浅析市政公路跨铁路转体桥施工

浅析市政公路跨铁路转体桥施工

蔡旭

蔡旭

中铁十局集团有限公司一公司山东济南250000工程师

摘要：市政大跨度桥梁跨越铁路时，设计部门常采用转体桥施工方案，即先顺延即将跨越的铁路线路方向采用现浇支架法施工，浇筑承台、墩身、梁体混凝土，在主墩下部设置转体结构、牵引系统等转动设备，然后将现浇完成梁体平面转体就位后，再现浇施工合拢段，最后施工桥面。本文结合南二环西延跨石家庄铁路货迁线工程转体桥对转体施工中的工艺及控制步骤、重点进行分析。

关键词：转体施工；跨铁路；关键步骤

1.工程概况

南二环西延跨石家庄铁路货迁线工程，主桥布置为2*69.2T构箱梁。在公路里程K2+350.55处上跨石家庄西环铁路和石太铁路引入线（共4股道，自东向西分别为石家庄西环铁路下行线、石太铁路引入线上行线、石太铁路引入线下行线和石家庄西环铁路上行线），铁路与设计线路夹角83o。转体桥全桥长138.4m，桥宽30.25m，刚构上部结构采用单箱四室箱、变截面钢筋砼结构，采用纵、横、竖三向预应力体系整幅布置。先顺铁路方向在铁路东侧满堂支架预制，预制完成后整幅桥转体法施工，转体长度为64+64m，顺时针转体83°就位，转体重量约为17250t。转体就位后，再搭满堂支架现浇5.2m合拢段，形成2*69.2m的T构桥梁。即先在铁路一侧浇筑梁体，然后通过转体使主梁就位、调整梁体线形、封固球铰转动体系的上、下转盘，最后进行合拢段施工，使全桥贯通。

图1桥梁总布置图

2．工程特点及难点分析

2．1本工程难点

（1）本工程为既有线附近施工，且上跨石家庄货迁线铁路，如何保证既有线及铁路行车安全，是本工程的重中之重。

（2）铁路跨线桥为T型刚构转体桥，没有斜拉索且两侧悬臂64m，对梁端挠度的控制要求较高，决定着转体后桥梁能否准确合拢。

（3）转体重量达17250吨，必须严格控制球铰加工质量以及转动墩处下沉量，确保转体施工顺利进行。

2．2本工程采用平转体施工，难点包括转体结构、线性控制、安全防护三个方面

2．2．1转体结构

转体系统主要由球铰、下滑道、撑脚、转体牵引索及动力系统组成，动力系统包括牵引系统和助推系统两部分。下转盘为支承转体结构全部重量的基础．转体完成后，与上转盘共同形成基础，下转盘上设置转体系统的下球铰、撑脚的环形滑道及转体拽拉千斤顶反力座等。球铰是平动法转体施工的关键结构。球铰生产由专业厂家生产．并做安装技术指导。球铰由上、下球铰、球铰间四氟乙烯板、固定上下球铰的钢销、下球铰钢骨架组成．设计竖向承载力172500KN，上球铰平面直径4.0m上转盘是转体的重要结构．在整个转体过程中形成多向、立体的受力状态。转体牵引系统由连续千斤顶、泵站、主控台、助推千斤顶、反力支座、牵引索等构成。利用两台200t连续千斤顶牵引上转盘预埋钢束来启动转体．当牵引无法启动时可采用2台200t助推千斤顶顶推．辅助启动．启动后仍采用连续千斤顶牵引。

2．2_2线性控制

(1).请有资质及经验的第三方监控监测；

(2).严格按照设计的挠度控制底板标高；

(3).支架严格按照要求预压、调整

2．2．3安全防护

(1).加强安全培训进行安全教育、培训，掌握操作注意事项；

(2).机械设备经常检修，确保设备正常使用；

(3).现场操作有专人指挥，不得随意操作，一人一机防护；

3．关键施工施工步骤

3．1球绞安装

3．1．1滑道和保险腿的安装

承台混凝土浇注到第一层后（约为3.15m高），安装下盘滑道骨架，骨架固定牢固后，吊装滑道钢板，对其进行对中调平，施工采用十字线对中法，使用普通水准仪与电子精密水准仪进行调平，使滑道周围顶面处各点相对误差不大于2mm，调整并固定死螺栓。上转盘共设8组撑脚，每个撑脚为两根直径800mm钢管，下转盘滑道钢板与撑脚之间间隙原设计为10mm，实际在滑道钢板上填充石英砂，确保撑脚不下沉。施工时，在撑脚底和不锈钢板间放置由钢筋做成的一个方框，方框厚度为25mm，内填石英砂，把撑脚水平地布置在石英砂上。每个滑道上布置8个砂箱，砂箱直径为800mm，用来支承上转盘和上部结构的重量，同时起到稳定上转盘作用。撑脚对称分布。

为保证上部梁体进行悬灌施工时的稳定，在上、下承台之间设置砂箱承受上部荷载．同时便于上承台浇筑时底模的铺设砂箱选用qb630mmS10mm与dP530mm810mm钢管组合而成．砂箱内填充用砂选用干燥细砂。砂箱上部支撑qb530mmG10mm钢管内填充微膨胀性混凝土，砂箱根部设置卸砂孔，采用M18mm螺栓封闭，脱架时拧去螺栓，让砂流出即可。砂箱均匀布置在钢撑脚之间．共设6组。

3．1．2安装下球铰

球铰骨架固定牢固后，吊装下球铰（直径400cm，t=5cm），要求下球铰骨架顶面的相对高差小于5mm。骨架中心和球铰中心重合，要求下球铰定位准确，球铰中线纵、横向误差不大于1mm，施工采用十字线对中法，水平调整先使用普通水准仪调平，然后使用电子精密水准仪调平，下球铰由螺母校平，球铰周围顶面处各点相对误差不大于0.5mm，然后固定调整螺栓。对下转盘球铰的中心、标高、平整度进行复查。而后浇注下球铰砼。利用下球铰上设置的混凝土浇注及排气孔分块单独浇注各肋板区．混凝土的浇注顺序由中心向四周进行。混凝土凝固后采用中间敲击边缘观察的方法进行检查．对混凝土收缩产生的间隙用钻孔压浆的方法进行处理。

3．1．3安装定位销轴

在定位销轴上及套筒内按照1：1的比例涂黄油和四氟乙烯粉，使其均匀的充满定位销轴上和套筒上面将中心销轴放到套管中。调整好垂直度与周边间隙。若中心销轴与其套管间隙过大时可安装不同厚度的四氟套筒．使间隙在3mm左右。否则过大的间隙在转动结束后对

高程与轴线将难以精调

3．1．4安装上球铰

在下球铰球面上均匀的涂一层黄油和四氟乙烯粉．使其填满聚四氟乙烯滑板之间的间隙．使黄油面略高于四氟滑板面。将上球铰吊装到位，套进中心销轴内。用倒链微调上球铰位置，使之水平并与下球铰外圈间隙垂直安装上球铰精确定位。上球铰安装完成后按转动方向转动上球铰，直到把多余的黄油挤出（一般转动三圈），上球铰精确定位并临时锁定限位后，利用直径为270mm定位钢销轴使其上下球铰中心重合。用胶带缠绕密封上下球铰吻合面，防止泥沙杂物进入球铰摩擦部。

3．2牵引系统

3．2．1安装牵引钢束

转盘设置有两束牵引索，每束由19根Φs15.2钢绞线组成。预埋的牵引索经清洁后，逐根顺次沿着既定轨道排列缠绕，穿过千斤顶。先逐根对钢绞线预紧，再用牵引千斤顶整体预紧，使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。

3．2．2反力支座

在下承台顶面相应位置设置牵引反力支座．其水平纵轴线应与上转盘边缘相切施工下承台是在反力支座位置预埋两根120工字钢，待上部结构施工结束后再浇筑反力支座。

3．2．3安装连续千斤顶

将自动连续顶推千斤顶、顶推泵站、主控台安装在预定位置，把泵站注好油．约600L／台。把油管及各信号电缆连接好。接好主控台和各泵站的电源．主控台为AC220V，泵站为AC380V。把泵站的压力调整在预定范围内；安装行程开关(感应器)组件；将主控台与泵站之间的电缆连接好．启动各泵站后即可开始调试。调试查看每个感应器的信号是否正常．各千斤顶的逻辑动作是否正常接着把钢绞线的一端带上引线套．逐一从后顶尾部穿心孔内穿入，此时应注意将前后工具锚板各孔中心找正，再顺次穿过牵引装置上的后、前工具锚板，同时应保证使钢绞线应的顺畅。

3-3限位控制体系

3．3．1限位装置

依据转动角度定出转体时撑脚的转动弧长．在弧长末端设置限位装置．直接焊于滑道上

3．3．2转动标尺

在上转盘边缘布置转动标尺．通过下转盘上设置的指针来判定转体时的转动角度标尺安装要水平且与上转盘边缘线投影重合

3．4转体步骤

转体通过解除约束、安装平衡限位措施、试转、转体、精调、锁定、封铰等步骤．最终完成作业．详细见转体工艺流程图.

4．结束语

本桥已于2016年9月13日成功转体，未使用任何备用助推限位设备，直接依靠牵引系统实现转体并精确定位，最终合拢轴线误差仅为1.5mm。本桥采用转体法施工，由原位现浇需要几十次要点减少到几次要点，大大降低了安全风险，赢得了建设单位、铁路局好评。

上跨四股铁路施工，安全风险及影响大，要做好精密组织，合理安排，责任明确，并做好现场交底及指导，必需严格按既有线施工规定办理．施工前安排好安全防护员．对施工范围进行检查清理．特别是梁上及梁箱室内不得有可能落入既有线内的杂物．既线的各出入均需封闭，安排人员盯控．不得有人员进入转体施工法经济实用、安全可靠，尤其可大大降低跨既有线、高速公路、河道施工安全风险随着我国道路的桥梁蓬勃发展．转体施工技术将会发挥越来越多的作用。

附图：转体施工工艺流程图