王萌浩

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧遼陽(yáng) 111000）

1 工程概況

新建商合杭高速鐵路阜陽(yáng)特大橋DK193+693.55（242#墩）—DK193+807.25（245#墩）連續(xù)梁上跨京九鐵路，設(shè)計(jì)為一聯(lián)（32 m＋48 m＋32 m）預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，該連續(xù)梁與京九鐵路上下行線相交于DK193+747.88、DK193+751.93（京九鐵路里程為K864+300），對(duì)應(yīng)既有線交角82°20′46″、82°26′17″。該橋設(shè)計(jì)為預(yù)應(yīng)力混凝土雙線連續(xù)箱梁，轉(zhuǎn)體施工，邊跨分為7 個(gè)梁段，中跨分為11 個(gè)梁段，243#和244#墩頂各設(shè)一節(jié)0#塊梁段，全梁共27 個(gè)梁段。橋梁施工中引入自平衡重水平轉(zhuǎn)體法，轉(zhuǎn)體總重量約28 426 kN，轉(zhuǎn)體段長(zhǎng)度46 m，轉(zhuǎn)角82.40°，轉(zhuǎn)臺(tái)直徑9.4 m，球鉸平面半徑1.50 m。轉(zhuǎn)體裝置由轉(zhuǎn)體下轉(zhuǎn)盤、球鉸、上轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)等組成。

2 轉(zhuǎn)體系統(tǒng)主要組成裝置

轉(zhuǎn)體施工需配套2 套智能連續(xù)轉(zhuǎn)體千斤頂，要求轉(zhuǎn)體過(guò)程中兩者具有等力、平穩(wěn)的特點(diǎn)，作用于各千斤頂?shù)钠胶饬?yīng)保持一致，使球鉸中軸可作為圓心，經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)后到達(dá)指定位置。施工期間由專員加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，以明確被轉(zhuǎn)橋梁的位置情況，根據(jù)所得結(jié)果調(diào)整誤差。

根據(jù)該橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，共配置下轉(zhuǎn)盤、球鉸、上轉(zhuǎn)盤、助推系統(tǒng)等裝置。其中，下轉(zhuǎn)盤為關(guān)鍵組成，可作為轉(zhuǎn)體過(guò)程中的支撐結(jié)構(gòu)使用[1-2]。經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)體作業(yè)后，在封鉸混凝土的作用下使上、下轉(zhuǎn)盤連接，構(gòu)成完整的承臺(tái)結(jié)構(gòu)。

3 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體中球鉸的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 球鉸加工

球鉸加工期間應(yīng)加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)的控制，主要有：上球鉸滑動(dòng)球面光滑；下球鉸設(shè)置過(guò)程中應(yīng)加裝聚四氟乙烯滑板，該裝置的頂面應(yīng)在同一球面上，誤差≤0.2 mm，同時(shí)嚴(yán)格調(diào)整球心和下球鉸凹球面的球心位置，兩部分需保持重合關(guān)系；檢測(cè)定位銷軸套管和球鉸兩部分的中心軸，要求達(dá)到相互重合狀態(tài)；調(diào)整鋼管中心軸，應(yīng)保證其與球面截面圓平面保持垂直關(guān)系，最大傾斜度不宜超過(guò)3%。

3.2 球鉸安裝及鉸下混凝土澆注

（1）球鉸定位底座的安裝：根據(jù)要求制作下球鉸骨架，利用吊車吊裝至指定位置，經(jīng)粗調(diào)、精調(diào)后精準(zhǔn)就位。骨架的位置和高程均滿足要求后，通過(guò)焊接工藝連接下承臺(tái)架立鋼筋與骨架預(yù)留鋼筋，構(gòu)成穩(wěn)定的連接體系。在保證球鉸定位底座穩(wěn)定后，綁扎鋼筋、立模，若無(wú)誤則澆注下球鉸骨架砼。澆注作業(yè)遵循連續(xù)性原則，應(yīng)保證密實(shí)度和平整度均滿足要求，不可因澆注而導(dǎo)致下球鉸骨架失穩(wěn)。

（2）下球鉸的安裝（圖1）：做全面的檢查，保證下球鉸的表面橢圓度、結(jié)構(gòu)尺寸均無(wú)誤，在現(xiàn)場(chǎng)將零部件組裝成型，構(gòu)成下球鉸結(jié)構(gòu)體系[3]。下轉(zhuǎn)盤球鉸處設(shè)置錨固鋼筋，應(yīng)保證其具有穩(wěn)定性，同時(shí)調(diào)整螺栓偏差。

圖1 下球鉸安裝現(xiàn)場(chǎng)

安裝完成后，對(duì)下轉(zhuǎn)盤球鉸做全面檢查，要求其中心、標(biāo)高及平整度均滿足要求?？墒褂萌緝x檢查中心位置，使用水平儀（精度0.01 mm）檢查標(biāo)高。

在中心銷軸套管保持潔凈的前提下，向其中加入黃油四氟粉，將中心銷軸穩(wěn)定置于套管內(nèi)，經(jīng)檢測(cè)后根據(jù)誤差情況采取調(diào)整措施，保證中心銷軸的平整度達(dá)標(biāo)。在下球鉸加工過(guò)程中，將滑塊設(shè)置在該裝置的球弧面處，同時(shí)滑塊經(jīng)過(guò)加工處理，形成球弧面（能與上球鉸準(zhǔn)確配合），根據(jù)此操作方式可知，施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需安裝滑塊，只需向滑塊間隙內(nèi)填入黃油四氟粉即可。

通過(guò)吊裝的方式將上球鉸置于中心銷軸內(nèi)，檢測(cè)并利用倒鏈微調(diào)上球鉸，保證其呈水平狀態(tài)，且與下球鉸外圈間隙相同（圖2）。

圖2 上球鉸安裝現(xiàn)場(chǎng)

球鉸安裝到位后，周邊采取防護(hù)措施，用膠帶緊密纏繞球鉸的連接區(qū)域，以免因該處形成裂縫落入雜物。

承臺(tái)澆注前應(yīng)將準(zhǔn)備工作落實(shí)到位，例如預(yù)埋球鉸定位鋼架，根據(jù)要求在該處調(diào)節(jié)定位球鉸下鋼盤。鋼架具有承重作用，為營(yíng)造安全的施工環(huán)境，應(yīng)保證其強(qiáng)度和剛度滿足要求，以免在焊接或灌注施工期間發(fā)生下球鉸錯(cuò)位情況。下鋼盤安裝到位后，在頂面覆蓋土工布，在此基礎(chǔ)上澆注鉸下微膨脹C50 混凝土。在自重作用下，混凝土通過(guò)球鉸下底面從一側(cè)轉(zhuǎn)向另一側(cè)。為提高混凝土的流動(dòng)性，將振動(dòng)棒從球鉸四周邊緣向內(nèi)插入，使混凝土中的氣泡向外排出，隨澆注作業(yè)的持續(xù)推進(jìn)，待混凝土溢出孔后即可采取封堵措施。在球鉸周邊收壓混凝土面2 遍（在混凝土終凝前），以免因混凝土收縮影響施工質(zhì)量。混凝土終凝后，揭開球鉸下鋼盤面覆蓋物，全面清理球面和滑塊安裝槽。

（3）鉸上鋼盤的安裝：按照120∶1 的用量控制標(biāo)準(zhǔn)分別取黃油和四氟粉，將其配制成均勻混合料，將中心銷軸套管置入混合料中，再將其輕放至套管內(nèi)，期間及時(shí)檢測(cè)并調(diào)整中心銷軸豎直姿態(tài)，使其與周邊間隙相同。聚四氟乙烯滑板需安裝至下鋼盤凹球面，安裝后利用黃油四氟粉填充板間空隙。安裝人員應(yīng)及時(shí)清理球面的粉塵等雜物，在上球鉸的兩段銷軸套管連接成完整的整體后，再利用螺栓固定，以免失穩(wěn)。在上鋼盤凸球面涂抹適量黃油，再根據(jù)上球鉸的位置情況利用倒鏈葫蘆適度調(diào)整，使其對(duì)準(zhǔn)下鋼盤中心，清理多余的黃油，利用膠帶紙封閉上、下鋼盤邊緣所形成的縫隙區(qū)域。

3.3 滑道及撐腳的安裝

環(huán)形滑道布設(shè)在撐腳的下方，該裝置按照4.0 m 的半徑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，分節(jié)依次預(yù)制成型，轉(zhuǎn)至現(xiàn)場(chǎng)拼裝成整體結(jié)構(gòu)，再利用螺栓精細(xì)調(diào)整，轉(zhuǎn)體期間使撐腳在設(shè)置好的滑道上滑動(dòng)。各滑道面的最大高差不超過(guò)0.5 mm，否則撐腳滑動(dòng)平穩(wěn)性將受到影響。

上球鉸安裝到位后及時(shí)設(shè)置撐腳，在撐腳走板下支墊厚20 mm的鋼板。上轉(zhuǎn)盤成型后，抽掉預(yù)先設(shè)置的墊板。在接觸下滑道的支撐腿下面鋪裝5 mm 厚的四氟滑板，減小轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力，保證轉(zhuǎn)動(dòng)順暢。

3.4 上轉(zhuǎn)盤施工

主拱及上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，應(yīng)保證轉(zhuǎn)盤和球鉸兩部分均維持穩(wěn)定的狀態(tài)，為達(dá)到此效果，可向鋼管砼撐腳與環(huán)道間設(shè)置鋼楔塊，并在上、下承臺(tái)間設(shè)置臨時(shí)支墩，將預(yù)埋鋼筋置入上承臺(tái)內(nèi)，隨后方可澆注下承臺(tái)混凝土。轉(zhuǎn)體前鑿除臨時(shí)支墩，保證連接鋼筋處于切斷狀態(tài)。

3.5 墩身及梁體的澆注

上承臺(tái)施工成型后，檢查其與下承臺(tái)的設(shè)置關(guān)系，在保證兩者的穩(wěn)定性后方可澆注墩身。梁體澆注的復(fù)雜度較高，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有情況計(jì)算支架變形量和張拉上抬量，再根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)確定預(yù)拱度，采取合適的控制措施，若存在誤差則及時(shí)修正。墩頂段箱梁與墩身使用80 根Φ32 mm 二級(jí)鋼筋臨時(shí)固結(jié)。

4 轉(zhuǎn)體作業(yè)

在各項(xiàng)準(zhǔn)備工作均落實(shí)到位且現(xiàn)場(chǎng)氣象條件滿足要求后，總指揮長(zhǎng)發(fā)出轉(zhuǎn)體指令，轉(zhuǎn)體施工人員按規(guī)范啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，正式進(jìn)入轉(zhuǎn)體環(huán)節(jié)。

各檢測(cè)點(diǎn)分別配備專員，及時(shí)監(jiān)測(cè)觀測(cè)基點(diǎn)在位移方面的情況，以及球鉸、滑道、滑墩的使用狀況，出現(xiàn)異常及時(shí)反饋給控制臺(tái)，暫停轉(zhuǎn)體作業(yè)，分析問(wèn)題并處理。

橋面兩端頭中心軸線合攏剩余2 m 時(shí)，監(jiān)測(cè)人員每10 cm報(bào)告一次數(shù)據(jù)；待合攏剩下30 cm 時(shí)，每1 cm 報(bào)告一次；最后的5 cm 合攏作業(yè)則減小至1 mm 報(bào)告一次。通過(guò)及時(shí)的監(jiān)測(cè)與匯報(bào)，使操作人員明確實(shí)際轉(zhuǎn)體情況，以便采取動(dòng)態(tài)化控制措施。若因轉(zhuǎn)動(dòng)慣性或測(cè)量精度偏低而導(dǎo)致過(guò)度轉(zhuǎn)體時(shí)，需通過(guò)2 臺(tái)200 t 千斤頂共同調(diào)整，反向頂撐腳，保證轉(zhuǎn)體回歸至指定位置。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，大噸位鐵路橋跨既有線轉(zhuǎn)體施工的專業(yè)性較強(qiáng)，球鉸裝置的應(yīng)用能夠給轉(zhuǎn)體施工提供可靠的支持，可同時(shí)滿足施工質(zhì)量、施工效率等多方面要求。球鉸根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作，現(xiàn)場(chǎng)裝配成型，各項(xiàng)工作有序推進(jìn)，大幅降低施工風(fēng)險(xiǎn)，綜合應(yīng)用效果較好。