客運專線跨大秦鐵路連續梁轉體施工工藝研究

籍 少 甫

(中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司，山西 太原 030006)

客運專線跨大秦鐵路連續梁轉體施工工藝研究

籍 少 甫

(中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司，山西 太原 030006)

結合京沈客運專線跨大秦鐵路連續梁工程實例，介紹了連續梁的轉體系統設備，并從下轉盤施工、下球鉸安裝、滑道安裝、牽引反力座施工等方面，闡述了連續梁的轉體工藝，達到了提高效率、節約成本的效果。

客運專線，連續梁，轉體工藝，球鉸

1 工程概況

京沈客專跨大秦鐵路連續梁設計為雙線(48+80+48)m預應力混凝土箱梁結構，豎曲線半徑2 500 m，線間距5 m，設計時速300 km/h。采用掛籃進行連續梁懸臂階段混凝土澆筑施工，轉體前連續梁與既有大秦鐵路上下線平行施工，球鉸法平轉42°后斜交上跨越大秦鐵路。

2 轉體系統設備

作為平動法施工規則的轉動系統，球鉸也是促進轉動系統工作的基礎，更是推動鐵路建設工程順利開展的施工關鍵，其施工過程的安裝精確度較高，需要仔細設計，精心安裝。球鉸的組成分為上下球鉸、之間固定額鋼銷軸、球鉸間鑲嵌的四氟乙烯片以及下球鉸鋼定位架等四部分組成，球鉸豎向承載力約64 000 kN，上平面直徑為4.1 m，下平面直徑為3.8 m。轉體球鉸采用單獨設計的定型支架運輸，保證球鉸運輸的過程中能夠保持原來的形狀，確保鐵路運輸過程的安全。

3 安裝工藝

連續梁轉體工藝：下轉盤(第一層)→安裝下球鉸→安裝滑道→下轉盤(第二層)→安裝上球鉸→安裝牽引反力座→安裝撐腳、砂箱→上轉盤施工(臨時約束)→墩身施工→連續梁懸臂澆筑→防護吊架安裝→梁體稱重、配重→梁體試轉體→正式轉體→防護吊架滑移就位→合龍。

通過對施工工藝的分析可知，球鉸施工及梁體轉體施工是施工的重難點。

3.1 下轉盤施工

下轉盤在施工過程中又被稱為下承臺，在轉體結構施工過程中，下轉盤是重量的全部支撐基礎，當轉體工作全部安裝完成后，上下轉盤共同對整個承臺形成支撐的基本作用。在對下轉盤施工過程中，通常采用C50混凝土進行工作，并在下轉盤中設置相應的專題牽引、撐腳環形滑道以及下球鉸、助推千斤頂反力座等組成部分。下轉盤在進行施工時，通常分為兩次，第一次在球鉸定位架底約15 cm處，澆筑混凝土高1.6 m；當固定好預埋件、球鉸、滑道以及鋼筋等，第二次澆筑混凝土高約為1.4 m。

3.2 下球鉸安裝

在施工現場中安裝下球鉸時，將主要步驟分為兩部分，分別是調整螺栓、下轉盤的錨固等；現場施工中經常使用到螺栓連接，除了螺栓安裝以外的工程均會在施工現場內焊接完成。針對下球鉸可使用調整架進行固定，并適當調整螺栓位置，準確確定球鉸的中心位置并加以固定，球鉸高度可以通過調整螺桿進行上下轉動并實施固定。球鉸安裝完成實景見圖1。

3.3 滑道安裝

滑道的位置處于撐腳下方，滑道的整體寬度約為1.1 m，整個滑道以環形為主，滑道中心的直徑為9.0 m，此種設計能夠減小二者摩擦，此外，廠家在滑道的生產過程中，通常將其板頂面鍍鉻并進行刨光處理。

在施工過程中，首先安裝定位架，具體步驟同下球鉸定位架安裝過程相同，完成定位架安裝后，進行滑道的安裝。可采取拼接的方式安裝滑道，并通過適當調整螺栓固定滑道。

3.4 上球鉸安裝

首先需要對上下球鉸的球面進行清理。

將黃油聚四氟乙烯粉放入中心銷軸套管中，調整好周圍邊隙與套管的垂直度的距離。

在進行聚四氟乙烯劃片的安裝工作時，需要按照編號安裝，由內而外在下球鉸凹球面上進行安裝，并保證各滑片能夠處于同一球面，將黃油聚四氟乙烯粉均勻涂抹于球面上滑動片間，使整個劃片中充滿聚四氟乙烯粉并略高于滑動片頂面(見圖2)。

在上球鉸的安裝過程中，通常將其吊裝后套入中心軸內。將上球鉸位置微調后進行固定，并保證外圈與上下球鉸之間的位置處于垂直狀態。

完成后，對球鉸周邊進行防護，使用膠帶將上下球鉸之間嚴密包裹起來，確保二者之間的摩擦面內不會進入雜質。

3.5 牽引反力座施工

牽引反力座靠近大秦鐵路路基坡腳，考慮連續梁轉體施工連續張拉千斤頂的安放空間和大秦鐵路路基的土體穩定，將牽引反力座位置進行調整。相應調整牽引反力座的牽引束鋼絞線的長度，牽引反力座的鋼筋種類和布置形式保持不變。

3.6 撐腳、砂箱安裝

在滑道上共設有6對雙φ800×24 mm的撐腳，撐腳高1.6 m，中心直徑為9.0 m，撐腳內灌注C50微膨脹混凝土。

撐腳完成制造后，才能繼續進行現場施工，接下來進行上下轉盤澆筑混凝土的工作，之后進行上下球鉸的安裝，當完成助推反力座混凝土澆筑后，安裝撐腳，并保證滑道與撐腳之間的距離為20 mm，并將四氟組合墊板支墊在滑道面內撐腳底下。

為防止在卸架時，滑道和撐腳發生擠壓，將砂箱作為轉體支架的主要支撐，選用兩個φ500×15 mm的砂箱在滑道撐腳內進行安裝，砂箱內可以裝入用水洗凈并已經完全烘干的石英砂，使砂箱的預壓達到300 kN,為后期施工做充分準備。現場施工見圖3。

3.7 上轉盤施工

牽引鋼絞線預埋：在完成上承臺底層鋼筋的安裝工作后，可進行牽引索的安裝，采用24-7φ5鋼絞線，牽引索鋼絞線24束正旋和24束反旋，有效保證上轉盤轉體工作時，各個牽引索之間不會形成干擾現象影響工作。采用15-24P型錨具對牽引索混凝土內的預埋端進行錨固，鋼絞線的高度、平面位置等通過固定在底層鋼筋上的鋼板進行定位。

預應力：上轉盤設縱橫向預應力筋，縱向設24根12-7φ5鋼絞線，橫向設30根12-7φ5鋼絞線。縱、橫向鋼絞線單端張拉，張拉端、錨固端交錯布置。上轉盤豎向預應力鋼筋采用φ32級精軋螺紋鋼筋，扎絲錨。采用無粘結套管體系，在上盤頂面單端張拉。

上下轉盤臨時約束：墩梁施工時，為保證不發生相對位移和轉動，在上下轉盤間設置臨時鎖定結構。撐腳與滑道間隙用鋼楔子打緊；撐腳與助推反力座間對稱插入兩根36a工字鋼，空隙部分用1.0 cm的鋼板填塞。保證工字鋼有受力接觸點；轉體施工前，切割掉限位工字鋼，打掉鋼楔子，抽出限位工字鋼，以利轉體。

3.8 梁體稱重、配重

對于平轉法施工，保證轉動體系的重心基本落在轉動支承系統的中心是轉體過程得以順利實施的關鍵。

配重：結合現場裝卸工作的操作難度確定配重的位置；配重的大小應保證新的重心偏移量滿足5cm≤e≤15cm的要求。

3.9 試轉體

試轉體能夠對轉體方案的可靠性、實用性以及系統指揮的協調性進行檢驗，通過試轉還能夠對千斤頂檢測工作性能，界定控制參數，同時對慣性動作產生的轉動距離進行計算。

試轉時記錄連續千斤頂啟動時油表讀數和均勻轉動時油表讀數，計算出靜摩擦力和滑動摩擦力，與設計值相比較進行檢驗，記錄每點動1s,2s,3s,5s時轉動角度和兩端移動距離，記錄梁端由慣性產生的行程，確定梁端即將就位前減速位置。

3.10 轉體施工

根據試轉參數、經驗及規范要求，確定啟動時間、轉體運行時間、過程中測量時間和點動就位時間等。

確保輔助千斤頂達到工程施工規定的噸位，啟動動力設備，動力設備進行工作時需要保證其自動運行，并使轉體之間千斤頂的作用力大小相同作用方向相反，確保不產生傾覆力矩，以保證上轉盤僅承受與摩擦力矩相平衡的動力偶。

在轉體過程中及轉體前后應對下盤應力、轉體平衡、梁體根部變形與應力、轉體的速度以及橋梁線性、對轉體運行平穩的影響等進行監控，為轉體施工及時提供安全可靠的方案和保證手段。

轉體結束后，采用連續千斤頂點動控制來調整兩懸臂端的中線、高程誤差。

確保平面位置的檢測、轉體和精確定位階段、標高均符合設計要求后，立即在6對撐腳下打入鋼楔塊，再將上下轉盤的預埋工字鋼焊接在一起。

對下轉盤上表面進行清洗，并對預留的鋼筋進行焊接，立模澆筑封固混凝土、連接上下轉盤。完成混凝土澆筑工作后進行振搗密實，保證上、下轉盤密實連接。

4 結語

跨大秦鐵路既有線轉體連續梁是京沈客運專線的重點工程，施工工期緊，技術難度大。通過對轉體連續梁施工工藝的研究，為工程的順利實施提供了理論依據，克服了施工難點，減少了對既有線的影響，節約了成本，提高了施工效率，為跨既有線連續梁球鉸平轉施工積累了寶貴經驗。

[1] 李 進，廖立勛，張弼超.客運專線大跨度連續梁跨既有線球鉸法轉體施工[J].青海交通科技，2010(S1):138-142.

[2] 陽克文.南廣鐵路獨屋特大橋連續梁跨既有線轉體施工[J].鐵道運營技術，2011(2):1-3,7.

[3] 王乃勇.探析跨既有線連續梁轉體施工技術[J].中國市政工程，2015(1):50-52,59,101-102.

[4] 馮英華.跨隴海鐵路客專連續梁橋轉體施工技術[J].石家莊鐵道職業技術學院學報，2015(1):29-33.

Research on the construction technology of passenger dedicated line across Datong-Qinhuangdao railway continuous beam swivel

Ji Shaofu

(BuildingInstallationEngineeringLimitedCompany,ChinaRailwayThreeBureauGroup,Taiyuan030006,China)

Combining with the Beijing Shenyang passenger dedicated line across Datong-Qinhuangdao railway continuous beam engineering examples, this paper introduced the swivel system equipment of continuous beam, and from the below rotary construction, below ball hinge installation, slide installation, traction force seat construction and other aspects, elaborated the swivel technology of continuous beam, to improve the efficiency and cost savings.

passenger dedicated line, continuous beam, swivel technology, ball hinge

1009-6825(2017)05-0174-02

2016-12-03

籍少甫(1981- ),男,工程師

U215.1

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