橋梁轉體法施工工藝

郜 春 生

(山西省公路工程質量檢測中心，山西 太原 030006)

橋梁轉體法施工工藝

郜 春 生

(山西省公路工程質量檢測中心，山西 太原 030006)

結合工作經驗，對橋梁轉體法施工的特性進行了介紹，并以鋼球鉸為例，從下承臺施工、球鉸安裝、環形滑道施工、轉盤施工等方面闡述了橋梁轉體的施工工藝，為轉體法施工提供了技術支撐。

轉體法，橋梁，施工，安裝

近年來，在很多高山峽谷、航道通航頻繁及交通繁忙的城市立交、鐵路跨線等橋梁工程中，為減少對既有運營線路的干擾，大量跨線橋梁將越來越多地采用轉體法施工。橋梁轉體法施工將橋軸線空間施工轉化為沿岸或條件較好的地面施工，在特殊條件下對確保橋梁施工的安全、質量和進度提供了可靠保證。

在我國，橋梁建設中采用的轉體法施工技術不斷得到了創新和發展。2013年10月27日，我省太原市北中環澗河路立交橋(11 000 t)逆時針平穩旋轉64.9°實現成功轉體，開創了全國市政工程中不等跨變截面曲線雙幅同步轉體立交橋的先河。2014年1月14日，姑嫂樹路高架橋跨鐵路段(17 300 t)在空中15 m旋轉106°成功轉身。這是國內首次在橋墩頂上大噸位轉體施工，也是亞洲最重的轉體橋梁。2014年6月，正在施工中的鄒城市30 m鐵路立交橋18號主墩承臺混凝土澆筑，屆時其轉體重量將達21 000 t。隨著我國高速公路和鐵路的快速發展，這將給橋梁轉體法施工帶來巨大的發展機遇，促使相關設計、施工和管理水平躍上新的臺階。

1 轉體法施工的特性

橋梁轉體法施工，是在偏離設計的位置將橋梁澆筑或拼裝成形，然后借助動力將橋梁轉動就位的一種施工方法，實現了將障礙上空的作業轉化為岸上或近地面的作業。與傳統施工方法相比，如懸吊拼裝法、桁架伸臂法、搭架法等，橋梁轉體法施工具有顯著優點：1)克服了在高山峽谷、通航河道及鐵路線等架設大跨度構造物的困難，特別是交通運輸繁忙的城市立交橋和鐵路跨線橋，其優勢更加明顯。2)在相同條件下，轉體法經濟效益和社會效益十分顯著，具有施工速度快、造價低、節約投資的優勢。3)轉體法施工具有結構合理，受力明確，力學性能好的技術優勢，施工中的設備應用少、工藝簡單、操作安全。采用轉體法施工時，由于施工交叉干擾大、地質條件復雜等，普遍存在著工期緊、風險大的問題，具體如下：1)以太原北中環澗河路立交橋轉體為例，該橋上跨石太客專和石太鐵路四條電氣化鐵路，為減小對鐵路的安全運營，需提前申請鐵路客運“空窗期”，當晚的轉體空窗期從1時30分開始，至3時結束，僅僅90 min，既要保證質量，又要保證安全，這是轉體橋施工的最大挑戰。2)安全風險大。在橋梁轉體施工中技術含量高，要特別注重安全教育，強化安全意識，加大安全設施的投入。以太原北中環澗河路立交橋為例，轉體立交橋東幅轉體基坑邊距客運專線上行中心線僅10.61 m，梁底距電氣化接觸網僅1.06 m，每12 min就有一列動車或高鐵列車通過。

2 橋梁轉體施工工藝

根據橋梁轉動的方向，轉體法施工分為豎轉法、平轉法和平豎結合法。其中，平轉法應用最多。本文根據劉房子鐵路立交特大橋轉體施工的經驗，以鋼球鉸為例介紹橋梁轉體施工工藝。在基礎施工前，可在基礎周圍先施工鋼筋混凝土防護鉆孔樁，以確保基坑開挖時對既有建筑的安全，如鐵路線等。

1)下承臺施工。承臺分為上下兩部分，施工時要在下承臺上預留球鉸的安裝位置、配置軌道鋼筋。在下承臺上布設助推反力支座、牽引反力支座，預埋滑道鋼板定位螺栓，然后澆筑混凝土(見圖1)。對環形滑道槽位置進行打磨，滑道槽表面平整度及高差控制在1.0 mm以內。

2)球鉸安裝。鋼球鉸屬單點支承結構，承受全部轉體重量，具有承載力大、加工精度高、安裝簡便、轉動靈活等優點。主要由下球鉸、上球鉸和轉軸組成。鋼球鉸凹面向下，接觸面鑲嵌聚四氟乙烯滑塊，并填充潤滑劑，以減少轉動摩擦阻力。a.安裝定位架、下鋼盤。在下承臺預留的槽中安裝球鉸定位架，要求對中準確、平面位置誤差不大于1 mm。用水平儀和水平尺進行調整，調整完畢就將定位架與下承臺的預埋鋼筋焊接。再安裝球鉸下鋼盤，利用定位架四周的螺栓進行精調并固定。在澆筑球鉸下混凝土并對下球鉸面進行清理。在進行球鉸安裝前可以做一些土模的漿砌工作。b.轉軸安裝。在下鋼盤的正面按序號將滑塊安放完畢后，在滑塊、轉軸上、轉軸插孔內壁涂上黃油與四氟粉的混合料，然后安放轉軸。與周邊的漿砌紅磚同步進行見圖2。c.安裝上鋼盤，安裝效果如圖3所示。

3)環形滑道施工。環形滑道下層為厚5 mm不銹鋼板，鑲嵌于下承臺打磨好的環形滑道槽內。表層為厚5 mm的四氟板，通過環氧樹脂粘貼于不銹鋼板上，上覆的普通鋼板是為鋼支撐作墊板的。環形滑道施工見圖4。

4)轉盤施工。轉體施工法的關鍵技術問題是轉動設備與轉動能力，施工過程中的結構穩定和強度保證，結構的合龍與體系的轉換。a.鋼筋工程。主要包括綁扎托盤、轉盤鋼筋、安裝鋼撐腳。鋼撐腳上端埋設于轉盤中，下端露出一定高度，底部距下承臺滑道頂面15 mm。b.牽引索預埋。轉盤底層鋼筋安裝完成后，及時安裝牽引索鋼絞線。鋼絞線在混凝土內使用錨具錨固，并按牽引索方向圓順地纏繞在轉盤上，引出混凝土端部采用弧形鋼管，鋼絞線鋼管中穿出。利用固定在底層鋼筋上的定位鋼板確定鋼絞線的平面位置和高度。最后在轉盤范圍及鋼支撐內澆筑纖維混凝土。

5)上承臺施工。為確保上部結構施工時轉盤及球鉸結構不發

生移動，使用鋼楔將鋼管混凝土撐腳與環道之間塞死，同時在上承臺和下承臺之間設置臨時支墩。轉體前鑿除臨時支墩，切斷連接鋼筋(見圖5)。

6)墩身施工、滿堂支架搭設及T構施工(見圖6)。

7)轉體施工。a.轉提前準備。將助推系統安裝于環形滑道的上轉盤鋼管撐腳與助推千斤頂反力座之間。進行現場清理，拆除轉盤周邊的磚體及干擾轉體施工的臨時結構。在施工現場清理結束后，為確保轉體成功，可預先測試一下應力，以判斷轉動體的實際重心，發現有偏心時，可通過在箱梁頂加砂袋或水袋進行配重，確保平衡。b.試轉體。試轉體的目的在于檢驗轉體方案的可靠性，檢驗轉體組織的系統協調性。啟動系統后，按照轉體方案實施施力轉體。若不能轉動，則啟動輔助頂推千斤頂，以克服超靜摩阻力來啟動轉動。若還不能啟動，則應停止試轉，另行研究處理。在試轉體時，記錄試轉時間和速度，根據實測結果與計算結果比對進行調整轉速。試轉后，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，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。c.正式轉體。轉體前，進行關鍵環節核查。如清理轉體范圍內所有雜物，清理箱梁內外的雜物和多余荷載，特別是中跨合龍箱梁兩端一定要清理干凈，防止帶來安全隱患。對球鉸、撐腳、所有機具、設施、墊梁等小型構件、人員等關鍵環節再次檢查確認。最后，在批準的“天窗”時間內正式轉體。在整個轉體過程中，要做到實時監測，確保結構勻速平轉。d.平面鎖定，微調精校到位后封鉸，最后進行中跨合龍段施工。

3 結語

在我國，隨著橋梁轉動體重量的越來越大，施工費用也隨之大幅增加。因此，有效減輕橋梁轉體重量，有效降低工程成本是今后轉體施工研究改進的方向。相比較傳統工藝，橋梁轉體法施工具有經濟實用、安全可靠的優勢。隨著我國交通事業的發展，轉體施工技術將發揮越來越大的作用，會產生更大的經濟效益和社會效益。

[1] 余常俊，劉建明，張 翔，等.客運專線上跨既有繁忙干線鐵路連續梁水平轉體法施工關鍵技術研究[J].鐵道標準設計，2009(12)：56-57.

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[3] 傅賢超，張 毅，王興猛,等.青南大道跨遂成鐵路橋梁轉體施工工藝[J].鐵道建筑，2013(10)：5-6.

The construction technology of bridge rotation method

GAO Chun-sheng

(ShanxiHighwayEngineeringQualityInspectionCenter,Taiyuan030006,China)

Combining with the work experience, this paper introduced the characters of bridge rotation method construction, and taking the steel ball hinge as an example, elaborated the construction technology of bridge rotation from under pile cap construction, ball installation, annular slide construction, disk construction and other aspects, provided technical support for rotation method construction.

rotating method, bridge, construction, installation

2014-07-18

郜春生(1974- )，男，工程師

1009-6825(2014)27-0179-02

U445

A