跨鐵路既有線轉(zhuǎn)體橋施工技術(shù)研究

潘靜

1 工程實(shí)例

本項(xiàng)目為跨鐵路的主橋施工工作，主跨為168m的T型鋼構(gòu)，將其作為橋梁的主體，施工方法為轉(zhuǎn)體法，梁體的上承臺(tái)與墩柱體應(yīng)共同旋轉(zhuǎn)。

2 轉(zhuǎn)體橋的基本原理

主要施工原理和挖掘機(jī)鏟臂旋轉(zhuǎn)的原理類似，其理論基礎(chǔ)即是做軸心運(yùn)動(dòng)，以轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的位置為界限，上部分為旋轉(zhuǎn)部分，下部分為固定部分。

3 轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的組成

一般轉(zhuǎn)體橋轉(zhuǎn)體的體系由6個(gè)部分組合而成，即：墩柱、上球鉸、下球鉸、四氟乙烯板、撐腳、滑道組合而成為轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，牽引系統(tǒng)為轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)提供動(dòng)力，兩者之間是相輔相成的結(jié)構(gòu)。

3.1 球鉸

轉(zhuǎn)體系統(tǒng)組成離不開球鉸部分，對(duì)該部分的選擇必須要慎重考慮，因?yàn)檫@部分是保證轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)能否牢固的基準(zhǔn)，可以說，球鉸部分是整個(gè)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的骨架，具有一定的支撐作用。

3.2 撐腳

撐腳在轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)中充當(dāng)?shù)慕巧腔瑒?dòng)的支點(diǎn)，只有有了撐腳的部分，轉(zhuǎn)體體系才能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)然，撐腳部分一定要選擇堅(jiān)固耐用的才可以，因?yàn)閾文_會(huì)和混凝土澆筑在一起，是絕對(duì)不能出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象的。在撐腳鋼筋綁扎的過程中，一定要注重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)考慮預(yù)應(yīng)力的部分，通過對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)和對(duì)試塊的預(yù)壓，以此確定好撐腳部分的預(yù)應(yīng)力筋的張拉時(shí)間，最終打造出合格堅(jiān)固的支撐腳。

3.3 牽引動(dòng)力系統(tǒng)

在轉(zhuǎn)體的過程中，牽引動(dòng)力系統(tǒng)是整個(gè)轉(zhuǎn)體的中心，相當(dāng)于心臟部分，缺少該部分就無法完成轉(zhuǎn)體的過程。而牽引系統(tǒng)的組成部分是由計(jì)算機(jī)操控系統(tǒng)所空中控制的，既能夠控制住液壓表，又能夠控制住運(yùn)轉(zhuǎn)的速度。特別是保證兩幅同步進(jìn)行轉(zhuǎn)體運(yùn)行。

4 鐵路專用線轉(zhuǎn)體橋施工技術(shù)研究

4.1 轉(zhuǎn)體橋主要施工工藝流程

一般情況下，轉(zhuǎn)體橋的十點(diǎn)施工工藝流程缺一不可，第一點(diǎn)是施工的準(zhǔn)備工作，這是鐵路專用橋梁施工過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，所以應(yīng)當(dāng)做好施工前的準(zhǔn)備工作。第二點(diǎn)是鉆孔樁柱施工的過程，該步驟主要是在樁基施工前對(duì)鐵路路基進(jìn)行防護(hù)，并且在施工的過程中采用鉆孔樁防護(hù)方法。第三點(diǎn)是轉(zhuǎn)體下盤的設(shè)計(jì)與施工過程。第四點(diǎn)則是鋼球鉸的安裝過程。第五點(diǎn)是對(duì)撐腳施工過程。第六點(diǎn)是對(duì)上轉(zhuǎn)盤的施工過程。第七點(diǎn)是中墩施工，第八點(diǎn)是對(duì)箱梁的施工過程。第九點(diǎn)是對(duì)轉(zhuǎn)體進(jìn)行施工。第十點(diǎn)是對(duì)和合龍段、墩柱、蓋梁、架梁、橋面附屬施工的過程。所有的工藝流程結(jié)束之后，一定要將整個(gè)流程核查一遍，確保萬無一失。轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)施工工藝流程見圖1。

圖1 轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)施工工藝流程圖

4.2 轉(zhuǎn)體施工技術(shù)要點(diǎn)

4.2.1 試轉(zhuǎn)

在進(jìn)行試轉(zhuǎn)工作前，要將所有的準(zhǔn)備工作都做好。前期主要的準(zhǔn)備工作是：在撐腳下面墊上四氟乙烯的墊板，保證在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，每個(gè)撐腳下面都有一個(gè)墊板，同時(shí)要再預(yù)留出來3個(gè)墊板，這樣做的目的是為了防止擦腳的情況。在處理好墊板工作以后要對(duì)具體的運(yùn)行數(shù)值進(jìn)行核對(duì)，保證每個(gè)數(shù)值都是正確的，在核對(duì)的過程中檢查轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的牽引設(shè)備，從而確保轉(zhuǎn)體能夠順利運(yùn)行。當(dāng)完成數(shù)據(jù)的核對(duì)工作以后，要仔細(xì)檢查轉(zhuǎn)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，再次確保轉(zhuǎn)體在運(yùn)行的過程中不會(huì)出現(xiàn)任何的意外事故，對(duì)一些主要的承重部件檢查的過程中要更為認(rèn)真和仔細(xì)。在檢測(cè)的過程中如果出現(xiàn)一些緊急情況要立即終止施工，然后派遣專業(yè)的技術(shù)小組排查故障，只有當(dāng)故障解決以后才能夠繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)體。對(duì)轉(zhuǎn)體的控制要以實(shí)際值為參考，然后相關(guān)技術(shù)人員再計(jì)算出更加合理的結(jié)果，將二者進(jìn)行比較，如果存在一些偏差，就要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整[1]。

4.2.2 正式轉(zhuǎn)體

在進(jìn)行正式轉(zhuǎn)體的過程中，需要對(duì)一些重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行申報(bào)，同時(shí)還要檢測(cè)當(dāng)天的氣候情況，在確定天氣因素不會(huì)對(duì)正式轉(zhuǎn)體造成影響的條件下，派遣專業(yè)人員去檢測(cè)液壓系統(tǒng)和轉(zhuǎn)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，待一切都檢測(cè)合格以后，將專業(yè)人員派遣到崗位上，此時(shí)鐵路部門會(huì)下達(dá)命令，該命令由專業(yè)人員傳達(dá)，當(dāng)技術(shù)人員接收到命令以后就可以正式啟動(dòng)轉(zhuǎn)體系統(tǒng)。在啟動(dòng)的過程中采用分層加載的方式，此時(shí)的千斤頂必須要和限定壓力保持一致。分級(jí)的加載程序具體步驟是：在對(duì)千斤頂進(jìn)行加載的過程中要根據(jù)啟動(dòng)值進(jìn)行加載，當(dāng)啟動(dòng)的動(dòng)力達(dá)到85%的時(shí)候，就可以繼續(xù)緩慢地加載直到啟動(dòng)的動(dòng)力達(dá)到100%為止。如果在加載的過程中主梁始終都沒有發(fā)生變化，就需要繼續(xù)加載，每個(gè)級(jí)別的加載大小為5%左右，直到主梁發(fā)生變化為止。轉(zhuǎn)體平轉(zhuǎn)在運(yùn)行的過程中，都會(huì)有明確的檢測(cè)時(shí)間，因?yàn)闀r(shí)間有限，所以兩幅橋需要同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)體。而轉(zhuǎn)體的速度和角度都有明確規(guī)定，只需要按照規(guī)定進(jìn)行調(diào)整。整個(gè)轉(zhuǎn)體的時(shí)間必須在1h內(nèi)完成。整個(gè)設(shè)備在運(yùn)行的過程中相關(guān)技術(shù)人員要集中注意力來進(jìn)行觀察，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)設(shè)備的運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)控，從而確保設(shè)備的運(yùn)行能夠正常進(jìn)行。除了要時(shí)刻觀察設(shè)備的運(yùn)行情況，還要對(duì)軸線和橋梁端部的位移情況進(jìn)行及時(shí)掌握。對(duì)15°的時(shí)刻要尤為注意，此時(shí)要做好相應(yīng)的數(shù)據(jù)記錄工作。

5 控制同步轉(zhuǎn)體的措施

控制同步轉(zhuǎn)體的具體措施分為以下幾種情況。先在轉(zhuǎn)體前進(jìn)行編號(hào)，并且要將監(jiān)控區(qū)域和刻度的變化調(diào)整一致。千斤頂在使用過程中要保證油的壓力是一樣的，而且使用的機(jī)器型號(hào)也要一樣。對(duì)鋼絞線也要做好相應(yīng)標(biāo)識(shí)，然后將鋼絞線與轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)速進(jìn)行比較。如果發(fā)現(xiàn)問題要進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。在具體的施工現(xiàn)場(chǎng)要有專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，從而保證施工的順利開展，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)度問題要及時(shí)做好規(guī)劃，防止出現(xiàn)混亂的情況。轉(zhuǎn)體施工構(gòu)造見圖2。

圖2 轉(zhuǎn)體施工構(gòu)造圖

6 轉(zhuǎn)體施工影響因素控制

6.1 撓度效應(yīng)影響因素的控制

影響轉(zhuǎn)體施工的主要因素有以下幾種：有撓度效應(yīng)和溫度變化等，同時(shí)，線型施工監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包括觀測(cè)并記錄撓度和溫度等。減小撓度最有效的方法就是增加橋梁的高度。在施工過程中最常用的增加梁高的方法就是張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋和增加配筋率，這2種方法也是減小撓度的最佳方法[2]。

6.2 溫度變化影響的控制

轉(zhuǎn)體施工過程中受溫度的影響也是很大的，更重要的是，有時(shí)不僅僅只是受溫度的影響，更多的是受自然因素的影響，如日照及空氣相對(duì)濕度的影響，所以在進(jìn)行正式施工前，一定要派專業(yè)的工作人員來考察施工地的自然環(huán)境，記錄好溫度以及濕度的變化值，做到具體問題具體分析[3]。

6.3 傾斜因素的控制

在施工的過程中必須要確保梁體傾斜得到有效的控制。因?yàn)橛邢掼F路橋在轉(zhuǎn)體的過程中。會(huì)將重力全部集中在球鉸上來承擔(dān)，因此，當(dāng)量體受到外力的作用下就會(huì)產(chǎn)生變形、傾斜的狀態(tài)，為了避免受到該因素的影響，必須安裝一些特殊的裝置來解決改問題。比如，安裝千斤頂，或者說安裝內(nèi)環(huán)保險(xiǎn)腿。以此來控制傾斜角度，控制轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)重心位置，這也是一項(xiàng)重要的技術(shù)手段。可以根據(jù)設(shè)計(jì)原理，推測(cè)出結(jié)構(gòu)中心的位置，這樣會(huì)減少重心出現(xiàn)偏差。用千斤頂進(jìn)行施加頂力的過程中。先確認(rèn)好邊跨測(cè)量后撐腳豎向位移脫空時(shí)對(duì)應(yīng)的頂力，反算出轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)重心位置。

6.4 梁體限位因素的控制

在進(jìn)行施工的過程中很容易出現(xiàn)轉(zhuǎn)體達(dá)到設(shè)計(jì)的位置時(shí)出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象。為了降低梁體限位因素的影響，需要從后面2個(gè)方面入手進(jìn)行控制：第一點(diǎn)是從橫橋向傾斜限位角度出發(fā)進(jìn)行調(diào)整，一般將千斤頂放置到上轉(zhuǎn)盤上部以及下滑道的外側(cè)，呈現(xiàn)出對(duì)稱的方式安置后，并起頂，而另外一側(cè)需要根據(jù)跨鐵路橋施工現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)值進(jìn)行調(diào)整。第二點(diǎn)則是對(duì)水平偏轉(zhuǎn)限位的控制，利用該方法才能夠減少轉(zhuǎn)體軸線偏離的情況。做好微調(diào)工作，將調(diào)整后的位置固定好。

7 結(jié)語

綜上所述，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，公路以及鐵路的建設(shè)越來越完善，在工程施工的過程中轉(zhuǎn)體施工技術(shù)在跨越既有線橋中得到了非常廣泛的應(yīng)用，先進(jìn)的技術(shù)為工程的質(zhì)量提供了保障。傳統(tǒng)的澆灌以及搭建梁架的工程技術(shù)已經(jīng)逐漸被淘汰，取而代之的是先進(jìn)的施工技術(shù)。橋梁的轉(zhuǎn)體施工已經(jīng)是一個(gè)較為成熟的技術(shù)，隨著公路和鐵路建設(shè)的發(fā)展將會(huì)得到不斷的完善。