相浩義

（中交第三航務(wù)工程局有限公司交建工程分公司，上海 200940）

蒙華鐵路為國家“北煤南運(yùn)”新的戰(zhàn)略大通道，全長1813.5km，北起內(nèi)蒙古鄂爾多斯市境內(nèi)的浩勒報(bào)吉南站，途經(jīng)內(nèi)蒙古、陜西、山西、河南、湖北、湖南、江西7省區(qū)，終到京九鐵路吉安站。蒙華鐵路跨京廣鐵路部分，采用了轉(zhuǎn)體梁施工技術(shù)，應(yīng)對工程施工特殊要求。施工效果理想，過程順利，應(yīng)用價(jià)值滿意，可為其他工程提供借鑒，對其技術(shù)方法進(jìn)行分析具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1 工程概況

蒙華鐵路跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體梁施工工程持續(xù)時(shí)間較長，本次對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，所選段地處芭蕉湖和鑫紅駕校范圍內(nèi)，主跨跨越京廣鐵路。連續(xù)梁位于直線上，雙線，線間距4.2m，縱向坡度5‰，豎曲線半徑10000m。該段主要工程特點(diǎn)體現(xiàn)在承臺與軌道、橋墩與軌道、觸網(wǎng)立柱與梁立面等方面，承臺與軌道中心線關(guān)系表現(xiàn)：25#、26#承臺尺寸為13m×9.5m×3m，與下行、上行軌道中心線最近距離為15.5m、16.25m。橋墩與軌道中心線的關(guān)系表現(xiàn)：25#、26#墩中心與下行、上行軌道中心線距離為25.2m、23.5m。觸網(wǎng)立柱與梁立面關(guān)系表現(xiàn)：梁底接觸網(wǎng)立柱為367、368號桿，367號桿頂距梁底1.336m，368號桿頂距梁底1.716m。此外，連續(xù)梁跨中處一端分9個(gè)節(jié)段0#～8#節(jié)段，連續(xù)梁采用懸臂澆注、墩頂轉(zhuǎn)體合龍模式，其基本施工架構(gòu)如圖1所示。

圖1 蒙華鐵路跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體梁施工架構(gòu)

2 轉(zhuǎn)體梁施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 施工流程

蒙華鐵路跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體梁施工流程復(fù)雜，其核心環(huán)節(jié)為轉(zhuǎn)體施工，轉(zhuǎn)體施工流程如圖2所示。

圖2 蒙華鐵路跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體梁施工流程

在施工作業(yè)開始前，強(qiáng)調(diào)各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，包括數(shù)據(jù)調(diào)用、設(shè)備安裝和調(diào)試、牽拉設(shè)備和稱重設(shè)備連接就位等。同時(shí)要求建設(shè)監(jiān)控體系，根據(jù)轉(zhuǎn)體梁特點(diǎn)進(jìn)行保險(xiǎn)性能分析等。完成上述工作之后進(jìn)行試轉(zhuǎn)，收集氣象信息，安排施工工期，做施工組織設(shè)計(jì)。施工過程中，質(zhì)量控制主要通過監(jiān)測分析、鋼絞線和千斤頂?shù)睦谩⒈谜咀鳂I(yè)、不同環(huán)節(jié)的同步分析和控制等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)。如果出現(xiàn)轉(zhuǎn)體傾斜問題，應(yīng)進(jìn)行糾偏控制，通過測量偏移情況，借助千斤頂進(jìn)行調(diào)整、固定，完成轉(zhuǎn)體作業(yè)。其他工程施工也按照標(biāo)準(zhǔn)流程結(jié)合工程需要具體開展。

2.2 轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)體系

在進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工前，要求對轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行全面分析。本次工程中，連續(xù)梁采用墩頂水平轉(zhuǎn)體施工模式，重視轉(zhuǎn)盤、球鉸、上轉(zhuǎn)盤、牽引系統(tǒng)作用的綜合發(fā)揮，強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)的完成性和功能性。具體而言，轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)全部重量的支撐，主要由轉(zhuǎn)體下轉(zhuǎn)盤履行，該轉(zhuǎn)盤以C50混凝土澆筑。附屬結(jié)構(gòu)包括下球鉸、撐腳、環(huán)形滑道及轉(zhuǎn)體千斤頂反力座等，采用C50混凝土現(xiàn)澆完成。參數(shù)方面，確定下球鉸、環(huán)形滑道直徑分別為180cm和450cm。轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸作為上下結(jié)構(gòu)的銜接，強(qiáng)調(diào)定位精準(zhǔn)性。上轉(zhuǎn)盤規(guī)格方面，高度為70cm，直徑為760cm，為牽引結(jié)構(gòu)提供固定支持，并為預(yù)埋件提供固定支持。牽引系統(tǒng)則要求能夠形成水平旋轉(zhuǎn)力偶，保證力平衡，鋼絞線提供轉(zhuǎn)動(dòng)支持，其附屬結(jié)構(gòu)則包括牽引反力座、控制臺和千斤頂?shù)取?/p>

2.3 球鉸及滑道鋼板安裝

球鉸及滑道鋼板的安裝，直接影響轉(zhuǎn)體梁施工效果，在具體施工中，首先要求施工組織設(shè)計(jì)給出明確的參數(shù)要求，再以此為基礎(chǔ)進(jìn)行施工。從要求上看，球鉸和接觸球面表面粗糙度不大于Ra25μm；球面各處偏差應(yīng)控制在1mm之內(nèi)；球鉸邊緣各處出現(xiàn)的不規(guī)格凸起和凹陷，均應(yīng)控制在1mm以內(nèi)；球體水平截面出現(xiàn)的偏差，應(yīng)控制在1.5mm以內(nèi)；球面與四氟板塊頂面的水平差，應(yīng)控制在1.5mm以內(nèi)；安裝頂口和中心位置偏差等，也應(yīng)控制在1.0mm以內(nèi)；中心軸等處傾斜度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)要求傾斜度不高于3%。

下球鉸的安裝，主要通過預(yù)制件提供輔助，螺栓進(jìn)行鏈接。施工作業(yè)過程中，載重汽車提供吊裝支持，確保下球鉸垂直或接近垂直起吊，平穩(wěn)進(jìn)行位置移動(dòng)，精準(zhǔn)放置。進(jìn)行位置校對時(shí)，要求專業(yè)負(fù)責(zé)，根據(jù)早期工作結(jié)果，進(jìn)行位置矯正，借助螺桿和千斤頂?shù)仍O(shè)備，進(jìn)行標(biāo)高位置辨識和匹配分析，確保下球鉸穩(wěn)定放置于固定位置。完成下球鉸放置后，利用全站儀和水準(zhǔn)儀進(jìn)行位置分析，豎向利用調(diào)整螺栓與橫梁之間擰緊固定，橫向采用在頂帽上預(yù)埋型鋼，利用型鋼固定。

滑道安裝方面，重點(diǎn)考慮結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，本次工作采用分段拼裝形式，以滿足大型工程施工要求。具體施工中，首先選取合適的支撐位置，于對應(yīng)區(qū)域下方安置寬度為80cm的滑道，中心直徑確定為460cm，滿足滑道作業(yè)要求。在滑道內(nèi)進(jìn)行的各項(xiàng)作業(yè)，要求能夠保證結(jié)構(gòu)平穩(wěn)，弧長內(nèi)環(huán)道的高差統(tǒng)一進(jìn)行控制和約束，均控制在1.0mm以內(nèi)。徑向?qū)ΨQ點(diǎn)高差的控制方面，以既有參數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，要求其小于滑道中心的直徑的0.02%，為保證滑道的承重能力，使用鍍鉻鋼板和1.0mm以上厚度的MGE板提供作業(yè)支持，所有非整體構(gòu)件，均以螺栓進(jìn)行固定和必要的位置調(diào)整。

2.4 反力座施工

反力座施工方面，主要確保牽引力作用發(fā)揮，本次施工中，主要以千斤頂提供支持。在下轉(zhuǎn)盤部分施工完成后，利用設(shè)備將8個(gè)千斤頂運(yùn)輸至施工區(qū)域，原擬使用一個(gè)反力座，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)工程建設(shè)時(shí)間較長，以兩個(gè)反力座提供輔助較為妥當(dāng)。利用高強(qiáng)度和高延展性鋼筋進(jìn)行固定，將反力座進(jìn)行綁扎，利用拉桿與墩頂帽預(yù)埋插筋固定，之后現(xiàn)場制備混凝土，做固定部位的澆筑，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步加固。施工過程中，要求實(shí)時(shí)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)測，確保轉(zhuǎn)臺切線、牽引反力座預(yù)留牽引索槽口中心線處于相同位置。

2.5 上球鉸和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)施工

上球鉸和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)施工，主要包括定位銷軸、MGB滑動(dòng)片和上球鉸具體施工三個(gè)環(huán)節(jié)，強(qiáng)調(diào)與既有結(jié)構(gòu)的契合性，如出現(xiàn)參數(shù)偏移和波動(dòng)，要求立即上報(bào)。本次施工中未出現(xiàn)該問題。安裝定位銷軸的過程中，選取直徑達(dá)到13cm的鋼棒，采用汽車吊進(jìn)行吊裝至套筒內(nèi)，并調(diào)整好垂直度與周邊間隙。安裝銷軸時(shí)，用黃油四氟乙烯粉涂抹，將銷軸與下球鉸之間間隙填充飽滿。MGB滑動(dòng)片安裝施工前，要求進(jìn)行球鉸頂面處理，去除各類雜物和水漬，對MGB滑動(dòng)片的安裝位置進(jìn)行分析和標(biāo)記，對MGB滑動(dòng)片進(jìn)行編號，按照編號逐一進(jìn)行施工，如MGB滑動(dòng)片的工作壓力較大，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，適當(dāng)增加MGB滑動(dòng)片數(shù)目。本次施工中，預(yù)先進(jìn)行MGB滑動(dòng)片壓力分析，將其抗壓下限確定為70MPa，在此要求下，1個(gè)球鉸布置MGB滑動(dòng)片為382片。上球鉸的安裝優(yōu)先進(jìn)行表面處理，使其附著在下盤上安裝，借助起重設(shè)備進(jìn)行起吊處理，保證各部分無位置異常，在5h內(nèi)完成作業(yè)。其他部位施工還包括撐腳、上轉(zhuǎn)盤等，根據(jù)既有方案進(jìn)行操作即可，主要強(qiáng)調(diào)與前期安裝部分在位置、角度上的高度契合。上轉(zhuǎn)盤施工額外強(qiáng)調(diào)每根索的出口點(diǎn)對應(yīng)稱轉(zhuǎn)盤中心保持方向一致，固定端采用P型錨具，牽引索埋入轉(zhuǎn)臺內(nèi)長度不小于400cm。

3 施工過程中應(yīng)重視的環(huán)節(jié)

施工過程中，以安全為中心要求，應(yīng)重視專項(xiàng)檢查、應(yīng)急預(yù)案、有效監(jiān)控等。專項(xiàng)檢查包括加強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)體系平衡分析、錨固分析等，要求在施工過程中給于全程關(guān)注。轉(zhuǎn)體過程中，應(yīng)重視各部分連接的穩(wěn)定性，合攏段應(yīng)強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠有效為后續(xù)作業(yè)提供支持，需通過混凝土澆筑保證承重能力。應(yīng)急預(yù)案主要強(qiáng)調(diào)應(yīng)對施工過程中的突發(fā)情況，蒙華鐵路跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體梁施工時(shí)間較長，需預(yù)先就轉(zhuǎn)體前梁兩端重量不平衡、系統(tǒng)故障、突然性供電中斷等問題做好應(yīng)急預(yù)案，如采用備用電源進(jìn)行作業(yè)維持等，本次施工中，準(zhǔn)備了大功率柴油機(jī)，可應(yīng)對供電中斷問題。施工監(jiān)控方面，強(qiáng)調(diào)及時(shí)為轉(zhuǎn)體平穩(wěn)、順利、安全運(yùn)行提供方案控制依據(jù)。上述各項(xiàng)工作均明確于施工組織設(shè)計(jì)中，在施工過程中額外選取具有豐富經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)場負(fù)責(zé)人和施工技術(shù)人員提供管理支持。本次工程在預(yù)定工期內(nèi)有效完成，施工質(zhì)量理想，無后續(xù)安全問題，具有積極參考價(jià)值。

4 總結(jié)

蒙華鐵路跨京廣鐵路轉(zhuǎn)體梁施工關(guān)鍵技術(shù)多樣，具有研究必要性。轉(zhuǎn)體梁施工關(guān)鍵技術(shù)牽涉轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)體系施工、球鉸及滑道鋼板安裝、反力座施工、安裝撐腳及臨時(shí)砂箱支撐、上轉(zhuǎn)盤施工等，在施工過程中，需要重視專項(xiàng)檢查，確定應(yīng)急預(yù)案，施工過程中需要強(qiáng)調(diào)有效監(jiān)控，結(jié)合施工特點(diǎn)建立有效的作業(yè)機(jī)制、檢查模式，保證施工效率、施工質(zhì)量，全面服務(wù)轉(zhuǎn)體梁施工。