2×119m跨鐵路線斜拉橋的轉體施工

李川

（山東濟鐵工程建設監理有限責任公司，濟南250000）

1 引言

在橋梁工程中，上跨既有鐵路線路非常常見，但相較于一般情況，不僅對施工安全性有更高的要求，還需要盡可能地將橋梁施工對鐵路運營的影響降到最低。上跨菏澤火車站立交橋（主梁為2×119m的斜拉橋）需要上跨京九、新兗等鐵路既有線路，并且京九線和新兗線是我國鐵路交通運輸網中的重要線路，運營狀態非常繁忙，因此，通過對平面轉體施工技術的應用，能夠保證施工的順利進行，并減少對跨越鐵路線路正常運行的影響。本文主要對該斜拉橋的轉體施工工藝進行介紹。

2 上跨京九、新兗鐵路立交橋概述

丹陽路是菏澤市市主干道路規劃的核心，對市中心城區與東部開發區的連接有不可代替的作用。該道路工程的關鍵項目是丹陽路上跨鐵路立交橋，沿線需要實現對振興路、桂陵路以及長沙路等多條道路的跨越，工程需要以菏澤火車站為基點，跨越京九、新兗2條鐵路以及貨場與電廠專用鐵路線，主橋整體長度約520m。主塔采用獨柱“人”字結構，塔高68.2m（主墩頂至塔頂），塔頂距地面89m。鐵路東側轉體主梁長度為2×119m，轉體質量為24 800t。為減少施工對鐵路正常運行的影響，先平行于鐵路方向將梁體澆筑成型，然后采用平轉法逆時針轉體81.67°就位，是目前亞洲轉體重量最大的橋梁。主橋立面總布置圖如圖1所示，橋下凈空如圖2所示。

圖1 主橋立面布置圖

圖2 主梁轉體后橋下凈空示意圖

3 轉體系統

本橋梁工程水平轉體系統主要由球鉸、轉動牽引系統、轉體上轉盤與下轉盤構成（見圖3），下轉盤是轉體結構中對整體重量起到關鍵支撐作用的基礎，其質量與效果必須要得到保證，其制作材料為C40混凝土。施工前，需合理設置轉體拽拉千斤頂反力座、下球鉸以及保險撐腳環形滑道等部件。另外，上轉盤的主要構成為上盤、轉臺以及撐腳，其中，有1629塊φ6cm的聚四氟乙烯滑動片，布置于盤球鉸中，施工技術人員要注重上下轉盤間的附著安裝，在其固定成型的基礎上，試平轉運行并澆注混凝土。轉體部分牽引平面布置如圖4所示。

圖3 轉體球鉸結構圖

圖4 轉體牽引平面布置圖

4 轉體施工

4.1 轉體計算

轉體段總重為248 000k N，球鉸靜摩擦系數取0.1，動摩擦系數取0.06，球鉸平面半徑為4500mm，轉臺直徑為15m，每臺千斤頂的最大拉力為3500k N。

經計算，啟動時所需最大索引力為2365k N，轉動時所需引力為1419k N。轉臺直徑為15m，轉體角度為81.67°，按設計院提供的轉動角速度為不大于0.02rad/min，轉體時間約為71min，為進一步保證施工及既有鐵路安全，采取0.017rad/min的轉體速度，滿足施工安全的要求。

4.2 轉體施工前的準備工作

4.2.1 滑道準備

滑道的準備工作包括：（1）應做好滑道清理工作。拆除上、下轉盤間的砂箱，在清理干砂的同時除去環道鋼板上的銹。（2）檢查滑道情況，檢查的重點應放在滑道平整度、滑道與撐腳間預留空隙，轉體范圍中撐角所經路徑。（3）科學選擇安裝介質。將四氟滑板朝下放在承角下，將潤滑油涂在滑道上，使摩阻力降低[1]。

4.2.2 箱梁的不平衡力測試及配重

平衡轉體施工中，要保證轉動中轉體上部結構的平衡性，但通常轉體上部懸臂結構絕對平衡在實際轉動的過程中，會使梁端出現較嚴重的抖動問題，進而對轉體平穩性產生不利影響。在稱重與配重過程中，實際重心與理論重心可能會存在5～10cm的偏差，且在邊跨側（見圖5），為轉體施工的順利完成提供保障[2]。

本工程主要通過對球鉸轉動測試不平衡力矩法的應用對轉體不平衡力矩進行測試，將4臺400t應變計在布置于上、下轉盤中（見圖6），再進一步測量不平衡力矩。最后，相關人員需科學分析觀測數值，與此同時，結合不平衡重調整值，充分發揮砂袋的作用從而實現加載。

圖5 稱重用千斤頂擺放位置示意圖

圖6 稱重用位移傳感器擺放位置示意圖

4.2.3 轉盤限位裝置

轉盤限位裝置的布置需要注意以下要點：（1）在實際轉體之前，應注重將I40a工字鋼橫梁，合理安裝于轉體就位位置，將轉盤撐腳與工字鋼橫梁接觸處，設置為轉體就位位置；（2）需將保險撐角設置在上、下盤滑道間，撐角數量為6個即可，撐腳走板底面與滑道頂面間，縫隙應合理控制在大致20mm[3]，在轉體結構就位的基礎上，通過對鋼抄手的應用進行抄墊固定，與上盤滑道預埋鋼板一同有效展開焊接聯接（見圖7）。

圖7 限位裝置布置圖

4.3 封固上下轉盤，澆筑合龍段體系轉換

確保梁體轉體精確就位后，實施上轉盤與下轉盤的封鉸施工。現澆合龍段長3×2m，先合邊跨合龍段，再合跨中合龍段。相關人員需對兩側梁段頂面高程展開比較，若高程間未超過15mm，則可以實施下一步施工，但如果高程差大于15mm，需以計算使用配重為根據，把砂袋置于梁上指定位置，直至測量高差與有關標準相符后，再展開下一步施工[4]。

5 結語

通過對本項目施工發分析可知：

1）對于箱梁轉體，稱重與配重可能會導致實際重心出現一定的偏差，通常為 5～10cm（實際偏離8cm），配重后使轉體前進端有一微小翹起，在使結構穩定性得到保證的同時，推動了工程的順利完工。

2）通過對ZLD350自動連續頂推千斤頂系統的運用，使鋼絞線錨固實現在承臺反力座上的固定，為后期拆卸提供便利。