軌道交通16號線跨S2三跨連續梁轉體施工關鍵技術研究

史正洪

（上海黃浦江大橋建設有限公司，上海2000093）

1 工程概述

軌道交通16號線跨S2滬蘆高速段原設計圖紙采用掛籃法施工工藝，跨徑組合為35.5 m+50 m+35.5 m，為確保工期和施工安全，施工過程中將掛籃法施工改為了轉體施工工藝（見圖1）。即在沿高速公路兩側平行于高速公路方向施工橋墩、搭設支架整體現澆掛籃施工工藝中每個T構的0號塊和懸臂澆筑段，并與橋墩臨時固結，形成兩個獨立的轉體剛構，然后承臺、橋墩和上部梁體整體轉動至原設計位置，同時在原位置處現澆兩個邊跨，轉體完成后先邊跨合攏，拆除墩梁臨時固結后再中跨合攏，形成三跨連續梁。

2 關鍵結構施工技術

2.1 承臺

轉體承臺施工分為上、下承臺，主線下承臺尺寸12.1 m×13.3 m×3 m，上承臺尺寸φ9.2×1.5 m（見圖2）。在下承臺混凝土澆筑前，為了保證轉體前上、下承臺的相對位置不會發生扭轉和不平衡力矩，需在上下承臺之間設置臨時的錨固束，單個承臺設置錨固束36根JL32精軋螺紋鋼筋。下承臺混凝土分兩次澆筑，首先澆筑下球鉸定位骨架及滑道鋼板骨架預埋鋼板以下部分，然后安裝下球鉸和滑道鋼板后，進行二次澆筑。上承臺施工同樣分成兩次，第一次澆筑中間轉盤部分，第二次再澆筑上承臺。轉盤澆筑前，事先完成上球鉸的安裝。

2.2 球鉸及滑板

2.2.1 設計要求

（1）轉體球鉸的豎向承載力為30 000 kN。

（2）轉體球鉸為焊接后機加工結構，球鉸球面直徑分別為1.6 m。

（3）轉體球鉸的下球面板上鑲嵌有碳纖維填充的聚四氟乙烯復合滑板，與上球面板組成摩擦副，并涂抹硅脂油潤滑。

2.2.2材料

（1）轉體球鉸的球面板采用ZG275-485H鑄鋼件，轉體球鉸的加強肋板采用Q235或Q345鋼板，轉體球鉸的銷軸芯棒采用45號鋼。

（2）滑板采用填充碳纖維的聚四氟乙烯材料，其容許應力不小于60 MPa，滑動摩擦系數不大于0.03（硅脂油潤滑）。 滑板采用Φ70 mm直徑共192塊，滑板厚度為15 mm，鑲入10 mm。

2.2.3球鉸、四氟滑塊安裝

球鉸安裝工藝為：將黃油與四氟粉按重量比120:1的比例配制好后，在中心銷軸套管中放入黃油四氟粉，然后將中心銷軸輕放入套管中，放置時保證中心銷軸豎直并與周圍間隙一致。在下球鉸凹球面上按照順序由內到外安裝聚四氟乙烯滑塊，并用黃油四氟粉填滿聚四氟乙烯滑塊之間的間隙，使黃油面與四氟滑塊面相平。整個安裝過程中要保持球面清潔，不要將雜物帶至球面上。四氟滑板安裝后，將上球鉸吊起，去除防水塑料布，用紗布將凸球面擦試干凈，在凸球面上抹涂一層黃油四氟粉，然后將上球鉸對準中心銷軸輕落至下球鉸上。用拉鏈葫蘆微調上球鉸位置，使之水平并與下球鉸外圈間隙一致。去除被擠出的多余的黃油，用寬膠帶紙將上、下球鉸邊緣的縫隙密封（見圖 3、圖 4）。

2.2.4鋼管撐腳安裝

上承臺鋼筋安裝前及時加工并定位安裝6對φ300×24 mm撐腳鋼筒，鋼筒內填充C50微膨脹混凝土，撐腳鋼筒預埋入上承臺內20 cm，位于上下承臺間環形滑道鋼板正上方，并與滑道保持10 mm距離，為減小撐腳底面與滑道鋼板的摩阻力，撐腳底板做刨光處理，精度3級。撐腳安裝時，在鋼筒底面與滑道之間用10mm厚鍥形鋼板（鍥形鋼板打磨光滑并涂上黃油）支墊撐腳鋼筒，周圍用鋼板焊接，在轉體前，割除鋼板，抽出鍥形鋼板。

圖1 跨S2高速現澆箱梁轉體施工示意圖

圖2 上、下承臺示意圖

圖3下球鉸球面安裝聚四氟乙烯滑塊實景

圖4 上球鉸安裝實景

3 轉體施工

3.1 轉體設備

根據轉體段總重量、球鉸摩阻力、轉動牽引力偶矩、球鉸面摩擦系數等參數，初步估算配備兩臺YCW100型100t連續千斤頂作為牽引千斤頂、兩臺普通YCW100型100t千斤頂作為啟動助推千斤頂可滿足轉體轉動的需要。牽引束儲備較大，可提供轉體結構啟動后所需全部扭矩。同時備用兩臺普通YCW100型100t千斤頂，如發生異常無法啟動時可用其助推啟動。

3.2 轉體工藝

在試轉體前完成相關操作設備的安裝，拆除上、下轉盤間的臨時錨固（每個轉體采用8根精軋螺紋鋼筋）。拆除所有支架及約束后，全面檢查轉體結構各關鍵受力部位是否有裂縫及異常情況，若出現重心偏移，采用調節梁端配重水箱的水量或在上轉盤下設置豎向調整以滿足轉動的必須條件。處理完畢后對轉體結構的靜置觀察,監測時間＞2 h，安裝好轉體觀測儀器，并調試正常。在上轉盤上標好刻度線，在地面上將箱梁端部設計軸線點準確放樣并做好標記樁位。試轉過程中，檢查轉體結構是否平衡穩定，有無故障，關鍵受力部位是否發生變形開裂等異常情況。如有異常情況發生，則應停止試轉，查明原因并采取相應措施整改處理后方可繼續試轉。現場設同步啟動指揮員1名，由工區生產副經理擔任，采用對講機進行通訊指揮。連續千斤頂公稱油壓相同，轉體采用同種型號的兩套液壓設備，轉體時控制好油表壓力，并進行同步觀測。結構旋轉到距設計位置約2°時放慢轉速，改用手動控制牽引千斤頂，距設計位置相差10 cm左右時，停止外力牽引轉動，借助慣性就位。為保證轉體就位正確，施工時需嚴格控制止動擋塊的施工精度。

3.3 轉體后承臺封固

轉體單元經精確定位，并檢測平面位置、標高均符合設計要求后，立即在6對撐腳兩側下轉盤承臺上焊接型鋼將其與滑道鋼板臨時鎖定，保證轉體單元不再產生位移。用空壓機和高壓水清洗底盤上表面，焊接預留N3鋼筋，立模澆筑封固混凝土（C50微膨脹混凝土），使上轉盤與底盤連成一體。混凝土澆筑時振搗密實，以保證上、下盤密實連接，混凝土坍落度保持在16～18 cm。

4 箱梁合攏施工

箱梁轉體到設計預定位置并對轉體轉盤進行封固，待固封混凝體的強度達到設計強度的85%后，即可進行箱梁合攏施工。按照“先邊跨、后中跨”的原則進行合攏段施工，待箱梁轉體到位且平面位置和標高均調整到符合設計要求后，在合攏口位置采用剛性骨架鎖定，選擇合適的合攏溫度，進行合攏段施工。

5 結語

該工程轉體工藝的順利實施既確保了工期又大大減少了對高速公路的交通影響，降低了施工風險，值得推廣。