淺談張呼客專集寧南特大橋連續梁轉體施工

高曉南

摘 要：本文結合新建張呼客運專線4標集寧南特大橋的施工實踐，就鐵路鐵大橋連續梁轉體施工的關鍵工序和技術控制進行了簡要介紹。

關鍵詞：客運專線；特大橋；連續梁轉體；技術控制

由中鐵十九局集團第六工程有限公司承建的集寧南特大橋，中心里程：DK164+020.780，橋全長7015.44延長米。本橋在DK160+572.5、DK162+165、DK162+780、DK163+485、DK164+976處分別跨越察哈爾大道、工業大道、國道208、京包線和張集線、二廣高速?？缇┌F路處（48+80+48）m 連續梁采用轉體施工外，其余均采用掛籃懸澆施工。該橋在跨越集包線、張集線時采用1聯（48+80+48）m連續梁，該聯連續梁采用掛籃懸臂現澆轉體施工。

跨京包線、張集線 （48+80+48）m連續梁采用采用掛籃懸臂澆筑施工。梁部除主墩上的0號塊在墩旁托架上現澆和邊跨平衡段采用在墩旁支架上現澆外，其余梁段采用掛籃懸臂澆筑，先在主墩墩頂安裝支架和托架，在支架和托架上灌注0號段，再對稱向兩側順序灌注各梁段，形成T構。在轉體完成后再進行合龍段的施工，合龍順序按先邊跨，后中跨的順序施工，合龍時采用加設勁性型鋼骨架及加設臨時預應力束的方法強迫合攏，進行體系轉換。

轉法轉動體系主要有承重系統、頂推系統和平衡系統三大部分構成，承重系統由上轉盤、下轉盤和轉動球鉸構成，上轉盤支承轉體結構，下轉盤墩頂相連，通過上轉盤相對于下轉盤轉動，達到轉體目的，轉體完成后，與上轉盤共同形成基礎；頂推系統由牽引設備（四臺ZLD200型液壓、同步自動連續牽引系統（牽引系統由連續千斤頂、液壓泵站及控制臺組成）形成水平旋轉力偶，通過拽拉錨固且纏繞于直徑7.7m的轉盤周圍上的19Φs15.2鋼絞線，使得轉體系統轉動。

1 試轉體

正式轉動之前，進行試轉，全面檢查一遍牽引動力系統、轉體體系、位控體系、防傾保險體系是否狀態良好，檢測整個系統的安全可靠性。同時由測量和監控人員對轉體系統進行各項初始資料的采集，建立主橋墩轉動角速度與梁端轉動線速度的關系，準備對轉體全過程進行跟蹤監測，以便在轉動過程中把轉動速度控制在要求范圍內。

試轉的目的：檢查、測試泵站電源、液壓系統及牽引系統的工作狀態；測試啟動、正常轉動、停轉重新啟動及點動狀態的牽引力、轉速等施工控制數據；以求在正式轉體前發現、處理設備的問題和可能出現的不利情況，保證轉體的順利進行。

1.1 試轉步驟

⑴預緊鋼絞線。用千斤頂將鋼絞線逐根以1-5KN的力預緊，預緊應采取對稱進行的方式，并應重復數次，以保證各根鋼絞線受力均勻。預緊過程中應注意保證鋼絞線平行地纏于上轉盤上。

⑵合上主控臺及泵站電源，啟動泵站，用主控臺控制兩千斤頂同時施力試轉。若不能轉動，則施以事先準備好的輔助頂推千斤頂同時出力，以克服超常靜摩阻力來啟動橋梁轉動，若還不能啟動，則應停止試轉，另行研究處理。

1.2 試轉時，應做好兩項重要數據的測試工作

⑴每分鐘轉速，即每分鐘轉動主橋的角度及懸臂端所轉動的水平弦線距離，應將轉體速度控制在1.2m/min以內。

⑵控制采取點方式操作，測量組應測量每點動一次懸臂端所轉動水平弦線距離的數據，以供轉體初步到位后，進行精確定位提供操作依據。

試轉過程中，應檢查轉體結構是否平衡穩定，有無故障，關鍵受力部位是否產生裂紋。如有異常情況，則應停止試轉，查明原因并采取相應措施整改后方可繼續試轉。

2.正式轉體就位

2.1試轉結束，分析采集的各項數據，對轉體實施方案進行修正，方可進行正式轉體。整個轉體基本采用人工指揮控制，所以，連續梁同步轉體必須有統一的指揮機構。轉體過程中數據的收集，采用一套嚴密的監視系統。指揮人員通過監視系統反映的兩幅橋的數據資料進行協調指揮，以達到同步的目的。轉體結構旋轉前要做好人員分工，根據各個關鍵部位、施工環節，對現場人員做好周密部署，各司其職，分工協作，由現場總指揮統一安排。

2.2 轉體施工的外部條件的確認

轉體施工日期根據氣象部門預報確認可10天內沒有大風、暴雨等惡劣天氣，且轉體當天風速不宜大于10m/s。

2.3 同步轉體控制措施

⑴兩墩同時啟動，現場設同步啟動指揮員，用對講機通訊指揮。

⑵連續千斤頂公稱油壓相同，轉體采用同種型號的兩套液壓設備，轉體時按校驗報告提供的參數控制好油表壓力。

⑶采用兩幅轉體同步監測

轉體過程中隨時觀測兩個轉體的鋼絞線是否等速。

2.4 轉體監控

⑴轉體前在轉盤上布置刻度并編號，轉體過程中隨時觀測兩個轉盤的轉過角度是否一致。

⑵在轉盤鋼絞線上做好標記，觀察同一轉盤的兩根牽引索通過千斤頂是否等速。

⑶轉體就位采用2臺全站儀觀測中線，時刻注意觀察橋面轉體情況，左右幅梁端每轉過1m，向指揮長匯報一次，轉體旋轉到距設計位置2°時放慢轉速，改用手動控制千斤頂。

2.5 防超轉限位裝置

轉體前在轉體就位位置安裝限位型鋼，使型鋼與轉盤撐腳接觸位置即為轉體就位位置。

2.6 轉體實施

⑴先讓輔助千斤頂達到預定噸位，啟動動力系統設備，并使其在“自動”狀態下運行。

⑵每個轉體使用的對稱千斤頂的作用力始終保持大小相等、方向相反，以保證上轉盤僅承受與摩擦力矩相平衡的動力偶，無傾覆力矩產生。

⑶設備運行過程中，各崗位人員的注意力必須高度集中，時刻注意觀察和監控動力系統設備和轉體各部位的運行情況。如果出現異常情況，必須立即停機處理，待徹底排除隱患后，方可重新啟動設備繼續運行。

3.封固轉盤

轉體精確定位后，注意檢查轉體高程、軸線偏位是否設計要求，無誤后，立即在4個撐腳打入鋼楔塊，并將其鎖定。保證轉體單元不再產生位移。清洗底盤上表面，焊接預留鋼筋，立模澆筑封固混凝土使上轉盤與下轉盤連成一體。混凝土澆筑時振搗密實，以保證上、下盤密實連接。

4.轉體施工注意事項

4.1 轉體抗傾覆預案

理論上，兩端受豎向力是平衡的，但由于主梁兩端可能的最大不平衡彎矩（包括梁縱向不平衡彎矩和橫向不平衡彎矩）、轉體時牽引力引起的扭矩以及由此引起的主梁慣性力的影響，轉體時存在傾覆趨勢可能，為保證轉體穩定，采取以下措施：

⑴墩頂設臨時支座并設置受力鋼筋，將連續梁與橋墩進行臨時固結，保證T構的穩定。

⑵利用撐腳的作用，采取相應的措施，消除不平衡彎矩，確保施工安全。

⑶在連續梁頂放置水箱，在轉體過程中觀測懸臂端高程的變化，若產生不平衡彎矩，則一端箱梁懸臂端翹起，往該端水箱里注水，直至產生的不平衡彎矩消除。

⑷為平衡曲線梁體的不平衡彎矩，將轉動中心設一定的橫向預偏心。

4.2 轉體施工操作注意事項

⑴穿鋼絞線時注意不能交叉、打攪和扭轉，所用的鋼絞線應盡量左、右旋均布；

⑵前后頂的行程開關位置要調整好，即不能讓行程開關滑板碰壞行程開關，又不能因距離太遠而使行程開關不動作；

⑶千斤頂的安裝應注意和鋼絞線方向一致；

⑷前、后千斤頂進油嘴，回油嘴與泵站的油嘴必須對應好，不能裝錯；

⑸油管和千斤頂油嘴連接時，接口部位應清洗、擦拭干凈。嚴格防止砂粒、灰塵進入千斤頂；

⑹卸下油管后，千斤頂和泵站的油嘴應加防塵螺帽，以防污泥進入；

⑺控制系統在運行前一定要經過空載聯試，確認無問題后方可投入使用；

⑻非系統人員請勿更改接線；

⑼牽引系統操作人員在系統運行過程中嚴禁站在千斤頂后；

⑽所有工作人員必須嚴格遵守有關安全施工操作規程。

5 結語

通過對以上關鍵工序進行了嚴格的技術控制，新建張呼客運專線4標集寧南特大橋連續梁轉體施工合格率100%，完全滿足了設計要求，并為今后類似工程積累了重要參數和施工經驗。