實例分析高鐵連續梁轉體施工工藝

呂善良

摘 要：隨著我國高鐵的快速發展，連續梁傳的技術也得到廣泛的應用。它具有結構剛度強、變形小、行車平順以及良好的抗震等優點，逐漸成為修建高鐵橋梁的最佳選擇。本文以杭黃鐵路跨皖贛鐵路的揚之水特大橋連續梁轉體施工進行分析，介紹它的具體施工方案和轉體系統構造以及轉體設備等施工工藝。

關鍵詞：高鐵；連續梁傳體；轉體施工；

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-06-00-02

引言

高鐵采用連續梁傳體技術，無論是在剛度還是跨度上都要比一般的單梁要好的多，并且前者的承載力非常大，火車在上面運行也不是問題，所以目前我國修建的高鐵大部分都是用這種技術。本文具體來闡述高鐵的連續梁傳體的施工工藝問題。

一、工程概論

跨皖贛鐵路的揚之水特大橋是杭黃鐵路的重點工程項目，它位于安徽省績溪縣華陽鎮。這個橋采用本橋橋跨布置為：5-31.1m有砟雙線簡支箱梁（現澆）+（64+2*116+64）m連續梁+1-24.1m有砟雙線簡支箱梁（現澆）。梁體是三項預應力體系、單箱單式、變截面結構、變高度；其中橋梁的中心支點的梁高6.30m，邊跨7.5m，直線段梁高為3.91m，梁底下是按二次拋物線變化（如圖1所示）。

圖1 全橋立面圖

該橋采用平衡轉體施工的技術，有效的減少橋梁上面的結構對鐵路行車安全影響。也就是說，先在皖贛鐵路路線外側的位置澆灌筑梁體，強度要求達到后再轉動梁體，將主梁就位，掉正梁體的線形，再將固球鉸轉動體系的上下盤封住，最后才將合龍段建筑，全橋貫通。

二、轉體系統

轉體系統的組成部分包括：轉體牽引系統、球鉸、上下轉盤等。支撐轉體結構全部重量的部件是下轉盤，轉體完成之后會與上轉盤形成共同的基礎；下轉盤上會設置有轉體系統的下球鉸和撐腳在轉體拽拉千斤頂等。球鉸是整個工程的核心部件，它主要是用來平轉施工中轉筒系統，對安裝精度要求非常之高。轉體同樣還有一個重要結構——上轉盤。它在整個轉體的過程中會形成多方向和多立體的受力狀態。它的組成部分包括：反力支座、牽引索、助推千斤頂、主控臺、泵站、連續千斤頂等。

三、轉體設備

連續頂推千斤頂、主控臺和液壓泵站是組成完成轉體施工設備的主要部件。

其中連續頂推千斤頂按照水平、平行、對稱的原則分布在轉盤的兩側。要注意將千斤頂的中心線切至轉盤外的圓，而且必須保持兩個千斤頂到轉盤的距離相同。反力架電焊或者用高強度的螺栓固定在反力支座上，千斤頂放在反力架上，反力支座和支架連續為千斤頂提供牽引反力；主控臺要放在視野開闊的地方，便于清楚的觀察到整個局勢。

四、轉體結構牽引力的計算方法

（一）力矩計算方法

根據以上的規范能知道轉體牽引力T = 3FR/3D，轉動的力矩M = TD = 2GR/2，根據以上公式可以得出：

靜摩擦力矩M1 = T1D1 = 31GR1/2

= 3 * 0.1 * 45000 * 1.5 / 2

= 45000kN·m

動摩擦力矩M2 = T2D2 = 22GR2 / 3

=3 * 0.05 * 45000 * 1.5 / 2

=2700kN·m

（二）牽引力計算方法

由兩臺一百噸的頂推和兩臺兩百噸的連續千斤頂共同啟動并轉動。在啟動和轉動時，由兩臺兩百噸的間隙千斤頂提供動摩擦力矩，，而兩臺一百噸的頂推千斤頂，它所提供的一百噸千斤頂的訂推力，有：

2T1 = 2 * [（M1 — M2） / 2R1]

=2 * [（4500 — 2700） / 2 * 3.25]

=2 * 277.1kN < 2 * 1000kN

由公式計算可以得出，采用這種方式能夠滿足轉體的需要。

五、轉體實施

（一）試轉體

通過試轉體可以有效的檢查轉體方案實用與否，以及它的可靠性如何，經過試驗得到經驗，然后知道差距，方便后來設計轉體方案。在試轉的過程當中，要將下面亮相重要測試工作做好：

計算好主橋角度以及懸臂端每分鐘轉動時的水平弦距離數據；

懸臂端每點動一次所轉動水平產生的水平弦距離數據；

（二）試轉體施工

在試轉之前要安裝好鋼絞線和千斤頂，還有兩套助推反力梁，并且在反力孔內插入鋼筋棒，千斤頂和限位型鋼也準備好。另外需要注意的是，在安裝助推裝置之前，滑道表面的雜物要清理干凈，不能有銹跡和其他污染物。檢查好滑道和腳撐之間是否存在雜物，清掃干凈，用氟黃油粉將其塞滿。

（三）正式轉體

正式轉體要以試轉體最后的結果來知道轉體，直到預定位置的時候停止。在轉動的過程中，要觀察好上承臺標尺的數值，然后再結合測量的數據依靠全站儀校正箱中線來只會轉動單元，中線的誤差不能超過兩厘米。為防止轉盤因為外部因素影響而產生移動，所以當轉動單元達到預定目標后，用鋼楔子、螺旋千斤頂和備用的型鋼固定住轉盤。

六、安全措施

（一）平衡措施

主要有以下兩個方面：

在橋墩兩邊各準備若干半噸或1噸重的沙袋子，用來調節梁體的平衡；

在滑道外邊縱橫軸方向設置四臺7000kN的千斤頂，以防止梁體在轉動的過程中失去平衡，及時對其進行調節。

（二）監控措施

主要有以下幾個方面：

檢測好梁體在脫架前轉盤縱橫軸線位置的重心偏移，及時調整；

在轉體梁面兩端經過的地方防止小棱鏡，方便全站儀控制梁體的軸線。注意要將小棱鏡綁扎牢固，并且呈水平樣。

在橋墩的頂梁面重心防止水準儀，方便對其進行精調；另外要在梁面的兩端放兩個塔尺，并且要和鋼筋綁扎牢固，保持豎直的狀態；

放一個轉動標尺在轉盤邊緣，通過下轉盤的指針來判斷轉動時角度。

七、結語

揚之水特大橋采用的轉體法施工工藝，對皖贛鐵路帶來的影響大幅度的減小，不但保障了施工的質量，還減小了工程事故的發生率。這種技術在橋體上的應用，為我國以后再建設跨度大、截面連續梁橋跨越提供了寶貴的經驗。同時也向世界說明，連續梁轉體施工工藝的成熟以及其可操作性比傳統的方法具有顯著的優點，非常值得推廣。

參考文獻：

[1] 王峰. 轉體連續梁上跨高速鐵路施工安全防護綜合技術優化應用[J]. 鐵道建筑技術， 2014， （6）.

[2] 袁定安. 武咸城際鐵路連續梁跨武廣高速鐵路轉體施工技術[J]. 鐵道標準設計， 2012， （4）.

[3] 文妮. 跨武廣高鐵特大橋連續梁轉體施工技術[J]. 交通標準化， 2013， （2）：81-84.