T形剛構平轉法轉體橋轉動體系施工精度控制

武加強

一、工程概況

張唐鐵路大令公跨京哈鐵路特大橋主跨轉體梁采用（64+64）m預應力混凝土T構上跨京哈鐵路，轉體總重量11200t，轉體角度55°，梁底距既有京哈鐵路接觸網最小距離僅1.5m，為張唐鐵路“十隧四橋”重點控制性工程之一。京哈鐵路作為通往東北的唯一鐵路干線，車流密集。大跨度T構梁水平轉體施工解決了張唐鐵路施工影響京哈鐵路正常運營的難題，得到了鐵路建設和既有鐵路運輸“雙贏”的巨大利益。

二、轉動體系組成及關鍵技術

承擔轉體梁轉動體系由上轉盤、下承臺、球鉸、轉體牽引系統組成，上轉盤及下轉盤為鋼筋混凝土結構，上轉盤預埋撐腳，下轉盤設置千斤頂反力座及撐腳鋼板滑道；轉動球鉸包括上球鉸、下球鉸、下球鉸支撐骨架及球鉸間四氟板組成；牽引系統包含動力系統和牽引索。

上轉盤撐腳滑道支撐骨架及滑板安裝、轉動球鉸安裝及施工、牽引索安裝及動力系統校核與試驗為關鍵性技術。

三、下承臺施工精度控制

下承臺為鋼筋混凝土結構，轉動體系下球鉸、撐腳滑道及千斤頂反力座安裝在下承臺上，球鉸中心3.3m處為滑道中心，滑道寬1.1m，滑道兩側1.1m各設置8組千斤頂反力支座。下承臺澆筑第一層，澆筑高度以球鉸骨架地標高為控制標高，為球鉸、滑道骨架提供安裝平臺，保證球鉸和滑道支撐骨的安裝精度，嚴格控制此層標高，澆筑完畢后進行復測，如高度相差較大需進行打磨或支墊鋼板處理，第二層澆筑固定球鉸骨架，安裝定位球鉸和滑道后澆筑至設計標高。

進行承臺底部鋼筋和豎向鋼筋綁扎以及高程測量，在模板上標記底層混凝土澆筑高程，嚴格控制骨架安裝位置混凝土高程，采用預埋鋼筋高程點控制，澆筑第一層混凝土，在第一層混凝土頂面滑道和球鉸骨架安裝位置預埋固定角鋼。

待第一層混凝土強度達到設計75%后安裝型鋼骨架，用徠卡TS30全站儀在第一層澆筑完畢混凝土頂面定位骨架縱、橫向軸線及轉動中心點，用墨線標記，利用25t吊車吊裝滑道和球鉸骨架，吊裝骨架時采用專用焊接起吊架起吊，吊裝要穩慢、不得碰撞骨架，以骨架頂面球鉸螺栓孔位為依據，對骨架進行分中，用墨線在骨架上標記，根據標記線吊裝放置骨架，先調中心位置，使其中心與轉動中心點重合，再調整縱橫位置，然后采用加裝調平螺栓調整標高，對骨架進行初步固定，水平固定采用前后左右支撐拉桿固定。

在一天中最低溫度下，采用天寶Dini03精密水準儀進行骨架頂面高程進行精調，并應用全站儀對放置骨架中心點進行復核，先調整中心位置，再進行水平調整，經多次調整嚴格控制骨架頂面高差。

撐腳環形滑道為備用保險滑道，滑道骨架安裝同球鉸骨架安裝，安裝滑道鋼板，安裝后進行測量調整，采用水準儀測量滑道任意兩點高差，相對高差為1mm，采用水平儀測定局部平整度，局部平整度為0.2mm。

復核球鉸和滑道骨架安裝精度達到要求后，立即對骨架進行固定，采用機械連接和焊接的方式，將骨架固定在預埋角鋼上，并加設頂部支撐，綁扎鋼筋，在一天最低溫度下進行第二層混凝土澆筑，澆筑過程中，對外露骨架以纏繞塑料布的方式進行保護，避免混凝土污染。第二次澆筑起到固定球鉸和滑道骨架作用。在混凝土強度達到設計強度100%后方可進行下球鉸安裝。

四、轉動球鉸安裝精度控制

1.下球鉸安裝

復核下轉盤型鋼骨架安裝精度，檢查型鋼骨架在第二次澆筑混凝土后有無高程和位置變化。確定無變化，采用全站儀在下承臺第二層混凝土上放出縱、橫向軸線及轉動中心點。

采用25t吊車對下球鉸進行吊裝，吊裝采用專用吊裝架，其放置在骨架上，吊車鋼絲繩不全部脫力，使球鉸調位螺栓孔對準骨架調位螺栓孔，安裝調位螺栓，進行初步調整，球鉸中心和水平進行粗調完畢后吊車鋼絲繩取下。球鉸安裝的安裝調平分為對中、調平，再對中，再調平幾個步驟。水平調整采用水平導倒鏈和水平千斤頂進行多向調整。

在球鉸頂面沿著縱向軸線分左右兩個半圓，沿著順時針方向均勻標記4個測點，分部編號左1、左2、左3、左4、右1、右2、右3、右4，采用天寶Dini03精密水準儀對角進行高程測量，采用豎向千斤頂輔助調整限位螺栓，進行精平球鉸安裝，測量反復調整，使球鉸頂面高程偏差＜目標值。

下球鉸安裝完畢，進行下承臺第三層混凝土澆筑，澆筑過程中對球鉸頂部覆蓋保護，混凝土振搗過程中振搗棒不得直接接觸球鉸及球鉸骨架。

2.聚四氟乙烯片的安裝

待下承臺混凝土強度達到100%后，安裝下球鉸鑲嵌的聚四氟乙烯滑動片。

清理球鉸頂面雜物，采用高壓水槍對頂面刷洗，聚四氟乙烯滑動片安裝孔用小毛刷局部清洗，清洗完畢后采用鼓風機對表面風干并檢查清洗程度，對鑲嵌孔進行編號，根據編號安裝四氟乙烯滑動片。

滑動片安裝完成后，嚴格按照比例調和黃油和四氟粉，將調和好的黃油四氟粉用橡膠鏟涂抹在滑動片之間，涂抹需小心謹慎、涂抹均勻，由中間向外涂抹，涂抹高度和四氟板高度一致，涂抹完畢檢查后即刻安裝上球鉸。

3.轉動中心軸的安裝

在下球鉸中心預埋套筒內放入1/3黃油四氟粉，并把孔壁涂抹均勻，將轉動中心軸鋼銷小心吊裝輕輕放入套筒中，輕轉鋼銷，讓鋼銷安裝到位，鋼銷周圍空隙均勻，保證鋼銷豎直放置，多余黃油四氟粉進行清理。

4.上球鉸的安裝

采用專用吊裝支架，吊裝上球鉸，對上球鉸頂面用抹布清理，并用橡膠鏟均勻涂抹一層黃油四氟粉，涂抹厚度控制在2mm，在中心轉動孔周圍進行黃油四氟粉的涂抹，安裝后將多余黃油四氟粉清除，用倒鏈進行調整上球鉸，使上球鉸轉動孔與轉動中心鋼銷間隙均勻不密貼，上下球鉸間黃油縫隙一致，調整后進行固定。

五、牽引系統控制

1.牽引索安裝

牽引索承擔轉體過程中T形鋼構墩身及梁體全部重力傳遞至上下球鉸動摩擦力矩，經計算牽引力為1339.74kN，牽引索安裝為牽引系統技術控制關鍵。牽引索預埋在上轉盤圓柱形轉臺內。上盤撐腳安裝好后立模、綁扎鋼筋、安裝預應力筋及管道、預埋轉體牽引索，采用全站儀精確放出牽引索P錨位置，并采取拉線方式進行復核，兩個錨固端對角線與轉盤直徑重合且對稱于圓心，保證預埋高度一致，采用全站儀放出每根牽引索出口位置，出口位置對稱于轉盤中心，控制方式同錨固端位置，并用線位鋼筋和錨栓鋼筋固定，錨固端至出口位置牽引索進行限位固定，限位鋼筋間距≤1m。根據牽引索預埋高度，沿轉盤放置牽引索擱置平臺，平臺采用鋼筋焊接，平臺沿著轉盤圓心位置＞轉盤直徑50cm布置，平臺高度與牽引索預埋高度一致，平臺牢固固定在下承臺混凝土上，牽引索平順的沿著平臺放置，并作好防護措施。

2.牽引動力系統控制

本工程轉體系統由2套ZLD300型連續頂推千斤頂、2臺YTB液壓泵站和1臺LSDKC-8主控臺通過高壓油管和電纜線連接分別組成兩套轉體動力系統。使用之前對千斤頂、傳感元件、壓力表等進行標定和校正，并對油泵、控制閥、管路進行檢查，并進行空載和負載試驗，空運轉往復≥5次，現場制作負載試驗平臺，在硬化混凝土場地上鋪設鋼板軌道，軌道上放置混凝土預制塊，根據摩阻系數計算模擬轉動牽引力，采用牽引系統進行負載試驗，主要檢核牽引系統運轉情況。

正式轉體前要進行試轉，根據鐵路界限計算試轉角度為2°，理論耗時2.07min，試轉過程也是檢驗牽引系統運轉情況重要工作之一。

六、結語

張唐鐵路大令公跨京哈鐵路轉體橋轉動體系中上轉盤撐腳滑道、轉動球鉸安裝及施工、牽引索安裝及動力系統試驗與使用關鍵性技術總結了轉動體系精度控制要點，得到了基礎數據，為T形剛構平轉法轉體橋轉動體系施工精度控制積累了經驗。