籍 少 甫

(中鐵三局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，山西 太原 030006)

客運(yùn)專線跨大秦鐵路連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工工藝研究

籍 少 甫

(中鐵三局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，山西 太原 030006)

結(jié)合京沈客運(yùn)專線跨大秦鐵路連續(xù)梁工程實(shí)例，介紹了連續(xù)梁的轉(zhuǎn)體系統(tǒng)設(shè)備，并從下轉(zhuǎn)盤施工、下球鉸安裝、滑道安裝、牽引反力座施工等方面，闡述了連續(xù)梁的轉(zhuǎn)體工藝，達(dá)到了提高效率、節(jié)約成本的效果。

客運(yùn)專線，連續(xù)梁，轉(zhuǎn)體工藝，球鉸

1 工程概況

京沈客?？绱笄罔F路連續(xù)梁設(shè)計(jì)為雙線(48+80+48)m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁結(jié)構(gòu)，豎曲線半徑2 500 m，線間距5 m，設(shè)計(jì)時(shí)速300 km/h。采用掛籃進(jìn)行連續(xù)梁懸臂階段混凝土澆筑施工，轉(zhuǎn)體前連續(xù)梁與既有大秦鐵路上下線平行施工，球鉸法平轉(zhuǎn)42°后斜交上跨越大秦鐵路。

2 轉(zhuǎn)體系統(tǒng)設(shè)備

作為平動(dòng)法施工規(guī)則的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，球鉸也是促進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)工作的基礎(chǔ)，更是推動(dòng)鐵路建設(shè)工程順利開展的施工關(guān)鍵，其施工過程的安裝精確度較高，需要仔細(xì)設(shè)計(jì)，精心安裝。球鉸的組成分為上下球鉸、之間固定額鋼銷軸、球鉸間鑲嵌的四氟乙烯片以及下球鉸鋼定位架等四部分組成，球鉸豎向承載力約64 000 kN，上平面直徑為4.1 m，下平面直徑為3.8 m。轉(zhuǎn)體球鉸采用單獨(dú)設(shè)計(jì)的定型支架運(yùn)輸，保證球鉸運(yùn)輸?shù)倪^程中能夠保持原來的形狀，確保鐵路運(yùn)輸過程的安全。

3 安裝工藝

連續(xù)梁轉(zhuǎn)體工藝：下轉(zhuǎn)盤(第一層)→安裝下球鉸→安裝滑道→下轉(zhuǎn)盤(第二層)→安裝上球鉸→安裝牽引反力座→安裝撐腳、砂箱→上轉(zhuǎn)盤施工(臨時(shí)約束)→墩身施工→連續(xù)梁懸臂澆筑→防護(hù)吊架安裝→梁體稱重、配重→梁體試轉(zhuǎn)體→正式轉(zhuǎn)體→防護(hù)吊架滑移就位→合龍。

通過對(duì)施工工藝的分析可知，球鉸施工及梁體轉(zhuǎn)體施工是施工的重難點(diǎn)。

3.1 下轉(zhuǎn)盤施工

下轉(zhuǎn)盤在施工過程中又被稱為下承臺(tái)，在轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)施工過程中，下轉(zhuǎn)盤是重量的全部支撐基礎(chǔ)，當(dāng)轉(zhuǎn)體工作全部安裝完成后，上下轉(zhuǎn)盤共同對(duì)整個(gè)承臺(tái)形成支撐的基本作用。在對(duì)下轉(zhuǎn)盤施工過程中，通常采用C50混凝土進(jìn)行工作，并在下轉(zhuǎn)盤中設(shè)置相應(yīng)的專題牽引、撐腳環(huán)形滑道以及下球鉸、助推千斤頂反力座等組成部分。下轉(zhuǎn)盤在進(jìn)行施工時(shí)，通常分為兩次，第一次在球鉸定位架底約15 cm處，澆筑混凝土高1.6 m；當(dāng)固定好預(yù)埋件、球鉸、滑道以及鋼筋等，第二次澆筑混凝土高約為1.4 m。

3.2 下球鉸安裝

在施工現(xiàn)場中安裝下球鉸時(shí)，將主要步驟分為兩部分，分別是調(diào)整螺栓、下轉(zhuǎn)盤的錨固等；現(xiàn)場施工中經(jīng)常使用到螺栓連接，除了螺栓安裝以外的工程均會(huì)在施工現(xiàn)場內(nèi)焊接完成。針對(duì)下球鉸可使用調(diào)整架進(jìn)行固定，并適當(dāng)調(diào)整螺栓位置，準(zhǔn)確確定球鉸的中心位置并加以固定，球鉸高度可以通過調(diào)整螺桿進(jìn)行上下轉(zhuǎn)動(dòng)并實(shí)施固定。球鉸安裝完成實(shí)景見圖1。

3.3 滑道安裝

滑道的位置處于撐腳下方，滑道的整體寬度約為1.1 m，整個(gè)滑道以環(huán)形為主，滑道中心的直徑為9.0 m，此種設(shè)計(jì)能夠減小二者摩擦，此外，廠家在滑道的生產(chǎn)過程中，通常將其板頂面鍍鉻并進(jìn)行刨光處理。

在施工過程中，首先安裝定位架，具體步驟同下球鉸定位架安裝過程相同，完成定位架安裝后，進(jìn)行滑道的安裝?？刹扇∑唇拥姆绞桨惭b滑道，并通過適當(dāng)調(diào)整螺栓固定滑道。

3.4 上球鉸安裝

首先需要對(duì)上下球鉸的球面進(jìn)行清理。

將黃油聚四氟乙烯粉放入中心銷軸套管中，調(diào)整好周圍邊隙與套管的垂直度的距離。

在進(jìn)行聚四氟乙烯劃片的安裝工作時(shí)，需要按照編號(hào)安裝，由內(nèi)而外在下球鉸凹球面上進(jìn)行安裝，并保證各滑片能夠處于同一球面，將黃油聚四氟乙烯粉均勻涂抹于球面上滑動(dòng)片間，使整個(gè)劃片中充滿聚四氟乙烯粉并略高于滑動(dòng)片頂面(見圖2)。

在上球鉸的安裝過程中，通常將其吊裝后套入中心軸內(nèi)。將上球鉸位置微調(diào)后進(jìn)行固定，并保證外圈與上下球鉸之間的位置處于垂直狀態(tài)。

完成后，對(duì)球鉸周邊進(jìn)行防護(hù)，使用膠帶將上下球鉸之間嚴(yán)密包裹起來，確保二者之間的摩擦面內(nèi)不會(huì)進(jìn)入雜質(zhì)。

3.5 牽引反力座施工

牽引反力座靠近大秦鐵路路基坡腳，考慮連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工連續(xù)張拉千斤頂?shù)陌卜趴臻g和大秦鐵路路基的土體穩(wěn)定，將牽引反力座位置進(jìn)行調(diào)整。相應(yīng)調(diào)整牽引反力座的牽引束鋼絞線的長度，牽引反力座的鋼筋種類和布置形式保持不變。

3.6 撐腳、砂箱安裝

在滑道上共設(shè)有6對(duì)雙φ800×24 mm的撐腳，撐腳高1.6 m，中心直徑為9.0 m，撐腳內(nèi)灌注C50微膨脹混凝土。

撐腳完成制造后，才能繼續(xù)進(jìn)行現(xiàn)場施工，接下來進(jìn)行上下轉(zhuǎn)盤澆筑混凝土的工作，之后進(jìn)行上下球鉸的安裝，當(dāng)完成助推反力座混凝土澆筑后，安裝撐腳，并保證滑道與撐腳之間的距離為20 mm，并將四氟組合墊板支墊在滑道面內(nèi)撐腳底下。

為防止在卸架時(shí)，滑道和撐腳發(fā)生擠壓，將砂箱作為轉(zhuǎn)體支架的主要支撐，選用兩個(gè)φ500×15 mm的砂箱在滑道撐腳內(nèi)進(jìn)行安裝，砂箱內(nèi)可以裝入用水洗凈并已經(jīng)完全烘干的石英砂，使砂箱的預(yù)壓達(dá)到300 kN,為后期施工做充分準(zhǔn)備?，F(xiàn)場施工見圖3。

3.7 上轉(zhuǎn)盤施工

牽引鋼絞線預(yù)埋：在完成上承臺(tái)底層鋼筋的安裝工作后，可進(jìn)行牽引索的安裝，采用24-7φ5鋼絞線，牽引索鋼絞線24束正旋和24束反旋，有效保證上轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)體工作時(shí)，各個(gè)牽引索之間不會(huì)形成干擾現(xiàn)象影響工作。采用15-24P型錨具對(duì)牽引索混凝土內(nèi)的預(yù)埋端進(jìn)行錨固，鋼絞線的高度、平面位置等通過固定在底層鋼筋上的鋼板進(jìn)行定位。

預(yù)應(yīng)力：上轉(zhuǎn)盤設(shè)縱橫向預(yù)應(yīng)力筋，縱向設(shè)24根12-7φ5鋼絞線，橫向設(shè)30根12-7φ5鋼絞線?？v、橫向鋼絞線單端張拉，張拉端、錨固端交錯(cuò)布置。上轉(zhuǎn)盤豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋采用φ32級(jí)精軋螺紋鋼筋，扎絲錨。采用無粘結(jié)套管體系，在上盤頂面單端張拉。

上下轉(zhuǎn)盤臨時(shí)約束：墩梁施工時(shí)，為保證不發(fā)生相對(duì)位移和轉(zhuǎn)動(dòng)，在上下轉(zhuǎn)盤間設(shè)置臨時(shí)鎖定結(jié)構(gòu)。撐腳與滑道間隙用鋼楔子打緊；撐腳與助推反力座間對(duì)稱插入兩根36a工字鋼，空隙部分用1.0 cm的鋼板填塞。保證工字鋼有受力接觸點(diǎn)；轉(zhuǎn)體施工前，切割掉限位工字鋼，打掉鋼楔子，抽出限位工字鋼，以利轉(zhuǎn)體。

3.8 梁體稱重、配重

對(duì)于平轉(zhuǎn)法施工，保證轉(zhuǎn)動(dòng)體系的重心基本落在轉(zhuǎn)動(dòng)支承系統(tǒng)的中心是轉(zhuǎn)體過程得以順利實(shí)施的關(guān)鍵。

配重：結(jié)合現(xiàn)場裝卸工作的操作難度確定配重的位置；配重的大小應(yīng)保證新的重心偏移量滿足5cm≤e≤15cm的要求。

3.9 試轉(zhuǎn)體

試轉(zhuǎn)體能夠?qū)D(zhuǎn)體方案的可靠性、實(shí)用性以及系統(tǒng)指揮的協(xié)調(diào)性進(jìn)行檢驗(yàn)，通過試轉(zhuǎn)還能夠?qū)ηЫ镯敊z測(cè)工作性能，界定控制參數(shù)，同時(shí)對(duì)慣性動(dòng)作產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)距離進(jìn)行計(jì)算。

試轉(zhuǎn)時(shí)記錄連續(xù)千斤頂啟動(dòng)時(shí)油表讀數(shù)和均勻轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)油表讀數(shù)，計(jì)算出靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力，與設(shè)計(jì)值相比較進(jìn)行檢驗(yàn)，記錄每點(diǎn)動(dòng)1s,2s,3s,5s時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)角度和兩端移動(dòng)距離，記錄梁端由慣性產(chǎn)生的行程，確定梁端即將就位前減速位置。

3.10 轉(zhuǎn)體施工

根據(jù)試轉(zhuǎn)參數(shù)、經(jīng)驗(yàn)及規(guī)范要求，確定啟動(dòng)時(shí)間、轉(zhuǎn)體運(yùn)行時(shí)間、過程中測(cè)量時(shí)間和點(diǎn)動(dòng)就位時(shí)間等。

確保輔助千斤頂達(dá)到工程施工規(guī)定的噸位，啟動(dòng)動(dòng)力設(shè)備，動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行工作時(shí)需要保證其自動(dòng)運(yùn)行，并使轉(zhuǎn)體之間千斤頂?shù)淖饔昧Υ笮∠嗤饔梅较蛳喾?，確保不產(chǎn)生傾覆力矩，以保證上轉(zhuǎn)盤僅承受與摩擦力矩相平衡的動(dòng)力偶。

在轉(zhuǎn)體過程中及轉(zhuǎn)體前后應(yīng)對(duì)下盤應(yīng)力、轉(zhuǎn)體平衡、梁體根部變形與應(yīng)力、轉(zhuǎn)體的速度以及橋梁線性、對(duì)轉(zhuǎn)體運(yùn)行平穩(wěn)的影響等進(jìn)行監(jiān)控，為轉(zhuǎn)體施工及時(shí)提供安全可靠的方案和保證手段。

轉(zhuǎn)體結(jié)束后，采用連續(xù)千斤頂點(diǎn)動(dòng)控制來調(diào)整兩懸臂端的中線、高程誤差。

確保平面位置的檢測(cè)、轉(zhuǎn)體和精確定位階段、標(biāo)高均符合設(shè)計(jì)要求后，立即在6對(duì)撐腳下打入鋼楔塊，再將上下轉(zhuǎn)盤的預(yù)埋工字鋼焊接在一起。

對(duì)下轉(zhuǎn)盤上表面進(jìn)行清洗，并對(duì)預(yù)留的鋼筋進(jìn)行焊接，立模澆筑封固混凝土、連接上下轉(zhuǎn)盤。完成混凝土澆筑工作后進(jìn)行振搗密實(shí)，保證上、下轉(zhuǎn)盤密實(shí)連接。

4 結(jié)語

跨大秦鐵路既有線轉(zhuǎn)體連續(xù)梁是京沈客運(yùn)專線的重點(diǎn)工程，施工工期緊，技術(shù)難度大。通過對(duì)轉(zhuǎn)體連續(xù)梁施工工藝的研究，為工程的順利實(shí)施提供了理論依據(jù)，克服了施工難點(diǎn)，減少了對(duì)既有線的影響，節(jié)約了成本，提高了施工效率，為跨既有線連續(xù)梁球鉸平轉(zhuǎn)施工積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

[1] 李 進(jìn)，廖立勛，張弼超.客運(yùn)專線大跨度連續(xù)梁跨既有線球鉸法轉(zhuǎn)體施工[J].青海交通科技，2010(S1):138-142.

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Research on the construction technology of passenger dedicated line across Datong-Qinhuangdao railway continuous beam swivel

Ji Shaofu

(BuildingInstallationEngineeringLimitedCompany,ChinaRailwayThreeBureauGroup,Taiyuan030006,China)

Combining with the Beijing Shenyang passenger dedicated line across Datong-Qinhuangdao railway continuous beam engineering examples, this paper introduced the swivel system equipment of continuous beam, and from the below rotary construction, below ball hinge installation, slide installation, traction force seat construction and other aspects, elaborated the swivel technology of continuous beam, to improve the efficiency and cost savings.

passenger dedicated line, continuous beam, swivel technology, ball hinge

1009-6825(2017)05-0174-02

2016-12-03

籍少甫(1981- ),男,工程師

U215.1

A