公路跨鐵路轉體橋施工關鍵技術分析

張漢濤

（鐵正檢測科技有限公司，濟南250000）

1 引言

公路與鐵路干線立交時，如果仍采用傳統的施工方案直接在鐵路上方進行公路橋梁施工，會導致鐵路線路停運，因而，在實際施工中通常會采用轉體橋施工技術。對此，本文主要結合省道107扶楊眉公路隴海鐵路分離式立交橋轉體橋施工情況，對公路跨鐵路轉體橋施工的關鍵技術與控制要點進行分析。

2 轉體橋施工概述

作為新型的橋梁施工技術，轉體橋施工技術最初通常被應用于山谷、大河等自然環境中的橋梁施工，可以很好地彌補施工條件中存在的不足。而后，伴隨施工技術的不斷發展以及該技術具有的簡單、方便等優勢，使該技術逐漸被應用到眾多橋梁工程建設中。從轉體橋施工技術目前的發展情況來看，該技術在橋梁建設中已經得到了比較廣泛的應用；從其技術優勢上來看，轉體橋施工技術能夠被有效地應用于跨越山谷、河流鐵路以及一些交通密集段公路的橋梁建設中；從技術原理方面來看，轉體橋施工技術主要是將橋體與原來設計的橋梁軸線間設置一定程度的偏離，在橋梁結構建設成形后，再通過橋梁轉體，得到與原來橋梁軸線吻合的完整橋梁結構。

3 工程概況

在省道107扶楊眉公路隴海鐵路分離式立交橋轉體橋施工中，其孔跨布置為2×45m T構箱梁，橋體全長90m。新建橋梁與既有鐵路交角為90°，位于隴海鐵路絳帳站與楊凌站區間，橋體其他參數如表1所示。

表1橋體參數

在具體施工中，需對整幅結構進行布置，首先要沿著鐵路方向在隴海鐵路北側現澆滿堂支架，并在現澆筑完成后通過整幅橋轉體完成施工。結合以上參數進行設計施工，待轉體就位后，還需要在滿堂支架兩側4.45m范圍內設置防護欄和防護網。球鉸部分主要由上、下球鉸以及球鉸間四氟乙烯板、固定鋼銷、下球鉸鋼骨架共同組成，球鉸直徑3.7m。同時，還需要在上轉盤下設8個由2個直徑為0.8m，厚度0.016m的鋼管組成的撐腳，此鋼管內還需灌注C50微膨脹混凝土。另外，撐腳下需設置寬1.2m、中心半徑3.65m的滑道，滑道兩側需安置8組千斤頂反力座，并在轉盤外側設置一組牽引反力座。

4 公路跨鐵路轉體橋施工關鍵技術分析

在公路跨鐵路轉體橋施工過程中，主要的轉體結構是施工的關鍵，而這一部分主要可分為轉體體系施工以及轉體施工。本次施工的轉動體系為平轉法轉動體系，施工步驟如下：（1）下轉盤施工，并要在其中預留預埋設施；（2）先安裝球鉸以及外滑道，然后安裝下球鉸；（3）安裝聚四氟乙烯滑塊以及中心定位軸鋼棒；（4）先安裝上球鉸，然后再安裝上轉盤撐腳；（5）先針對上轉盤展開施工，然后進行墩身施工與現澆梁施工；（6）所有安裝與施工步驟完畢后，開始進行橋梁轉體操作；（7）待橋梁轉體到位后對上下轉盤進行封固，整個施工完成[1]。

針對轉體橋的整個施工過程來分析，可以發現其中需要進行控制的關鍵技術要點主要包含以下3個方面。

4.1 球鉸施工

在橋梁工程中，球鉸是轉體橋施工中最為關鍵的結構。首先，在安裝球鉸及滑道骨架定位的過程中，轉動系統是施工的關鍵部分。轉動系統是轉體結構向下傳遞荷載的直接承擔者，直接關系著轉體施工的成功與否。而鑒于球鉸的核心作用，在制作球鉸的過程中對精度的要求非常高，通常需控制其球面曲率均勻，邊緣各點高程差≤1mm，鑲嵌的四氟板塊頂面需在同一球面且誤差≤1mm。本次橋梁設計中下轉盤尺寸為11.9m×11.9m，高3.2m，要分2次澆筑混凝土，第一次澆筑到下球鉸型鋼骨架底，等安裝完滑道與下球鉸之后才能再次進行澆筑。第一次澆筑完畢后，需結合測量放樣定位出支撐架設計中心點對支撐架進行定位。其次是對下球鉸的安裝。在下轉盤球鉸進入施工現場后需要對其進行檢查，主要需注意下轉盤球鉸表面的橢圓度等結構參數與設計加工要求是否符合。在現場組裝下轉盤球鉸的過程中，需要調整螺栓安裝，這一部分主要為螺栓連接。然后檢查下轉盤球鉸中心十字線，這一環節需要多次復核、校驗，需將中心偏差控制在1mm以內。然后借助千斤頂與調整螺栓懸吊下轉盤球鉸，然后調整螺桿上下轉動對標高進行調整。在準確定位與調整后，還要借助拓普康AT-G2型精密水平儀、全站儀對下轉盤球鉸的標高、中心進行再次核查，確認無誤后通過擰緊螺栓固定。

4.2 滑道施工

在轉體橋的轉動系統中，滑道與撐腳是確保安全的基本保障，由于兩側間隙非常小，導致在轉體橋施工中對滑道系統安裝的精度需求非常高，結合相關設計規范來看，要求滑道鋼板局部平整度滿足相對高差不能超過2mm。在本次轉體橋施工中，將滑道寬度設置為1.2m，3.65m的中心半徑則采用8塊24mm厚的鋼板拼裝而成。在骨架上組裝的滑道鋼板需選擇80個斷面作為測量點，其中的每個斷面需要在左右各布置一個可調螺[2]。首先需采用普通水準儀將其初調為2mm，然后在采用精密水準儀與可調螺桿進行精調，將其調整到最終的位置后需要將螺絲擰緊，并將鋼板間的縫隙焊接飽滿、打磨平順，以確保滑道鋼板符合安裝需求。此外，滑道鋼板是一個厚度相對較小而面積較大的柔性體，因而在運輸中必須采取防護措施，吊裝時也需要多點起吊，避免導致鋼板變形，對施工精度產生影響。

4.3 轉體穩定性施工

為確保轉體施工的穩定性，在混凝土的澆筑過程中，通常采用從中心向四周澆筑的順序進行。澆筑前需搭設工作平臺，施工人員在平臺上作業的過程中為避免對其產生擾動，通常可采用橡膠錘對球鉸進行不斷敲打，確保球鉸下澆筑的混凝土能達到一定的密實度。另外，澆筑混凝土前，還需要遮蓋下球鉸，避免其他雜物落入，澆筑后要滿足混凝土頂板低于球鉸邊緣約1cm，避免雨水等雜物侵入，污染球鉸。在澆筑的混凝土強度達到一定要求后，需要對下球鉸進行清理，并將生銹部分打磨光滑，使用吸塵器清理銷軸以及四氟乙烯塊內的雜物。然后開始安裝上球鉸。具體的安裝步驟如下：（1）安裝銷軸，這一過程中需將黃油聚四乙粉填充至銷軸孔內，直至有黃油溢出，同時還需要多次對銷軸的中心進行測量，確認無誤后在外露的銷軸上涂滿黃油聚四乙；（2）在安放好定位銷后，鑲嵌四氟乙烯滑動塊。要確保無任何雜物后才能對號安裝；（3）涂抹完黃油四氟乙烯粉后，為避免落入雜物，要盡快安裝上球鉸；（4）在上球鉸安裝就位后，需要轉動上球鉸2周，既保證了對黃油與四乙烯粉的均勻攪拌，也驗證了球鉸轉動的順利與否。在上下盤鎖定限位后，還需要用封口膠帶將球鉸上下盤吻合面外周嚴密封起，避免泥沙雨水等進入球鉸摩擦面內，確保轉體穩定。

5 結語

綜上，橋梁轉體施工技術主要是借助橋梁結構本身以及鋼板做的施工設施，通過摩擦系數很小的滑道設計以及轉盤結構設計，利用簡單設備預制拼裝而成的橋梁結構，通過對本次公路跨鐵路轉體橋施工技術的研究，可以為每一個施工環節中的技術要點控制提供借鑒，從而全面提升轉體橋施工的安全性與穩定性。