跨南環鐵路2×60m鋼箱梁轉體施工技術

陳歡

中鐵十一局集團鐵恒實業有限公司 江蘇無錫 214000

隨著工程施工技術不斷進步，相關工裝設備的發展與行業應用，中國船舶重工集團公司第七二五研究所所屬的洛陽雙瑞特種裝備生產的球鉸廣泛應用于轉體橋施工中，為跨線施工安全提供了可靠的保障[1]。

1 工程概況

本橋為整幅鋼箱梁，主橋采用2x62.5m 轉體鋼箱梁跨越鐵路，轉體橋墩為84#墩，轉體結構設置墩身高度11m，下轉盤為墩身托盤，外形尺寸為1650cm*1080cm，厚度200cm，其上轉盤外形尺寸為940cm*940cm，厚度200cm。轉臺直徑7.8m，中心轉盤球面直徑4.4m，沿鐵路方向完成轉體部分鋼箱梁施工后，在上轉盤頂部與轉盤臨時固結，本橋為對稱平衡旋轉，轉體重量約4400噸，順時針旋轉92.9°，縱斷面位于i=0.567%、i=2.445%上坡段和i=-3.162%的下坡段上。

圖1 成橋立面圖

2 球鉸安裝

2.1 下球絞安裝

墩身混凝土澆筑前，需預埋角鋼，作為下鋼筋架立背架，采用水準儀控制骨架頂面相對高差，將高差控制標準提高至≯2mm，中心偏差≯1mm。球鉸預埋骨架與預埋定位鋼筋以及加強角鋼焊接牢固。骨架偏差復核要求后，吊裝下球鉸，球鉸安裝粗調采用十字線對中法，精調使用徠卡全站儀，普通水平儀粗平，后加測微器水準儀調平，滿足0.1mm讀數要求。下球鉸圓周各點相對誤差不大于1mm。檢查合格后，固定好調整螺栓。并將預埋骨架與預埋定位鋼筋焊接加強牢固。鎖定后采用全站儀和電子水準儀對中心和相對標高進行復測。滑道安裝：在撐腳下方設有環形可調式滑道，為保證滑道加工進度，減小撐腳底面與滑道摩擦，滑道由專業廠家加工。安裝方式與骨架相同[2]。

2.2 上球絞安裝

首先將轉動中心軸270mm的鋼棒放入下轉盤預埋套筒中。然后進行下球鉸聚四氟乙烯滑動片和上球鉸的安裝。先將下球鉸頂面清理干凈，球鉸表面及安放滑動片的孔內不得有任何雜物，并將球面吹干。根據滑片編號將滑動片放在相應的鑲嵌孔內。各滑動片頂面應位于同一球面上，誤差不大于1mm，檢查合格后，在球面上滑動片之間涂一層黃油聚四氟乙烯粉，涂完黃油聚四氟乙烯粉后，嚴禁雜物掉入球鉸內，并盡快安裝上球鉸，上球鉸精確定位并臨時鎖定限位，上下球鉸吻合面外周用膠帶纏繞密封，嚴禁泥沙或雜物進入球鉸摩擦部。

2.3 轉體系統安裝精度保障措施

選擇進過檢驗校正過儀器，安裝滑道定位架，設計要求滑道定位架頂面相對高差≯2mm，施工時采用提高定位架的精度的方法，以減少球鉸和滑道安裝時的調整工作量，對其初平，采取“邊測邊調，先松后緊，對角抄平，步步緊跟”的原則和方法來操作，直至達到規范的要求[3]。

3 轉體施工

3.1 稱重

縱向所需千斤頂頂升力估算：轉體梁重按4400噸估算，球鉸轉動半徑2.0m，靜摩阻系數按0.1考慮，計劃將縱向側千斤頂布置在距墩中心距離約4.1m處，則此時所需千斤頂頂升力約：0.1×4400×2.0/4.1=215噸。考慮千斤頂的安全性，需要預留一定的富余量，即縱向稱重試驗需要200噸千斤頂2臺。橫向稱重試驗選位與縱向對稱，其頂升所需千斤頂頂升力同樣為215噸。考慮千斤頂的安全性，需要預留一定的富余量，即橫向稱重試驗同樣需要2臺200噸千斤頂。應變式位移傳感器或百分表安裝在千斤頂對應的里側鋼撐腳位置，

3.2 測量控制

在轉體前的對箱梁端部左中右處做上測量監控點，將全站儀架設在已澆筑好現澆梁上預先對準轉體就位后的箱梁中心位置，轉體過程中，測量人員將其測量數據實時匯報給控制人員，保證轉體速度、精度。

3.3 正式轉體

試轉結束，分析采集的各項數據，對轉體實施方案進行修正，方可進行正式轉體。轉體施工應掌握天氣預報，選擇無雨、五級風以下天氣，選好日期后再與既有線主管部門要點。鐵路局調度所下達要點封鎖命令后，駐站聯絡員向總指揮報封鎖時間，在確認開始封鎖后，安全監察組安排遠端防護員安放短路銅線，現場防護員在施工地點左右設好紅牌，實施轉體施工。現場總指揮確認接觸網停電后下達轉體命令。測量人員跟蹤測量鋼箱梁的位移情況、懸臂前端的下撓變化。根據測量數據反算距離、速度，及時報告給總指揮長，在距終點0.5m以內，每轉過2cm向指揮長匯報一次；在0.5m內，結束千斤頂連續工作狀態，采取“點動”方式就位，轉體就位后中線控制在設計要求范圍內[5]。

圖2 轉體前后關系圖

4 工程總結

轉體成敗的關鍵在于球絞安裝質量、精度。相關配套撐角高程的預留影響轉體是否平順，在施工過程中圖紙要求分凹槽施工，張拉后安裝下球鉸，但銷軸與下球絞一體，需整體吊裝，且現場施工不可行，操作難度大。質量無法得到保障；在下球鉸混凝土振搗要確保密實通過全程旁站，控制澆筑速度、布料、檢查進行核實；其次轉前涉及支座、轉盤角度一定要模擬轉體吻合、精確放樣，確保成橋線性。