蘆凱捷

(山西路橋第六工程有限公司，山西 晉中 030600)

1 工程概況

T構(gòu)橋總長約5.57 km，上跨既有線，梁體截面為單箱單室，總長約113.1 m，中支點和梁端高分別為6.0 m、3.3 m，頂、底板寬分別為12.2 m和6.7 m。由于該橋上跨既有線，所以轉(zhuǎn)體難度較大，屬控制性工程，必須引起高度重視，根據(jù)工程實際情況，結(jié)合轉(zhuǎn)體要求，確定各項施工關(guān)鍵技術(shù)。

2 施工技術(shù)

2.1 轉(zhuǎn)盤施工

轉(zhuǎn)體施工開始前，應(yīng)先進行轉(zhuǎn)盤施工。該工程的轉(zhuǎn)盤最初采用球面，施工控制應(yīng)達到精確，同時還需要進行反復(fù)打磨，確保上下盤球面達到光滑與密合。這樣一來，施工工序?qū)⒆兊檬址爆?，而且質(zhì)量也很難保證。對此，征得相關(guān)專家的意見后，根據(jù)現(xiàn)場具體情況，將轉(zhuǎn)盤更改成平面，使用40 mm厚鋼板制作上下盤，使加工后平整度不超過0.2 mm，同時保證鋼板自身物理性能[1]。

對橋跨中間橋墩進行施工時，先根據(jù)軸線位置對橋墩基礎(chǔ)進行澆筑，將橋墩的中心點作為圓心對圓形厚鋼板進行安裝，使圓形鋼板和基礎(chǔ)形成一個整體，作為下轉(zhuǎn)盤。在外露的鋼板表面與轉(zhuǎn)軸處均涂抹一層潤滑劑，然后蓋上上轉(zhuǎn)盤，期間采取必要措施避免雜物進入。將鋼板的接觸面作為界面，在其上部分別澆筑上轉(zhuǎn)盤與牽引盤，并盤內(nèi)埋設(shè)鋼絞線。在預(yù)埋件的支持下使上下盤達到臨時定位，防止混凝土澆筑過程中上盤發(fā)生位移，并將牽引盤作為基礎(chǔ)，在與橋梁軸線為73°角的方向進行支架搭設(shè)，用于墩身和箱梁的混凝土澆筑，以此形成兩個轉(zhuǎn)體單元[2]。

2.2 施工準備

在轉(zhuǎn)體施工開始前，應(yīng)先做好以下各項準備工作。

(1)對承臺進行混凝土澆筑施工時，沿預(yù)設(shè)牽引方向在與承臺邊緣靠近的地方埋設(shè)工字鋼，以此為反力座提供可靠的斜撐。

(2)對牽引反力臺混凝土進行澆筑，并埋設(shè)好工字鋼，為反力座提供可靠的豎向支撐。

(3)加工頂鐵與弧形板，做好水平助推前的各項準備工作。加工弧形板主要目的在于和上下盤支撐之間達到緊密結(jié)合，確保助推力處于同一條直線。

(4)將千斤頂安裝到臺座上，并使鋼絞線從千斤頂中穿過，使千斤頂處在正常的工作狀態(tài)當中[3]。千斤頂型號與技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 千斤頂型號與技術(shù)參數(shù)

(5)對牽引及其自動控制系統(tǒng)進行安裝與必要的調(diào)試。

(6)將上下盤之間的支墊和臨時連接拆除，連接鋼筋可采用燒割的方法拆除。

(7)將上下盤之間存在的垃圾和雜物清理干凈，并對滑道進行清理，檢查確定滑道和支腿之間的縫隙是否存在對轉(zhuǎn)動有妨礙的雜物。

(8)沿水平方向設(shè)置助推千斤頂，以此在主牽引體系無法正常啟動時提供助推力，確保轉(zhuǎn)體系統(tǒng)得以正常啟動。

(9)按梁段澆筑時的編號在箱梁的左中右三個位置做好標記，在轉(zhuǎn)體過程中對各點的高程及其變化進行動態(tài)觀測，并在兩端軸線處設(shè)置水平觀測標尺，以此對水平方向轉(zhuǎn)動速率和距離進行動態(tài)追蹤，實現(xiàn)對整個轉(zhuǎn)體過程的有效控制[4]。

2.3 轉(zhuǎn)體階段

(1)1#轉(zhuǎn)體單元：從啟動開始共經(jīng)歷了90 min的時間，啟動轉(zhuǎn)動時壓力表讀數(shù)及牽引力情況為：啟動時壓力表的讀數(shù)為18.5 MPa，牽引力為814 kN；壓力表讀數(shù)變化8 MPa時，牽引力為352 kN；壓力表讀數(shù)變化10 MPa時，牽引力為440 kN；壓力表讀數(shù)變化13 MPa時，牽引力為572 kN；壓力表讀數(shù)變化14 MPa時，牽引力為616 kN；壓力表讀數(shù)變化21 MPa時，牽引力為924 kN；壓力表讀數(shù)變化26 MPa時，牽引力為1 144 kN；合攏時壓力表的讀數(shù)為27 MPa，牽引力為1 188 kN。

從以上結(jié)果可知，實際的水平方向牽引力和設(shè)計基本相符；剛啟動時水平方向牽引力相對較大，這說明啟動時受到的靜摩擦力比轉(zhuǎn)動時受到的動摩擦力略大；伴隨時間不斷延展，牽引力持續(xù)增加，這說明轉(zhuǎn)體過程中上下盤之間有越來越大的摩擦系數(shù)，其具體原因還需要通過進一步的探討確定[5]。

測量組隨時對水平標尺讀數(shù)進行觀測，在讀數(shù)即將達到50 cm時，控制臺立即停機，并按照點動法實施精確定位。在定位完成后，用楔塊楔緊支撐腿，使其位置達到固定，同時對上下盤的連接鋼筋進行焊接，避免轉(zhuǎn)體單元發(fā)生位移。

(2)2#轉(zhuǎn)體單元：剛啟動時，壓力表的讀數(shù)為23 MPa，連續(xù)轉(zhuǎn)動一段時間以后，壓力表的實際讀數(shù)達到了33 MPa，隨即停止轉(zhuǎn)動，開啟備用千斤頂，使轉(zhuǎn)體得以繼續(xù)。剛開始時千斤頂可以提供600 kN左右的水平方向推力，伴隨轉(zhuǎn)體不斷進行，水平方向推力不斷增加，直到最大值。

(3)只考慮起動與轉(zhuǎn)動時各種摩阻系數(shù)下的安全儲備如表2所示。

表2 只考慮起動與轉(zhuǎn)動時各種摩阻系數(shù)下的安全儲備

2.4 轉(zhuǎn)體產(chǎn)生的情況與原因

轉(zhuǎn)體時產(chǎn)生了以下兩種情況：

(1)伴隨轉(zhuǎn)體時間不斷增加，需要的水平方向推力不斷增加，這說明只要推力可以達到要求，就可以繼續(xù)進行轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)盤并沒有被破壞。

(2)因水平方向助推千斤頂在達到一定行程之后需要設(shè)置頂鐵，故每次啟動都要克服靜摩擦力，而且伴隨啟動次數(shù)不斷增多，靜摩擦力會得到很大程度的提高，不建議繼續(xù)進行助推。

導(dǎo)致以上情況的原因為：

(1)因轉(zhuǎn)體重量相對較大，且轉(zhuǎn)盤基本全部承壓，所有轉(zhuǎn)動時盤內(nèi)溫度大幅上升，導(dǎo)致潤滑劑由于變質(zhì)而失效，使摩擦力明顯增加。

(2)由于啟動的次數(shù)過多，導(dǎo)致盤內(nèi)潤滑劑實際分布無法達到均勻，進而使摩擦力變大。

針對以上問題，應(yīng)采取有效措施來補充潤滑劑，降低摩擦施系數(shù)，具體可采用以下方法：

(1)在承臺頂面，即下盤周圍砌筑一個圓環(huán)，其直徑按320 cm控制，圓環(huán)和鉸盤的外緣可以形成密封儲存槽[6]。

(2)在儲存槽中添加潤滑油，使鉸盤被完全淹沒，之后浸泡12 h的時間。

(3)由于潤滑油有很強滲透能力，所以能使鉸盤之間重新被潤滑劑填滿，使摩擦力明顯減小。另外，由于潤滑油還能起到熱傳遞作用，所以還能降低盤內(nèi)的溫度。

采用以上措施后重新啟動系統(tǒng)，對其效果予以驗證。實踐表明，在兩個轉(zhuǎn)動單元密切協(xié)調(diào)與配合下，達到預(yù)期轉(zhuǎn)體要求，潤滑油在其中發(fā)揮了重要作用。

2.5 封盤、合攏

完成轉(zhuǎn)體與精確定位后，由測量組進行觀測。經(jīng)觀測可知，轉(zhuǎn)體后高程與軸線偏位都能達到設(shè)計要求。封盤澆筑后，對合攏段支架進行懸拼，并加強防護，通過支模對合攏段的混凝土進行澆筑，最終順利完成合攏。

2.6 特殊情況與緊急情況處理

(1)無法正常起動

比如首次起動牽引系統(tǒng)的兩臺千斤頂，將其加載到140 t，并將助推系統(tǒng)的四臺千斤頂加載到50 t時或在平轉(zhuǎn)時停止重新起動時撐腳所在位置沒有足夠足夠反力座進行助推千斤頂?shù)陌惭b使系統(tǒng)無法正常起動，此時可使用備用千斤頂進行確定，采用手動控制的方式加載到280 t，由此起動后轉(zhuǎn)為自動運行方式。

(2)結(jié)構(gòu)重點位置開裂、變形

比如在平轉(zhuǎn)時通過觀察發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)重要位置產(chǎn)生焊縫開裂或明顯的變形，此時應(yīng)采取有效措施加以補強處理。

(3)箱梁兩端施與橫橋向翼緣板高差突然變化

當監(jiān)控人員借助水平儀監(jiān)控發(fā)現(xiàn)箱梁兩端與橫橋向翼緣板高差突然發(fā)生變化時，首先應(yīng)判斷其成因，一般為轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生異常變形。然后通過全面檢查確定具體原因，最后采取針對性措施加以處理。

(4)牽引索斷絲、滑絲

斷絲與滑絲是牽引索相對常見的問題，一旦發(fā)生斷絲或滑絲，應(yīng)立即對鋼絞線進行更換，然后重新張拉。

(5)牽引系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)變異常

當通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)牽引系統(tǒng)的應(yīng)變不正常時，應(yīng)通過檢查確定異常部位產(chǎn)生開裂或變形的原因，如材質(zhì)問題、制作與安裝質(zhì)量較差等，然后針對開裂或變形的原因，進行針對性處理。

2.7 安全措施與注意事項

(1)轉(zhuǎn)體施工日期以氣象部門預(yù)報為準確定，選擇5 d內(nèi)沒有大風(fēng)天氣的時間段進行，要求施工時風(fēng)速不超過10 m/s。

(2)在結(jié)構(gòu)上進行電焊作業(yè)時，應(yīng)注意防止和牽引索鋼絞線觸碰。

(3)轉(zhuǎn)體開始前認真檢查結(jié)構(gòu)每根電纜，確定安防位置是否滿足要求，避免絕緣保護因轉(zhuǎn)體遭到破壞產(chǎn)生漏電。

(4)轉(zhuǎn)體結(jié)束后，盡快對上盤與承臺上的連接筋進行焊接，在焊接完成后還應(yīng)盡快進行混凝土澆筑。

(5)除必須使用的工具儀器，結(jié)構(gòu)上不可堆放其它物件。

(6)在施工現(xiàn)場設(shè)立安全警報系統(tǒng)，并在作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)設(shè)置安全標志與警示牌。

(7)對全體作業(yè)人員實施集中的崗前教育與培訓(xùn)。

3 結(jié) 語

綜上所述，轉(zhuǎn)體施工是T構(gòu)橋施工重要環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)體效果直接影響整個橋梁的質(zhì)量。目前，該T構(gòu)橋轉(zhuǎn)體施工已經(jīng)順利完成，且經(jīng)檢查確認各項指標都能達到規(guī)范與設(shè)計提出的要求，說明以上轉(zhuǎn)體施工技術(shù)合理可行，值得類似跨既有線T構(gòu)橋參考借鑒，解決轉(zhuǎn)體施工難題。