郭啟周

云南云嶺高速公路養(yǎng)護(hù)綠化工程有限公司，云南昆明 650032

跨鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋平轉(zhuǎn)施工技術(shù)

郭啟周

云南云嶺高速公路養(yǎng)護(hù)綠化工程有限公司，云南昆明 650032

結(jié)合濱衡高速公路上跨京滬鐵路立交橋轉(zhuǎn)體施工工程實(shí)例，詳細(xì)介紹了跨鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土T型剛構(gòu)橋平轉(zhuǎn)施工中的轉(zhuǎn)體系統(tǒng)施工和轉(zhuǎn)體過(guò)程控制兩大關(guān)鍵技術(shù)，為類(lèi)似橋型施工提供參考。

跨線(xiàn)橋；T型剛構(gòu)橋；平轉(zhuǎn)施工

引言

隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展，跨鐵路橋梁也越來(lái)越多。跨線(xiàn)橋一般采用連續(xù)梁、T型剛構(gòu)等自平衡結(jié)構(gòu)，特別適合采用平轉(zhuǎn)施工。平轉(zhuǎn)施工的最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需中斷交通，能將施工對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)的干擾降低到最低程度。因此，當(dāng)橋梁跨越運(yùn)輸繁忙、安全要求苛刻的鐵路時(shí)，平轉(zhuǎn)施工是最合理的施工方案。T型剛構(gòu)橋平轉(zhuǎn)施工，樁基、橋墩、主梁等施工技術(shù)與常規(guī)梁橋類(lèi)似，其關(guān)鍵技術(shù)是轉(zhuǎn)體系統(tǒng)施工及轉(zhuǎn)體過(guò)程控制。

1 工程概況

濱衡高速公路上跨京滬鐵路立交橋采用南、北線(xiàn)分幅設(shè)計(jì)，兩幅間距約為100米，均與京滬鐵路相交叉。南、北線(xiàn)跨京滬鐵路主橋采用50+50m的T型剛構(gòu)橋，主梁采用平轉(zhuǎn)施工，轉(zhuǎn)體長(zhǎng)度均采用38+38m，分步轉(zhuǎn)體。南、北線(xiàn)橋轉(zhuǎn)動(dòng)角度分別約為78°、82°，轉(zhuǎn)體重量約為4500t。50+50m T構(gòu)上部結(jié)構(gòu)采用變高度預(yù)應(yīng)力混凝土單箱雙室箱梁，箱梁頂寬13m，設(shè)置2%的單向橫坡；下部結(jié)構(gòu)采用薄壁空心墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2 施工總體流程

及護(hù)欄、防護(hù)網(wǎng)等，同時(shí)搭設(shè)邊墩附近12m梁段支架；

（4）對(duì)南、北線(xiàn)兩幅橋同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工，轉(zhuǎn)體完成后，封固轉(zhuǎn)盤(pán)；

（5）澆筑邊墩附近12m梁段，并張拉預(yù)應(yīng)力鋼束，完成合攏；

（6）拆除邊墩附近現(xiàn)澆支架，進(jìn)行橋面鋪裝，安裝附屬設(shè)施。

（1）拆除施工范圍內(nèi)的干擾管線(xiàn)，并對(duì)鐵路路基進(jìn)行防護(hù)；

（2）施工邊墩、主墩的樁基、承臺(tái)，并施工主墩下、上轉(zhuǎn)盤(pán)，最后施工墩身；

（3）對(duì)南、北線(xiàn)兩幅橋同時(shí)搭設(shè)滿(mǎn)堂支架，現(xiàn)場(chǎng)澆筑38+38m轉(zhuǎn)體梁段

3 轉(zhuǎn)體系統(tǒng)施工

轉(zhuǎn)體系統(tǒng)為本橋?qū)嵤┺D(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵部位，由上轉(zhuǎn)盤(pán)、下轉(zhuǎn)盤(pán)以及牽引系統(tǒng)組成，如圖1所示。

3.1 下轉(zhuǎn)盤(pán)施工

圖1 轉(zhuǎn)體系統(tǒng)立面圖

1）下球鉸安裝。球鉸采用洛陽(yáng)725廠的定型產(chǎn)品，上、下球鉸平面直徑分別為3.7m和3m，定位中心轉(zhuǎn)軸直徑為260mm，下球鉸上鑲嵌四氟乙烯片，上下球鉸間填充黃油四氟粉。承臺(tái)混凝土澆筑1.8m 高度后，安裝下球鉸骨架，固定牢固后，吊裝下球鉸使其放在骨架上，并對(duì)其進(jìn)行對(duì)中和調(diào)平。施工采用十字線(xiàn)對(duì)中法，要求縱橫向誤差不大于1mm；調(diào)平先用普通水準(zhǔn)儀初平，然后用精密水準(zhǔn)儀精平，使球鉸周?chē)斆嫣幐鼽c(diǎn)相對(duì)誤差不大于1mm，然后固定調(diào)整螺栓。

2）下滑道安裝。下轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)有直徑為5.7m，寬0.95m的下滑道及6組千斤頂反力座。下滑道利用勁性骨架定位螺栓作精確調(diào)平，要求滑道鋼板頂面局部平整度不大于0.5mm，相對(duì)高差不大于2mm，然后在鋼板頂粘貼3mm厚四氟乙烯滑板。

3）下轉(zhuǎn)盤(pán)混凝土澆筑。在下轉(zhuǎn)盤(pán)上提前預(yù)留4個(gè)較大的混凝土振搗孔，并隔一定距離設(shè)置排氣孔，混凝土澆筑時(shí)從下轉(zhuǎn)盤(pán)鍋底向上依次進(jìn)行振搗，當(dāng)混凝土澆筑到每個(gè)振搗孔位置時(shí)，在水平方向振搗的同時(shí)，采用插入式振搗設(shè)備從振搗孔深入盤(pán)下，搗固密實(shí)。

3.2 上轉(zhuǎn)盤(pán)施工

1）上球鉸安裝。下轉(zhuǎn)盤(pán)混凝土施工完成后，放入轉(zhuǎn)動(dòng)定位鋼銷(xiāo)軸，然后安裝下球鉸四氟乙烯滑片?；惭b完成后，各滑片頂面應(yīng)位于同一球面上，其誤差不大于1mm。在下球鉸球面上涂抹黃油聚四氟乙烯粉，使其均勻地充滿(mǎn)滑動(dòng)片之間的空隙，并略高于頂面，涂抹完后盡快吊裝上球鉸。

2）撐腳安裝。上轉(zhuǎn)盤(pán)共設(shè)有6組撐腳，每組撐腳由2個(gè)直徑600mm的鋼管圓筒組成。撐腳安裝時(shí)要求與滑道間預(yù)留16mm間隙，撐腳位置應(yīng)準(zhǔn)確。在兩個(gè)撐腳之間應(yīng)布置直徑為500mm的砂箱兩個(gè)，共布置12個(gè)，每個(gè)砂箱理論承重400噸，用來(lái)支承上轉(zhuǎn)盤(pán)和上部結(jié)構(gòu)的重量。

3）上轉(zhuǎn)盤(pán)混凝土澆筑。上盤(pán)布置三向預(yù)應(yīng)力鋼筋，上盤(pán)邊長(zhǎng)800cm、高300cm；轉(zhuǎn)臺(tái)直徑Φ660cm、高80cm。上盤(pán)撐腳安裝好后，立模，綁扎鋼筋，安裝預(yù)應(yīng)力筋及管道，預(yù)埋轉(zhuǎn)體牽引索，澆筑混凝土。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，單端張拉豎向預(yù)應(yīng)力筋及縱橫向鋼鉸線(xiàn)。

3.3 牽引系統(tǒng)施工

平轉(zhuǎn)牽引體系由牽引動(dòng)力系統(tǒng)、牽引索及牽引反力座組成。牽引動(dòng)力系統(tǒng)由兩臺(tái)ZLD200 型連續(xù)牽引千斤頂，兩臺(tái)ZLDB 液壓泵站及一臺(tái)主控臺(tái)通過(guò)高壓油管和電纜連接組成。轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)置有牽引索2束，每束由12根強(qiáng)度為1860MPa的Φ15.2鋼絞線(xiàn)組成。牽引索的一端設(shè)錨，已先期在上轉(zhuǎn)盤(pán)灌注時(shí)預(yù)埋入上轉(zhuǎn)盤(pán)混凝土內(nèi)，預(yù)留長(zhǎng)度要考慮4m的工作長(zhǎng)度。牽引索應(yīng)注意保護(hù)，特別注意防止電焊打傷或電流通過(guò)，另外要注意防潮防淋，避免銹蝕。牽引反力座采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，反力座預(yù)埋鋼筋深入下部承臺(tái)內(nèi)，反力座混凝土與下轉(zhuǎn)盤(pán)混凝土同時(shí)澆注，牽引反力座槽口位置及高度準(zhǔn)確定位，與牽引索方向相一致。

4 轉(zhuǎn)體過(guò)程控制

4.1 轉(zhuǎn)體準(zhǔn)備工作

1）現(xiàn)場(chǎng)清理。包括環(huán)道清理、支架及砂箱拆除、結(jié)構(gòu)平轉(zhuǎn)范圍內(nèi)障礙物的清除。支架拆除應(yīng)統(tǒng)一指揮，從兩端向中間進(jìn)行，緩慢卸架，防止局部支架受力過(guò)大或主梁下緣拉應(yīng)力超限，拆除所有支架后對(duì)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的觀察、監(jiān)測(cè)時(shí)間要求達(dá)到2小時(shí)以上。

2）轉(zhuǎn)動(dòng)體系稱(chēng)重配重。由監(jiān)控單位根據(jù)埋設(shè)的應(yīng)力傳感器和稱(chēng)重試驗(yàn)，確定轉(zhuǎn)動(dòng)體的不平衡情況，并進(jìn)行相應(yīng)配重調(diào)整。

3）設(shè)備調(diào)試。安裝、標(biāo)定牽引動(dòng)力系統(tǒng)及千斤頂助推系統(tǒng)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行空載聯(lián)試，以確保全部設(shè)備正常并滿(mǎn)足要求。

4.2 試轉(zhuǎn)

試轉(zhuǎn)的目的，一是檢驗(yàn)整個(gè)指揮系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性；二是檢驗(yàn)操作人員是否明確自己的崗位職責(zé)和協(xié)同反應(yīng)能力；三是為了測(cè)試連續(xù)式千斤頂加載后的工作性能，并確定合理轉(zhuǎn)速的油泵控制參數(shù)和停止?fàn)恳筠D(zhuǎn)動(dòng)體在慣性作用下可能產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)距離。試轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)測(cè)試每分鐘轉(zhuǎn)速和每點(diǎn)動(dòng)1次的轉(zhuǎn)動(dòng)距離兩項(xiàng)數(shù)據(jù)，為精確定位提供依據(jù)。試轉(zhuǎn)過(guò)程中，應(yīng)檢查轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)是否平衡穩(wěn)定，有無(wú)故障，關(guān)鍵受力部位是否產(chǎn)生裂紋。如有異常情況，則應(yīng)停止試轉(zhuǎn)，查明原因并采取相應(yīng)措施整改后方可繼續(xù)試轉(zhuǎn)。

4.3 正式轉(zhuǎn)體

根據(jù)試轉(zhuǎn)體的成果指導(dǎo)轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)到預(yù)定位置停止?fàn)恳?。?dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)體系快到預(yù)定位置時(shí)，為防止結(jié)構(gòu)超轉(zhuǎn)，停止自動(dòng)牽引操作，采用點(diǎn)動(dòng)控制每點(diǎn)動(dòng)操作一次，測(cè)量人員測(cè)報(bào)軸線(xiàn)走行現(xiàn)狀數(shù)據(jù)一次，反復(fù)循環(huán)，直至結(jié)構(gòu)軸線(xiàn)精確就位。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，各崗位人員的注意力必須高度集中，時(shí)刻注意觀察和監(jiān)控動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況及橋面轉(zhuǎn)體情況。如果出現(xiàn)異常情況，必須立即停機(jī)處理，待徹底排除隱患后，方可重新啟動(dòng)設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。

4.4 高程調(diào)整與鎖定

在下承臺(tái)頂面安放2臺(tái)4000kN千斤頂，對(duì)橋體的縱橫方向高程進(jìn)行調(diào)整。整個(gè)精調(diào)過(guò)程中，利用電子水準(zhǔn)儀對(duì)縱橫橋向高程進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量；利用全站儀對(duì)橋梁軸線(xiàn)進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。在梁頂高程、縱軸線(xiàn)符合設(shè)計(jì)要求后，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行約束固定，并立即進(jìn)行封盤(pán)混凝土澆筑施工，以最短的時(shí)間完成轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)固結(jié)。

5 結(jié)語(yǔ)

T型剛構(gòu)橋水平轉(zhuǎn)體施工法經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠、可降低施工過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)、對(duì)跨線(xiàn)交通影響小。隨著我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展，跨既有鐵路的橋梁將越來(lái)越多，這一施工技術(shù)將發(fā)揮越來(lái)越大的作用，并產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。

[1]余?？。瑒⒔?，張翔等.客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)上跨既有繁忙干線(xiàn)鐵路連續(xù)梁水平轉(zhuǎn)體施工關(guān)鍵技術(shù)[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì).2009(12):46-51

[2]張文慧.高速公路轉(zhuǎn)體橋施工工藝研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化.2009(20):71-74

[3]張聯(lián)燕,程懋方.橋梁轉(zhuǎn)體施工[M].北京:人民交通出版社.2003.82-88

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.06.016

郭啟周（1977-），男，工程師，主要從事橋梁施工管理工作。