橋梁轉體施工工藝與關鍵技術

侯鐵柱

（中鐵十一局集團第四工程有限公司，湖北 武漢 430074）

1 橋梁轉體施工概述

1.1 轉體施工的分類以及組成

在現行技術標準規范下，根據橋梁工程結構與梁體轉動方向的不同，可將橋梁轉體施工分為豎轉型、平轉型、豎轉和平轉結合型等施工方法。其中，不同的施工方法，具有不同的工藝特點與適用條件，需結合橋梁工程實際，考量多方面要素進行選擇。隨著道路與橋梁工程事業的進步，橋梁轉體施工建設出現龐大需求，各類新型技術方法層出不窮，為橋梁工程建設提供了更多選擇，并取得了良好的應用效果。

1.2 轉體施工工藝特點及其適用范圍

道路與橋梁工程所處的地理環境各不相同，影響橋梁轉體施工的外界要素較多。轉體施工充分利用自身形成的轉動體系，可有效克服施工環境復雜的不利條件，能夠實現跨鐵路線、跨高速公路、跨河流施工。同時，轉體施工避免了高空施工作業可能存在的潛在安全隱患，而將施工任務轉向地面施工，提高了施工過程的安全系數。但是，轉體施工中的球鉸加工制造復雜，對鋼絞線的自動升降條件要求較高[1]。

2 橋梁轉體施工準備

2.1 技術準備

根據技術標準與規范，編制專項施工方案，并報有關上級單位組織審查。對既有營業線設備現場進行調查，調查預拼鋼箱梁，并根據既有線側與既有設備的關系，確定試轉角度；調查鋼箱梁轉體范圍內的接觸網設備位置和標高，確保其高度滿足轉體需求；調查轉體后長臂梁端與既有鐵路設備平面和空間位置關系等。在鋼箱梁合攏段梁端標記出左右幅橋梁中心線，同時在轉體段兩端標記出橋梁中心線，以在轉體過程中控制轉體對位；根據施工監控方案，在轉體段鋼箱梁相應位置布置監控點。

2.2 安全準備

安排要點施工現場防護、遠端防護和駐站聯絡人員，并根據各位置防護要求落實防護備品到位。施工點前1h安排駐站人員進行施工登記申請、傳達施工命令及登記開通。提前與橋工段人員對接，確定防護人員進出線路的通道與行走線路，同時確定現場與遠端防護點的位置、確定停止牌插設位置。確定停電范圍與停電單元，提前簽訂施工配合協議，提前查看現場確定接觸網接地位置。做好鋼箱梁轉體梁面臨邊防護措施，確保轉體過程中不會造成異物侵入鐵路限界。

2.3 人員準備

根據轉體梁施工特點，按照既有線施工安全管理辦法，成立施工轉向領導小組，下設相關專業組，全體人員在施工領導小組統一指揮和調度下進行施工，嚴格明確界定具體人員的分組、分工和工作職責。對所有參加施工人員進行培訓，開展安全技術教育、考試，現場安全交底。對施工機械司機進行專門的安全教育、考試、發證，強化其質量意識、安全意識、責任意識。

2.4 牽引力計算

牽引力計算是橋梁轉體施工的關鍵環節，可為轉體施工的具體推進提供精準化的數據參考。通常情況下，理論牽引力計算公式為：

式中：μ為摩擦系數，靜摩擦系數0.1，動摩擦系數0.06；V為轉體重量，V=30000kN；D1為球鉸投影直徑，D1=950mm；D3為牽引直徑，D3=7800mm；T為牽引力。

每個牽引點選擇額定張拉力為2000kN的連續型千斤頂，可滿足要求。

鋼絞線牽引索采用4-φs15.2鋼鉸線；標準強度：fytp=1860MPa；每束根數：n=4；單根截面面積：A=140mm2；鋼鉸線錨下控制應力：fk≤0.75fytp=0.75×1860=1395MPa；單束鋼鉸線允許用拉力[T]=n×A×fk=4×140×10-6×1395×106=781200N=781.2kN ＞T=244kN；安全系數：K=[T]÷T=781.2÷244=3.2。

從計算結果來看，各項牽引力數據參數指標均符合技術標準，可滿足轉體施工需求。

3 橋梁轉體施工工藝與關鍵技術

3.1 轉體球鉸安裝

（1）布置千斤頂。在墊石上，以球鉸中心為基準，布置4個千斤頂，單個頂的承載力不小于8t。千斤頂的位置示意圖如圖1所示。

（2）球鉸安裝。使用吊車將球鉸吊裝至墊石上。吊裝完成后，要借助撬棍等設備調整球鉸中心線，使其實際位置最大限度上接近設計位置，將位置偏差控制在合理范圍內。球鉸上支座板的水平度不大于2mm。為保證轉體角度，球鉸安裝時球鉸縱向軸線需要與鋼箱梁預拼軸線重合。中心及水平度調節完成后在球鉸下支座板底面塞入墊塊與墊片固定球鉸，并通過焊接方法予以固定，然后撤掉千斤頂，如圖2所示。

圖1 調節千斤頂位置示意圖

圖2 球鉸吊裝示意圖

（3）進行灌漿。按相關技術要求安裝模板及灌漿。最后，落梁施工，嚴格按照吊裝施工要求進行操作，將梁體放置于預設位置，并適當調整，再對連接體進行焊接加固。

3.2 輔助支撐系統的安裝

利用全站儀放點，在鋼筋網面上找到球鉸安裝中心點，并做好記號。用吊車將調平支架吊入蓋梁鋼筋網上，初步調平支架，使其沿中心位置圍成一圈。精調調平支架，使其擱置在槽鋼底面上，與鋼筋網脫離，標高及中心調整至設計要求。固定調平支架，使整體定位牢靠。將滑道用調整螺栓初步定位在滑道調平支架上，然后用調節螺母位置調平滑道。撐腳與砂筒應沿滑道對稱、均勻布置。

3.3 要點轉體施工

測量組配合監控部門實施測量，主要采用到的測量儀器有全站儀等，以觀測鋼箱梁的水平與縱向移動狀況為重點，并在轉臺上對箱梁轉體速度做好刻度標記，若發現指針每分鐘走行速度超過標記速度（按比例推斷出轉體線速度超標），及時報告給總指揮長，由其指揮控制系統操作員調整功率，降低速度。

3.4 橋梁精調

（1）橫橋向精調。該過程中需要配置承載性能足夠的千斤頂，保證能夠將橋梁頂升到預期高度，并進行橫向微調，使梁體符合技術方案要求，最大限度地減少橫向位置偏差，并用鋼楔子對其精調后的梁體予以固定。（2）縱橋向精調。該過程中需在高度相對較小的一側配置千斤頂，同樣在頂升到預期高度后，再行縱向微調，減少縱向位置偏差。

3.5 橋梁防超轉限位裝置鎖定

按設計要求布置防超轉限位裝置。如可采用工字鋼橫梁將超轉限位區域予以固定，并借助符合技術規范的支撐力，調教限位位置。轉體就位后由測量組配合監控組、監理、設計院，確認鋼箱梁中心已到達設計位置后，在8個撐腳下放小鋼楔子，并將撐腳及滑倒焊接，臨時鎖定。同時在鋼箱梁兩端后用千斤頂進行固定，兩端焊接限位。

安裝主墩臨時千斤頂，頂起至球鉸脫空，拆除轉體球鉸。當球鉸與鋼箱梁脫空時，采用神鋸鋸斷球鉸4個地腳螺栓，提前在球鉸加高臺側面搭設平臺，用卷揚機將球鉸拖拉至平臺上，通過平臺上的千斤頂將球鉸落至蓋梁頂，最后再解體拆除。球鉸拆除時全橋已經頂起，合攏段支架與梁體脫空，直接拆除合攏支架即可。

4 轉體施工監測方案

4.1 監控量測的目的

在轉體施工中，進行必要的監控量測極為關鍵，可及時幫助技術人員排查發現核心高程與軸線的起伏變化，排查發現潛在的梁體施工安全隱患，避免安全事故。同時，引導一線操作人員嚴格控制高程與軸線等參數指標，提高工作效率，并形成最終監控量測文件檔案材料，為竣工驗收、工程管理維護提供參考。

4.2 測點布置

必須保證在轉體任何階段都能觀測到所需的數據，轉體前將棱鏡或標尺固定在梁體上；測點要安全可靠。在蓋梁支座上對鋼箱梁轉體終點線做出醒目標注。橋梁轉體施工接近末尾階段時，要將轉動速度予以強化控制，避免轉體幅度過大。要在鋼箱梁的預設位置標記高程觀測點，并通過塔尺與水準儀等儀器設備對梁體四角進行控制觀測。

4.3 轉體施工觀測

轉體施工觀測主要使用到的儀器為精密水準測量儀，及時監測懸臂前端高程浮動狀況，當觀測發現高程數據波動變化較大，明顯偏離技術要求時，需及時反饋，進而采取針對性措施予以處理。對不同的觀測點位要安排不同的觀測人員，實現專人負責，使轉體角度觀測更準確，轉體速度控制更有效，進而促進橋梁轉體得以平順、安全地達到施工預期效果。

5 安全管理措施

根據施工培訓計劃，施工之前，對現場作業人員進行施工安全學習和安全教育，做好相應記錄，對學習者進行考核，考試合格后方可施工。組織所有進場施工人員參加專項培訓與學習，重點掌握橋梁轉體施工安全操作要點，強化安全意識，將安全施工理念融入橋梁轉體施工的每個操作環節。對于特殊工種，要設定前置條件，實現持證上崗。

6 結語

總之，橋梁轉體施工是一項綜合性、技術性較強的施工項目，技術人員應從橋梁工程的客觀實際需求出發，遵循轉體施工技術的基本應用規律，嚴格掌握各項關鍵施工技術要點，為保障橋梁工程建設事業持續健康發展奠定基礎。