跨既有線轉體橋轉體系統關鍵施工技術

張軍平（中鐵二十局集團第五工程有限公司，昆明650200）

跨既有線轉體橋轉體系統關鍵施工技術

張軍平
（中鐵二十局集團第五工程有限公司，昆明650200）

主要論述了定型成套球鉸的安裝施工工藝及控制要點，嚴格按照規范對球鉸的安裝進行控制。對球鉸重要部位，如上下盤、撐腳、沙箱等結合轉體角度進行了精確定位，同時對沙箱預壓、上下盤臨時固結設計了簡易的施工方法。

球鉸；轉體；安裝

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.056

1 工程概況

滬昆客專某特大橋位于云南省曲靖市馬龍縣境內，起訖里程為 D1K1064+436.587～D1K1065+335.15，全橋長898.563m，中心里程為D1K1065+029，主墩16#墩～17#墩，孔跨結構為（60+100+60）m連續懸澆梁，以40°角斜跨貴昆既有線，采用沿既有線兩側進行懸臂澆筑施工，平行轉體40°合攏施工。16#墩高14.5m，17#墩高13.5m，連續梁塊中支點處梁高7.85m。既有鐵路、轉體前線路相關位置關系見圖1。轉體后與既有線的立面關系圖，見圖2。

轉體系統由上盤、下承臺、上下球鉸、撐腳、滑道、牽引系統組成，轉體系統以球鉸支承為主，撐腳起控制轉體穩定的作用。轉體系統設計承載力75000kN，設計最大偏心0.2m，采用牽引系統施加轉動力矩。

圖1 新建線路與既有線的平面位置關系

圖2 連續梁轉體后與既有線的立面位置關系

2 鋼球鉸制作與安裝

球鉸采用LQJ75000型，球鉸由上球鉸、下球鉸、摩擦副、上套筒、下套筒、銷軸、下球鉸骨架組成，球鉸的球面板采用Q345鋼板。球鉸摩擦副采用填充聚四氟乙烯復合夾層滑片（LR516），滑片容許應力不小于100MPa，滑動摩擦系數不大于0.03（脂潤滑）。球鉸平面半徑1.7m，球面半徑8m

2.1 制造精度控制

1)下球鉸安裝應預埋球鉸骨架，骨架角鋼頂面相對高差小于5mm，下球鉸由螺母調整校平，球鉸平面相對高差小于0.5mm。

2)安裝上球鉸時，要求上下球鉸形心軸、轉動軸務必重合，其誤差不大于1mm。

3)其頂面任意2處誤差不超過1mm；球鉸旋轉中心必須與設計位置一致，其誤差：順橋向不大于±1mm，橫橋向不大于±1.5mm。

2.2 球鉸安裝

2.2.1 安裝下球鉸

下球鉸骨架固定牢固后,下球鉸放置于已架好的底座骨架上，底座要有足夠的強度和剛度，避免施工時干擾球鉸，造成球鉸位移。精調球鉸位置及球面，保證銷軸套管豎直，球面周圈在同一水平面上。球鉸周圍頂面處各點相對誤差不大于1mm，固定調整螺栓，蓋住中心銷軸套管口[1]。

澆筑混凝土。將混凝土灌注于底座中，混凝土面至下球鉸外圓略低時為止，通過下球鉸留有的振搗孔對混凝土進行振搗，排出混凝土中的氣體，使混凝土密實。

2.2.2 聚四氟乙烯片的安裝及涂抹黃油

下球鉸精確安裝定位后，開始聚四氟乙烯滑動片的安裝。安裝前，先將下球鉸頂面清理干凈，用小型吹風機將球面吹干凈。黃油與四氟粉按重量比120:1的比例，配制混合好。在中心銷軸套管中放入黃油四氟粉，然后將銷軸放到套管中，放置時注意保證中心銷軸豎直并與周圍間隙一致。

在下球鉸球面上由內到外安裝聚四氟乙烯滑板，嚴格按照滑片編號放入固定的凹槽中，完畢后將黃油四氟粉填至下球鉸凹球面上，填滿聚四氟乙烯滑板之間的間隙，黃油面與四氟滑板面相平。整個安裝過程注意保持球面清潔，不要將雜物帶到球面上。滑動片安裝完成后，各滑動片頂面應位于同一平面上，其誤差不大于0.6mm。

2.2.3 上球鉸的吊裝

轉動中心軸安裝完畢后，將上球鉸吊起，在凸球面上抹涂一層黃油四氟粉，將上球鉸對準中心銷軸輕落至下球鉸上，用拉鏈葫蘆微調上球鉸位置，使之水平并與下球鉸外圈間隙一致。去除被擠出的多余的黃油。用寬膠帶紙將上下球鉸邊緣的縫隙密封，等待使用[2]。具體施工步驟見圖3。

圖3 球鉸施工步驟圖

3 上盤施工

3.1 撐腳施工

撐腳采用鋼管混凝土結構，Q345d鋼管厚度14mm，外徑70cm，內填C50微膨脹混凝土。鋼管下設3cm厚鋼走板，走板下設5mm四氟乙烯板，走板底面加工精度為3級。

撐腳是轉體系統的保險裝置，8個撐腳對稱分布于圓形轉盤一周。撐腳下方設有0.7m寬的滑道，轉體時，撐腳在滑道上方平穩移動。要求整個滑道面在一個水平面上，滑道頂面相對標高誤差不大于5mm；滑道頂面平整度不大于0.5mm/m；其相對高差不大于2mm。

鋼管內灌注C50微膨脹混凝土，在下盤混凝土施工完成后，進行撐腳的施工，首先在撐腳下方設置鋼楔，支墊高度滿足設計要求。固定牢固以后，澆筑膨脹混凝土。

3.2 砂箱施工

每個滑道上布置16個砂箱，砂箱直徑為500mm，每個理論承重30t，用來支承上轉盤和上部結構的重量,同時起到穩定上轉盤作用。首先采用試驗用細砂，保證含泥量小于1%。細砂晾曬干燥，依次裝入砂箱。砂箱裝砂至比設計高度高出5～8mm時進行預壓。砂箱預壓采用現場加工的簡易預壓裝置，見圖4。將砂箱放入其中，砂箱頂部放入千斤頂，開始加壓，直至滿足設計壓力時取出，換下一個砂箱。

圖4 砂箱預壓簡易反力架

4 轉動體系施工

4.1 牽引動力系統

牽引系統由2臺QDCL2000型連續轉體千斤頂、2臺YTB液壓泵站和1臺LSDKC(A)-8主控臺通過高壓油管和電纜線連接組成轉體動力系統[3,4]。

4.2 牽引索安裝

轉體上盤埋設有2束鋼絞線，每束鋼絞線由12根強度等級為1860MPa的15.24mm鋼絞線組成。預埋的牽引索依次排列纏繞后，穿過QDCL2000型連續轉體千斤頂。穿過千斤頂后，按先內層后外層的原則，逐根對鋼絞線預緊，預緊力由10kN逐根降至5kN，最后利用千斤頂在2MPa油壓下對該束鋼絞線整體預緊，使同一束牽引索每根鋼絞線受力基本一致。為保證2臺千斤頂同步工作，千斤頂油泵應并聯，對兩側轉體力偶進行均衡控制，確保轉體系統的穩定運轉，轉體動力系統應具有自動控制和手動控制2種功能[5,6]。

牽引索的固定端預埋入上盤混凝土內，P型錨具錨固，作為牽引索固定端，預埋入上盤長度2m以上。每束鋼絞線采用左、右旋轉根數各一半，同時在千斤頂反力座設鋼絞線分絲板，分絲板應與反力座相對固定，不得轉動，及時做好成品保護。轉動系統剖面圖及上轉盤俯視圖如圖5、圖6所示。

圖5 轉體系統剖面圖

圖6 上轉盤俯視圖

4.3 試轉調試

在上球鉸安裝完畢后，進行一次預轉體試驗，然后澆筑上轉盤與墩身混凝土。采用人工進行試轉，順時針轉動3圈，逆時針轉動2圈。保證將上下球鉸之間的黃油被擠出來。

5 上盤混凝土施工

5.1 上轉盤施工

圓柱形轉盤施工中，上盤內預埋轉體鋼絞線，預埋端采用P型錨具，并圓順地將將同一對索的錨固端對稱于圓心，索的預埋高度和牽引方向一致，在上盤混凝土施工時，在鋼絞線位置每隔1m長度預留凸出5cm的2根鋼筋頭，以便在轉體前將鋼絞線卡入其中。每對索的出口點對稱于轉盤中心[7]。

5.2 注意事項

球鉸范圍內預應力筋錨固端要采取密封措施，以免混凝土進入管道。

根據設計要求鋼套管(球鉸定位銷軸)頂預留壓漿孔和一排氣孔,以備轉體完成后往套管中壓入微膨脹混凝土,在上轉盤中預留壓漿管道。上轉盤球鉸鋼箱內灌入微膨脹混凝土。

鋼撐腳微膨脹混凝土施工完成后，綁扎上轉盤鋼筋，并支模澆筑，為了轉體前保證整個橋墩及懸臂梁的穩定性，采取臨時固定上下轉盤的措施，采用直徑32mm的精軋螺紋鋼將上下轉盤臨時焊接起來，在轉體時割斷。

【1】胡娟.客運專線大跨度拱橋轉體施工方案研究[J].鐵道建筑,2010 (8):39-42.

【2】姚海濤.轉體橋施工控制要點分析[J].交通標準化，2013（2）：138-141.

【3】任慶國.苗蘭弟.馬偉.跨線橋轉體施工技術研究任[J].江蘇建筑職業技術學院學報,2016(1):22-25.

【4】袁可.橋梁轉體施工的關鍵控制點分析[J].鐵道建筑技術,2016(5): 9-11.

【5】華冰.連續梁橋轉體施工中轉體結構的設置和安裝[J].石家莊鐵路職業技術學院學報,2016(2):1-5.

【6】張彥光.鄭徐鐵路客運專線大噸位橋梁轉體施工技術[J].施工技術，2016（增刊）：261-264.

【7】楊自政.客運專線轉體橋球鉸封固混凝土施工技術[J].鐵道標準設計,2011(7):37-40.

KeyTechnology of Existing Railway Rotating Bridge Swivel System

ZHANGJun-ping
（No.5engineeringLimitedcompanyofCR20G,Kunming650200，China）

The article describes installation technology and control key points of spherical hinge.Strictly according railway code tocontrol the installation of spherical hinge，for important parts of spherical hinge such as Bottom-top rotary table，shore、sandbox andcombined with the rotation angle of the precise positioning，and for sandbox preload , the Bottom-top rotary table temporaryconsolidationdesigneda simple constructionmethods.

sphericalhinge；rotarytable；installation

U448.21+5

B

1007-9467（2016）12-0183-04

2016-09-07

張軍平（1984～），男，陜西西安人，工程師，從事路橋施工技術管理與研究。