跨越既有道路的雙幅T構梁轉體施工研究

胡桂斌 杜亞凱 鞠 牧 趙成玉

（中鐵建大橋工程局集團第三工程有限公司，遼寧沈陽 110043）

隨著我國經濟的飛速發展和橋梁施工水平的提高，連續梁轉體施工在跨越既有鐵路橋梁中的應用也越來越多[1]。我國轉體施工橋梁建設多分布在四川省、湖南省等多山多河的地區，平轉施工占80%以上，豎轉施工占10%左右，平豎轉相結合施工占10%左右。各類橋梁應用中，拱橋占比最大，70%以上。轉體最早重約2 000 t，1980～2000年約為4 000 t，2000～2010年，轉體施工橋梁的數量快速增長，且轉體質量大幅提升，過萬噸級轉體施工的橋梁較為常見[1]。文章以云南滇中新區機場北高速公路獨家節特大橋上跨滬昆鐵路及新320國道雙幅T梁轉體施工為背景，對其施工組織設計展開了分析。

1 工程概況

機場北高速公路獨家節特大橋上跨滬昆鐵路工程及新320國道，分線設置，左右幅設計橋梁寬度為20.25 m，凈間距0.5 m。轉體T梁為雙幅同時逆時針旋轉，左幅轉體90°，右幅轉體93.1°，轉體梁長141 m，單幅梁重12 000 t，箱梁為單箱三室斜腹板結構，箱梁頂板寬20.25 m，底板寬由墩頂10.45 m漸變至13.06 m，箱梁頂面縱坡為2.69%，底板橫坡為2%。T梁分為三個節段，分別長11、65和4.5 m，采用樁基、承臺、鋼管柱、貝雷梁、盤扣支架體系現澆施工。

T構梁轉體前位置如圖1所示。

圖1 T構梁轉體前位置

T構梁轉體前左右線施工均為141 m，單線轉體重量約12 000 t，左線19#主墩高10 m，右線18#主墩高14 m。轉體時將左、右線T構同時逆時針方向轉體至成橋位置，轉體過程中左線從鐵路023#、026#、025#接觸網桿頂通過，右線從鐵路026#、025#接觸網桿頂通過。轉體前左線19#主墩離既有線較遠，右線18#主墩梁體邊距鐵路下行線線路中心最小距離為15.69 m。轉體后左、右線小里程端離鐵路上行線線路中心最小距離分別為10.46、39.3 m，轉體后左、右線梁底距軌面最小距離分別為14.29、13.27 m，距接觸網桿頂的距離為6.31、5.29 m。

2 編制依據

該橋梁工程的編制依據[2]：

（1）《機場北高速公路上跨滬昆鐵路橋梁工程施工圖設計》——成都西南交通大學設計研究院有限公司。

（2）相關行業技術標準、規范。

（3）機場北高速獨家節特大橋上跨滬昆鐵路橋梁工程施工合同等。

（4）施工現場調查資料。

（5）經批準的機場北高速上跨滬昆鐵路橋梁工程獨家節特大橋施工組織設計以及經批準的交通保通方案。

3 大型轉體T構梁施工技術研究

3.1 轉體施工方法

（1）轉體主要技術參數：單線轉體重量為12 000 t；轉體速度為0.02 rad/min；轉體角度為左幅90°（即1.571 rad），右幅93.1°（即1.625 rad）；梁端轉體線速度為1.41 m/min；理論轉體時間為79～82 min；牽引動力儲備系數2.79；牽引拉力索安全系數4.64；四氟乙烯滑塊安全儲備系數1.9。

（2）轉體施工采用墩底轉體方案，轉體支座設于下轉盤與上轉盤之間，橋平面位于直線上，轉體支座與成橋橋墩中心無偏心，支座上下盤間設有鋼轉軸，支座上盤及以上轉體結構繞轉軸轉動。

3.2 稱重、配重施工準備

根據北京市建設工程質量第三檢測所監測單位的稱重、配重方案，做好稱重之前的各項準備工作。

對T構橋面的附屬結構進行施工，確保轉體后不再對鐵路或公路上方進行施工。拆除砂箱，割斷臨時鎖定工字鋼，對上轉盤頂面及影響轉體范圍的物件進行清理；用抹布將滑道頂不銹鋼板表面擦拭干凈。

為了使得轉體在施工過程中保持平穩，進行箱梁稱重，即不平衡力測試及配重，保證轉體兩端重量相同，不會產生向一側傾斜的不平衡狀態。進行轉體牽引系統、防超轉裝置、輔助頂推裝置的安裝和轉體觀測標尺的設置。

3.3 試轉及正式轉體

（1）試轉。

根據昆明鐵路局相關要求，試轉必須納入天窗施工，申請天窗30 min，月度施工計劃和施工日計劃按時上報，月度施工計劃按照鐵路局的相關規定由項目部上報，施工日計劃應該于試轉前5 d上報。試轉前檢查千斤頂前方有無障礙物，至少保證千斤頂前方有3 m的自由操作空間。

根據轉體前箱梁與既有鐵路橋梁的最近距離15.69 m，計劃試轉角度為5°，逆時針試轉5°后左幅嵩明端梁體外緣距鐵路中心距離36.54 m，右幅嵩明端梁體外緣距鐵路回流線距離6.15 m，距下行線線路中心10.72 m，滿足鐵路安全限界要求。試轉后次日才進行正式轉體施工，在此期間為保證T構的穩定平衡，撐腳間用鐵契釘緊，在T構箱梁縱軸線方向將上下轉盤的Ф32 mm連接鋼筋每側焊接8根，橫軸線方向將上下轉盤連接鋼筋每側焊接4根，待次日正式轉體前割除。試轉后所有工位的人員保持穩定，不得進行更換，以保證正式轉體時的穩定操作。

（2）正式轉體。

試轉運行結束后分析采集的相關數據，制定完整的轉體方案，進行正式轉體。轉體結構轉動前做好分工，遵循施工方案，保證安全措施，對現場人員進行調動和部署。使輔助千斤頂達到預定噸位，啟動動力系統設備，使其在“自動”狀態下運行。為了保證上轉臺只承受與摩擦力矩平衡的動力偶而不產生傾覆力矩，每個轉體使用的兩個對稱千斤頂的力的大小一樣、方向相反。在設備運行過程中，工作人員必須隨時監控電力系統設備和轉動部件的運行。如出現非正常的情況，必須立即切斷電源，對現場部件等進行檢查，確認沒有隱患再繼續運行設備。旋轉過程中，支撐腳與滑道的距離因受力或載荷不平衡發生變化時，應在相應的偏心位置墊上聚四氟乙烯板，以糾正偏心。T構梁轉體過程如圖2所示。

圖2 T構梁轉體過程

3.4 施工計劃具體安排

根據設計圖，（75+75）mT構連續梁上跨既有滬昆鐵路采用平面轉體法施工，T構連續梁沿鐵路支架現澆（距墩中心70.5 m）后，分幅同時逆時針旋轉左幅90°、右幅93.1°就位，再完成上下轉盤鎖定。轉體實施需要申請鐵路封鎖點進行平面轉體施工，試轉計劃預計于2018年6月29日進行，封鎖鐵路30 min，正式轉體計劃于2018年6月30日進行，封鎖鐵路120 min，橋梁姿態調整計劃于2018年7月1日完成，利用點外時間施工，若因下雨、大風天氣等不可控因素影響，轉體時間順延。轉體施工從拆除臨時鎖定開始，進行稱重、配重、安裝千斤頂及牽引索、試轉、正式轉體和就位鎖定等過程[3]。2018年1月23日～6月24日完成箱梁施工；2018年6月25日完成防撞墻、防拋網施工；2018年6月27日～28日完成稱重、配重過程；2018年6月29日開始進行試轉，6月30日開始進行橋梁正式轉體，7月1日進行橋梁姿態調整。

4 施工安全保證措施

為保證橋梁的安全，應做好前期工作，對相關施工人員進行安全知識培訓，使施工人員充分意識到安全的重要性，提高施工人員的安全意識[4]。施工過程中時刻監測橋梁各項數據，確保數據在安全范圍內，如監測到結構應力、應變發生異常，應立即采取相應補救措施[5]。

為了確保轉體施工的順利進行，項目部成立現場轉體指揮機構[6]。由項目經理擔任轉體施工總指揮，下設第三方監控測量組、項目部測量組、轉體施工組、鐵路安全防護組、電力供應保障組、鐵路清理組、公路保通組。

5 結語

該機場北高速公路獨家節特大橋上跨滬昆鐵路及新320國道施工難度大、安全風險和技術含量要求高，昆明公司對轉體施工制定了詳細措施，確保施工過程中每一道工序都嚴格按照設計及相關規范進行。在全體員工共同努力下，順利轉體成功。獨家節特大橋上跨滬昆鐵路及新320國道T梁轉體的完成，為后續施工積累了寶貴經驗，也為昆明公司機場北高速公路項目按期建成通車奠定了堅實的基礎。