跨線橋采用轉(zhuǎn)體施工方法的認(rèn)識和評價

摘 要：本文對現(xiàn)行橋梁上部結(jié)構(gòu)施工方法應(yīng)用于跨越鐵路高架橋時對鐵路運營的影響因素進行綜合分析比較，重點闡述采用轉(zhuǎn)體施工法的優(yōu)點。

關(guān)鍵詞：跨線橋施工方法鐵路轉(zhuǎn)體

中圖分類號：U44文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-098X(2011)08(c)-0070-01

跨越鐵路的高架一般采用的方法有：預(yù)制安裝、就地現(xiàn)澆、頂推法、懸臂法及轉(zhuǎn)體法等多種。近年來，華北地區(qū)多座大型跨越鐵路的高架橋成功采用轉(zhuǎn)體法施工，獲得極其顯著的社會經(jīng)濟效益。就對鐵路運輸?shù)挠绊懞桶踩ＷC方面，轉(zhuǎn)體施工法顯示出獨特的、上述其他施工方法無法與之相比的優(yōu)越性。

1 轉(zhuǎn)體施工法概述

轉(zhuǎn)體施工是將橋梁構(gòu)件先在橋位處岸邊（或路邊及適當(dāng)位置）進行預(yù)制，待混凝土達到設(shè)計強度后旋轉(zhuǎn)構(gòu)件就位的施工方法。它可以將在障礙物上空的作業(yè)轉(zhuǎn)化為岸上或近地面的作業(yè)。它既能較好地克服高山峽谷、水深流急或經(jīng)常通航的河道上架設(shè)大跨度梁的困難，又可滿足交通繁忙的城市立交橋和鐵路跨線橋減少干擾的要求。所以，轉(zhuǎn)體法與橋下空間無關(guān)，是跨越深谷、急流、鐵路、公路等特殊條件下的有效施工方法，具有不干擾運輸、不中斷交通、不需要復(fù)雜的懸臂拼裝設(shè)備和技術(shù)等優(yōu)點。

根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動方向，可分為豎向轉(zhuǎn)體施工法、水平轉(zhuǎn)體施工法（簡稱豎轉(zhuǎn)法和平轉(zhuǎn)法）以及平轉(zhuǎn)與豎轉(zhuǎn)相結(jié)合的方法，在上跨鐵路的橋梁施工中，一般采用平轉(zhuǎn)法。平轉(zhuǎn)法又分無平衡重轉(zhuǎn)體與有平衡重轉(zhuǎn)體兩種。

由于建橋的大量工程的鐵路兩側(cè)進行，在預(yù)制期間對鐵路幾乎不產(chǎn)生任何干擾，也就對鐵路運營安全沒有任何影響。為了保證絕對安全，按鐵路部門的有關(guān)規(guī)定，轉(zhuǎn)體必須在封閉線路條件下，在鐵路批準(zhǔn)的施工點內(nèi)進行。實際轉(zhuǎn)體所需的時間一般都在2小時以內(nèi)，與整個施工期相比，微乎其微。所以，轉(zhuǎn)體施工法把對鐵路運輸影響的時間壓縮到了最小限度，這是其他傳統(tǒng)施工方法無法與之相比的。采取轉(zhuǎn)體施工法的條件是，在跨越設(shè)施的旁側(cè)，必須有滿足預(yù)制結(jié)構(gòu)的場地。

2 轉(zhuǎn)體施工法的安全保證

2.1 轉(zhuǎn)體的整體穩(wěn)定

(1)跨越鐵路的高架橋多為（有配重和無配重量的）平衡轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其中自平衡轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)在設(shè)計中充分考慮了整個轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)對轉(zhuǎn)動軸的平衡。

(2)轉(zhuǎn)盤構(gòu)造對轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的平衡保證措施：作為實施轉(zhuǎn)體的“轉(zhuǎn)盤”，是由“球鉸”、撐腳和滑道組成的組合結(jié)構(gòu)。“球鉸”由上下鉸盤和中心銷軸組成，環(huán)型滑道的直徑一般為轉(zhuǎn)動體懸臂長度的1/6～1/10，滑道中心線半徑就是撐腳中心的布置半徑。在一般情況下，轉(zhuǎn)動體在重心應(yīng)該在設(shè)計的轉(zhuǎn)動軸上，但是由于施工的誤差，多不能滿足上述條件，此時轉(zhuǎn)動體就形成了由球鉸和撐腳共同支撐的情況，腳撐就起到了防止傾倒的保證作用。

(3)拆架對轉(zhuǎn)體的平衡測試和配重：平衡測試的兩個目的測量球鉸的摩阻系數(shù)和轉(zhuǎn)動體的縱向偏心值。前者為轉(zhuǎn)動牽引設(shè)計提供依據(jù)，后者為轉(zhuǎn)動體重心的調(diào)整提供依據(jù)，必要時通過配重，把偏心值調(diào)整到允許范圍，以保證轉(zhuǎn)體的穩(wěn)定。

(4)在正式轉(zhuǎn)體前，必須經(jīng)過試轉(zhuǎn)、觀察和必要的調(diào)整：由以上設(shè)計到正式轉(zhuǎn)體前的各步驟和措施，轉(zhuǎn)動體的平衡穩(wěn)定有足夠可靠的保證。

2.2 轉(zhuǎn)體過程的穩(wěn)定

(1)轉(zhuǎn)體施工對氣象條件的選擇：轉(zhuǎn)體要求在無雨雪、風(fēng)力小于6級的條件下進行，這是滿足安全要求的氣象條件，轉(zhuǎn)體施工時機需要按前述條件確定。

(2)轉(zhuǎn)動速度控制：公路橋涵施工規(guī)范關(guān)于轉(zhuǎn)體施工的轉(zhuǎn)速規(guī)定：通常角速度不宜大于0.01～0.02rad/min或橋體懸臂線速度不大于1.5～2.0m/min。機械設(shè)備條件保證轉(zhuǎn)動體勻速、連續(xù)轉(zhuǎn)動，直至就位。

從上述轉(zhuǎn)體施工法從設(shè)計、構(gòu)造、試驗調(diào)整和實施控制等各環(huán)節(jié)使施工安全得到可靠的保證。到目前為止，國內(nèi)外還沒有因轉(zhuǎn)體施工發(fā)生重大傷亡事故的案例。

3 應(yīng)用工例和效果評價

天津集疏港公路一期工程與津山鐵路北塘編組站南側(cè)道岔區(qū)相交，跨津山鐵路轉(zhuǎn)體橋跨越津山鐵路上下行、北環(huán)鐵路上下行及塘鐵儲運場專用線，鐵路運營繁忙，目前已經(jīng)完成電氣化改造，鐵路運營安全要求高。

考慮到工程施工對既有鐵路運營的影響，上跨津山鐵路主橋采用兩幅65+65m的T型剛構(gòu)，采用轉(zhuǎn)體法施工，左右幅在鐵路的東西兩側(cè)分別預(yù)制，采用同步轉(zhuǎn)體施工。在橋位處，鐵路兩側(cè)場地開闊，具有足夠的預(yù)制場地，為采取轉(zhuǎn)體施工方案提供了理想的先決條件。

轉(zhuǎn)體長度為61+61m，轉(zhuǎn)體角度為75.0°，轉(zhuǎn)體重量為13300t。本橋采用中心和撐腳共同支承的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)。本工程于2007年11月施工，2008年8月26日完成轉(zhuǎn)體施工，同年9月完成跨線橋全部工程。歷時10月（其中包括預(yù)制場地基二次加固1個多月時間）。2008年9月24日正式開通。在整個施工過程中，僅在實施轉(zhuǎn)體施工向鐵路部門申請要點35分鐘。本工程若采用懸臂施工法，每節(jié)段長度按6m計算，每側(cè)主梁需要分11個施工段，每段施工周期按10天考慮，單主梁結(jié)構(gòu)部分在鐵路上方作業(yè)的時間則為110天。在主體懸臂結(jié)構(gòu)施工和其后的橋面附屬工程施工期間除對鐵路采取嚴(yán)密的安全防護措施外，均需要鐵路部門密切配合。

4 結(jié)語

在北京周邊多初鐵路跨線工程中，采用轉(zhuǎn)體施工多種結(jié)構(gòu)形式跨線橋取得成功之后，在天津地區(qū)首次采用該方法取得成功，而且本橋為長懸臂、自平衡的T型剛構(gòu)，轉(zhuǎn)體重量達到13300t，只用不到70分鐘時間，結(jié)構(gòu)平穩(wěn)、安全轉(zhuǎn)體就位。由于橋面關(guān)鍵工程全部在轉(zhuǎn)體前施工完畢，在轉(zhuǎn)體完成后沒有影響鐵路運營安全的作業(yè)。事實證明，與傳統(tǒng)施工方法比較，采用轉(zhuǎn)體施工法修建跨線橋?qū)﹁F路運營安全有較可靠的保證，可以最大限度減少對鐵路運營的影響。

轉(zhuǎn)體施工法在我國多處大跨度橋梁施工中采用，是一套比較成熟的橋梁施工方法。采用轉(zhuǎn)體施工方法處實施轉(zhuǎn)體過程外，其他工序?qū)﹁F路運營基本沒有影響。轉(zhuǎn)體對鐵路的直接影響時間一般只需數(shù)小時。以下為部分跨線橋的轉(zhuǎn)體角度和轉(zhuǎn)體時間，表1：

由上述若干跨線橋轉(zhuǎn)體施工的結(jié)果，轉(zhuǎn)體時分均在2小時以內(nèi)，而其他方法則是數(shù)天或者若干個月。在鐵路不斷提速、運輸日益繁忙的現(xiàn)實情況下，此方法應(yīng)用于鐵路跨線橋工程，具有突出的優(yōu)越性。

隨著新技術(shù)、新工藝的不斷出現(xiàn)以及在工程中的應(yīng)用，該方法會更加安全可靠、操作簡潔、實施快速、降低造價，在橋梁建設(shè)中將發(fā)揮越來越大的作用，產(chǎn)生越來越好的社會和經(jīng)濟效益。該施工方法在修建大跨徑及特大跨徑鐵路跨線橋中極具競爭力。

參考文獻

[1]桂業(yè)昆，邱式中.橋梁施工專項技術(shù)手冊[M].北京:人民交通出版社，2005.