探析高速鐵路橋梁轉體施工工藝的控制要點

張勇

【摘 要】針對某高速鐵路橋梁工程實際情況，在簡述其上部結構轉體施工方法的基礎上，對轉體施工工藝控制進行深入分析，提出施工工藝控制要點。

【關鍵詞】高速鐵路；橋梁轉體施工；轉體施工工藝；施工工藝控制

中圖分類號： U445.4 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）35-0170-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.35.073

Analysis on the control points of high-speed railway bridge swivel construction technology

ZHANG Yong

（China Communications Second Public Works Railway Engineering Co.， Ltd.， Xian Shaanxi 715006， China）

【Abstract】In view of the actual situation of a high-speed railway bridge project， on the basis of briefly describing the construction method of the upper structure turning， this paper makes a thorough analysis of the construction technology control of turning， and puts forward the key points of construction technology control.

【Key words】High-speed railway； Bridge swivel construction； Swivel Construction technology； Construction process control

轉體施工目前是一種常用的橋梁上部結構施工方法，尤其是在高速鐵路橋梁上跨既有線路施工中，具有易于保證施工施工安全和質量，施工效率高等優勢特點，而這一施工方法作用效果能否充分發揮取決于施工工藝控制。

1 工程概況

某高速鐵路橋梁上部結構為預應力混凝土連續梁，由于該橋和某既有線路相交，所以為確保既有線路正常、安全運營，避免對既有線路造成影響和干擾，決定采用轉體施工的方法。在轉體之前，于主墩位置以和既有線路相平行的方案進行懸灌段的澆筑，達到最大懸臂以后，綜合考慮既有線路實際運營及天氣等各項因素，選擇合適的機械設備進行轉體。沿逆時針的方向對梁體進行旋轉，完成轉體后，開始合龍段施工[1]。

平轉體系由以下三部分組成：平衡體系、承重體系與頂推牽引體系。其中，承重體系包含上下兩個轉盤與轉動球鉸，對于上轉盤，其作用在于為轉體結構提供支承，而下轉盤和樁基礎連接，采用相對轉動的方式實現轉體目標；頂推牽引采用連續和助推千斤頂，輔以反力支座；平衡體系則由本體結構、撐腳、千斤頂和備用水箱組成。

2 轉體施工方法

（1）該工程擬采用墩底轉體的方法，球鉸設置在橋墩和承臺間。下轉盤和承臺的頂面相錨固，上轉盤和墩身的底面相錨固。上下兩個轉盤主要圍繞中心軸進行相對轉動，同時采用加硅脂或安裝滑片等方式減小轉動時的摩阻力。

（2）在轉體施工中，主要通過將球鉸作為中心且呈對稱設置的千斤頂來消除由球鉸摩阻力形成的力偶，以此確保墩身與箱梁可以旋轉到設計要求的位置。

（3）對箱梁進行澆筑以前，應在設計要求的位置埋設螺紋鋼，使上下兩個轉盤實現固結，同時設置楔形鋼板對撐腳予以穩固，確保承臺和撐腳之間實現臨時固結，提高梁體整體抗傾覆性能，以免在澆筑施工中墩身和承臺產生相對變位[2]。

（4）在與既有線路相平行的方向對連續梁進行對稱現澆，需要采用掛籃完成。

（5）在梁體達到最大懸臂的實際狀態后，正式開始轉體施工。在轉體之前，應將上下兩個轉盤之間的螺紋鋼鋸開，并將楔形鋼板拆除，再實施轉體。

（6）將箱梁轉至設計要求的位置后，仍然要利用楔形鋼板對撐腳予以穩固，避免轉體單元產生位移。然后對底盤的表面進行清洗，焊接所有預留鋼筋，同時進行混凝土澆筑，保證上下兩個轉盤可以形成一體。對合龍段進行澆筑時，應先將墩身和連續梁之間的固結解除，使橋梁達到貫通。

3 施工工藝控制

3.1 工藝流程

橋梁轉體施工工藝流程如圖1所示。

3.2 施工準備工作

（1）對上下兩個轉盤間設置的臨時支墊進行清理，清除所有可能會對轉體造成影響的障礙物。先將撐腳下部墊板拆除，然后在開工前清除前槽口中的所有雜物，保證滑道平整性。

（2）在轉體之前，應對支架上可能對轉體造成影響的構件進行清理。

（3）對于承臺周圍坡體，為了給千斤頂提供足夠的操作空間，需要對可能影響到轉體的坡體實施有針對性處理，確保反力支座有不少于3m的有效操作空間。

（4）中跨懸臂端的預設鋼筋實際伸出量不可超過30cm，對超出的部分應進行彎折處理，如果會對后續埋件造成影響，應將其割除。而對于邊跨懸臂端的預設鋼筋，其伸出量要以支架的懸出尺寸為依據來確定，同時如果有干擾，要進行彎折處理[3]。

（5）上下兩個轉盤間也應預留鋼筋，并做必要的彎折處理，為避免牽引時對鋼束造成影響，并為檢查和測量工作提供方便，并切實保證施工作業安全，需要根據鋼筋的實際情況，結合現場要求進行彎折處理。

（6）設備布置和調試，如對油泵和千斤頂進行調試；對同組千斤頂進行同步性調試。為保證轉體能夠順利完成，包含螺絲、油管與密封圈等在內的易損部件必須備用至少一套。

（7）沿牽引方向將鋼絞線繞在上轉盤以后從千斤頂中穿過，然后利用錨具將其夾緊。先逐個對鋼絞線進行預緊，然后使用牽引千斤頂以1MPa的油壓預緊整束。將上下兩個轉盤之間的支墊拆除，開始應力測試，對轉體結構的實際受力情況進行檢查。

（8）轉體結構的偏心情況狀態監測和調整需要通過在墩身中設置應變計來實現。如果不平衡彎矩與理論不相符，則會產生傾斜，到撐腳完全著地為止。為有效降低阻力，需要使用砂袋進行配重來調整，盡量降低不平衡彎矩。另外，為使尾跨的重量不小于需懸臂跨，減小安全隱患，需要對配重進行靈活調整。

3.3 轉體施工

3.3.1 試轉

為保證轉體作業安全，需要根據現行技術規范，結合以往工程經驗，將懸臂端轉體過程中的線速度控制在1.2m/min以內，但不能小于0.8m/rain。經試轉，可確定相應的技術參數，掌握牽引完成后，由慣性產生的余轉距離，最終為正式轉體施工提供可靠的參考借鑒。

3.3.2 卡控時間

以試轉速度為依據，對封鎖的時間予以分析和分析。同時充分考慮下列工序對應的占用時間：在轉體完成后，標高和軸線的標高測量及糾偏時間應達到45min以上；臨時鎖定的時間應達到15min以上；其它無法準確預見的時間應控制在45min左右[4]。

3.3.3 轉體

現場指揮人員下達開始轉體的指令以后，油泵的操作人員將開關打開，先以較慢的速度給油，將千斤頂的行程控制在0.1m/min以內，使懸臂端轉體過程中，線速度處在0.8m/min-1.2m/min的范圍內，同時要保持勻速。在轉體時，需要安排專人對結構物進行監督檢查，確認是否有異常現象。在轉體時，通過吊錘的設置以及和標識間的對比確定轉體是否到位，在垂球和標識相距3mm時，立即停止油泵的操作人員將閥門關閉，由慣性使轉體到位。此外，在轉體即將到位時，需要在反力支座間設置限位型鋼，以避免超轉。與此同時，人員進場進行檢查、糾偏與定位。

3.3.4 糾偏和精度控制

轉體時的精度控制即縱軸線控制、標高控制和橫坡控制，需要分成三個階段進行控制。

（1）支架現澆過程中的控制

這一階段需要按照設計確定的標高，同時結合支架的沉降情況對支架的標高進行設置，并對梁頂實際標高予以嚴格控制。對于縱橫軸線，需要根據墩身的軸線進行放樣控制。

（2）轉體精度初始控制

這一階段的重點是對縱軸線進行控制，在轉體之前，要在下轉盤上設置理論軸線，然后懸吊重量為5kg的垂球。在轉體時，根據標識與垂球間距對轉體精度進行初步控制，在垂球和標識相距3mm時，立即停止油泵的操作人員將閥門關閉，由慣性使轉體到位。

（3）轉體精度精確調整

完成轉動且保持穩定以后，開始精確調整。首先，使用千斤頂進行手動打頂，開始縱軸線的調整；然后在橫軸線處安裝千斤頂，通過低側頂起來調整橫斷面實際標高；再采用相同的方法對縱向標高予以調整；最后對縱軸線進行檢查校核。在所有精度指標都滿足設計要求后，利用限位型鋼對平面位置進行固定，于撐腳和滑道間設置鋼楔子，使調整以后的標高能夠滿足要求。封鉸和臨時鎖定以后，對連接鋼筋進行調直與焊接，對封固混凝土進行立模現澆，確保上轉盤能和底盤形成整體。

3.4 施工注意事項

（1）轉動球鉸可以分成上下兩部分，應采用由專業廠家提供的成套產品，根據廠家提出的要求予以安裝。

（2）上轉盤處應設置8個對稱的撐腳，然后在撐腳下部布置寬度為0.8m的滑道，確保所有滑道都處在同一水平面上，將高差控制在0.5mm以內，保證光滑性，不能有雜物。

（3）在施工過程中進行牽引索的設置時應注意相同索錨固段必須處于同一直線，且與圓心相對稱，預埋高度應與牽引方向完全一致。施工時應做好鋼絞線保護，避免銹蝕與損壞。

（4）考慮到上下轉盤為大體積混凝土，所以在施工過程中應采取有效措施進行裂縫的控制。

（5）對下轉盤進行施工時，應留設定位鋼筋和鋼筋接頭，以便環道和支架的準確定位。

（6）對下球鉸進行灌注施工時，應在其周圍使用封口膠進行封閉，球鉸中不能有水和雜物滲入。

（7）在穿鋼絞線的過程中應避免扭轉、交叉與打繞，在左右兩側均勻布置。千斤頂實際安裝方向需要和鋼絞線保持一致。

4 結束語

本工程轉體施工現已順利完成，經檢查，轉體施工質量合理可行，位置準確，相關指標滿足技術要求，說明以上施工工藝及控制控制切實有效，能保證轉體施工質量，可為類似工程施工提供可靠參考借鑒。

【參考文獻】

[1]傅賢超，張毅，王興猛.青南大道跨遂成鐵路橋梁轉體施工工藝[J].鐵道建筑，2013（10）：28-30.

[2]楊再奉.淺談橋梁轉體施工方法與控制策略[J].城市建設理論研究：電子版，2011（31）：22-23.

[3]趙佳云.張呼高速鐵路連續梁橋墩頂水平轉體施工技術[J].施工技術，2017，46（5）：73-76.

[4]徐吉存，劉旭亮.濱德高速公路橋梁轉體施工質量與安全控制[J].華東公路，2013（1）：6-10.