蒙華鐵路跨京廣鐵路轉體梁施工關鍵技術研究

相浩義

（中交第三航務工程局有限公司交建工程分公司，上海 200940）

蒙華鐵路為國家“北煤南運”新的戰略大通道，全長1813.5km，北起內蒙古鄂爾多斯市境內的浩勒報吉南站，途經內蒙古、陜西、山西、河南、湖北、湖南、江西7省區，終到京九鐵路吉安站。蒙華鐵路跨京廣鐵路部分，采用了轉體梁施工技術，應對工程施工特殊要求。施工效果理想，過程順利，應用價值滿意，可為其他工程提供借鑒，對其技術方法進行分析具有積極的現實意義。

1 工程概況

蒙華鐵路跨京廣鐵路轉體梁施工工程持續時間較長，本次對其關鍵技術進行分析，所選段地處芭蕉湖和鑫紅駕校范圍內，主跨跨越京廣鐵路。連續梁位于直線上，雙線，線間距4.2m，縱向坡度5‰，豎曲線半徑10000m。該段主要工程特點體現在承臺與軌道、橋墩與軌道、觸網立柱與梁立面等方面，承臺與軌道中心線關系表現：25#、26#承臺尺寸為13m×9.5m×3m，與下行、上行軌道中心線最近距離為15.5m、16.25m。橋墩與軌道中心線的關系表現：25#、26#墩中心與下行、上行軌道中心線距離為25.2m、23.5m。觸網立柱與梁立面關系表現：梁底接觸網立柱為367、368號桿，367號桿頂距梁底1.336m，368號桿頂距梁底1.716m。此外，連續梁跨中處一端分9個節段0#～8#節段，連續梁采用懸臂澆注、墩頂轉體合龍模式，其基本施工架構如圖1所示。

圖1 蒙華鐵路跨京廣鐵路轉體梁施工架構

2 轉體梁施工關鍵技術

2.1 施工流程

蒙華鐵路跨京廣鐵路轉體梁施工流程復雜，其核心環節為轉體施工，轉體施工流程如圖2所示。

圖2 蒙華鐵路跨京廣鐵路轉體梁施工流程

在施工作業開始前，強調各項準備工作，包括數據調用、設備安裝和調試、牽拉設備和稱重設備連接就位等。同時要求建設監控體系，根據轉體梁特點進行保險性能分析等。完成上述工作之后進行試轉，收集氣象信息，安排施工工期，做施工組織設計。施工過程中，質量控制主要通過監測分析、鋼絞線和千斤頂的利用、泵站作業、不同環節的同步分析和控制等環節實現。如果出現轉體傾斜問題，應進行糾偏控制，通過測量偏移情況，借助千斤頂進行調整、固定，完成轉體作業。其他工程施工也按照標準流程結合工程需要具體開展。

2.2 轉體結構體系

在進行轉體施工前，要求對轉體結構體系進行全面分析。本次工程中，連續梁采用墩頂水平轉體施工模式，重視轉盤、球鉸、上轉盤、牽引系統作用的綜合發揮，強調結構的完成性和功能性。具體而言，轉體結構全部重量的支撐，主要由轉體下轉盤履行，該轉盤以C50混凝土澆筑。附屬結構包括下球鉸、撐腳、環形滑道及轉體千斤頂反力座等，采用C50混凝土現澆完成。參數方面，確定下球鉸、環形滑道直徑分別為180cm和450cm。轉動球鉸作為上下結構的銜接，強調定位精準性。上轉盤規格方面，高度為70cm，直徑為760cm，為牽引結構提供固定支持，并為預埋件提供固定支持。牽引系統則要求能夠形成水平旋轉力偶，保證力平衡，鋼絞線提供轉動支持，其附屬結構則包括牽引反力座、控制臺和千斤頂等。

2.3 球鉸及滑道鋼板安裝

球鉸及滑道鋼板的安裝，直接影響轉體梁施工效果，在具體施工中，首先要求施工組織設計給出明確的參數要求，再以此為基礎進行施工。從要求上看，球鉸和接觸球面表面粗糙度不大于Ra25μm；球面各處偏差應控制在1mm之內；球鉸邊緣各處出現的不規格凸起和凹陷，均應控制在1mm以內；球體水平截面出現的偏差，應控制在1.5mm以內；球面與四氟板塊頂面的水平差，應控制在1.5mm以內；安裝頂口和中心位置偏差等，也應控制在1.0mm以內；中心軸等處傾斜度應滿足設計要求，本次設計要求傾斜度不高于3%。

下球鉸的安裝，主要通過預制件提供輔助，螺栓進行鏈接。施工作業過程中，載重汽車提供吊裝支持，確保下球鉸垂直或接近垂直起吊，平穩進行位置移動，精準放置。進行位置校對時，要求專業負責，根據早期工作結果，進行位置矯正，借助螺桿和千斤頂等設備，進行標高位置辨識和匹配分析，確保下球鉸穩定放置于固定位置。完成下球鉸放置后，利用全站儀和水準儀進行位置分析，豎向利用調整螺栓與橫梁之間擰緊固定，橫向采用在頂帽上預埋型鋼，利用型鋼固定。

滑道安裝方面，重點考慮結構穩定性，本次工作采用分段拼裝形式，以滿足大型工程施工要求。具體施工中，首先選取合適的支撐位置，于對應區域下方安置寬度為80cm的滑道，中心直徑確定為460cm，滿足滑道作業要求。在滑道內進行的各項作業，要求能夠保證結構平穩，弧長內環道的高差統一進行控制和約束，均控制在1.0mm以內。徑向對稱點高差的控制方面，以既有參數為基礎進行分析，要求其小于滑道中心的直徑的0.02%，為保證滑道的承重能力，使用鍍鉻鋼板和1.0mm以上厚度的MGE板提供作業支持，所有非整體構件，均以螺栓進行固定和必要的位置調整。

2.4 反力座施工

反力座施工方面，主要確保牽引力作用發揮，本次施工中，主要以千斤頂提供支持。在下轉盤部分施工完成后，利用設備將8個千斤頂運輸至施工區域，原擬使用一個反力座，經分析發現工程建設時間較長，以兩個反力座提供輔助較為妥當。利用高強度和高延展性鋼筋進行固定，將反力座進行綁扎，利用拉桿與墩頂帽預埋插筋固定，之后現場制備混凝土，做固定部位的澆筑，以實現進一步加固。施工過程中，要求實時進行質量監測，確保轉臺切線、牽引反力座預留牽引索槽口中心線處于相同位置。

2.5 上球鉸和關聯結構施工

上球鉸和關聯結構施工，主要包括定位銷軸、MGB滑動片和上球鉸具體施工三個環節，強調與既有結構的契合性，如出現參數偏移和波動，要求立即上報。本次施工中未出現該問題。安裝定位銷軸的過程中，選取直徑達到13cm的鋼棒，采用汽車吊進行吊裝至套筒內，并調整好垂直度與周邊間隙。安裝銷軸時，用黃油四氟乙烯粉涂抹，將銷軸與下球鉸之間間隙填充飽滿。MGB滑動片安裝施工前，要求進行球鉸頂面處理，去除各類雜物和水漬，對MGB滑動片的安裝位置進行分析和標記，對MGB滑動片進行編號，按照編號逐一進行施工，如MGB滑動片的工作壓力較大，應進行調整，適當增加MGB滑動片數目。本次施工中，預先進行MGB滑動片壓力分析，將其抗壓下限確定為70MPa，在此要求下，1個球鉸布置MGB滑動片為382片。上球鉸的安裝優先進行表面處理，使其附著在下盤上安裝，借助起重設備進行起吊處理，保證各部分無位置異常，在5h內完成作業。其他部位施工還包括撐腳、上轉盤等，根據既有方案進行操作即可，主要強調與前期安裝部分在位置、角度上的高度契合。上轉盤施工額外強調每根索的出口點對應稱轉盤中心保持方向一致，固定端采用P型錨具，牽引索埋入轉臺內長度不小于400cm。

3 施工過程中應重視的環節

施工過程中，以安全為中心要求，應重視專項檢查、應急預案、有效監控等。專項檢查包括加強轉動體系平衡分析、錨固分析等，要求在施工過程中給于全程關注。轉體過程中，應重視各部分連接的穩定性，合攏段應強調結構穩定，能夠有效為后續作業提供支持，需通過混凝土澆筑保證承重能力。應急預案主要強調應對施工過程中的突發情況，蒙華鐵路跨京廣鐵路轉體梁施工時間較長，需預先就轉體前梁兩端重量不平衡、系統故障、突然性供電中斷等問題做好應急預案，如采用備用電源進行作業維持等，本次施工中，準備了大功率柴油機，可應對供電中斷問題。施工監控方面，強調及時為轉體平穩、順利、安全運行提供方案控制依據。上述各項工作均明確于施工組織設計中，在施工過程中額外選取具有豐富經驗的現場負責人和施工技術人員提供管理支持。本次工程在預定工期內有效完成，施工質量理想，無后續安全問題，具有積極參考價值。

4 總結

蒙華鐵路跨京廣鐵路轉體梁施工關鍵技術多樣，具有研究必要性。轉體梁施工關鍵技術牽涉轉體結構體系施工、球鉸及滑道鋼板安裝、反力座施工、安裝撐腳及臨時砂箱支撐、上轉盤施工等，在施工過程中，需要重視專項檢查，確定應急預案，施工過程中需要強調有效監控，結合施工特點建立有效的作業機制、檢查模式，保證施工效率、施工質量，全面服務轉體梁施工。