潘龍

摘要： 北沿江高速公路跨滬蓉鐵路分離式立交橋采用平轉(zhuǎn)法無合龍段轉(zhuǎn)體施工，本文主要對該梁平轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)動(dòng)體系施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行闡述。

Abstract： The separation overpass bridge that Beiyanjiang highway goes across Hurong Railway， uses rotating construction without closing section by horizontal transfer method， and this article focuses on the key construction technologies.

關(guān)鍵詞： 轉(zhuǎn)體橋；轉(zhuǎn)動(dòng)體系；施工技術(shù)

Key words： swivel bridge；rotating system；construction technology

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）19-0129-02

1 工程簡介

北沿江高速公路滁州至馬鞍山段上跨滬蓉鐵路分離式立交橋位于滁州市全椒縣十字鎮(zhèn)，跨徑布置為23×30+30+（2×65）+30+30×30m全長1786m，在鐵路上行K353+421處與高鐵襄滁河特大橋交叉。主橋采用（65+65）m整幅式T構(gòu)斷面，平轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)體施工方法，逆時(shí)針轉(zhuǎn)體86°就位，轉(zhuǎn)體重量17600噸。

本橋采用無合攏段單T構(gòu)轉(zhuǎn)體方案，采用一次現(xiàn)澆、整體轉(zhuǎn)體就位成橋的方法，減少了現(xiàn)澆段施工，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。由于采取無合龍段轉(zhuǎn)體施工方案，整體轉(zhuǎn)動(dòng)、一次成橋，轉(zhuǎn)動(dòng)體系的施工精度關(guān)系到成橋的線形和內(nèi)力，因此對轉(zhuǎn)動(dòng)體系的施工工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有更高要求。

2 轉(zhuǎn)動(dòng)體系的構(gòu)成

球鉸由上、下球鉸、球鉸間四氟乙烯板、固定上下球鉸的鋼銷、下球鉸鋼骨架組成，球鉸直徑4000mm。上轉(zhuǎn)盤下設(shè)有8個(gè)撐腳，每個(gè)撐腳由兩個(gè)直徑800mm、高度1680mm的鋼管焊接在厚30mm扇形鋼板上，撐腳鋼管內(nèi)灌注C50微膨脹混凝土?；郎喜贾?個(gè)砂箱，用來支承上轉(zhuǎn)盤和上部結(jié)構(gòu)的重量，同時(shí)起到穩(wěn)定上轉(zhuǎn)盤作用。在撐腳的下方設(shè)1.4m寬的滑道，滑道中心半徑10m，滑道鋼板與骨架采用螺栓連接而成，上鋪不銹鋼板，不銹鋼板與撐腳預(yù)留20mm間隙。在滑道兩側(cè)設(shè)置8組千斤頂反力座，在轉(zhuǎn)盤外側(cè)設(shè)置1組牽引反力座。（如圖2）

3 轉(zhuǎn)動(dòng)體系施工技術(shù)

3.1 下轉(zhuǎn)盤施工

合寧分離式立交轉(zhuǎn)體橋由于轉(zhuǎn)體重量較大，主橋下轉(zhuǎn)盤截面尺寸為D=16m，厚度為3m圓形結(jié)構(gòu)，下接22m*22m*4m下承臺(tái)，下轉(zhuǎn)盤采用C40混凝土，下轉(zhuǎn)盤上設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的下球鉸、保險(xiǎn)撐腳的環(huán)形滑道及千斤頂反力座等。下轉(zhuǎn)盤分兩次澆筑，第一次澆筑至下球鉸骨架底位置，第二次澆筑至下球鉸頂緣下2cm處。

在澆筑第一次混凝土前，必須將預(yù)埋件安裝就位，封絞預(yù)埋鋼筋進(jìn)行預(yù)彎。下轉(zhuǎn)盤支架和滑道支架位置預(yù)埋鋼筋提前做好避讓，避免后續(xù)施工發(fā)生沖突。

3.2 下球鉸安裝

球絞安裝是轉(zhuǎn)體橋梁重難點(diǎn)，下球絞的安裝分為：安裝下球鉸支架，安裝下球鉸，球鉸中心定位，球鉸高程測量、澆筑下球絞下混凝土。下球絞高程控制為轉(zhuǎn)體關(guān)鍵所在，為了更好地控制各點(diǎn)高程，選擇DiNi03電子水準(zhǔn)儀，每公里往返測中誤差為0.3mm，讀數(shù)可達(dá)到0.01mm。下球絞高程采用兩階段測量，首先采用普通水準(zhǔn)儀將球絞平均分4點(diǎn)進(jìn)行測量，控制誤差在2mm以內(nèi)，然后采用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行精調(diào)。下球絞精調(diào)后測量控制誤差在1mm以內(nèi)。

3.3 滑道安裝

滑道安裝準(zhǔn)確與否決定轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，轉(zhuǎn)動(dòng)體系能否順利運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)重要所在?；腊惭b分為：安裝滑道骨架、滑道底板安裝、滑道高程測量、澆筑滑道下混凝土、焊接不銹鋼板?；腊惭b過程中主要是高程控制，滑道支架盡量保證頂面在同一平面上，便于后續(xù)滑道鋼板鋪設(shè)。由于該橋滑道直徑為10m，整體式鋪筑鋼板無法實(shí)施，滑道共設(shè)計(jì)為24塊鋼板拼接而成。鋼板拼接時(shí)按編號(hào)進(jìn)行鋪設(shè)，每塊鋼板均有8-16個(gè)不等調(diào)節(jié)螺栓孔，螺栓孔與滑道支架預(yù)留螺絲桿必須對應(yīng)。

滑道鋼板鋪設(shè)與下球絞高程控制采用相同的兩階段測量，首先采用普通水準(zhǔn)儀將每塊鋼板四角（4點(diǎn)）進(jìn)行測量，控制誤差在2mm以內(nèi)，然后采用電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行精調(diào)，針對每一個(gè)螺桿處進(jìn)行精調(diào)，用可調(diào)螺桿進(jìn)行高程調(diào)整。滑道高程精調(diào)后測量控制誤差在1mm以內(nèi)，采用3m直尺進(jìn)行每塊鋼板測量，保證滑道平整度控制在0.5mm以內(nèi)。安裝模板后分節(jié)段澆注混凝土，鋪設(shè)5mm厚度不銹鋼板并焊接，四氟板在轉(zhuǎn)體前進(jìn)行安裝。

3.4 安插定位銷

下球鉸安裝完成并其底部混凝土澆注完畢后，將球鉸定位銷插入球鉸下盤預(yù)埋軸套中組成球鉸定位軸。

定位銷制作時(shí)，注意比上下球絞預(yù)留洞小1～2cm，從而保證轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生額外摩阻力。

3.5 鑲嵌四氟乙烯滑動(dòng)塊

定位銷安放好后，即可鑲嵌四氟乙烯滑動(dòng)塊。四氟乙烯滑動(dòng)塊安裝前，先將球鉸下盤滑動(dòng)面清理干凈，滑動(dòng)面及安放滑動(dòng)塊的孔內(nèi)不得有任何雜物，并將球面吹干。由于轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)四氟乙烯滑動(dòng)塊作為減少摩阻力主要構(gòu)件，往往一個(gè)球絞內(nèi)鑲嵌的四氟乙烯滑動(dòng)塊數(shù)量達(dá)到千塊以上。

每個(gè)四氟乙烯滑動(dòng)塊因下球絞預(yù)留孔深度不同而厚度不同，安裝前事先在工廠安裝調(diào)試，根據(jù)每個(gè)預(yù)留孔的深度制作四氟乙烯滑動(dòng)塊，并編好號(hào)碼?，F(xiàn)場對號(hào)入座安裝，確保安裝后各滑動(dòng)塊頂面應(yīng)位于同一球面上，其誤差≯0.2mm。

3.6 涂抹黃油四氟乙烯粉

滑動(dòng)塊安裝合格后，在球面上滑動(dòng)塊間涂抹黃油四氟乙烯粉，使黃油四氟乙烯粉均勻充滿滑動(dòng)塊之間的空間，并略高于滑動(dòng)塊頂面，保證滑動(dòng)塊頂面有一層黃油四氟乙烯粉。黃油四氟乙烯粉現(xiàn)場配比時(shí)，每種材料必須稱重，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)產(chǎn)量比例進(jìn)行摻配。合理控制涂抹厚度，必須飽滿、適中，不易過厚，過厚容易引起沙箱卸載后預(yù)留撐腳高度不夠，造成轉(zhuǎn)體施工困難。

3.7 安裝上球鉸

涂抹完黃油四氟乙烯粉后，保持球鉸內(nèi)無雜物，并盡快安裝球鉸上盤。球鉸上盤安裝前，再次檢查球鉸上盤摩擦面的光潔度指標(biāo)，有損傷處打磨光滑，并清潔球面，不得粘有任何雜物。球鉸上盤附著在下盤上安裝，安裝前先起吊球鉸上盤，調(diào)整好起吊千斤繩使球鉸上盤吊起后水平不傾斜，對準(zhǔn)定位銷并套入定位銷緩慢下落直至降落到球鉸下盤上，再試轉(zhuǎn)動(dòng)確認(rèn)球鉸上盤轉(zhuǎn)動(dòng)自如后臨時(shí)鎖定球鉸上下盤，注意球鉸下盤下落過程中不得碰撞球鉸定位鋼銷。

3.8 密封球鉸上下盤吻合面

球鉸上下盤問臨時(shí)鎖定限位后，用封口膠帶纏繞密封球鉸上下盤吻合面外周，嚴(yán)禁泥砂或雜物進(jìn)入球鉸摩擦面內(nèi)。

3.9 撐腳的安裝

本轉(zhuǎn)動(dòng)體系有8組撐腳，每組撐腳由兩根直徑800mm、高1680mm的鋼管焊在厚30mm扇形鋼板上，撐腳內(nèi)填充微膨脹混凝土。

上盤撐腳即為轉(zhuǎn)體時(shí)支撐轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)的保險(xiǎn)腿，轉(zhuǎn)體時(shí)保險(xiǎn)撐腳可在滑道內(nèi)滑動(dòng)，同時(shí)也承受轉(zhuǎn)體過程中的不平衡力，以保持轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)。

安裝撐腳前，采用經(jīng)緯儀準(zhǔn)確放樣確定其位置，制作邊長為850mm、高5cm正方形可拆卸剛箱，放置每個(gè)撐腳下方，內(nèi)填筑標(biāo)準(zhǔn)砂填筑厚度2.2cm，采用2倍以上撐腳重量進(jìn)行預(yù)壓，最終控制剛箱內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)砂平面高差不得大于2mm，厚度為2cm滿足設(shè)計(jì)要求。

3.10 上轉(zhuǎn)盤施工

上轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)為D=14.4m圓形結(jié)構(gòu)，采用三向預(yù)應(yīng)力體系。轉(zhuǎn)體上盤是轉(zhuǎn)體的重要結(jié)構(gòu)，在整個(gè)轉(zhuǎn)體過程中形成一個(gè)多向、立體的受力狀態(tài)，采用單端張拉，錨固端采用P型錨具。轉(zhuǎn)臺(tái)內(nèi)預(yù)埋轉(zhuǎn)體牽引索，預(yù)埋端采用P型錨具，牽引索外露部分需擱置在預(yù)埋鋼筋上，圓順地纏繞于轉(zhuǎn)盤上。牽引索預(yù)埋時(shí)應(yīng)充分考慮其工作長度，在下料時(shí)應(yīng)大于設(shè)計(jì)給定尺寸2m以上。由于牽引索是纏繞在上轉(zhuǎn)盤上的，纏繞時(shí)避免不了各項(xiàng)干擾，如果按照設(shè)計(jì)下料容易出現(xiàn)工作長度不足的情況。

3.11 臨時(shí)固結(jié)

為防止轉(zhuǎn)體梁部現(xiàn)澆時(shí)球鉸產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)及過早受力，上轉(zhuǎn)盤與下承臺(tái)需臨時(shí)固結(jié)鎖定。臨時(shí)固結(jié)的方法為在千斤頂反力座上預(yù)埋鋼板，鋼板上焊接工字鋼，工字鋼卡在撐腳兩邊，十字型布設(shè)。同時(shí)，在下承臺(tái)與上轉(zhuǎn)盤間布置?28精軋螺紋鋼進(jìn)行張拉鎖定。在下轉(zhuǎn)盤與上轉(zhuǎn)盤間布置4道I28工字鋼鎖定，待梁體砼澆筑完畢后轉(zhuǎn)體前平衡稱重時(shí)解除。

4 轉(zhuǎn)動(dòng)體系運(yùn)行情況

轉(zhuǎn)動(dòng)體系施工后，通過平衡稱重實(shí)驗(yàn)、試轉(zhuǎn)體、轉(zhuǎn)體到位，對轉(zhuǎn)動(dòng)體系的施工質(zhì)量進(jìn)行了驗(yàn)證。

①平衡稱重實(shí)驗(yàn)。經(jīng)平衡稱重實(shí)驗(yàn)，橋梁偏心距20mm，摩擦系數(shù)為0.015，轉(zhuǎn)動(dòng)體系等施工質(zhì)量控制良好，無需配重。②試轉(zhuǎn)體。試轉(zhuǎn)動(dòng)過程中主梁梁端左側(cè)位移變化基本在±0.3mm以內(nèi)，右側(cè)側(cè)位移變化基本在±0.4mm以內(nèi)，兩側(cè)相對位移在±0.2mm，兩側(cè)平衡性良好，結(jié)構(gòu)未發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形。③正式轉(zhuǎn)體。2015年8月11日實(shí)施轉(zhuǎn)體施工，正常轉(zhuǎn)動(dòng)過程的線速度控制在11cm/min左右。轉(zhuǎn)體過程中主梁梁端左側(cè)位移變化基本在±4cm以內(nèi)，右側(cè)位移變化基本在±4cm以內(nèi)，兩側(cè)相對位移在±1.5cm，兩側(cè)平衡性良好，結(jié)構(gòu)未發(fā)生明顯扭轉(zhuǎn)變形。對主墩撐腳應(yīng)變監(jiān)測，下轉(zhuǎn)盤處撐腳應(yīng)力變化微小，撐腳在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中基本處于懸空狀態(tài)，與滑道上潤滑油接觸平滑。

5 結(jié)束語

無合龍段轉(zhuǎn)體施工，轉(zhuǎn)動(dòng)體系施工對后期成橋質(zhì)量影響較大。施工中通過優(yōu)化施工工藝嚴(yán)控質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，順利地完成了轉(zhuǎn)體施工，保證了施工安全和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]余?？?轉(zhuǎn)體法施工轉(zhuǎn)動(dòng)體系設(shè)計(jì)、加工與安裝技術(shù)研究[J].鐵道建筑，2010-06-15.

[2]韓誠善.轉(zhuǎn)體施工橋梁多次體系轉(zhuǎn)換施工控制技術(shù)[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2016-07-20.

[3]牟春海.高速鐵路（112+80+32）m非對稱獨(dú)塔斜拉橋轉(zhuǎn)動(dòng)體系施工和質(zhì)量控制技術(shù)[J].建設(shè)科技，2016-02-25.