高速鐵路大跨度連續(xù)梁橋轉(zhuǎn)體施工關(guān)鍵技術(shù)分析

陳飛

（山東濟(jì)鐵工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，濟(jì)南250000）

1 引言

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，高速鐵路工程建設(shè)也得到了快速發(fā)展，并取得了不錯的成效，因此，受到了人們的廣泛關(guān)注。高速鐵路工程建設(shè)并不是一項簡單的工作，其涉及多方面內(nèi)容，所處環(huán)境較為復(fù)雜，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇適宜的結(jié)構(gòu)，制訂合理的施工方案，以保障高速鐵路工程施工的順利開展。高速鐵路大跨度連續(xù)梁體施工是其中重要的組成部分，具有一定難度，必須予以高度重視。加強(qiáng)對高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工的研究，有利于促進(jìn)高速鐵路工程飛速發(fā)展，優(yōu)化高速鐵路工程施工技術(shù)，滿足人們的出行需求。

2 高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工概述

高速鐵路大跨度連續(xù)梁體施工具有一定的難度，涉及多方面的專業(yè)知識，施工周期較長，且存在較高風(fēng)險，是高速鐵路工程建設(shè)中的重難點(diǎn)。轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)包含諸多部分，如上盤、下盤、撐腳、球鉸骨架、滑道等。施工時，應(yīng)嚴(yán)格按照以下流程進(jìn)行作業(yè)：先開展下承臺施工，做好球鉸安裝工作，設(shè)置轉(zhuǎn)體臨時設(shè)備；然后開展上轉(zhuǎn)盤混凝土施工，完成上承臺施工工序；再進(jìn)行墩身和連續(xù)梁施工，安裝連續(xù)梁轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)；最后合龍邊跨、中跨，進(jìn)行橋面施工[1]。

3 高速鐵路大跨度連續(xù)梁施工前的準(zhǔn)備工作

在開展高速鐵路大跨度連續(xù)梁施工前，需做好前期準(zhǔn)備工作，應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：（1）進(jìn)行工程測量。需要先了解施工區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境和氣候條件，基于當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，綜合分析所采集的勘察數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行評估，制訂合理的施工方案，與此同時，確定施工材料的規(guī)格，為后續(xù)施工的實(shí)施奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。高速鐵路大跨度連續(xù)梁和普通橋梁在本質(zhì)上有所不同，雖然可相互借鑒，但有一定的獨(dú)特性，對安全系數(shù)要求較高，且在工程造價方面也更高一些。因此，要在掌握高速鐵路大跨度連續(xù)梁施工基礎(chǔ)知識的同時，做到因地制宜，具體問題具體分析，根據(jù)實(shí)際情況采取有效施工措施。（2）做好工程設(shè)計工作。由于是大跨度連續(xù)梁，因此，在實(shí)際施工中需要盡量避開居民區(qū)，或是國家森林保護(hù)區(qū)，減少對外界環(huán)境的干擾，也不可在斷層帶區(qū)域進(jìn)行施工，以免受到自然災(zāi)害的威脅，影響其安全性，導(dǎo)致高鐵軌道受損[2]。（3）做好施工材料管理工作。需根據(jù)施工設(shè)計的要求來選擇適宜施工材料，并且確保施工材料的質(zhì)量符合要求，只有通過質(zhì)檢的施工材料才能投入使用，杜絕偷工減料等違法行為。

4 高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工關(guān)鍵技術(shù)的有效應(yīng)用

4.1 球鉸施工

在高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工過程中，球鉸施工是其中的重要組成部分。作為轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的核心，球鉸施工質(zhì)量直接關(guān)系著轉(zhuǎn)體施工結(jié)構(gòu)的整體效果，需要嚴(yán)格按照施工需求來進(jìn)行制作，并做好球鉸安裝工作，保證其精確度，為球鉸施工質(zhì)量提供重要保障。加強(qiáng)球鉸制作與安裝施工管理，可從以下幾方面著手：

1）制作球鉸。球鉸不僅有上球鉸、下球鉸，還包括球鉸之間的四氟乙烯板，以及下球鉸的鋼骨架，需要利用鋼銷來固定上球鉸和下球鉸。球鉸球面半徑一般約為7 m，平面半徑為1.6 m[3]；

2）做好球鉸安裝工作。球鉸安裝對質(zhì)量、精度要求非常高，必須根據(jù)施工需求來進(jìn)行安裝，誤差不可超出1 mm，球鉸正面相對高差不可超出0.5 mm。安裝球鉸時，應(yīng)先固定鋼骨架，可使用汽車起重機(jī)吊裝下球鉸骨架，經(jīng)過粗略調(diào)整后，使用千斤頂和撬棍進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)整，若采取人工精調(diào)方式，需先利用線繩標(biāo)記骨架位置和高程，且數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確。完成骨架調(diào)整工序后，再利用焊接方式連接下承臺架立角鋼和骨架預(yù)留鋼筋，并保證其牢固性。固定球鉸底座，牢固綁扎鋼筋，實(shí)施有效混凝土澆筑施工技術(shù)，控制好混凝土密度，澆筑時，避免外界對下球鉸骨架造成干擾，一般情況下，混凝土出現(xiàn)收縮狀況也不會對骨架產(chǎn)生過大影響。在安裝下球鉸前，需要做好質(zhì)量檢查工作，確保下轉(zhuǎn)盤球鉸結(jié)構(gòu)設(shè)計符合施工要求，表面橢圓度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。球鉸上應(yīng)預(yù)留6個以上開孔位置，并做好下部混凝土振搗工作，使之更加密實(shí)?？捎谑┕がF(xiàn)場組裝下轉(zhuǎn)盤球鉸，但要注意的是，必須確保各部位安裝的精確性，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，可使用固定調(diào)整架或通過調(diào)整螺栓懸吊下球鉸，使之到達(dá)中心位置，再根據(jù)標(biāo)高要求上下調(diào)整螺桿。完成位置調(diào)整工作后，開展復(fù)查工作，進(jìn)一步確保下轉(zhuǎn)盤球鉸中心、標(biāo)高達(dá)標(biāo)，并且保持良好的平整性。可利用全站儀設(shè)備來進(jìn)行檢查，但是需先校準(zhǔn)此設(shè)備，以免數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差。在安裝上球鉸時，要先做好清理工作，使上球鉸、下球鉸球面保持潔凈，然后再將黃油四氟粉放入銷軸套管中，使之垂直度達(dá)到施工要求，控制好間隙。先安裝聚四氟乙烯滑板，再進(jìn)行間隙處理，再吊裝上球鉸，使其在保持水平的同時，垂直于下球鉸外圈。

4.2 滑道安裝

進(jìn)行滑道安裝時，應(yīng)先清理滑道表面雜物，如若滑道鋼板有銹蝕區(qū)域，要及時處理，確?；榔秸确鲜┕ひ蟆z查滑道、撐腳之間的預(yù)留縫隙，撐腳轉(zhuǎn)體范圍內(nèi)經(jīng)過的所有路徑，都需要一一檢測。將四氟滑板放置于承腳下，四氟面向下，可在滑道上涂抹適量潤滑油，降低其摩阻力。在滑道安裝過程中，需要使用千斤頂，并設(shè)置多個測控點(diǎn)，以便掌握轉(zhuǎn)體中橋梁的平衡狀況，測量中墩垂直度，橋軸線要在正確位置。需要測出中心線，并做好相關(guān)標(biāo)示工作，將墩頂中心作為軸線來進(jìn)行有效的控制?？蓪⒏叱炭刂泣c(diǎn)設(shè)置于梁端翼緣板兩邊，每一邊都應(yīng)設(shè)置2個控制點(diǎn)，用于檢測轉(zhuǎn)體過程中橋梁的整體狀態(tài)，看其是否具有平衡性。中墩4個面上可進(jìn)行垂直放線，用于檢測轉(zhuǎn)體垂直度。利用千斤頂來加力上轉(zhuǎn)盤，并且計算出球鉸由靜至動的臨界值?？刹捎眠m宜的狀態(tài)測試法來測試其不平衡力矩，合理設(shè)置傳感器。

4.3 撐腳安裝和施工

安裝滑道時，還需要注重?fù)文_安裝工作。需要在掌握稱重結(jié)果之后，于適宜區(qū)域吊裝混凝土塊，應(yīng)注意2方面內(nèi)容：（1）如若各個撐腳和環(huán)道之間存在較大的間隙，可以先用千斤頂進(jìn)行調(diào)整，然后再進(jìn)行配重，以保障四氟板順利安放。進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工前，應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定采取防護(hù)措施，包括線索防護(hù)、接觸網(wǎng)防護(hù)等，在此過程中，可以充分發(fā)揮出硅橡膠絕緣子作用。（2）應(yīng)在撐腳下方設(shè)置環(huán)形滑道，滑道直徑為7.2 m，需要先在專業(yè)廠家進(jìn)行制作，然后在現(xiàn)場進(jìn)行組裝，用調(diào)整螺栓進(jìn)行有效固定，轉(zhuǎn)體撐腳在滑道內(nèi)滑動，需保持一定平衡性，與滑道面高度差不可超過0.5 mm。

進(jìn)行撐腳施工時，應(yīng)在上轉(zhuǎn)盤設(shè)置6組撐腳，每組撐腳需要使用適宜規(guī)格的鋼管，并且在鋼管內(nèi)進(jìn)行混凝土澆筑施工，一般選用C50微膨脹混凝土。在完成撐腳整體制造后，將其運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，等待下轉(zhuǎn)盤混凝土澆筑施工，確保上球鉸安裝到位后，進(jìn)行撐腳安裝，其要和下滑道保持一定間隙，通常約為15 mm。在轉(zhuǎn)體之前，需要將厚鋼板鋪設(shè)于滑道面，其厚度為6 mm，與此同時，還需要鋪設(shè)聚四氟乙烯板，厚度約3 mm，需鋪設(shè)兩層，將滑道和撐腳之間縫隙控制在6~8 mm。

4.4 轉(zhuǎn)動體系施工

在進(jìn)行高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工時，需要控制好2面的內(nèi)容：（1）牽引動力系統(tǒng)施工。應(yīng)根據(jù)工程概況及施工要求合理規(guī)劃轉(zhuǎn)體系統(tǒng)，如設(shè)置2臺連續(xù)千斤頂和液壓泵站，1臺主控臺，連接高壓油管和電纜線。牽引力應(yīng)達(dá)到2 000 kN，額定油壓為25 MPa。每臺千斤頂都要配以相應(yīng)的夾持裝置。連續(xù)千斤頂設(shè)置位置一般平行、對稱分布于轉(zhuǎn)盤兩側(cè)反力墩上，其中心線需相切于轉(zhuǎn)盤外圓，每臺千斤頂?shù)缴限D(zhuǎn)盤的距離都應(yīng)保持一致，主控臺設(shè)置的位置，要能夠縱觀整個現(xiàn)場；（2）牽引索設(shè)置。一般來說，牽引索設(shè)置于轉(zhuǎn)體上轉(zhuǎn)盤中，一般為2束，鋼絞線的選擇要符合施工要求，牽引所的等級應(yīng)達(dá)到1 860 MPa。預(yù)埋牽引索時，要清理干凈所有鋼絞線，不可有污垢、銹跡存在，需纏繞排列于索道中，并穿過千斤頂。每根鋼絞線都要緊實(shí)，持力應(yīng)保持一致?？蓪恳魉硪欢寺裨O(shè)于上轉(zhuǎn)盤中，實(shí)施錨固處理。牽引索鋼絞線左右數(shù)量應(yīng)相等，固定好分絲板，保護(hù)成品。

4.5 試轉(zhuǎn)工序

進(jìn)行試轉(zhuǎn)前，需先做好全面的檢測工作，確保每個環(huán)節(jié)都沒有問題，應(yīng)重點(diǎn)檢測轉(zhuǎn)盤、連續(xù)千斤頂?shù)炔课唬上仍谛》秶鷥?nèi)進(jìn)行試轉(zhuǎn)，確定各設(shè)備能夠正常運(yùn)行，轉(zhuǎn)體系統(tǒng)安全可靠，了解其各項設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，試轉(zhuǎn)前，必須保證吊架的穩(wěn)固性。應(yīng)利用千斤頂擰緊鋼絞線，每根鋼絞線受力要保持均勻，并且要使之平行纏繞于轉(zhuǎn)盤上。可在主控臺啟動和控制2臺千斤頂，開啟泵站電源，試轉(zhuǎn)時需記錄測試數(shù)據(jù)。要控制好轉(zhuǎn)體每分鐘轉(zhuǎn)速，不可超出設(shè)計范圍內(nèi)，可通過點(diǎn)動式進(jìn)行操作，做好測量工作，以得出準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，然后保證轉(zhuǎn)體定位的精確性。在試轉(zhuǎn)時，還要檢查轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平衡性是否達(dá)標(biāo)，判斷其是否穩(wěn)定，受力部位是否受損，有無出現(xiàn)裂紋，如若在試轉(zhuǎn)時發(fā)現(xiàn)異常狀況，則必須即刻停止轉(zhuǎn)體，查明原因，采取相應(yīng)措施解決后再繼續(xù)試轉(zhuǎn)。

4.6 采集試轉(zhuǎn)檢測參數(shù)

進(jìn)行試轉(zhuǎn)時，需要做好監(jiān)測工作，并采集相關(guān)數(shù)據(jù)，包括以下幾點(diǎn)：（1）轉(zhuǎn)體時每分鐘的轉(zhuǎn)速。用于判斷轉(zhuǎn)體時間是否充足，與設(shè)計要求是否相符。（2）點(diǎn)動位移。測量點(diǎn)動時旋臂端轉(zhuǎn)動水平弧線距離，以便于精準(zhǔn)定位。（3）慣性位移值。在停止?fàn)恳?，測量后梁體慣性移動數(shù)據(jù)。試轉(zhuǎn)時需根據(jù)轉(zhuǎn)動時油壓數(shù)值、高壓電源泵壓力值等來判斷轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)性，檢查其轉(zhuǎn)體系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。

4.7 轉(zhuǎn)體后球鉸封盤施工

在完成連續(xù)梁轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)施工后，需要清除底盤表面，使之保持潔凈，做好安裝焊接工作，下轉(zhuǎn)盤、上轉(zhuǎn)盤要形成一個整體，可通過混凝土澆筑施工來進(jìn)行封固。選用微膨脹混凝土，其坍落度不可超出10~14 m，需做好振搗工作，上轉(zhuǎn)盤要預(yù)留排氣孔，排氣孔直徑約為15 cm。等到封盤混凝土凝固后，可通過灌漿法來填補(bǔ)混凝土空隙，提高上轉(zhuǎn)盤和下轉(zhuǎn)盤的整體穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工對施工人員的要求非常高，需要嚴(yán)格按照施工流程進(jìn)行作業(yè)，并把控好每一個施工環(huán)節(jié)，不斷優(yōu)化施工工藝，充分發(fā)揮轉(zhuǎn)體施工關(guān)鍵技術(shù)作用，以保障高速鐵路大跨度連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工質(zhì)量。在實(shí)際施工前，既要做好施工現(xiàn)場的勘察工作，又要加強(qiáng)對施工材料的管理工作，為后續(xù)施工順利開展提供重要保障。完成轉(zhuǎn)體施工后，還需要進(jìn)行試轉(zhuǎn)，實(shí)施全面監(jiān)測，實(shí)時掌握轉(zhuǎn)體系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。