跨既有鐵路線大跨連續(xù)梁橋轉體施工與控制技術

摘要：大跨連續(xù)梁橋轉體施工技術的應用，是基于保障既有鐵路線正常營運通行的思考，在確保施工的同時，減輕了鐵路線運營的安全風險，減少了施工對鐵路線帶來的運營干擾。針對跨既有鐵路線大跨連續(xù)梁橋工程的施工難點，介紹連續(xù)梁橋轉體工藝的一般情況和轉體施工過程中的關鍵控制技術，并通過施工監(jiān)控技術和稱重試驗，確保轉體施工中梁體轉動的平穩(wěn)性與主梁的合龍精度。

關鍵詞：既有鐵路;轉體施工;轉體系統(tǒng);施工控制

0" "引言

轉體施工是一種常用的梁橋施工方法，當現(xiàn)場施工條件有限或跨區(qū)域、跨鐵路線施工時，難以運用支架施工或懸臂架施工時，轉體施工就成了梁橋施工的不二之選[1]。隨著交通運輸線路的發(fā)展和轉體施工技術的成熟，國內跨既有鐵路線大跨連續(xù)梁橋多采用轉體施工方法，其中水平轉體施工方法應用最為廣泛。

1" "轉體施工工藝

梁橋轉體施工技術是20世紀50年代萌生的一種新式架橋工藝，多年工程施工過程中逐漸形成了固定的施工順序、施工結構、施工步驟與施工形態(tài)。轉體施工一般以兩側既有橋墩為輔助，在鐵路平行兩側現(xiàn)場澆筑梁體，借助牽引設備或球鉸進行橫豎方向轉動至指定位置的施工方式。轉體施工在結構、受力、力學性能、工藝設備、操作等方面的優(yōu)勢明顯，且施工對既有鐵路運輸干擾小，施工簡單，速度快，效能高，造價低。隨著國家鐵路運輸網絡向立體化、交叉式發(fā)展，跨既有鐵路線的梁橋工程方興未艾，大跨連續(xù)梁橋轉體施工漸有一種燎原之勢。

轉體施工技術在拱橋、斜拉橋、梁式橋等梁橋構建中發(fā)揮了獨特的作用的同時，轉體的質量也在不斷提升，由千噸上升到了萬噸，實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。轉體施工工藝由原來的平轉施工，向豎轉施工、豎轉與平轉結合施工的多元施工工藝類型演化，由此提升了轉體施工的技術性和多維性。

2" 轉體施工技術

2.1" "下轉盤球鉸安裝

下轉盤球鉸的安裝一般分為幾個步驟：清洗槽口—球鉸拼接—初步定位—槽口內鋼筋綁扎—定位矯正—固型—澆筑混凝土。

2.1.1" "清洗槽口

首先，檢測槽口，通過修正處理，使其符合槽口修筑需求。其次，鑿毛處理，形成粘合面。最后，雜質清除，對槽口內存留的浮灰、碎渣、水泥漿等雜質進行清掃。

2.1.2" "球鉸拼接

先對運往施工現(xiàn)場的球鉸進行例行檢查，檢測球鉸的橢圓面和結構是否符合施工要求。再觀測下轉盤球鉸安裝時所用的錨固鋼筋和螺栓是否能夠有效調整和固定球鉸。

2.1.3" "初步定位

標記下轉盤球鉸十字中心位置，安放錨固螺栓。進行初步定位的根本在于防止拼裝出現(xiàn)錯位沖突。

2.1.4" "槽口內鋼筋綁扎

相關準備工作完成后，按照設計規(guī)范與要求進行槽口內鋼筋綁扎。此項環(huán)節(jié)進行中應格外注意對接處上下鋼筋的位置，如有沖突，應及時調整。

2.1.5" "定位矯正

利用固定調整架和調整螺栓將下轉盤球鉸懸吊，調整中心位置，并調整標高參數(shù)[2]。

2.1.6" "固型

驗證轉盤球鉸的中心、標高、平整度等參數(shù)，主要基于檢測的需要來選擇具有針對性的測算工具，待一切檢測符合構筑標準時，再對其進行固定。

2.1.7" "澆筑混凝土

觀察混凝土的密實度，澆筑過程中應盡量避免對下轉盤球鉸的擾動，充分考慮混凝土收縮對工程的影響。

2.2" "滑道的安裝

滑道安裝分為鋼骨架和鋼板安裝兩個部分，總體而言，滑道安裝的方式與下轉盤球鉸安裝相類似。滑道鋼板安裝部分采用分段拼接的方法，在拼裝時利用調整螺栓與下轉盤面進行位置調整、固定。最后按鋼板的拼接順序澆筑混凝土。

在轉體系統(tǒng)構筑時，對滑道的安裝制定了嚴格的標準，滑道應由厚度5mm的不銹鋼板和20mm的鋼板粘面構成，滑道設置于滑道骨架上，并設置有專門用于調整滑道平整度的活動螺栓，以對滑道板面進行調整與校平（保持在0.5mm），以滿足滑道平整度的要求[3]。

2.3" "聚四氟乙烯滑動片、上球鉸安裝

為確保其結構的合理性和規(guī)范性，聚四氟乙烯滑動片的安裝，應遵循在保障下球鉸頂面干凈平滑的基礎下依次進行安裝的原則。球鉸表面和與聚四氟乙烯滑動片相對應鑲孔的潔凈度，必須符合安裝的基本需求。在整個安裝過程中，都應時刻保持球面的光潔，切勿將雜物掉落或攜帶至球面之上。四氟乙烯滑動片安裝如圖1所示，上球鉸安裝施工如圖2所示。

2.4" 上轉盤撐腳安裝

上對轉盤撐腳的安裝也有明確規(guī)定，一般設有八組撐腳，且撐腳由廠家預制完成后運往施工現(xiàn)場，用于混凝土澆筑固定。上轉盤撐腳安裝應掌控轉體轉動全過程，撐腳時刻處于滑道結構的有效范圍內。撐腳標高控制應以轉體轉動時，轉體、梁體的質量轉移于球鉸后聚四氟乙烯滑動片壓縮引起的撐腳下沉量為標準。

3" 施工控制技術

3.1" "應力監(jiān)控

轉體施工應著重關注轉體過程中撐腳應力及梁橋結構截面應力，如果實際數(shù)據(jù)與設計數(shù)據(jù)的計算數(shù)值有所不同或超出有效限值，應就其可能生成的原因進行分析與調控，以確保實際應力處于理論應力的范圍之內。

3.2" "變形監(jiān)測

在整個施工過程中，應對梁橋結構的相關斷面和軸線進行適時測量。監(jiān)測的目的是確保梁橋結構的線形穩(wěn)定，避免結構變形情況的發(fā)生。當前，基于橋梁結構監(jiān)測方法的運用，對施工過程中梁橋結構的變形監(jiān)測大體可以分為五個階段。具體如下：

一是梁體落架前，進行多測點觀測，對各測點監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進行記錄、匯總、分析。二是梁體落架后，靜止24h進行多測點監(jiān)測，對生成的數(shù)據(jù)進行記錄、分析。三將靜止24h的監(jiān)測數(shù)值視為原始數(shù)據(jù)值，對試轉后的2h的數(shù)據(jù)進行對比分析。四轉體過程中，對轉體部分梁體的平衡性、軸線位置及墩柱垂直度進行跟蹤觀測，并記錄相關監(jiān)測數(shù)據(jù)信息。五轉體完成后，對靜止24h的梁體數(shù)據(jù)進行觀測并記錄，此時的數(shù)值即為梁體結構的最終數(shù)值。

3.3" "轉體過程監(jiān)測

在轉體安裝過程中，無論是球鉸體系安裝，還是現(xiàn)澆梁體結構，均可能與梁橋的安裝標準存有不同，對相應部位的剛度和質量造成一定影響，影響分布和受力平衡。所以，在準備轉體之前，就應進行轉梁體平衡稱重實驗、靜摩擦系數(shù)測定以及牽引索、牽引設備的檢測等，以確保轉體施工的順利進行。

3.4" "合龍段施工控制

合龍段是轉體施工的最終環(huán)節(jié)，合龍精度對整個工程建設來說至關重要，因此應對合龍段施工進行嚴格的部署和布局，有效監(jiān)測合龍段施工時的各項條件，確保在最佳適宜合龍段施工的溫度環(huán)境下展開施工，避免孔隙出現(xiàn)。

4" "結語

本文針對跨既有鐵路線大跨連續(xù)梁橋工程的施工難點，介紹連續(xù)梁橋轉體工藝的一般情況和轉體施工過程中的關鍵控制技術，并通過施工監(jiān)控技術和稱重試驗，確保轉體施工中梁體轉動的平穩(wěn)性與主梁的合龍精度。文中所述轉體施工技術的研究成果，可為今后的跨既有鐵路線或其他相似橋梁工程施工提供借鑒與參考。

參考文獻

[1] 王逸風.跨既有鐵路線大跨連續(xù)梁橋轉體施工與控制技術研究[J].建筑技術開發(fā)，2016（3）：159-160

[2] 鞏立青.跨既有鐵路線大跨連續(xù)梁橋轉體施工控制設計[J].山西建筑，2020（9）：113-116

[3] 謝小飛，張月邈，周勝強，等.上跨既有鐵路線的連續(xù)梁橋小天窗點轉體施工技術[J].建筑施工，2017（12）：1821-1824