薛建

連續(xù)梁轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)施工工藝

薛建

摘 要：轉(zhuǎn)體球鉸安裝是轉(zhuǎn)體梁施工的基礎(chǔ)工作，也是轉(zhuǎn)體梁的核心。結(jié)合蘭州—中川機場線跨鐵路連續(xù)梁轉(zhuǎn)體工程，分別介紹下承臺、上承臺施工工藝流程及施工方法，并嚴(yán)格按照計算要求和設(shè)計規(guī)范執(zhí)行，以期為同類橋梁轉(zhuǎn)體施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：連續(xù)梁；轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)；球鉸安裝

1 工程概況

本工程位于蘭州—中川機場線H K21+497．9—HK21+561．91段周家莊立交特大橋處，上承臺采用（40+64+40）m單線預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，下承臺結(jié)構(gòu)圓端形橋墩、鉆孔樁基礎(chǔ)。該線與既有蘭武線夾角30°，連續(xù)梁采用墩底轉(zhuǎn)體施工。轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)由鋼球鉸及其撐腳、上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)、助推系統(tǒng)、軸線微調(diào)系統(tǒng)、頂梁系統(tǒng)和臨時輔助平衡系統(tǒng)（撐腳底加塞的楔形鋼板）組成。

2 施工環(huán)境

連續(xù)梁主墩為12#、13#墩，12#墩中心距既有蘭新線上行線線路中心15．6m，13#墩中心距下行線線路中心12．9m。該連續(xù)梁64m主跨跨越既有蘭新線，12#、13#墩分別位于蘭新線兩側(cè)，與既有蘭新線位置關(guān)系見圖1—圖2。

3 下承臺施工方法

3.1 下承臺施工工藝流程

施工工藝流程為：測量放線→安裝鋼筋及模板→安裝預(yù)埋鋼筋→第一次混凝土澆筑→第二次測量放線→安裝支架及下球鉸→安裝滑道→澆筑第二次混凝土。

圖1 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體之前與既有蘭新線相對關(guān)系示意圖

圖2 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體之后與既有蘭新線相對關(guān)系示意圖

3.2 施工方法

3.2.1 測量放線

（1）測量放樣的準(zhǔn)則。為保證轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的中心位置及轉(zhuǎn)體角度的準(zhǔn)確性，轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)施工的所有測量放樣均采取以下措施：測量放樣過程中所使用的坐標(biāo)，必須是經(jīng)過3人以上復(fù)核計算所得；放樣過程中，必須經(jīng)由2～3人換手測量；下球鉸安裝完成后，在澆筑混凝土之前，邀請三方檢測單位進(jìn)行復(fù)核球鉸中心位置以及標(biāo)高的準(zhǔn)確度。

（2）第一次測量放線。待承臺墊層施工完成后，根據(jù)設(shè)計要求施工放樣，準(zhǔn)確定位承臺四角位置；準(zhǔn)確定位出承臺中心點，然后從承臺中心點支立一根鋼筋，并涂紅色標(biāo)記。

3.2.2 鋼筋安裝

（1）根據(jù)設(shè)計要求安裝承臺底面及側(cè)立面鋼筋（見圖3）。

（2）分別預(yù)埋牽引反力支座鋼筋、助推反力支座鋼筋、上下轉(zhuǎn)盤臨時固結(jié)的精軋螺紋鋼，根據(jù)設(shè)計要求上述預(yù)埋鋼筋各埋入承臺頂面1．2m、1．1m、1．5m。助推反力支座鋼筋安裝時，以承臺中心豎立的鋼筋為圓心，分別以1．65m、3．15m為半徑安裝鋼筋；牽引反力支座鋼筋按設(shè)計位置結(jié)合現(xiàn)場實際情況進(jìn)行安裝，要求有足夠的張拉牽引位置。上下轉(zhuǎn)盤臨時固結(jié)鋼筋安裝時，以承臺中心為圓心，以2．9m為半徑布置。

3.2.3 混凝土澆筑

（1）第一次混凝土澆筑。頂面標(biāo)高的確定：

下球鉸安裝完成后的頂面標(biāo)高要求高于承臺頂面2cm，結(jié)合球鉸結(jié)構(gòu)尺寸計算第一次澆筑混凝土高度（見圖4）；

球鉸各結(jié)構(gòu)尺寸如下：

A=定位支架+球鉸+調(diào)平螺栓=0．95m；B=下承臺高度=2．50m；

C=球鉸高出承臺頂面尺寸=0．02m；D=定位支架調(diào)平支墊高度=0．02m；

根據(jù)以上尺寸計算得出第一次澆筑混凝高度為：

L=B-（A-C）-D=2．50-（0．95-0．02）-0．02=1．55m。

圖3 下承臺鋼筋安裝

圖4 下球鉸安裝示意圖

（2）混凝土澆筑。根據(jù)以上計算所得混凝土面標(biāo)高，澆筑混凝土，澆筑過程中振搗棒不要直接與預(yù)埋鋼筋接觸，防止預(yù)埋鋼筋因固定不穩(wěn)而移位。

3.2.4 第二次測量放樣

（1）待首次澆筑的混凝土凝固后，根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行施工放樣，準(zhǔn)確定位承臺的中心位置。

（2）承臺中心位置必須由不同測量人員換手測量，復(fù)核2～3次，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2.5 安裝下球鉸及滑道

（1）安裝定位支架。定位架安裝一般采用定位鋼筋、定位型鋼和調(diào)平墊板相結(jié)合的方式。

（2）安裝下球鉸。在球鉸中心安裝軸承的位置（承臺中心）打入木樁，周圍用木楔固定，并將下球鉸的圓心在木樁上標(biāo)記出來；由技術(shù)人員放樣承臺中心點，利用固定調(diào)整架及調(diào)整螺栓將下球鉸懸吊，使用千斤頂調(diào)整中心位置，依靠固定調(diào)整螺桿上下轉(zhuǎn)動調(diào)整標(biāo)高，最后確保球鉸頂面高差在1mm以內(nèi)；精確定位及調(diào)整完成后，對下轉(zhuǎn)盤球鉸的中心、標(biāo)高、平整度進(jìn)行復(fù)查；中心位置使用全站儀檢查，標(biāo)高采用精度為0．03mm的水準(zhǔn)儀及鋼尺多點復(fù)測，經(jīng)檢查合格后將調(diào)整螺栓與橫梁之間擰緊固定，并定位架與下球鉸之間、定位架與周圍鋼筋之間焊接加強固定。

（3）滑道安裝（見圖5）?；烙?節(jié)段構(gòu)成，施工時需先安裝滑道定位架，具體施工同下球鉸。定位架安裝完成后，再進(jìn)行滑道安裝?；垃F(xiàn)場采取分節(jié)段拼裝，利用調(diào)整螺栓調(diào)整并固定。為保持轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)，轉(zhuǎn)體時需保證撐腳可在滑道內(nèi)滑動。另外，滑道頂面需低于下球鉸頂面2cm，且整個滑道面在同一水平面上相對高差不大于1mm。最后，用斷焊的方式將各節(jié)段滑道焊接牢固，焊接過程中嚴(yán)禁一次焊滿，避免滑道整體發(fā)生應(yīng)力變形。

圖5 滑道安裝示意見圖

3.2.6 第二次混凝土澆筑

下球鉸及滑道安裝完成后，安裝相應(yīng)的鋼筋和預(yù)埋件，進(jìn)行下轉(zhuǎn)盤混凝土的二次澆筑。為防止后期施工過程中水或雜物進(jìn)入上下球鉸之間的空隙，施工時下轉(zhuǎn)盤混凝土頂面比下球鉸頂面低2cm。澆筑關(guān)鍵在于確?；炷恋拿軐嵍燃皾仓^程中下轉(zhuǎn)盤球鉸應(yīng)不受擾動、混凝土的收縮會對轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生影響。一般采取以下措施：

（1）利用下轉(zhuǎn)盤球鉸上設(shè)置混凝土澆筑及排氣孔分塊單獨澆筑各肋板區(qū)，混凝土的澆筑順序由中心向四周進(jìn)行。

（2）嚴(yán)格控制混凝土澆筑，直至球鉸以及轉(zhuǎn)盤的排氣孔冒漿且混凝土溢出為止，且要加強混凝土的養(yǎng)護。

（3）在混凝土澆筑前搭設(shè)工作平臺。施工人員在工作平臺上作業(yè)，避免操作過程對其產(chǎn)生擾動。

4 上承臺施工方法

4.1 上承臺施工工藝流程

施工工藝流程為：反力支座施工→安裝滑道面板及上球鉸→安裝撐腳及砂桶→測量放線→安裝模板及鋼筋→安裝牽引鋼絞線→澆筑混凝土。

4.2 施工方法

4.2.1 反力支座施工

助推反力支座是在以承臺中心為圓心，分別以1．65m、3．15m為半徑的圓周上對稱8等分布置。在下承臺施工完成后，綁扎反力支座鋼筋，立木模澆筑牽引反力支座和助推反力支座混凝土（見圖6）。

圖6 反力支座施工示意圖

4.2.2 安裝滑道面板和上球鉸及撐腳砂桶

（1）滑道面板安裝?；烂姘宀捎貌讳P鋼板，厚度為3mm。先將不銹鋼板在滑道上分節(jié)段拼接，然后使用不銹鋼焊條將各節(jié)段不銹鋼板焊接牢固，并固定在滑道上。

（2）上球鉸安裝（見圖7）。首先，清理下球鉸球面，使用打磨機將下球鉸表面的混凝土浮漿及其他污漬進(jìn)行清理，保證下球鉸表面光潔無污；其次，采用1mm規(guī)格的篩子將四氟乙烯粉進(jìn)行過篩，并用電子秤進(jìn)行稱重分成份。現(xiàn)場采用的黃油和四氟乙烯粉的配比為120∶1，加入四氟乙烯粉是為了加大黃油的潤滑能力；然后，在下球鉸中心銷軸套管中放入拌有聚四氟乙烯粉的黃油，將中心銷軸放到套管中，調(diào)整好垂直度與周邊間隙，并使用撬棍轉(zhuǎn)動銷軸，直至下球鉸的銷軸套管內(nèi)的黃油溢出，將中心銷軸全部使用黃油涂抹，黃油涂抹厚度不小于1cm；最后，在下球鉸凹球面上按照編號由內(nèi)到外安裝聚四氟乙烯滑動片，各滑動片應(yīng)位于同一球面，其誤差不大于1mm。

檢查合格后，在球面上滑動片間涂抹黃油聚四氟乙烯粉，使黃油聚四氟乙烯粉均勻充滿滑動片之間的空間，并略高于滑動片頂面；將上球鉸吊裝到位，使用打磨機將球面打磨光潔，套進(jìn)中心銷軸內(nèi)。用倒鏈微調(diào)上球鉸位置，使之水平并與下球鉸外圈間隙垂直，上下球鉸外圈的間隙使用剩余黃油涂抹，確保雜質(zhì)不進(jìn)入到摩擦面內(nèi)（見圖8）。

（3）安裝撐腳及砂桶。根據(jù)球鉸中心為圓心，根據(jù)設(shè)計要求在滑道上布置撐腳及砂桶，確保轉(zhuǎn)體施工時撐腳始終在滑道上運動；在撐腳及砂桶下方支墊鋼楔，鋼楔支墊高度根據(jù)滑道平整度進(jìn)行調(diào)整，支墊高度不得小于2cm。

圖7 上球鉸安裝

4.2.3 測量放線

根據(jù)轉(zhuǎn)體施工的角度，按以上制定的測量準(zhǔn)則定位上承臺四角模板線。

4.2.4 安裝鋼筋及模板

為便于成型和后期拆除，模板采用竹膠板，支架采用腳手架，立桿間距、布距為60cm。鋼筋嚴(yán)格按設(shè)計圖紙進(jìn)行綁扎（見圖9）。

圖8 上下球鉸外圈的間隙使用黃油涂抹

圖9 上承臺安裝鋼筋及模板

4.2.5 安裝牽引鋼絞線

上承臺底層鋼筋安裝完成后，安裝定位兩束采用7-φj1524鋼絞線的牽引索，為保證轉(zhuǎn)體時，牽引索之間互不干擾的工作，牽引索鋼絞線7束正旋和7束反旋。牽引索在混凝土內(nèi)的預(yù)埋端采用M15-7H型錨具錨固，并利用固定在底層鋼筋上的定位鋼板確定鋼絞線的平面位置和高度，同一對牽引索的錨固端在同一直線上并對稱與轉(zhuǎn)臺的圓心，每根索的預(yù)埋高度和牽引力方向應(yīng)一致（見圖10）。施工時，按照設(shè)計位置預(yù)埋牽引索及支撐鋼筋，牽引索外漏上承臺部分圓順纏繞在轉(zhuǎn)盤周圍，互不干擾地擱置于預(yù)埋筋上，并做好防護措施，防止施工過程中鋼絞線損壞或生銹。

4.2.6 混凝土澆筑

鋼絞線安裝完成后，安裝上承臺其他鋼筋及預(yù)埋件。上承臺為一次澆筑成型，杜絕轉(zhuǎn)體過程中由于施工縫產(chǎn)生的影響。由于上承臺轉(zhuǎn)盤部位鋼筋較為密集，所以混凝土的坍落度應(yīng)加以控制，保證混凝土的流動性，避免因混凝土不密實而造成的空洞（見圖11）。

5 結(jié)束語

轉(zhuǎn)體球鉸安裝是一項要求嚴(yán)格、精度高的施工技術(shù)。以蘭州—中川機場線周家莊立交特大橋處轉(zhuǎn)體球鉸安裝技術(shù)為例，嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范操作，確保施工技術(shù)的順利實施，節(jié)省了工期，同時也為最終橋梁轉(zhuǎn)體提供保障。在交通工程快速發(fā)展的今天，轉(zhuǎn)體球鉸安裝施工技術(shù)將會在更多跨線橋施工中應(yīng)用。

圖10 安裝牽引鋼絞線示意圖

圖11 混凝土澆筑

6 參考文獻(xiàn)

[1]張聯(lián)燕，譚邦明，陳俊卿，等．橋梁轉(zhuǎn)體施工[M]．北京：人民交通出版社，2011．

[2]王振東．大跨度連續(xù)梁水平轉(zhuǎn)體施工關(guān)鍵技術(shù)研究[J]．鐵道建筑，2013(8)：32-35．

[3]客麗麗．轉(zhuǎn)體球鉸安裝施工技術(shù)在工程中的應(yīng)用[J]．天津建設(shè)科技，2010(4)：60-62．

[4]尚高科．大西客運專線上院跨朔黃鐵路連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)[J]．國防交通工程與技術(shù)，2013(5)：84-86．

[5]趙志文．沈陽四環(huán)路跨秦沈客專剛構(gòu)橋水平轉(zhuǎn)體施工關(guān)鍵技術(shù)[J]．鐵道建筑，2014(2)：17-19．

[6]袁娜，周志亮．大跨小曲線半徑轉(zhuǎn)體橋轉(zhuǎn)體系統(tǒng)設(shè)計要點[J]．都市快軌交通，2014(2)：108-112．

薛建：中鐵二十一局集團中川鐵路工程項目經(jīng)理部，工程師，甘肅 蘭州，730000

責(zé)任編輯 楊環(huán)

中圖分類號：U44

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1672-061X（2015）05-0047-05