雙幅T型剛構(gòu)橋同步轉(zhuǎn)體施工控制技術(shù)

于學(xué)賀

（中建路橋集團(tuán)有限公司，河北石家莊 050051）

0 引言

如今，橋梁工程建設(shè)所面臨的環(huán)境越來越復(fù)雜，一些橋梁可能遇到雙幅同步轉(zhuǎn)體的特殊情況，對(duì)相關(guān)施工技術(shù)和施工控制都提出了很高的要求。對(duì)此，有必要結(jié)合工程實(shí)際情況，針對(duì)不同環(huán)節(jié)提出有效的施工控制技術(shù)，并在實(shí)際施工中加以嚴(yán)格控制。

1 工程概況

某立交與既有線路相鄰，南、北幅主線通過墩底同步轉(zhuǎn)體從既有線路上跨越，南幅上跨既有線部位的孔徑組合為54m+57m，橋梁轉(zhuǎn)體處主體結(jié)構(gòu)為T構(gòu)，總重約1.0萬t；北幅上跨既有線部位的孔徑組合為67m+67m，橋梁轉(zhuǎn)體處主體結(jié)構(gòu)同為T構(gòu)，總重約1.2萬t。南北兩幅主梁底部的線形以二次拋物線形式過渡，T構(gòu)采用全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，按三向體系進(jìn)行設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)體處的主墩基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁（樁徑1.2m，共38根），承臺(tái)基坑周圍通過鉆孔樁設(shè)置實(shí)現(xiàn)全封閉防護(hù)，并在護(hù)樁上布置冠梁。該工程轉(zhuǎn)體噸位較大，且需要雙幅同步轉(zhuǎn)體，因此有很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，施工難度也很高。施工中要對(duì)很多方面的因素予以綜合考慮，包括梁段總重、反拱、收縮徐變和彈性壓縮等。此外，南北兩幅都是不對(duì)稱的T構(gòu)，其稱重配重要多次計(jì)算與調(diào)整?，F(xiàn)以該橋?yàn)槔?，?duì)其T構(gòu)雙幅同步轉(zhuǎn)體施工控制技術(shù)進(jìn)行分析。

2 轉(zhuǎn)體施工控制技術(shù)

2.1 鋼球鉸施工控制

鋼球鉸主要分為四個(gè)部分，即支架、上、下球鉸與中心限位銷軸，其中，球鉸直徑約400cm，鋼板厚5cm。在鋼球鉸施工過程中先對(duì)骨架進(jìn)行吊裝，將骨架準(zhǔn)確對(duì)位以后對(duì)下承臺(tái)上的預(yù)埋鋼筋和骨架進(jìn)行焊接。骨架上設(shè)有固定螺桿，通過對(duì)該螺桿的調(diào)整和鎖定，加之現(xiàn)場測量，對(duì)下球鉸平整度、位置與標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)整，在準(zhǔn)確定位以后，對(duì)預(yù)埋套筒進(jìn)行可靠的固定[1]。

對(duì)下球鉸進(jìn)行混凝土澆筑施工時(shí)，不僅要在骨架下部進(jìn)行加強(qiáng)振搗，還要通過振搗孔預(yù)留來輔助振搗。在混凝土的實(shí)際強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求相符后，對(duì)下球鉸凹球面進(jìn)行清理，然后把鋼銷軸吊裝到套筒當(dāng)中，最后按照從內(nèi)到位的順序?qū)瑒?dòng)片進(jìn)行安裝。每個(gè)滑動(dòng)片的頂部都應(yīng)處在同一個(gè)球面，誤差不能超過1mm。經(jīng)檢查確認(rèn)合格以后，在凹球面和滑動(dòng)片間均勻涂抹一層黃油，然后對(duì)上球鉸進(jìn)行吊裝，確認(rèn)位置準(zhǔn)確后將其臨時(shí)鎖定，避免在鋼筋綁扎與模板支立過程中發(fā)生移位。

2.2 墩身施工控制

墩身鋼筋統(tǒng)一在腳手架上進(jìn)行綁扎，墩身模板采用定型鋼模。鋼筋與模板都使用塔吊安裝到位。塔吊需設(shè)置在與既有線保持垂直的方向，同時(shí)設(shè)好限位器，并對(duì)錨墩進(jìn)行預(yù)制，同時(shí)用纜風(fēng)繩對(duì)塔吊與支架進(jìn)行固定，拉向與既有線遠(yuǎn)離的一側(cè)，避免吊臂向既有線方向發(fā)生傾倒[2]。

2.3 T構(gòu)預(yù)制施工控制

南北兩幅T構(gòu)按照與既有線平行的方向同步預(yù)制，為防止轉(zhuǎn)體完成后對(duì)橋面附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工時(shí)對(duì)既有線通車安全造成影響，聲屏障、防撞墻與鋼護(hù)欄都要在轉(zhuǎn)體完成之前施工結(jié)束。T構(gòu)借助碗扣式支架進(jìn)行施工。

施工現(xiàn)場地表以粉土為主，若滿堂支架處梁高在3m以內(nèi)，則在原地面碾壓完成后澆筑一層厚度為20cm的混凝土；若梁高超過3m，則要在換填之后再進(jìn)行混凝土澆筑，換填材料砂夾碎石，澆筑厚度同樣為20cm[3]。

T構(gòu)由強(qiáng)度等級(jí)為C50的混凝土通過二次澆筑成型，其中，第一次對(duì)底板和腹板進(jìn)行澆筑，第二次則對(duì)頂板進(jìn)行澆筑，澆筑方向?yàn)閺牡偷礁?，且?yīng)做到左右對(duì)稱。在T構(gòu)頂面澆筑完成的混凝土實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到要求后，及時(shí)予以鑿毛處理，為之后找平層的施工奠定良好基礎(chǔ)。

2.4 轉(zhuǎn)體準(zhǔn)備施工控制

T構(gòu)轉(zhuǎn)體開始前，將滑道頂面多余的混凝土清理干凈，然后均勻涂抹一層黃油；撐腳走板底部和滑道頂面之間的縫隙要填充厚度為5mm的四氟乙烯板，用于減小轉(zhuǎn)體時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。

借助張拉千斤頂與應(yīng)力傳感器等對(duì)不平衡力矩予以測試，利用塔吊對(duì)整盤鋼絞線與預(yù)制塊予以吊裝實(shí)現(xiàn)配重。結(jié)合相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)與資料，在T構(gòu)懸臂平衡過程中，對(duì)梁端進(jìn)行轉(zhuǎn)體時(shí)容易產(chǎn)生抖動(dòng)，對(duì)轉(zhuǎn)體平衡性有一定影響，而且還會(huì)導(dǎo)致?lián)文_走板和滑道之間密貼，使摩擦力大幅增加。按照監(jiān)測單位提出的建議，現(xiàn)場實(shí)測的重心線和設(shè)計(jì)重心線之間的偏差不能超過5～8cm，同時(shí)配重之后前進(jìn)端要有一定程度的翹起。之后通過實(shí)踐可知，T構(gòu)轉(zhuǎn)體的實(shí)際進(jìn)展保持順利[4]。

對(duì)鋼絞線牽引索進(jìn)行安裝的過程中，應(yīng)先將牽引索表面附著的銹跡與浮漿都清理干凈，然后沿牽引方向?qū)⑵淅p繞于上轉(zhuǎn)盤，再穿入千斤頂，利用手持式千斤頂將鋼絞線全部預(yù)緊，確保牽引索處在緊繃的狀態(tài)。

2.5 試轉(zhuǎn)施工控制

兩幅轉(zhuǎn)體施工都使用提升千斤頂進(jìn)行，將兩臺(tái)千斤頂安裝在轉(zhuǎn)盤兩側(cè)，并采用主控臺(tái)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)，確保轉(zhuǎn)體實(shí)現(xiàn)同步。結(jié)合實(shí)測結(jié)果，在轉(zhuǎn)體之前，箱梁和既有線之間的最小距離為9.8m，根據(jù)既有線限界要求，試轉(zhuǎn)過程中的橫向轉(zhuǎn)動(dòng)距離不能超過3m，基于此，南幅轉(zhuǎn)體角度按4.1°控制，北幅轉(zhuǎn)體角度則按3.5°控制。在實(shí)際的試轉(zhuǎn)過程中，做好下列測試，為正式轉(zhuǎn)體提供可靠參考依據(jù)[5]。

（1）千斤頂在預(yù)設(shè)工作狀態(tài)之下的單位時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)角度與懸臂端沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)的弧線距離可確定轉(zhuǎn)體的速度是否處在預(yù)期范圍內(nèi)，進(jìn)而通過推算確定正式轉(zhuǎn)體速度能否達(dá)到要求。

（2）在測量轉(zhuǎn)體初步就位以后每個(gè)點(diǎn)位動(dòng)一次，確定轉(zhuǎn)動(dòng)角度與懸臂端沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)的弧線距離。

（3）千斤頂完成工作后，在慣性作用下，確定轉(zhuǎn)動(dòng)角度與懸臂端沿水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)的弧線距離，為正式轉(zhuǎn)體過程中的精確定位奠定良好基礎(chǔ)。

（4）試轉(zhuǎn)時(shí)，檢查確定千斤頂所處工作狀態(tài)是否正常，一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即確定其原因，然后采取有效措施加以處理，之后才能繼續(xù)進(jìn)行試轉(zhuǎn)。

2.6 正式轉(zhuǎn)體施工控制

在進(jìn)入正式轉(zhuǎn)體階段后，南北兩幅的T構(gòu)每完成5°的轉(zhuǎn)體，都向現(xiàn)場指揮人員進(jìn)行1次通報(bào)；當(dāng)懸臂端主體結(jié)構(gòu)中心線和設(shè)計(jì)位置之間的距離小于5m時(shí)，每完成1m的轉(zhuǎn)體都向現(xiàn)場指揮人員進(jìn)行1次通報(bào)；當(dāng)懸臂端主體結(jié)構(gòu)中心線和設(shè)計(jì)位置之間的距離小于20m時(shí)，每完成2cm的轉(zhuǎn)體便向現(xiàn)場指揮人員進(jìn)行1次通報(bào)，以確保轉(zhuǎn)體實(shí)現(xiàn)雙幅同步。在懸臂端主體結(jié)構(gòu)中心線即將到達(dá)設(shè)計(jì)位置后，將動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)際工作狀態(tài)從自動(dòng)更改為手動(dòng)。為避免T構(gòu)超轉(zhuǎn)，應(yīng)先以試轉(zhuǎn)過程中獲得的各項(xiàng)參數(shù)與經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，使T構(gòu)在慣性作用下運(yùn)行，然后更改成手動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行操作。此時(shí)，每完成1次操作，現(xiàn)場的測量人員便對(duì)主體結(jié)構(gòu)中心線對(duì)應(yīng)的走行數(shù)據(jù)進(jìn)行1次測量和通報(bào)，以此循環(huán)多次，直到主體結(jié)構(gòu)中心線實(shí)現(xiàn)精確就位。在轉(zhuǎn)體正式開始前，需在轉(zhuǎn)臺(tái)周圍設(shè)置均勻的轉(zhuǎn)動(dòng)刻度，并對(duì)其進(jìn)行編號(hào)，轉(zhuǎn)體時(shí)隨時(shí)對(duì)T構(gòu)實(shí)際轉(zhuǎn)過刻度進(jìn)行觀測，確定兩幅的實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)速度能否保持同步。

在轉(zhuǎn)體完成后，利用全站儀實(shí)時(shí)觀測懸臂兩端的實(shí)際高程，根據(jù)實(shí)測結(jié)果確定是否需要通過壓重來調(diào)整標(biāo)高，具體內(nèi)容如下：

（1）在轉(zhuǎn)體過程中應(yīng)利用全站儀做好實(shí)時(shí)監(jiān)測，現(xiàn)場的觀測人員應(yīng)對(duì)實(shí)際的轉(zhuǎn)動(dòng)情況予以及時(shí)反饋，在轉(zhuǎn)體就位以后，測量主體結(jié)構(gòu)中心實(shí)際偏差，一般情況下不能超過2cm。

（2）在轉(zhuǎn)體到達(dá)指定位置后，利用專門的鐵鞋填入滑道和撐腳走板中間，同時(shí)將其焊接牢固。在后澆段的支架上部設(shè)置臨時(shí)支架，以此為懸臂的兩端提供可靠支護(hù)，確保T構(gòu)的受力達(dá)到安全與穩(wěn)定。

（3）轉(zhuǎn)體到位后，對(duì)下承臺(tái)及轉(zhuǎn)盤表面存在的垃圾雜物及臨時(shí)堆放的機(jī)具設(shè)備清理干凈，并將涂抹在滑道上的黃油清理干凈，然后對(duì)預(yù)埋鋼筋進(jìn)行焊接，并支設(shè)模板，澆筑具有微膨脹特性的混凝土，確保上、下轉(zhuǎn)盤和下承臺(tái)之間形成一個(gè)整體。

2.7 后澆段施工控制

轉(zhuǎn)體梁段施工時(shí)，同時(shí)對(duì)邊跨支架段予以施工，對(duì)于邊跨處的碗扣支架要做好預(yù)壓，預(yù)壓時(shí)使用的壓重應(yīng)達(dá)到梁重1.2倍以上，通過預(yù)壓能有效消除支架的非彈性變形，另外，支架的立模標(biāo)高要計(jì)入支架自身彈性變形與預(yù)拱度。在支架和模板之間還要采取有效措施確?？梢詫?shí)現(xiàn)自由滑動(dòng)。

3 結(jié)語

綜上所述，該工程通過對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的掌握以及對(duì)整個(gè)施工過程的嚴(yán)格控制，解決了在狹窄場地進(jìn)行雙幅同步轉(zhuǎn)體施工的難題，轉(zhuǎn)體完成后不僅對(duì)位精度很高，且線形良好，整個(gè)施工過程均穩(wěn)定、可靠，可為同類工程的施工提供技術(shù)參考。