跨越既有道路的雙幅T構(gòu)梁轉(zhuǎn)體施工研究

胡桂斌 杜亞凱 鞠 牧 趙成玉

（中鐵建大橋工程局集團(tuán)第三工程有限公司，遼寧沈陽 110043）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和橋梁施工水平的提高，連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工在跨越既有鐵路橋梁中的應(yīng)用也越來越多[1]。我國轉(zhuǎn)體施工橋梁建設(shè)多分布在四川省、湖南省等多山多河的地區(qū)，平轉(zhuǎn)施工占80%以上，豎轉(zhuǎn)施工占10%左右，平豎轉(zhuǎn)相結(jié)合施工占10%左右。各類橋梁應(yīng)用中，拱橋占比最大，70%以上。轉(zhuǎn)體最早重約2 000 t，1980～2000年約為4 000 t，2000～2010年，轉(zhuǎn)體施工橋梁的數(shù)量快速增長，且轉(zhuǎn)體質(zhì)量大幅提升，過萬噸級轉(zhuǎn)體施工的橋梁較為常見[1]。文章以云南滇中新區(qū)機(jī)場北高速公路獨家節(jié)特大橋上跨滬昆鐵路及新320國道雙幅T梁轉(zhuǎn)體施工為背景，對其施工組織設(shè)計展開了分析。

1 工程概況

機(jī)場北高速公路獨家節(jié)特大橋上跨滬昆鐵路工程及新320國道，分線設(shè)置，左右幅設(shè)計橋梁寬度為20.25 m，凈間距0.5 m。轉(zhuǎn)體T梁為雙幅同時逆時針旋轉(zhuǎn)，左幅轉(zhuǎn)體90°，右幅轉(zhuǎn)體93.1°，轉(zhuǎn)體梁長141 m，單幅梁重12 000 t，箱梁為單箱三室斜腹板結(jié)構(gòu)，箱梁頂板寬20.25 m，底板寬由墩頂10.45 m漸變至13.06 m，箱梁頂面縱坡為2.69%，底板橫坡為2%。T梁分為三個節(jié)段，分別長11、65和4.5 m，采用樁基、承臺、鋼管柱、貝雷梁、盤扣支架體系現(xiàn)澆施工。

T構(gòu)梁轉(zhuǎn)體前位置如圖1所示。

圖1 T構(gòu)梁轉(zhuǎn)體前位置

T構(gòu)梁轉(zhuǎn)體前左右線施工均為141 m，單線轉(zhuǎn)體重量約12 000 t，左線19#主墩高10 m，右線18#主墩高14 m。轉(zhuǎn)體時將左、右線T構(gòu)同時逆時針方向轉(zhuǎn)體至成橋位置，轉(zhuǎn)體過程中左線從鐵路023#、026#、025#接觸網(wǎng)桿頂通過，右線從鐵路026#、025#接觸網(wǎng)桿頂通過。轉(zhuǎn)體前左線19#主墩離既有線較遠(yuǎn)，右線18#主墩梁體邊距鐵路下行線線路中心最小距離為15.69 m。轉(zhuǎn)體后左、右線小里程端離鐵路上行線線路中心最小距離分別為10.46、39.3 m，轉(zhuǎn)體后左、右線梁底距軌面最小距離分別為14.29、13.27 m，距接觸網(wǎng)桿頂?shù)木嚯x為6.31、5.29 m。

2 編制依據(jù)

該橋梁工程的編制依據(jù)[2]：

（1）《機(jī)場北高速公路上跨滬昆鐵路橋梁工程施工圖設(shè)計》——成都西南交通大學(xué)設(shè)計研究院有限公司。

（2）相關(guān)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。

（3）機(jī)場北高速獨家節(jié)特大橋上跨滬昆鐵路橋梁工程施工合同等。

（4）施工現(xiàn)場調(diào)查資料。

（5）經(jīng)批準(zhǔn)的機(jī)場北高速上跨滬昆鐵路橋梁工程獨家節(jié)特大橋施工組織設(shè)計以及經(jīng)批準(zhǔn)的交通保通方案。

3 大型轉(zhuǎn)體T構(gòu)梁施工技術(shù)研究

3.1 轉(zhuǎn)體施工方法

（1）轉(zhuǎn)體主要技術(shù)參數(shù)：單線轉(zhuǎn)體重量為12 000 t；轉(zhuǎn)體速度為0.02 rad/min；轉(zhuǎn)體角度為左幅90°（即1.571 rad），右幅93.1°（即1.625 rad）；梁端轉(zhuǎn)體線速度為1.41 m/min；理論轉(zhuǎn)體時間為79～82 min；牽引動力儲備系數(shù)2.79；牽引拉力索安全系數(shù)4.64；四氟乙烯滑塊安全儲備系數(shù)1.9。

（2）轉(zhuǎn)體施工采用墩底轉(zhuǎn)體方案，轉(zhuǎn)體支座設(shè)于下轉(zhuǎn)盤與上轉(zhuǎn)盤之間，橋平面位于直線上，轉(zhuǎn)體支座與成橋橋墩中心無偏心，支座上下盤間設(shè)有鋼轉(zhuǎn)軸，支座上盤及以上轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。

3.2 稱重、配重施工準(zhǔn)備

根據(jù)北京市建設(shè)工程質(zhì)量第三檢測所監(jiān)測單位的稱重、配重方案，做好稱重之前的各項準(zhǔn)備工作。

對T構(gòu)橋面的附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，確保轉(zhuǎn)體后不再對鐵路或公路上方進(jìn)行施工。拆除砂箱，割斷臨時鎖定工字鋼，對上轉(zhuǎn)盤頂面及影響轉(zhuǎn)體范圍的物件進(jìn)行清理；用抹布將滑道頂不銹鋼板表面擦拭干凈。

為了使得轉(zhuǎn)體在施工過程中保持平穩(wěn)，進(jìn)行箱梁稱重，即不平衡力測試及配重，保證轉(zhuǎn)體兩端重量相同，不會產(chǎn)生向一側(cè)傾斜的不平衡狀態(tài)。進(jìn)行轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)、防超轉(zhuǎn)裝置、輔助頂推裝置的安裝和轉(zhuǎn)體觀測標(biāo)尺的設(shè)置。

3.3 試轉(zhuǎn)及正式轉(zhuǎn)體

（1）試轉(zhuǎn)。

根據(jù)昆明鐵路局相關(guān)要求，試轉(zhuǎn)必須納入天窗施工，申請?zhí)齑?0 min，月度施工計劃和施工日計劃按時上報，月度施工計劃按照鐵路局的相關(guān)規(guī)定由項目部上報，施工日計劃應(yīng)該于試轉(zhuǎn)前5 d上報。試轉(zhuǎn)前檢查千斤頂前方有無障礙物，至少保證千斤頂前方有3 m的自由操作空間。

根據(jù)轉(zhuǎn)體前箱梁與既有鐵路橋梁的最近距離15.69 m，計劃試轉(zhuǎn)角度為5°，逆時針試轉(zhuǎn)5°后左幅嵩明端梁體外緣距鐵路中心距離36.54 m，右幅嵩明端梁體外緣距鐵路回流線距離6.15 m，距下行線線路中心10.72 m，滿足鐵路安全限界要求。試轉(zhuǎn)后次日才進(jìn)行正式轉(zhuǎn)體施工，在此期間為保證T構(gòu)的穩(wěn)定平衡，撐腳間用鐵契釘緊，在T構(gòu)箱梁縱軸線方向?qū)⑸舷罗D(zhuǎn)盤的Ф32 mm連接鋼筋每側(cè)焊接8根，橫軸線方向?qū)⑸舷罗D(zhuǎn)盤連接鋼筋每側(cè)焊接4根，待次日正式轉(zhuǎn)體前割除。試轉(zhuǎn)后所有工位的人員保持穩(wěn)定，不得進(jìn)行更換，以保證正式轉(zhuǎn)體時的穩(wěn)定操作。

（2）正式轉(zhuǎn)體。

試轉(zhuǎn)運(yùn)行結(jié)束后分析采集的相關(guān)數(shù)據(jù)，制定完整的轉(zhuǎn)體方案，進(jìn)行正式轉(zhuǎn)體。轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動前做好分工，遵循施工方案，保證安全措施，對現(xiàn)場人員進(jìn)行調(diào)動和部署。使輔助千斤頂達(dá)到預(yù)定噸位，啟動動力系統(tǒng)設(shè)備，使其在“自動”狀態(tài)下運(yùn)行。為了保證上轉(zhuǎn)臺只承受與摩擦力矩平衡的動力偶而不產(chǎn)生傾覆力矩，每個轉(zhuǎn)體使用的兩個對稱千斤頂?shù)牧Φ拇笮∫粯?、方向相反。在設(shè)備運(yùn)行過程中，工作人員必須隨時監(jiān)控電力系統(tǒng)設(shè)備和轉(zhuǎn)動部件的運(yùn)行。如出現(xiàn)非正常的情況，必須立即切斷電源，對現(xiàn)場部件等進(jìn)行檢查，確認(rèn)沒有隱患再繼續(xù)運(yùn)行設(shè)備。旋轉(zhuǎn)過程中，支撐腳與滑道的距離因受力或載荷不平衡發(fā)生變化時，應(yīng)在相應(yīng)的偏心位置墊上聚四氟乙烯板，以糾正偏心。T構(gòu)梁轉(zhuǎn)體過程如圖2所示。

圖2 T構(gòu)梁轉(zhuǎn)體過程

3.4 施工計劃具體安排

根據(jù)設(shè)計圖，（75+75）mT構(gòu)連續(xù)梁上跨既有滬昆鐵路采用平面轉(zhuǎn)體法施工，T構(gòu)連續(xù)梁沿鐵路支架現(xiàn)澆（距墩中心70.5 m）后，分幅同時逆時針旋轉(zhuǎn)左幅90°、右幅93.1°就位，再完成上下轉(zhuǎn)盤鎖定。轉(zhuǎn)體實施需要申請鐵路封鎖點進(jìn)行平面轉(zhuǎn)體施工，試轉(zhuǎn)計劃預(yù)計于2018年6月29日進(jìn)行，封鎖鐵路30 min，正式轉(zhuǎn)體計劃于2018年6月30日進(jìn)行，封鎖鐵路120 min，橋梁姿態(tài)調(diào)整計劃于2018年7月1日完成，利用點外時間施工，若因下雨、大風(fēng)天氣等不可控因素影響，轉(zhuǎn)體時間順延。轉(zhuǎn)體施工從拆除臨時鎖定開始，進(jìn)行稱重、配重、安裝千斤頂及牽引索、試轉(zhuǎn)、正式轉(zhuǎn)體和就位鎖定等過程[3]。2018年1月23日～6月24日完成箱梁施工；2018年6月25日完成防撞墻、防拋網(wǎng)施工；2018年6月27日～28日完成稱重、配重過程；2018年6月29日開始進(jìn)行試轉(zhuǎn)，6月30日開始進(jìn)行橋梁正式轉(zhuǎn)體，7月1日進(jìn)行橋梁姿態(tài)調(diào)整。

4 施工安全保證措施

為保證橋梁的安全，應(yīng)做好前期工作，對相關(guān)施工人員進(jìn)行安全知識培訓(xùn)，使施工人員充分意識到安全的重要性，提高施工人員的安全意識[4]。施工過程中時刻監(jiān)測橋梁各項數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)在安全范圍內(nèi)，如監(jiān)測到結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變發(fā)生異常，應(yīng)立即采取相應(yīng)補(bǔ)救措施[5]。

為了確保轉(zhuǎn)體施工的順利進(jìn)行，項目部成立現(xiàn)場轉(zhuǎn)體指揮機(jī)構(gòu)[6]。由項目經(jīng)理擔(dān)任轉(zhuǎn)體施工總指揮，下設(shè)第三方監(jiān)控測量組、項目部測量組、轉(zhuǎn)體施工組、鐵路安全防護(hù)組、電力供應(yīng)保障組、鐵路清理組、公路保通組。

5 結(jié)語

該機(jī)場北高速公路獨家節(jié)特大橋上跨滬昆鐵路及新320國道施工難度大、安全風(fēng)險和技術(shù)含量要求高，昆明公司對轉(zhuǎn)體施工制定了詳細(xì)措施，確保施工過程中每一道工序都嚴(yán)格按照設(shè)計及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行。在全體員工共同努力下，順利轉(zhuǎn)體成功。獨家節(jié)特大橋上跨滬昆鐵路及新320國道T梁轉(zhuǎn)體的完成，為后續(xù)施工積累了寶貴經(jīng)驗，也為昆明公司機(jī)場北高速公路項目按期建成通車奠定了堅實的基礎(chǔ)。