襄渝鐵路人行天橋轉體工藝總結

1 工程概況

襄渝線上行線K753+045、下行線K755+220人行天橋位于合川區三匯鎮火車站場，跨鐵路五線。主橋橋跨布置為20.5m+22m，邊、主跨比為0.932，設置1.5%雙向橫坡。主梁為變截面，采用2次拋物線線型，墩頂梁高1.4m，端部梁高0.5m，采用單肋，肋厚1.2m；橋墩采用1.2m*1.5m鋼筋混凝土矩形實心墩，墩梁固結；

橋墩臺為人工開挖擴大基礎，采用1.2m*1.5m鋼筋混凝土矩形空心墩，重力式橋臺;主橋橋跨采用轉體施工預應力鋼筋混凝土梁，下行左側橋臺處采用現澆鋼筋混凝土板梁；橋面鋪裝防水混凝土，全橋面在梁縫處設簡易紳縮縫。橋面寬為3m，橋梁理論重量為2120kN，采用平轉法施工。

2 轉體方案選擇

2.1 轉體施工工藝簡述

橋梁轉體施工是指將橋梁上部結構在非設計軸線位置制作成形后，通過牽引系統使橋梁轉體就位的一種施工方法。根據橋梁轉動方向分為豎向轉體、水平轉體及豎向與水平相結合轉體三種方式，其中以平轉法應用最廣。本橋即先在平行鐵路方向預制成橋，采用支架法分段預制并張拉壓漿完成。達到轉體條件再逆時針轉動900后就位。拆除頂板臨時預應力束完成成橋體系轉換。

轉動平衡系統是平轉法施工的關鍵設備，由上轉盤和下轉盤構成，上轉盤支承轉動結構，與結構一起轉動。下轉盤與墩臺、基礎相連，通過上轉盤相對于下轉盤的轉動，達到轉體的目的。轉動支承系統必須兼顧轉體、承重及平衡等多項功能。

2.2 結構受力性能

在恒活載作用下，根部負彎矩區段對跨中正彎矩有卸載作用，矩形實心墩的設置消減了墩頂負彎矩峰值，成橋體系屬于超靜定結構。T形鋼構橋剛度大，變形小。墩梁固結節省了支座，減少了橋墩和基礎的工程數量，并且改變了結構在水平荷載作用下的跨越能力，結構受力合理。

3 轉盤施工質量控制

3.1 轉盤系統設計

為使結構重心降低，轉盤設置于橋墩底部。下轉盤半徑為0.7m，底板厚2cm，四周用1cm厚的鋼板套箍，均為Q235普通鋼板，其上鋪1cm的聚四氟乙烯板，其抗拉強度大于3Mpa，密度大于2.2T/m3，采用環氧樹脂砂漿與下鋼板連接。上轉盤半徑為0.698m，下圓四周鋪1cm厚鋼板，下表面鋪一層7mm的不銹鋼板，二者焊接連接。為控制轉動過程中上部墩梁結構平衡，在下轉盤上設置8個保險腿，并設置2個豎向千斤頂以微調平衡。

3.2 轉盤的設計與加工

下轉盤鋼板由車床精加工而成，盤面采用整塊鋼板加工。采用焊接時，應在焊接完成后，對轉盤進行探傷檢測，各項指標達到優良后，對轉盤進行拋光處理。為保證下轉盤的剛度及與混凝土間的可靠粘接，鋼板與混凝土接觸面間加焊徑向鋼肋板。

3.3 轉盤現場安裝施工

3.3.1 下轉盤安裝定位

下轉盤運至施工現場必須采取措施以免其變形，將其放置在下墩柱加強鋼筋上。安裝時首先確定轉盤內中心點，使其與墩柱中心點重合。多次測量確保其軸線與標高無誤，對于轉盤高度和平整度采用精密水準儀對安裝全過程測量，在盤底和中心設置5個測點，及時測量、調整使各項指標滿足設計要求。最終將下轉盤與墩柱鋼筋進行焊接加固，確保混凝土澆筑時不會產生位移。

3.3.2 盤下高標號混凝土澆筑

下轉盤下部1.4m、上轉盤0.5m范圍內混凝土采用比墩柱擴大一個等級的C50，為保證混凝土密實度及與轉盤接觸密貼，在安裝下轉盤前先將轉盤底部10cm內混凝土進行澆筑并振搗。在澆筑其余部分混凝土時設置振搗孔和排氣孔，并輔助人工振搗，以確保混凝土密實。

3.3.3 上轉盤安裝

下轉盤安裝完成后混凝土達到設計強度，將聚四氟乙烯板安裝好平且平整度滿足設計要求不超過1mm后，在向頂面均勻的涂抹一層添加四氟粉黃油（減少轉盤摩阻力）封閉，上轉盤放置在聚四氟乙烯板后再一次對其標高和平整度復測，然后由人工對轉盤進行試轉，正常后將擠出的多余黃油察試干凈，確保上下轉盤密貼。

3.3.4 安裝精度要求

（1）轉盤軸線應與墩柱重合，偏差≤1mm；

（2）轉盤高程誤差≤1mm，平整度（相對點高程差）≤1mm；

（3）上下轉盤水平間隙：2mm；

（4）轉體時角速度≤0.27rad/min。

4 橋梁轉體施工

4.1 演練及試轉

4.1.1 在試轉前，需進行演練，所有參與的相關人員各就各位，按照轉體的工序逐步進行演練。演練的目的就是保證所有參加轉體人員清楚各自地工作內容、程序及整個指揮系統的運轉正常，提前進行各小組之間的磨合。

4.1.2 試轉的目的就是對演練的效果進行檢驗，對轉體的整個結構進行檢驗，試轉時嚴格按照給定的時間段進行，各專業組按照演練的步聚進行實戰操作，試轉距離50cm。通過試轉檢驗整個體系在轉體工過程中是否處于平衡狀態。監控組測定的數據是否在控制范圍內。

4.2 轉體流程

4.2.1 接到封鎖命令后，現場防護員封鎖線路，設置停車信號牌等防護設施。

4.2.2 指揮組在得到可以轉體的信息后，下達命令，牽引組開始牽引。計劃時間60分鐘。

4.2.3 最終就位約10分鐘，由監理、監控最終確認轉體到位，約15分鐘，傳達到位信息，轉體梁臨時加固及限位。

4.2.4 指揮組下達銷點命令，駐站聯絡員辦理銷點手續，現場防護員拆除防護設備，開通線路。

4.3 轉體過程監控

在轉體過程中，于兩側懸臂端部設置高程觀測點，實時觀測梁體懸臂端部的高程變化，若端部高程變化在10mm以內，可繼續轉體，超出10mm，則應停止轉體，對體系進行調整后，方可進行下一步施工。

轉體階段需進行實時監控監測的項目有:

4.3.1 轉體階段結構體系傾覆彎矩監控；

4.3.2 轉動體系靜摩阻、動摩阻監測；

4.3.3 轉體階段應力監測；

4.3.4 轉體階段懸臂端高程控制；

本轉體橋于2011年9月9日凌晨在各項準備工作齊全后進行了轉體工作，轉體過程順利，用時34分鐘。轉體時牽引力為11.5t，由計算得知該橋摩擦系數為0.05。這也充分說明轉盤在施工過程制安質量達到了預期目的，滿足設計規范要求，接近理想狀態。

5 經濟技術分析

轉體法與傳統支架法均能解決既有運營鐵路線修建人行天橋，但在對鐵路運營的干擾、質量及安全控制、成橋結構內力分布、橋梁線性等方面具有明顯優勢。經濟方面因轉體橋存在轉盤制安、配套試驗、施工監測等項目相對費用略高于其它橋梁施工方法，但若要考慮支架法斷電封鎖運營產生的損失則轉體費用遠低于支架法及其它方法。

本項目所采用的T形鋼構橋具有造價適中、技術成熟、占用場地少、施工不影響列車運行、易于養護、線性優美、結構受力合理等特點。目前在襄渝鐵路中廣泛使用，相信今后也必將在其它行業中和地域中被大規模的采用。