跨京九鐵路潼湖特大橋轉(zhuǎn)體施工技術(shù)

陳德勝

（中鐵十九局集團(tuán)第五工程有限公司，遼寧 大連 116100）

1 工程概況

新建贛州至深圳鐵路（GSSG?8標(biāo)）潼湖特大橋220?！?23＃墩跨越京九鐵路K2284＋798.323～K2285＋014.695段，其（75＋125＋75）m連續(xù)梁采用轉(zhuǎn)體施工。考慮到主橋施工周期長(zhǎng)，優(yōu)先進(jìn)行轉(zhuǎn)體連續(xù)梁主墩樁基的施工。樁基施工完畢后，主墩承臺(tái)緊鄰京九線(xiàn)鐵路路基，為保障既有鐵路行車(chē)安全，施工中在鐵路路基兩邊設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，全程監(jiān)測(cè)施工對(duì)鐵路路基的影響。開(kāi)挖基坑采用拉森鋼板樁進(jìn)行圍護(hù)，承臺(tái)采用組拼鋼模板施工，墩身采用定型鋼模板施工。由于本橋采用轉(zhuǎn)體法施工，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體系施工精度要求高，選派測(cè)量骨干人員及采用高精度儀器，保障221＃墩、222＃墩轉(zhuǎn)動(dòng)體系施工精度。主墩箱梁邊跨與0＃節(jié)段分別采用支架現(xiàn)澆法與托架法施工，其他節(jié)段采用菱形掛籃懸澆施工。按照鐵路部門(mén)確定的時(shí)間主橋雙幅同時(shí)進(jìn)行平面轉(zhuǎn)體施工，待轉(zhuǎn)體完成后施工邊跨合龍段，繼而澆筑中跨合龍段，最后進(jìn)行橋面系施工。

2 跨京九鐵路潼湖特大橋轉(zhuǎn)體施工

本橋轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)為221＃、222＃墩兩側(cè)T構(gòu)，兩個(gè)T構(gòu)同時(shí)轉(zhuǎn)體施工，轉(zhuǎn)體角度為41.42°。在廣鐵集團(tuán)批復(fù)營(yíng)業(yè)線(xiàn)施工計(jì)劃時(shí)間內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)體，水平轉(zhuǎn)體施工是本工程施工的關(guān)鍵。

2.1 轉(zhuǎn)體施工設(shè)備

轉(zhuǎn)體施工設(shè)備見(jiàn)表1。

表1 轉(zhuǎn)體系統(tǒng)設(shè)備

2.2 轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備

（1）連續(xù)梁遮板、A墻、兩側(cè)欄桿提前完成施工，注意梁體上跨營(yíng)業(yè)線(xiàn)部分不設(shè)排水孔。

（2）掛籃按照要求退回至222＃橋墩附近，采用精軋螺紋鋼錨固吊籃后錨箱，在滑船上安裝鋼楔固定主桁架。

（3）清理現(xiàn)場(chǎng)漂浮物，確保梁體側(cè)面及頂面無(wú)木板、土工布、塑料布或細(xì)鐵絲等未固定的漂浮物。

2.3 施工流程要點(diǎn)

（1）解除臨時(shí)固結(jié)。轉(zhuǎn)體系統(tǒng)施工時(shí)，為確保施工安全，分別采用JL32精軋螺紋鋼筋、混凝土支撐墻對(duì)上下轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)，轉(zhuǎn)體施工前需解除上下轉(zhuǎn)盤(pán)間的臨時(shí)約束，使整個(gè)T構(gòu)全部重量轉(zhuǎn)移至球鉸上［1］。

（2）砂箱拆除。按照環(huán)向?qū)ΨQ(chēng)原則，拆除上、下轉(zhuǎn)盤(pán)間的砂箱，清理滑道與撐腳間的干砂，確保結(jié)構(gòu)受力均勻。

（3）清理滑道。清理滑道表面并對(duì)滑道鋼板進(jìn)行除銹，清除滑道與撐腳之間的石英砂并墊好滑塊，防止下沉。試轉(zhuǎn)和正式轉(zhuǎn)體前必須進(jìn)行一次滑道清理，并且在施工過(guò)程中隨轉(zhuǎn)隨清，確保試轉(zhuǎn)及正式轉(zhuǎn)體角度范圍內(nèi)滑道無(wú)雜物，并提前準(zhǔn)備不同大小的滑塊（高度為5、10和20 mm）。

（4）牽引索安裝。順著牽引方向先把預(yù)埋好的鋼絞線(xiàn)牽引索繞在轉(zhuǎn)盤(pán)上，然后將其穿過(guò)千斤頂并用夾緊裝置夾持住。調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)上的鋼絞線(xiàn)，使其布置均勻整齊，確保每根鋼絞線(xiàn)受力均勻，且在轉(zhuǎn)體前預(yù)緊。

（5）箱梁的稱(chēng)重及配重。轉(zhuǎn)體前需進(jìn)行T構(gòu)稱(chēng)重試驗(yàn)，測(cè)試轉(zhuǎn)體部分的摩擦系數(shù)、摩阻力矩、偏心矩、不平衡力矩等參數(shù)。結(jié)構(gòu)配重采用砂袋法。施工時(shí)將填充好的砂袋按照稱(chēng)重過(guò)程中計(jì)算出來(lái)的重量及位置整齊碼放在梁頂［2］。兩幅梁的不平衡力矩采取承臺(tái)底設(shè)位移傳感器與千斤頂進(jìn)行測(cè)試。

（6）安裝調(diào)試設(shè)備。現(xiàn)場(chǎng)布置好千斤頂、泵站、主控臺(tái)，連接和調(diào)試好設(shè)備。自動(dòng)連續(xù)轉(zhuǎn)體系統(tǒng)由4臺(tái)牽引力為2 000 kN的ZLD200千斤頂、2臺(tái)LSDKC?8主控臺(tái)、4臺(tái)YTB液壓泵站通過(guò)電纜線(xiàn)和高壓油管連接而成。上轉(zhuǎn)盤(pán)外圓與千斤頂?shù)闹行木€(xiàn)相切，上轉(zhuǎn)盤(pán)預(yù)埋鋼絞線(xiàn)中心線(xiàn)與千斤頂中心線(xiàn)高度相同。設(shè)備空載試運(yùn)行調(diào)試，確認(rèn)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)［3］。在反力座上水平、對(duì)稱(chēng)安放用于姿態(tài)微調(diào)、止動(dòng)、啟動(dòng)用的200 t助推千斤頂4臺(tái)。

（7）轉(zhuǎn)盤(pán)限位裝置。為防止轉(zhuǎn)體過(guò)程中發(fā)生超轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)體接近設(shè)計(jì)位置時(shí)，提前將預(yù)留好的位置采用型鋼進(jìn)行固定，形成限位裝置，避免發(fā)生超轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)體前精確計(jì)算限位裝置的位置，并現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，保證限位裝置位置準(zhǔn)確無(wú)誤。同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在轉(zhuǎn)體過(guò)程中做好線(xiàn)型檢測(cè)，嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)體角度，確保轉(zhuǎn)體就位角度、線(xiàn)型準(zhǔn)確。

2.4 試轉(zhuǎn)

在正式轉(zhuǎn)體前一天進(jìn)行試運(yùn)，全面檢查防傾保險(xiǎn)體系、位控體系、轉(zhuǎn)體體系與牽引動(dòng)力系統(tǒng)，保證其狀態(tài)良好。試轉(zhuǎn)參數(shù)見(jiàn)表2。完成試轉(zhuǎn)后，整理分析試轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，確定轉(zhuǎn)體施工方案，與既有鐵路相關(guān)部門(mén)協(xié)調(diào)封鎖鐵路，周密部署施工各個(gè)環(huán)節(jié)及關(guān)鍵部位的人員，然后進(jìn)行正式轉(zhuǎn)體施工。

表2 梁體試轉(zhuǎn)參數(shù)

2.5 正式轉(zhuǎn)體

轉(zhuǎn)體宜選擇無(wú)雨、無(wú)風(fēng)或微風(fēng)的環(huán)境下進(jìn)行，轉(zhuǎn)體前一周要密切關(guān)注天氣情況，保證轉(zhuǎn)體時(shí)風(fēng)力不大于3級(jí)。轉(zhuǎn)體時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）啟動(dòng)輔助千斤頂與動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備，使輔助千斤頂達(dá)到預(yù)定噸位，使動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行處于“自動(dòng)”狀態(tài)。

（2）為使上轉(zhuǎn)盤(pán)不產(chǎn)生傾覆力矩，只受到與摩擦力矩平衡的動(dòng)力偶，轉(zhuǎn)體過(guò)程中應(yīng)保證對(duì)稱(chēng)使用的兩臺(tái)2 000 kN的ZLD200千斤頂?shù)淖饔昧κ冀K方向相反，大小相等［4］。

（3）轉(zhuǎn)體設(shè)備運(yùn)行時(shí)，施工人員應(yīng)高度集中注意力，不間斷地監(jiān)控和觀察轉(zhuǎn)體各部位及動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)存在異常時(shí)，必須馬上停機(jī)處理，隱患完全排除后，才能重新啟動(dòng)設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。

（4）采用由兩個(gè)內(nèi)澆注C50微膨脹砼的鋼管構(gòu)成的雙圓柱形撐腳，其下設(shè)鋼走板，厚2 cm，走板下設(shè)作為滑道與轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的間隙鋼墊板，厚1 cm。完成上轉(zhuǎn)盤(pán)施工后，抽掉鋼墊板。轉(zhuǎn)動(dòng)前，為增強(qiáng)上下轉(zhuǎn)盤(pán)的臨時(shí)鎖定，在轉(zhuǎn)盤(pán)間布置臨時(shí)沙箱，開(kāi)始轉(zhuǎn)體時(shí)拆除沙箱。為減少轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)體的摩擦力，轉(zhuǎn)體前在接觸下滑道的支撐腿下鋪四氟滑板，初始厚度為3 mm，并在轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)中及時(shí)增加下鋪四氟滑板的厚度。

（5）準(zhǔn)備防超轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。施工基礎(chǔ)時(shí)，為保證不發(fā)生超轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)體就位處提前布置限位裝置，以轉(zhuǎn)體梁端按1 m為單位換算到上轉(zhuǎn)盤(pán)的圓周上，并在轉(zhuǎn)盤(pán)上標(biāo)識(shí)刻度，轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)報(bào)數(shù)。在0＃號(hào)塊上設(shè)置控制點(diǎn)，安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)控制高程和中線(xiàn)，并在支架上設(shè)置調(diào)整千斤頂與限位裝置［5－6］。當(dāng)轉(zhuǎn)體快轉(zhuǎn)至規(guī)定位置時(shí)，換自動(dòng)牽引為點(diǎn)動(dòng)控制，以防止轉(zhuǎn)體超轉(zhuǎn)。測(cè)量人員在每次點(diǎn)動(dòng)操作后，對(duì)轉(zhuǎn)體軸線(xiàn)測(cè)量一次，如此循環(huán)，一直到轉(zhuǎn)體軸線(xiàn)精確就位。為保證轉(zhuǎn)體準(zhǔn)確就位，預(yù)埋限位型鋼加橡膠緩沖墊，以防止轉(zhuǎn)體超轉(zhuǎn)時(shí)可用反力架做支撐，用千斤頂反推就位。整個(gè)轉(zhuǎn)體施工過(guò)程中，還應(yīng)用全站儀不斷觀測(cè)和監(jiān)測(cè)下轉(zhuǎn)盤(pán)滑道不銹鋼板和T構(gòu)兩端高程的情況。

（6）轉(zhuǎn)體過(guò)程中T構(gòu)出現(xiàn)不平衡時(shí)，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和理論推算重新制定配載方案，通過(guò)沙袋配重法現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)調(diào)整T構(gòu)兩端的重量，保證轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)中心重合。同時(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)對(duì)橫向偏心及時(shí)進(jìn)行糾偏調(diào)整。

（7）轉(zhuǎn)體過(guò)程中，若出現(xiàn)4臺(tái)ZLD200牽引千斤頂加載不能正常起動(dòng)時(shí)，應(yīng)在內(nèi)外千斤頂反力座上安置雙根I45a工字鋼橫梁，啟動(dòng)4臺(tái)助推系統(tǒng)千斤頂均勻加力，使轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)。若這樣處理后轉(zhuǎn)體仍不轉(zhuǎn)動(dòng)，應(yīng)檢查滑道與撐角接觸處是否被雜物卡住。如出現(xiàn)卡住時(shí)，應(yīng)立即清除障礙物，涂抹潤(rùn)滑劑。

2.6 轉(zhuǎn)體就位

（1）對(duì)箱梁高程及軸線(xiàn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，并進(jìn)行調(diào)整。在轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確就位后，對(duì)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定。

（2）在每座轉(zhuǎn)體上轉(zhuǎn)盤(pán)有8對(duì)轉(zhuǎn)體撐腳，撐腳下走板下設(shè)作為滑道與轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的間隙鋼墊板，厚1 cm，另將上下轉(zhuǎn)盤(pán)預(yù)埋的鋼筋進(jìn)行焊接，保證轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確就位后，無(wú)輕微偏移發(fā)生。

（3）轉(zhuǎn)體完成后馬上澆筑封盤(pán)混凝土，盡快完成轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)固結(jié)。清洗下轉(zhuǎn)盤(pán)上表面，焊接上、下轉(zhuǎn)盤(pán)預(yù)留豎向鋼筋，外側(cè)支模澆筑C50微膨脹混凝土。為保證上、下盤(pán)間混凝土密實(shí)，在上轉(zhuǎn)盤(pán)接口處預(yù)埋壓漿管，在封固砼凝固后，用灌漿法填補(bǔ)因砼收縮形成的空隙。

3 結(jié)語(yǔ)

潼湖特大橋跨京九鐵路轉(zhuǎn)體施工是該橋施工的重點(diǎn)與難點(diǎn)。通過(guò)采用合理的設(shè)備和轉(zhuǎn)體方法，充分做好轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備和試轉(zhuǎn)工作，安全順利地完成了該橋的轉(zhuǎn)體施工，保證了既有京九鐵路運(yùn)營(yíng)線(xiàn)的安全，表明采用轉(zhuǎn)體施工方法是可行的，為同類(lèi)橋梁施工提供了技術(shù)參考。