唐昌敏

摘 要：在當(dāng)前鐵路連續(xù)梁橋工程中，在墩底采用轉(zhuǎn)體施工技術(shù)已經(jīng)較為普遍。該項(xiàng)施工技術(shù)要求橋梁首先需要懸臂澆筑連續(xù)梁T構(gòu)后，再進(jìn)行轉(zhuǎn)體合龍，以此有效達(dá)到優(yōu)化工程施工成效的效果?；诖耍疚膶⒔Y(jié)合具體工程案例，重點(diǎn)針對鐵路連續(xù)梁橋墩底轉(zhuǎn)體施工技術(shù)進(jìn)行簡要分析研究，以期能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究人員提供相應(yīng)理論參考。

關(guān)鍵詞：鐵路連續(xù)梁橋;墩底;轉(zhuǎn)體施工;施工技術(shù)

中圖分類號：U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）07-0127-02

通過對鐵路連續(xù)梁橋墩底轉(zhuǎn)體施工技術(shù)進(jìn)行探究，一方面有助于人們對該項(xiàng)施工技術(shù)及其應(yīng)用方式、應(yīng)用成效等進(jìn)行全面、正確認(rèn)知。另一方面也可以為其他同類型的工程施工提供相應(yīng)的施工方法思路，以此有效保障鐵路連續(xù)梁橋施工工程具有較高的施工效率與施工質(zhì)量，促進(jìn)其在新時(shí)期下實(shí)現(xiàn)長效發(fā)展。因此本研究也具有一定的研究價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。

1 工程概況

在對鐵路連續(xù)梁橋墩底轉(zhuǎn)體施工技術(shù)進(jìn)行分析研究的過程中，本文選擇以某同時(shí)承擔(dān)客運(yùn)與貨運(yùn)工作的鐵路連續(xù)梁橋施工工程為例。該施工工程上跨高速公路，單線橋?qū)挾葹?m，先懸臂澆筑的T構(gòu)總長為27m?？卓缃M成為（40+56+40）m，和公路之間形成了111°的夾角。在施工中選擇采用轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，并在墩底位置處安裝轉(zhuǎn)體體系，整個(gè)轉(zhuǎn)體約重3500t。使用單箱單室作為連續(xù)梁的主梁，主墩梁與跨中梁的高度則分別為4.0m與2.8m。

2 鐵路連續(xù)梁橋墩底轉(zhuǎn)體施工分析

2.1 轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)體系施工技術(shù)

2.1.1 結(jié)構(gòu)組成

在該工程的轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)體系中，組成部分分別為上下轉(zhuǎn)盤、球鉸以及牽引系統(tǒng)。其中上下轉(zhuǎn)盤分別位于上承臺與下承臺，高度分別為2.5m和1.7m，分別負(fù)責(zé)對整個(gè)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)以及橋墩、主梁提供必要支撐。轉(zhuǎn)盤直徑為8.5m，在整個(gè)轉(zhuǎn)體中，球鉸作為重要構(gòu)件之一，其主要結(jié)構(gòu)組成包括上下球鉸、轉(zhuǎn)軸等，其安裝控件高度與球體直徑分別為0.8m和10m。牽引系統(tǒng)中千斤頂和牽引束作為其最重要的組成部分，牽引上轉(zhuǎn)盤繞球鉸轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖1所示，展示的就是工程轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)體系示意圖。

2.1.2 施工工藝

在該工程轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)體系的實(shí)際施工中，首先在橋梁下承臺位置處預(yù)留出邊長為8.3m的正方形空間，便于下轉(zhuǎn)盤作業(yè)以及安裝球鉸。此后需要將預(yù)制好的角鋼，根據(jù)施工要求現(xiàn)場拼裝成型鋼骨架，以便為球鉸、滑道板提供固定支撐。在將可微調(diào)的螺母系統(tǒng)規(guī)范安裝在頂面并預(yù)留出用于滑道板與球鉸牢固固定的螺栓孔后，即可安裝下滑道板與下球鉸。要求下球鉸以及同型鋼骨架焊接聯(lián)成后的高程偏差均不得超過±1mm，同時(shí)下承臺混凝土頂面與下層滑道板和下球鉸的外緣標(biāo)高需完全一致[1]。所采用的滑道板是由兩塊上層使用了不銹鋼材質(zhì)的，厚度均為10mm的鋼板拼接而成。在依次安裝上球鉸與上滑道板等之后，需要將適量黃油四氟粉和黃油均勻涂抹在耐磨板表面與轉(zhuǎn)軸安裝孔的表面位置處，對準(zhǔn)安裝孔后進(jìn)行轉(zhuǎn)軸安裝。其高程偏差值同樣不得超過±1mm，最后按照施工要求規(guī)范安裝撐腳、砂箱和鋼絞線即可。在工程中所使用的鋼絞線為4-js15.2mm環(huán)氧鋼絞線，每墩各有長度為25m的兩束鋼絞線，在使用專業(yè)錨具將其一端錨固后直接埋入轉(zhuǎn)盤當(dāng)中，另外一端則與轉(zhuǎn)體牽引千斤頂相接。如圖2所示。

2.2 稱重與不平衡配重實(shí)驗(yàn)

2.2.1 稱重實(shí)驗(yàn)

在實(shí)際進(jìn)行橋梁轉(zhuǎn)體之前需要開展稱重實(shí)驗(yàn)，通過對偏心距、摩擦系數(shù)等各項(xiàng)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行有效測定，從而為后續(xù)轉(zhuǎn)體橋梁配重提供切實(shí)可靠的參考依據(jù)。在稱重實(shí)驗(yàn)中，首先需要豎向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸，對不平衡力矩進(jìn)行測定。在豎向轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸的過程中，施加在承臺的頂力不斷增大時(shí)，球鉸會受力發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。為此，施工人員首先將四個(gè)測試球鉸微小轉(zhuǎn)動(dòng)百分表分別布設(shè)在轉(zhuǎn)盤底四周，隨后將千斤頂布置在于球鉸中心相距3.8m的位置處，在進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整后，對千斤頂逐級加力，當(dāng)百分表明顯存在突變情況時(shí)，即可對頂升力進(jìn)行測算[2]。此時(shí)頂升力與克服最大靜摩擦力矩荷載最大值相一致。下表展示的就是該工程施工中，通過稱重實(shí)驗(yàn)所確定的主要參數(shù)數(shù)據(jù)，如表1所示。

在計(jì)算摩阻系數(shù)與偏心距時(shí)分別需要使用如下公式：

摩阻系數(shù)=MZ/0.98RN

偏心距=MG/N

其中R與N分別代表著球鉸球體半徑以及轉(zhuǎn)體重量。在結(jié)合稱重實(shí)驗(yàn)相關(guān)參數(shù)后，該工程施工中最終選擇使用300t千斤頂。另外考慮到梁體落架后撐腳無一同滑板道相接觸，因此其屬于懸空狀態(tài)。這也意味著梁體并沒有出現(xiàn)繞球鉸作剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，球鉸摩阻力距與轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩共同維持梁體的整體平衡。

2.2.2 不平衡配重

由于該工程施工中的轉(zhuǎn)體重量只有3500t，因此為了保障轉(zhuǎn)體施工具有更高的安全性和穩(wěn)定性，施工人員選擇使用不平衡轉(zhuǎn)體配重的方式。即通過避免梁體與球鉸出現(xiàn)中心完全重合的情況，在轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)中令體系傾向一側(cè)，球鉸與撐腳共同構(gòu)成的兩點(diǎn)豎向負(fù)責(zé)為整個(gè)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)提供所需支撐。通過結(jié)合工程實(shí)際施工需要，要求配重后的偏心距應(yīng)當(dāng)在2.5cm到10cm之間且偏向邊跨側(cè)。在實(shí)際配重過程中，通過先將水箱設(shè)置在主梁邊跨側(cè)與梁端相距4m的位置處，隨后向水箱注水即可。在完成轉(zhuǎn)體之后如果梁地橫向出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象，則需要施工人員及時(shí)使用千斤頂進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

2.3 轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備與試轉(zhuǎn)體

2.3.1 轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備

通過結(jié)合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求以及工程實(shí)際情況，在該鐵路連續(xù)梁橋墩底轉(zhuǎn)體施工中，設(shè)計(jì)靜摩擦系數(shù)與動(dòng)摩擦系數(shù)分別為0.1和0.06，設(shè)計(jì)啟動(dòng)和轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動(dòng)需要的牽引力最大值分別為2×500kN以及2×300kN。結(jié)合之前稱重實(shí)驗(yàn)中獲得的相關(guān)參數(shù)數(shù)值，可知1#墩與2#墩的靜摩擦系數(shù)均比設(shè)計(jì)摩擦系數(shù)值小。因此通過進(jìn)一步計(jì)算可知二者在實(shí)際啟動(dòng)時(shí)需要的牽引力最大值分別為2×99kN以及2×89kN。以此為基礎(chǔ)，在轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備階段，施工人員選擇使用兩臺張拉力與張拉行程分別為1193kN與200mm的千斤頂、智能控制臺等機(jī)械設(shè)備為后續(xù)實(shí)際轉(zhuǎn)體施工提供良好的設(shè)備保障。

2.3.2 試轉(zhuǎn)體

為保障鐵路連續(xù)梁墩底轉(zhuǎn)體施工得以有效落實(shí)，在正式轉(zhuǎn)體之前需要進(jìn)行試轉(zhuǎn)體。在試轉(zhuǎn)之前施工人員需要確保上轉(zhuǎn)盤刻度標(biāo)注清晰，并將刻度指針按照要求規(guī)范埋設(shè)在下轉(zhuǎn)盤上。以便能夠?qū)D(zhuǎn)動(dòng)距離、轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，隨后通過空載試運(yùn)行的方式對設(shè)備性能進(jìn)行有效檢驗(yàn)，在確保設(shè)備性能要求均與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求相符后，需要使用5kN到10kN的力依次預(yù)緊每一根鋼絞線，并將整機(jī)運(yùn)行至50kN，此時(shí)如果無任何異常發(fā)生則表明設(shè)備可以正常運(yùn)行。在實(shí)際試轉(zhuǎn)過程中，主要對鋼絞線拉伸長度值進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)結(jié)合具體情況對牽引力進(jìn)行相應(yīng)控制，以便能夠達(dá)到有效控制轉(zhuǎn)速，試轉(zhuǎn)體可以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的效果。

2.4 正式轉(zhuǎn)體施工技術(shù)要點(diǎn)

在鐵路連續(xù)梁橋墩底轉(zhuǎn)體施工過程中，如果現(xiàn)場風(fēng)速不超過4級，且轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)與設(shè)備在經(jīng)過全面、嚴(yán)格的檢驗(yàn)之后均與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)要求相符后，施工人員需要將滑道上的雜物等一并清除干凈，并涂抹適量黃油以使得滑道的摩擦阻力能夠降至最低。在啟動(dòng)轉(zhuǎn)體時(shí)，需要緩慢增加牽引力。在該工程施工中，1#墩和2#墩千斤頂采用分次加力的方式，加力分別為140kN與115kN、138kN與125kN。在轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)體時(shí)，需將四氟板填充在撐腳位置處，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度需控制在1°/min到1.2°/min，每當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)5°后施工人員便需要將轉(zhuǎn)體狀態(tài)實(shí)時(shí)報(bào)告至控制臺[3]。在橋面兩端中心軸線水平距離接近200mm時(shí)需要點(diǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)體，直至其基本就位。此時(shí)施工人員需要參照設(shè)計(jì)標(biāo)高，對梁體端部標(biāo)高等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，在確保轉(zhuǎn)體完全就位后需要將其焊接鎖死，并依次進(jìn)行鋼筋綁扎與混凝土澆筑操作即可。

3 結(jié)語

在開展鐵路連續(xù)梁橋墩底轉(zhuǎn)體施工時(shí)，施工人員需要立足工程實(shí)際情況，嚴(yán)格遵循國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，依照具體施工方案規(guī)范完成轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)體系施工、稱重實(shí)驗(yàn)和不平衡配重等操作。并在實(shí)際轉(zhuǎn)體施工之前進(jìn)行試轉(zhuǎn)體，最后通過規(guī)范啟動(dòng)轉(zhuǎn)體并對其進(jìn)行連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)，直到其完全就位后將其鎖死，即可有效完成全部轉(zhuǎn)體施工。

參考文獻(xiàn)

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