張勇

【摘 要】針對(duì)某高速鐵路橋梁工程實(shí)際情況，在簡(jiǎn)述其上部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體施工方法的基礎(chǔ)上，對(duì)轉(zhuǎn)體施工工藝控制進(jìn)行深入分析，提出施工工藝控制要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】高速鐵路；橋梁轉(zhuǎn)體施工；轉(zhuǎn)體施工工藝；施工工藝控制

中圖分類(lèi)號(hào)： U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）35-0170-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.35.073

Analysis on the control points of high-speed railway bridge swivel construction technology

ZHANG Yong

（China Communications Second Public Works Railway Engineering Co.， Ltd.， Xian Shaanxi 715006， China）

【Abstract】In view of the actual situation of a high-speed railway bridge project， on the basis of briefly describing the construction method of the upper structure turning， this paper makes a thorough analysis of the construction technology control of turning， and puts forward the key points of construction technology control.

【Key words】High-speed railway； Bridge swivel construction； Swivel Construction technology； Construction process control

轉(zhuǎn)體施工目前是一種常用的橋梁上部結(jié)構(gòu)施工方法，尤其是在高速鐵路橋梁上跨既有線(xiàn)路施工中，具有易于保證施工施工安全和質(zhì)量，施工效率高等優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，而這一施工方法作用效果能否充分發(fā)揮取決于施工工藝控制。

1 工程概況

某高速鐵路橋梁上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，由于該橋和某既有線(xiàn)路相交，所以為確保既有線(xiàn)路正常、安全運(yùn)營(yíng)，避免對(duì)既有線(xiàn)路造成影響和干擾，決定采用轉(zhuǎn)體施工的方法。在轉(zhuǎn)體之前，于主墩位置以和既有線(xiàn)路相平行的方案進(jìn)行懸灌段的澆筑，達(dá)到最大懸臂以后，綜合考慮既有線(xiàn)路實(shí)際運(yùn)營(yíng)及天氣等各項(xiàng)因素，選擇合適的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行轉(zhuǎn)體。沿逆時(shí)針的方向?qū)α后w進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，完成轉(zhuǎn)體后，開(kāi)始合龍段施工[1]。

平轉(zhuǎn)體系由以下三部分組成：平衡體系、承重體系與頂推牽引體系。其中，承重體系包含上下兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)與轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸，對(duì)于上轉(zhuǎn)盤(pán)，其作用在于為轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)提供支承，而下轉(zhuǎn)盤(pán)和樁基礎(chǔ)連接，采用相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)體目標(biāo)；頂推牽引采用連續(xù)和助推千斤頂，輔以反力支座；平衡體系則由本體結(jié)構(gòu)、撐腳、千斤頂和備用水箱組成。

2 轉(zhuǎn)體施工方法

（1）該工程擬采用墩底轉(zhuǎn)體的方法，球鉸設(shè)置在橋墩和承臺(tái)間。下轉(zhuǎn)盤(pán)和承臺(tái)的頂面相錨固，上轉(zhuǎn)盤(pán)和墩身的底面相錨固。上下兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)主要圍繞中心軸進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)采用加硅脂或安裝滑片等方式減小轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩阻力。

（2）在轉(zhuǎn)體施工中，主要通過(guò)將球鉸作為中心且呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置的千斤頂來(lái)消除由球鉸摩阻力形成的力偶，以此確保墩身與箱梁可以旋轉(zhuǎn)到設(shè)計(jì)要求的位置。

（3）對(duì)箱梁進(jìn)行澆筑以前，應(yīng)在設(shè)計(jì)要求的位置埋設(shè)螺紋鋼，使上下兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)實(shí)現(xiàn)固結(jié)，同時(shí)設(shè)置楔形鋼板對(duì)撐腳予以穩(wěn)固，確保承臺(tái)和撐腳之間實(shí)現(xiàn)臨時(shí)固結(jié)，提高梁體整體抗傾覆性能，以免在澆筑施工中墩身和承臺(tái)產(chǎn)生相對(duì)變位[2]。

（4）在與既有線(xiàn)路相平行的方向?qū)B續(xù)梁進(jìn)行對(duì)稱(chēng)現(xiàn)澆，需要采用掛籃完成。

（5）在梁體達(dá)到最大懸臂的實(shí)際狀態(tài)后，正式開(kāi)始轉(zhuǎn)體施工。在轉(zhuǎn)體之前，應(yīng)將上下兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)之間的螺紋鋼鋸開(kāi)，并將楔形鋼板拆除，再實(shí)施轉(zhuǎn)體。

（6）將箱梁轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)要求的位置后，仍然要利用楔形鋼板對(duì)撐腳予以穩(wěn)固，避免轉(zhuǎn)體單元產(chǎn)生位移。然后對(duì)底盤(pán)的表面進(jìn)行清洗，焊接所有預(yù)留鋼筋，同時(shí)進(jìn)行混凝土澆筑，保證上下兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)可以形成一體。對(duì)合龍段進(jìn)行澆筑時(shí)，應(yīng)先將墩身和連續(xù)梁之間的固結(jié)解除，使橋梁達(dá)到貫通。

3 施工工藝控制

3.1 工藝流程

橋梁轉(zhuǎn)體施工工藝流程如圖1所示。

3.2 施工準(zhǔn)備工作

（1）對(duì)上下兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)間設(shè)置的臨時(shí)支墊進(jìn)行清理，清除所有可能會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)體造成影響的障礙物。先將撐腳下部墊板拆除，然后在開(kāi)工前清除前槽口中的所有雜物，保證滑道平整性。

（2）在轉(zhuǎn)體之前，應(yīng)對(duì)支架上可能對(duì)轉(zhuǎn)體造成影響的構(gòu)件進(jìn)行清理。

（3）對(duì)于承臺(tái)周?chē)麦w，為了給千斤頂提供足夠的操作空間，需要對(duì)可能影響到轉(zhuǎn)體的坡體實(shí)施有針對(duì)性處理，確保反力支座有不少于3m的有效操作空間。

（4）中跨懸臂端的預(yù)設(shè)鋼筋實(shí)際伸出量不可超過(guò)30cm，對(duì)超出的部分應(yīng)進(jìn)行彎折處理，如果會(huì)對(duì)后續(xù)埋件造成影響，應(yīng)將其割除。而對(duì)于邊跨懸臂端的預(yù)設(shè)鋼筋，其伸出量要以支架的懸出尺寸為依據(jù)來(lái)確定，同時(shí)如果有干擾，要進(jìn)行彎折處理[3]。

（5）上下兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)間也應(yīng)預(yù)留鋼筋，并做必要的彎折處理，為避免牽引時(shí)對(duì)鋼束造成影響，并為檢查和測(cè)量工作提供方便，并切實(shí)保證施工作業(yè)安全，需要根據(jù)鋼筋的實(shí)際情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)要求進(jìn)行彎折處理。

（6）設(shè)備布置和調(diào)試，如對(duì)油泵和千斤頂進(jìn)行調(diào)試；對(duì)同組千斤頂進(jìn)行同步性調(diào)試。為保證轉(zhuǎn)體能夠順利完成，包含螺絲、油管與密封圈等在內(nèi)的易損部件必須備用至少一套。

（7）沿牽引方向?qū)摻g線(xiàn)繞在上轉(zhuǎn)盤(pán)以后從千斤頂中穿過(guò)，然后利用錨具將其夾緊。先逐個(gè)對(duì)鋼絞線(xiàn)進(jìn)行預(yù)緊，然后使用牽引千斤頂以1MPa的油壓預(yù)緊整束。將上下兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)之間的支墊拆除，開(kāi)始應(yīng)力測(cè)試，對(duì)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況進(jìn)行檢查。

（8）轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的偏心情況狀態(tài)監(jiān)測(cè)和調(diào)整需要通過(guò)在墩身中設(shè)置應(yīng)變計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果不平衡彎矩與理論不相符，則會(huì)產(chǎn)生傾斜，到撐腳完全著地為止。為有效降低阻力，需要使用砂袋進(jìn)行配重來(lái)調(diào)整，盡量降低不平衡彎矩。另外，為使尾跨的重量不小于需懸臂跨，減小安全隱患，需要對(duì)配重進(jìn)行靈活調(diào)整。

3.3 轉(zhuǎn)體施工

3.3.1 試轉(zhuǎn)

為保證轉(zhuǎn)體作業(yè)安全，需要根據(jù)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范，結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn)，將懸臂端轉(zhuǎn)體過(guò)程中的線(xiàn)速度控制在1.2m/min以?xún)?nèi)，但不能小于0.8m/rain。經(jīng)試轉(zhuǎn)，可確定相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，掌握牽引完成后，由慣性產(chǎn)生的余轉(zhuǎn)距離，最終為正式轉(zhuǎn)體施工提供可靠的參考借鑒。

3.3.2 卡控時(shí)間

以試轉(zhuǎn)速度為依據(jù)，對(duì)封鎖的時(shí)間予以分析和分析。同時(shí)充分考慮下列工序?qū)?yīng)的占用時(shí)間：在轉(zhuǎn)體完成后，標(biāo)高和軸線(xiàn)的標(biāo)高測(cè)量及糾偏時(shí)間應(yīng)達(dá)到45min以上；臨時(shí)鎖定的時(shí)間應(yīng)達(dá)到15min以上；其它無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)見(jiàn)的時(shí)間應(yīng)控制在45min左右[4]。

3.3.3 轉(zhuǎn)體

現(xiàn)場(chǎng)指揮人員下達(dá)開(kāi)始轉(zhuǎn)體的指令以后，油泵的操作人員將開(kāi)關(guān)打開(kāi)，先以較慢的速度給油，將千斤頂?shù)男谐炭刂圃?.1m/min以?xún)?nèi)，使懸臂端轉(zhuǎn)體過(guò)程中，線(xiàn)速度處在0.8m/min-1.2m/min的范圍內(nèi)，同時(shí)要保持勻速。在轉(zhuǎn)體時(shí)，需要安排專(zhuān)人對(duì)結(jié)構(gòu)物進(jìn)行監(jiān)督檢查，確認(rèn)是否有異?，F(xiàn)象。在轉(zhuǎn)體時(shí)，通過(guò)吊錘的設(shè)置以及和標(biāo)識(shí)間的對(duì)比確定轉(zhuǎn)體是否到位，在垂球和標(biāo)識(shí)相距3mm時(shí)，立即停止油泵的操作人員將閥門(mén)關(guān)閉，由慣性使轉(zhuǎn)體到位。此外，在轉(zhuǎn)體即將到位時(shí)，需要在反力支座間設(shè)置限位型鋼，以避免超轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，人員進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行檢查、糾偏與定位。

3.3.4 糾偏和精度控制

轉(zhuǎn)體時(shí)的精度控制即縱軸線(xiàn)控制、標(biāo)高控制和橫坡控制，需要分成三個(gè)階段進(jìn)行控制。

（1）支架現(xiàn)澆過(guò)程中的控制

這一階段需要按照設(shè)計(jì)確定的標(biāo)高，同時(shí)結(jié)合支架的沉降情況對(duì)支架的標(biāo)高進(jìn)行設(shè)置，并對(duì)梁頂實(shí)際標(biāo)高予以嚴(yán)格控制。對(duì)于縱橫軸線(xiàn)，需要根據(jù)墩身的軸線(xiàn)進(jìn)行放樣控制。

（2）轉(zhuǎn)體精度初始控制

這一階段的重點(diǎn)是對(duì)縱軸線(xiàn)進(jìn)行控制，在轉(zhuǎn)體之前，要在下轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置理論軸線(xiàn)，然后懸吊重量為5kg的垂球。在轉(zhuǎn)體時(shí)，根據(jù)標(biāo)識(shí)與垂球間距對(duì)轉(zhuǎn)體精度進(jìn)行初步控制，在垂球和標(biāo)識(shí)相距3mm時(shí)，立即停止油泵的操作人員將閥門(mén)關(guān)閉，由慣性使轉(zhuǎn)體到位。

（3）轉(zhuǎn)體精度精確調(diào)整

完成轉(zhuǎn)動(dòng)且保持穩(wěn)定以后，開(kāi)始精確調(diào)整。首先，使用千斤頂進(jìn)行手動(dòng)打頂，開(kāi)始縱軸線(xiàn)的調(diào)整；然后在橫軸線(xiàn)處安裝千斤頂，通過(guò)低側(cè)頂起來(lái)調(diào)整橫斷面實(shí)際標(biāo)高；再采用相同的方法對(duì)縱向標(biāo)高予以調(diào)整；最后對(duì)縱軸線(xiàn)進(jìn)行檢查校核。在所有精度指標(biāo)都滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后，利用限位型鋼對(duì)平面位置進(jìn)行固定，于撐腳和滑道間設(shè)置鋼楔子，使調(diào)整以后的標(biāo)高能夠滿(mǎn)足要求。封鉸和臨時(shí)鎖定以后，對(duì)連接鋼筋進(jìn)行調(diào)直與焊接，對(duì)封固混凝土進(jìn)行立?，F(xiàn)澆，確保上轉(zhuǎn)盤(pán)能和底盤(pán)形成整體。

3.4 施工注意事項(xiàng)

（1）轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸可以分成上下兩部分，應(yīng)采用由專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家提供的成套產(chǎn)品，根據(jù)廠(chǎng)家提出的要求予以安裝。

（2）上轉(zhuǎn)盤(pán)處應(yīng)設(shè)置8個(gè)對(duì)稱(chēng)的撐腳，然后在撐腳下部布置寬度為0.8m的滑道，確保所有滑道都處在同一水平面上，將高差控制在0.5mm以?xún)?nèi)，保證光滑性，不能有雜物。

（3）在施工過(guò)程中進(jìn)行牽引索的設(shè)置時(shí)應(yīng)注意相同索錨固段必須處于同一直線(xiàn)，且與圓心相對(duì)稱(chēng)，預(yù)埋高度應(yīng)與牽引方向完全一致。施工時(shí)應(yīng)做好鋼絞線(xiàn)保護(hù)，避免銹蝕與損壞。

（4）考慮到上下轉(zhuǎn)盤(pán)為大體積混凝土，所以在施工過(guò)程中應(yīng)采取有效措施進(jìn)行裂縫的控制。

（5）對(duì)下轉(zhuǎn)盤(pán)進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)留設(shè)定位鋼筋和鋼筋接頭，以便環(huán)道和支架的準(zhǔn)確定位。

（6）對(duì)下球鉸進(jìn)行灌注施工時(shí)，應(yīng)在其周?chē)褂梅饪谀z進(jìn)行封閉，球鉸中不能有水和雜物滲入。

（7）在穿鋼絞線(xiàn)的過(guò)程中應(yīng)避免扭轉(zhuǎn)、交叉與打繞，在左右兩側(cè)均勻布置。千斤頂實(shí)際安裝方向需要和鋼絞線(xiàn)保持一致。

4 結(jié)束語(yǔ)

本工程轉(zhuǎn)體施工現(xiàn)已順利完成，經(jīng)檢查，轉(zhuǎn)體施工質(zhì)量合理可行，位置準(zhǔn)確，相關(guān)指標(biāo)滿(mǎn)足技術(shù)要求，說(shuō)明以上施工工藝及控制控制切實(shí)有效，能保證轉(zhuǎn)體施工質(zhì)量，可為類(lèi)似工程施工提供可靠參考借鑒。

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