淺談橋梁轉(zhuǎn)體法施工方案及優(yōu)勢

(中鐵大橋局集團(tuán)有限公司 湖北 武漢 430000)

一、工程概況

本項(xiàng)目立交橋(60+90+60)m下跨3條既有鐵路線，采用轉(zhuǎn)體法施工，轉(zhuǎn)體法連續(xù)梁轉(zhuǎn)動體系采用鋼球鉸，分上下兩片。鋼球鉸直徑為3800mm，厚度為40mm，采用廠家成套產(chǎn)品；其中下承臺頂面設(shè)置下轉(zhuǎn)盤，下轉(zhuǎn)盤是轉(zhuǎn)動體系的重要支撐，布置有轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的下球鉸、撐腳的環(huán)形滑道、轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)的反力座、助推系統(tǒng)、軸線微調(diào)系統(tǒng)等。

二、總體施工方案

(1)鉆孔樁施工完畢后，進(jìn)行下轉(zhuǎn)盤的施工，并注意預(yù)埋轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)反力座、助推系統(tǒng)、軸線微調(diào)系統(tǒng)、定位骨架等。(2)精確定位下轉(zhuǎn)盤球鉸和撐腳下的環(huán)道，并固定牢固。綁扎完鋼筋后，澆筑下承臺預(yù)留槽口C50混凝土。(3)在下球鉸中穿入中心銷軸，由內(nèi)向外安裝聚四氟乙烯滑動片，涂抹黃油后，安裝上球鉸，并精調(diào)到位。(4)上轉(zhuǎn)盤的鋼筋綁扎同時(shí)注意預(yù)埋牽引索的固定端，每根索埋入轉(zhuǎn)盤的長度應(yīng)符合方案要求，并對稱于轉(zhuǎn)盤中心布設(shè)。然后澆筑上轉(zhuǎn)盤混凝土。(5)上轉(zhuǎn)盤施工完畢后進(jìn)行墩身施工。(6)順鐵路方向搭設(shè)支架。現(xiàn)澆29#、30#墩及其頂梁體(43.5+43.5m)，并用鋼管將29#、30#墩承臺與梁體固結(jié)。連續(xù)梁采用滿堂支架現(xiàn)澆施工。(7)現(xiàn)澆梁體施工完成后；安裝ZLD200型連續(xù)頂推千斤頂，對整套轉(zhuǎn)體系統(tǒng)進(jìn)行試轉(zhuǎn)。然后進(jìn)行正式轉(zhuǎn)體施工，精確對位后，對上下轉(zhuǎn)盤進(jìn)行臨時(shí)固結(jié)，確保安全和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。(8)進(jìn)行邊跨、中跨合龍段施工。

三、重點(diǎn)施工方法

(一)轉(zhuǎn)體體系施工。轉(zhuǎn)體體系由下轉(zhuǎn)盤、球鉸、上轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)組成。下轉(zhuǎn)盤(下承臺)為支承轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)全部重量的基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)體完成后，與上轉(zhuǎn)盤共同形成基礎(chǔ)。下轉(zhuǎn)盤采用C50混凝土。下轉(zhuǎn)盤上設(shè)置轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的下球鉸、撐腳的環(huán)形環(huán)道及轉(zhuǎn)體牽引與助推千斤頂反力座等。下轉(zhuǎn)盤分兩次澆筑施工。第一次在綁扎底層鋼筋、側(cè)面鋼筋、內(nèi)豎向鋼筋、各種預(yù)埋鋼筋和預(yù)埋件后，立模澆筑3m高混凝土及千斤頂反力座；第二次在下球鉸和環(huán)道安裝安裝固定后，綁扎其余鋼筋，澆筑第二層0.6m高混凝土。上轉(zhuǎn)盤(上承臺)分兩次澆筑施工。第一次在上球鉸安裝和鋼撐腳完成后，綁扎上球鉸鋼筋網(wǎng)片及轉(zhuǎn)臺鋼筋，澆筑0.75m高轉(zhuǎn)臺混凝土；第二次在綁扎上轉(zhuǎn)盤其他鋼筋和墩身預(yù)埋筋后，澆筑上轉(zhuǎn)盤2.25m高混凝土。

(二)連續(xù)梁支架現(xiàn)澆施工。本連續(xù)梁上部梁體采用滿堂支架現(xiàn)澆施工，現(xiàn)澆支架順鐵路向搭設(shè)。邊跨合攏段采用支架現(xiàn)澆施工；中跨合攏段采用簡易掛籃施工。

支架現(xiàn)澆法施工工藝：0#塊施工借用承臺作為支架地基，其余現(xiàn)澆支架地基進(jìn)行硬化處理，使其滿足地基承載力要求。支架在澆筑混凝土前必須進(jìn)行預(yù)壓和沉降觀測，預(yù)壓重量不得低于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，使之能消除非彈性變形、地基沉降的影響。混凝土由拌和站集中供應(yīng)，泵送入模，機(jī)械振搗。

(三)轉(zhuǎn)體施工。正式轉(zhuǎn)動之前，進(jìn)行試轉(zhuǎn)，全面檢查一遍牽引動力系統(tǒng)、轉(zhuǎn)體體系、位控體系、防傾保險(xiǎn)體系是否狀態(tài)良好，檢測整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠性。同時(shí)由測量和監(jiān)控人員對轉(zhuǎn)體系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)初始資料的采集，建立主橋墩轉(zhuǎn)動角速度與梁端轉(zhuǎn)動線速度的關(guān)系，準(zhǔn)備對轉(zhuǎn)體全過程進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，以便在轉(zhuǎn)動過程中把轉(zhuǎn)動速度控制在要求范圍內(nèi)。

試轉(zhuǎn)的目的為檢查、測試泵站電源、液壓系統(tǒng)及牽引系統(tǒng)的工作狀態(tài)；測試啟動、正常轉(zhuǎn)動、停轉(zhuǎn)重新啟動及點(diǎn)動狀態(tài)的牽引力、轉(zhuǎn)速等施工控制數(shù)據(jù)；以求在正式轉(zhuǎn)體前發(fā)現(xiàn)、處理設(shè)備的問題和可能出現(xiàn)的不利情況，保證轉(zhuǎn)體的順利進(jìn)行。

正式轉(zhuǎn)動時(shí)，應(yīng)同步張拉牽引千斤頂(ZLD200型)，噸位達(dá)到計(jì)算動摩阻力。助推千斤頂分級加力，按100KN一級分級加力，直至撐腳走板水平位移觀測確定啟動，并記錄靜摩阻力。

根據(jù)道路部門確定的轉(zhuǎn)體作業(yè)時(shí)間，兩幅橋同步進(jìn)行轉(zhuǎn)體。平轉(zhuǎn)過程中測量人員反復(fù)觀測連續(xù)梁軸線偏位，梁端部位高程變化。勻速轉(zhuǎn)動，平轉(zhuǎn)基本到位(距設(shè)計(jì)位置約1m處)減速，降低平轉(zhuǎn)速度，距設(shè)計(jì)位置0.5m處，采取點(diǎn)動操作，并與測量人員配合確認(rèn)點(diǎn)動后梁端弧長。在距設(shè)計(jì)位置0.1m處停轉(zhuǎn)，測量軸線，根據(jù)差值，精確點(diǎn)動控制定位，防止超轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)體就位后，精確調(diào)整轉(zhuǎn)體傾斜位置，并用型鋼將上下轉(zhuǎn)盤抄死。利用上下轉(zhuǎn)盤間設(shè)置的千斤頂，精確地調(diào)整梁體端部標(biāo)高，并采取措施抄墊。以最短的時(shí)間完成上下承臺固結(jié)。

同步轉(zhuǎn)體控制措施：兩橋同時(shí)啟動，現(xiàn)場設(shè)同步啟動指揮員，用對講機(jī)通訊指揮。千斤頂公稱油壓相同，轉(zhuǎn)體采用同種型號的兩套液壓設(shè)備，轉(zhuǎn)體時(shí)控制好油壓表壓力。在T構(gòu)上安裝速度傳感器，轉(zhuǎn)體過程中安排專人觀測，隨時(shí)反映雙幅轉(zhuǎn)體速度是否相同。

(四)合龍段施工

體系轉(zhuǎn)換是懸澆施工中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對成橋的質(zhì)量有較大影響。為此合龍段的施工應(yīng)周密組織，精心施工，控制合龍段的施工誤差，使其滿足設(shè)計(jì)的受力要求和保持梁體線形。

體系轉(zhuǎn)換步驟為：邊跨合龍段施工→解除臨時(shí)鎖定和臨時(shí)支座→形成兩個(gè)單懸臂靜定體系→中跨臨時(shí)鎖定→中跨合龍段施工→中跨預(yù)應(yīng)力施工→完成連續(xù)梁體系轉(zhuǎn)換。

合龍段施工采用8根長3.5m的32a槽鋼作為剛性支撐焊接其上進(jìn)行鎖定，合龍撐架的鎖定時(shí)機(jī)應(yīng)選在當(dāng)天溫度最低時(shí)。

合龍段長2m，合龍前調(diào)整中線和高程，使兩懸臂端臨時(shí)連接，保持相對固定，以防止合龍混凝土在早期因?yàn)榱后w混凝土的熱脹冷縮開裂。

同時(shí)選擇在一天中的低溫、變化較小時(shí)進(jìn)行混凝土施工，保證混凝土處于溫升、在受壓的情況下達(dá)到終凝，避免受拉開裂。

臨時(shí)剛性連接采取既撐又拉的辦法，將兩端連成整體。先在合龍段兩側(cè)箱梁的頂?shù)装孱A(yù)埋鋼板，通過設(shè)置承受壓力及拉力的裝置使合龍段混凝土得到保護(hù)。

鎖定前，應(yīng)先將剛性支撐的一端與梁端預(yù)埋鋼板焊接，鎖定時(shí)再對稱迅速的將剛性支撐的另一端與梁端預(yù)埋鋼板焊接。剛性支撐聯(lián)結(jié)后形成臨時(shí)鎖定。

四、轉(zhuǎn)體法橋梁施工優(yōu)勢

1.可以利用地形，方便預(yù)制構(gòu)件；2.施工期間不斷航，不影響交通，并可在跨越通車線路上進(jìn)行橋梁施工；3.施工設(shè)備少，裝置簡單，容易制作便于交通；4.節(jié)省木材，節(jié)省施工用料。5.減少高空作業(yè)，施工工序簡單，施工迅速，當(dāng)主要結(jié)構(gòu)合攏后，給以后帶來方便；6.它適合于單跨和三跨橋梁，可在深水、峽谷中建橋采用，同時(shí)也適應(yīng)在平原區(qū)及城市跨線橋。

五、結(jié)束語

橋梁轉(zhuǎn)體施工時(shí)近年來出現(xiàn)的一種新工藝，最適宜在跨越深谷、急流及公鐵立交情況下采用。橋梁轉(zhuǎn)體施工工藝，無論從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是可行的和經(jīng)濟(jì)的，轉(zhuǎn)體施工法是一套比較成熟的橋梁施工方法，該方法安全可靠、操作簡單、加快施工、降低成本的特點(diǎn)。特殊橋位處采取此工藝最好。