淺談跨鐵路工程大噸位轉體施工技術

李慶濤

摘 要：橋梁轉體施工是指將橋梁結構在非設計軸線位置制作（澆注或拼接）成形后，通過轉體就位的一種施工方法。目前由于鐵道部相關規定，跨鐵路工程必須采用轉體施工，轉體在工程領域的應用也越來越廣泛。

關鍵詞：轉體;跨鐵路;工程技術

1 工程概況

武漢市某項目與鐵路交叉工程上跨等8條鐵路。結構形式多樣，其最大寬度為90 m+150 m+90 m連續梁，采用轉體施工，單個轉體重3.3萬噸。該連續箱梁上部結構采用變高度連續箱梁，箱梁為單箱三室。箱梁頂寬42.9 m，底寬27 m，懸臂長7.95 m，中支點梁高10 m，端支點梁高3.5 m。

轉體結構由下轉盤、球鉸、上轉盤、轉體牽引系統等組成。

2 轉體主要施工技術

2.1 下承臺施工

下承臺上設置轉體系統的下球鉸、撐腳的環形滑道、助推反力座及轉體牽引反力座等。下承臺混凝土分三次澆筑。在下承臺混凝土澆筑前，將轉動體系中的牽引系統的反力座、臨時鎖定裝置、限位裝置、助推裝置預埋在下承臺中。混凝土的澆筑關鍵在于混凝土的密實度、澆筑過程中下轉盤球鉸墊板應不受擾動、混凝土的收縮不至于對轉盤產生影響。

2.2 轉動系統安裝

轉體系統由下轉盤、上轉盤、轉體牽引系統等組成。下轉盤主要構件組成包括底座及其骨架、下球鉸、中心定位銷軸、滑道、千斤頂反力座;上轉盤主要構件組成包括上球鉸、撐腳;牽引系統主要構件組成包括牽引反力座和牽引索。

2.2.1 下轉盤球鉸墊板安裝

下轉盤球鉸采取在第一次混凝土澆筑時預埋骨架，球鉸

調整固定后進行第二次混凝土澆筑。下球鉸安裝順序：

槽口清理→安裝調整固定支架→下球鉸墊板安裝→初步定位→精確定位及調整→固定→綁扎鋼筋→澆筑混凝土→下球鉸安裝。

2.2.2 滑道安裝

在撐腳的下方設置滑道，滑道由定位骨架和滑道面板組成，面板及骨架采取分節段在現場拼裝成型，在面板下利用調整螺栓固定。轉體時保證撐腳可在滑道內滑動，保持轉體結構平穩。要求整個滑道面在同一水平面上。

2.2.3 下球鉸安裝

定位架安裝采用定位鋼筋、定位型鋼和調平墊板相結合的方式。下轉盤混凝土首次澆筑時，預埋定位架定位鋼筋，定位架安裝前，先在定位架底部對應位置設置調平墊板，定位架安裝時用吊車吊入，然后進行精確對中并調整其頂面高程，同時安裝定位型鋼，將定位架與其定位鋼筋、定位型鋼焊接牢固。

底座安裝：將底座板吊于球鉸安裝位置上方，底座板底部與支承頂面輕微接觸，調整好底座板安裝位置后將底座板落至支承上，對底座板的中心、標高、平整度進行復查，保證下底板上接觸面在同一水平面。

2.2.4 上轉盤轉體系統安裝

上球鉸安裝：下轉盤第三次混凝土澆筑完成后，在中心銷軸套管中放入黃油氟粉，將中心銷軸放到套管中，調整好垂直度與周邊間隙。 然后進行下球鉸聚四氟乙烯滑動片和上球鉸安裝。聚四氟乙烯滑動片安裝前，先將下球鉸頂面清理干凈。根據滑動片編號由內而外將其安放在相應的鑲嵌孔內。聚四氟乙烯滑動片安裝完成后，保證其頂面位于同一球面上，誤差滿足設計要求。

上轉盤撐腳安裝：上轉盤設撐腳，下設滑道，鋼管內灌注微膨脹混凝土。撐腳在工廠整體制造后運進現場，在下轉盤混凝土澆筑完成，上球鉸安裝就位時即安裝撐腳，在撐腳與滑道間之間設置石英砂作為轉體結構與滑道的間隙。轉體前在滑道面內鋪裝不銹鋼板及聚四氟乙烯板。

上轉盤施工：上轉盤是轉體時的重要結構。轉臺是球鉸、撐腳與上轉盤相連接的部分，又是轉體牽引索直接施加的部位。轉臺內預埋牽引索（鋼絞線），采用P 錨固定于上轉盤混凝土內，牽引索作為轉體牽引的主要受力索，每根索的埋設點與出口點均對稱于轉盤中心設置。牽引索外露部分應圓順地纏繞在轉臺周圍，互不干擾地擱置于轉臺預埋鋼筋上，并做好防護措施。

2.2.5 上承臺混凝土澆筑

上承臺混凝土強度達到設計要求后張拉三向預應力。

2.2.6 連續梁墩身澆筑及墩梁固結

墩身施工順序：上承臺頂面混凝土鑿毛→承臺頂面調平→綁扎鋼筋→安裝模板→預埋件預埋→混凝土澆筑→拆除模板→墊石及臨時固結施工。

2.2.7 連續梁墩身澆筑及墩梁固結

轉體連續梁梁體在平行于既有鐵路兩側采用梁柱式支架+滿堂支架組合支架現澆施工，分節段現澆施工。

2.2.8 轉體施工

（1）轉體前，橋面附屬施工完成后，拆除影響轉體部分支架，將轉體構件的重量全部轉移于球鉸之上。

（2）清理滑道及臨時鎖定設施：清除滑道表面由于施工產生的污染物，并清理滑道與撐腳間的石英砂，滑道表面清理干凈后，安設聚四氟乙烯板，盡可能減小轉動時的摩阻力。解除臨時鎖定設施。

（3）牽引動力系統。連續梁每個主墩轉體墩分別單獨配置兩臺連續千斤頂分別水平、對稱布置在轉臺側作為牽引系統。每個轉體轉臺埋設有兩束索引索，各根鋼絞線表沿著既定索道排列纏繞后，穿過連續轉體千斤頂。先逐根對鋼絞線預緊，使同一束牽引索各鋼絞線持力基本一致。在轉盤上標注刻度，并在下轉盤上設置刻度指針，用以監控轉動的距離。

（4）稱、配重。轉體前先進行梁體的不平衡稱重試驗，試驗完成后根據轉體結構物不平衡力矩制定配重方案。

（5）試轉。待各項準備和測試工作完成后，進行結構轉體試轉，全面檢查牽引動力系統是否狀態良好。試轉時應做好轉動牽引力、動力儲備系數、牽引索鋼絞線的安全系數、慣性制動距離及試轉角度的測試工作。

（6）正式轉體。①測量組配合監控單位在架設好的經緯儀、全站儀前跟測箱梁的位移情況、懸臂前端的下撓變化。②箱梁配重端由觀測人員觀察箱梁行轉速度，滑道的變形。③由觀測人員觀察鋼絞線的狀態，走行速度，千斤頂反力架，保險支腿的走行狀態。④配重端觀察人員觀察到轉體部分梁端中心線與邊墩后拼段中軸線端頭距離，及時匯報，以便控制系統的操作人員能及時掌握轉體情況，利于操作控制系統，使轉體達到理想的設計要求。⑤在到達中心線位置時，停止牽引，利用千斤頂點動就位，確認箱梁中心已到達設計位置。箱梁剎車限位。現場防護員撤回防護設施，開通線路，要點結束。

（7）姿態調整。①轉體就位后，對轉體梁段全面測量檢查，計算就位軸線及高程偏差值。②在上轉盤與梁體間，對稱于轉盤中心，在橋軸線兩側采用微調千斤頂精確調整梁體整體橫橋向的傾斜。③在上轉盤與梁體間，對稱于轉盤中心，在墩里程線前后采用微調千斤頂精確調整梁體整體順橋向的傾斜，使梁體兩端與邊跨線澆段能較好的順接。④姿態調整時以調整梁體線形為主，所有觀測數據均應考慮溫度的影響，且排除日照的影響。⑤采用千斤頂將上下轉盤抄死。并在滑道千斤頂反力座與上轉盤鋼管砼撐腳之間設雙向限位，防止梁體在外力作用下擺動。至此精定位完成，整個結構轉體完成。

（8）轉體到位后的約束固定。①轉體結構精確就位后，采用鋼契塊進行抄墊固定，并用電焊將鋼契塊同撐腿支撐底面鋼板、連同下盤環道預埋鋼板立即進行全面焊接聯接，對結構進行約束固定。②在每座轉體的上、下轉盤連接鋼筋進行連接牢固，保證精確就位的結構不致發生輕微偏移。③立即進行封固混凝土澆筑施工，以最短的時間完成轉盤結構固結，使上轉盤與下轉盤連成一體。特別注意在上轉盤施工預留振搗孔，保證封固混凝土可振搗密實。

（9）合龍段施工及體系轉換。施工步驟為：形成兩個單懸臂靜定體系→邊跨合龍施工→中跨合龍施工→解除墩梁固結→完成連續梁體系轉換。

3 結語

隨著城市的發展的進程，跨鐵路橋梁工程日益增多，將對施工工藝在安全方面的要求越來越高，以往的常規施工方法將無法滿足這些項目的要求。轉體施工將是橋梁工程施工的一大新工藝。本轉體橋轉體完成后通過線性調整，最后誤差控制在1.5 cm。該項目的實施為類似工程的轉體提供依據。

參考文獻：

[1]JTG B01-2014，公路工程技術標準[S].

[2]JTG F50-2011，公路橋涵施工技術規范[S].

[3]TB10002.1-99，鐵路橋涵設計基本規范[S].

[4]TB 10303-2009，鐵路橋涵工程安全技術規程[S].