跨铁路既有线转体桥施工技术

跨铁路既有线转体桥施工技术

张波波

常州市铁路民航事务管理中心 江苏常州 213001

摘要：文章针对跨铁路既有线转体桥施工问题进行探究。结果工程实际情况，介绍了转体结构组成和施工工艺，详细阐述了转体桥施工技术方法和安全管理措施。结果表明：新建桥梁跨铁路既有线时，采用转体施工技术是一种可行方案，规范施工工艺、加强质量控制，才能实现预期管控目标。

关键词：转体桥；施工工艺；技术方法；质量控制

引言

转体桥是采用转体法施工的桥梁，先对桥梁结构在非设计轴线位置处进行浇筑或拼接成形，然后通过转体就位，适用于跨越河流、峡谷、既有路线等情况[1]。采用转体法施工，把在障碍物上方作业转变为近地面作业，不仅保证了施工安全，而且提高了施工效率，最大程度上减小周边环境造成的干扰。以下结合实践，探讨了跨铁路既有线转体桥的施工技术方法。

1．工程概况

某桥梁工程，起点桩号DK137+198.818，止点桩号DK139+387.968，全桥长2189.15 m。其中，18#～21#墩为跨沪宁城际铁路转体连续梁，19#、20#墩分别邻近于戚墅堰货物走行线和沪宁城际铁路。跨既有铁路线路总宽82.71 m，设计连续梁主跨108 m，线路交角为99°，设计净空为7.96 m，合龙段位于京沪铁路及沪宁城际铁路中间绿化带上方。为最大程度减小对既有线路运营的影响，本工程采用转体施工方案，见图1。

图1  转体桥施工方案示意图

2．转体结构组成和施工工艺

2.1 转体结构组成

该转体结构由下转盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成，转体总重量达9000 t。其中，球铰结构组成见图2，它是转体结构的重要组成部分，在转体作业中起到结构骨架的作用，为转体提供必要的支撑[2]。转动牵引系统提供动力，由计算机进行操控，对变频器频率、上下顶压力、油缸实际位置、油箱温度等参数进行精准控制，确保19#、20#墩转体的同步性。

图2  球铰结构组成示意图

2.2 转体施工工艺

转体施工工艺流程：撑脚与滑道清理→解除临时锁定装置→设备安装调试→牵引索预紧→试转体→正式转体→精确对位→转体就位→连接固定。转体施工主要技术参数如下：（1）试转角度为5°，正式转体时19#顺时针93°，20#逆时针76°。（2）19#转盘、悬臂端走过的弧线长度为8.6 m、85.98 m，20#分别是7.03 m、70.27 m，根据规范要求，角速度不超过0.02 rad/min，将线速度控制在1.06 m/min以内。（3）按角速度0.017 rad/min计算，线速度为0.901 m/min，19#、20#行走时间分别是95.43 min、77.99 min。（4）转体就位轴向误差≤15 mm，转体重量共计8100 t，使用LSD 4000型连续顶推千斤顶。

3．跨铁路既有线转体桥施工技术方法

3.1 试转体

准备工作完成后试转体，技术要点包括：（1）预紧钢绞线。先用千斤顶逐根预紧钢绞线，再用牵引千斤顶整体预紧，对称、重复多次进行，确保钢绞线均匀受力，水平缠在转盘上。（2）启动泵站。在主控台上，控制2台千斤顶同时施力试转，不能转动就增加助推千斤顶，克服静摩擦阻力。（3）试转过程中，监测每分钟转速、点动位移、惯性位移、应力、牵引力等参数的变化，为正式转体提供依据。（4）试转完成后，对上、下盘临时固定，利用预留的螺纹钢交叉固定，撑脚部位使用钢楔快填塞，正式转体时直接切断即可。

3.2 正式转体

正式转体施工时，首先确认外部条件，包括现场、技术、机械、人员准备，且各项监测项目达标，见表1。转体施工技术要点如下：（1）分析试转时的数据，整理控制转体的详细数据。接到转体指令后，启动动力系统，按照预设参数控制油表压力，实现自动转体。（2）19#墩梁转体98°，利用天窗点一次完成，用时140 min；20#墩梁转体81°，利用天窗点一次完成，用时150 min。（3）转体过程中，监控系统设备和转体部位的运行情况，出现异常停机处理，排除隐患后继续转体。（4）加强对悬臂端位置、悬臂端梁顶标高的观测，为精确就位提供依据。其中，轴线偏差使用千斤顶点动控制调整，将中线偏差控制在15 mm以内；高程调整使用千斤顶在上、下盘之间起拱，将误差控制在10 mm以内[3]。（5）转体调整就位后，对上、下转盘封固处理。焊好预留钢筋，外侧支模浇筑混凝土，在上转盘接口处预埋压浆管。当混凝土凝固后，对空隙灌浆处理，确保上、下盘混凝土密实。

表1  转体前监测项目和检验方法

3.3 中跨合龙段施工

中跨合龙段施工工艺流程：预埋钢壳→临时锁定→合龙钢壳安装→钢筋安装→浇筑混凝土→养护→张拉压浆。本工程中，为保证合龙时钢壳的搭接长度，减少因转体施工时粱体位置偏差增加的合龙难度，钢壳边段、中段的接口采用斜边设计[4]。施工技术要点包括：（1）转体前，在梁端梁体内预埋钢壳N1块，预埋长度为0.97 m，与悬臂梁混凝土牢固连接。转体完成后，梁间空隙用N4块、N1块钢壳焊接封闭。（2）合龙段的钢壳，从20#墩邻近营业线施工范围外用汽车吊吊至墩顶处，在天窗点分块运输至合龙段。安装时在每块板上焊接2个吊耳，用吊葫芦进行吊装。（3）待边、中块钢壳焊接牢固后，在钢壳内部绑扎跨中合龙段钢筋，使用微膨胀混凝土浇筑，初凝后涂刷养护剂保湿养护。

4．转体施工安全管理措施

为保证转体施工安全，需采取专项安全管理措施。依据《铁路桥涵工程施工安全技术规程》（TB 10303-2020）、《高速铁路工程测量规范》（TB 10601-2009）等，本工程中安全管理措施包括：（1）挠度、倾斜度、温湿度控制。监测梁体的挠度变化，针对挠度过大的情况，增加配筋率或张拉预应力钢筋来减小挠度。转体施工在风力≤4级的气象条件下进行，遇到大雨、大雾或风力＞4级以上的天气时不进行转体作业。安装千斤顶设备，准确计算结构的重心位置，通过调整千斤顶来控制倾斜度。（2）进场施工人员经过铁路营业线施工安全及电气化培训教育，且考核合格后持证上岗；戴符合标准的安全帽，佩挂安全带，配带方法要符合要求。（3）项目经理担任安全领导机构组长，设置安全员负责安全检查工作，确保施工安全。（4）连续转体系统设备有专人负责，在中途停机时禁止非专职操作人员随意触动设备。工作前，检查整个系统无异常才能开始工作，特别注意检查钢绞线、反力架等受力部位，有异常及时通报总操作人停机检查。

本次转体施工在预定时间内完成，期间没有发生安全事故，并且顺利通过质量验收，取得良好的效益。

5．结语

综上所述，转体桥是跨铁路既有线的一种桥梁施工方案，具有安全性好、施工效率高的优点。文章结合工程实例，从试转体、正式转体、中跨合龙段施工等方面介绍了转体施工技术方法，总结了施工安全管理措施。结果取得良好的效益，可在类似工程项目中推广应用。

参考文献：

[1] 徐俏东.转体桥施工控制难点及防过转装置研究[J].工程建设与设计,2022(21):152-155.

[2] 孙涛,陈富翔.大跨超宽超大吨位转体桥设计与施工关键技术研究[J].中国水运(下半月),2022,22(8):125-127.

[3] 潘静.跨铁路既有线转体桥施工技术研究[J].工程建设与设计,2020(5):190-192.

[4] 徐春东,胡洲,关俊锋,等.跨线铁路转体桥施工技术发展综述[J].华东交通大学学报,2021,38(6):54-60.