201國道互通上跨沈大線公鐵立交橋工程轉體施工技術

摘要：隨著公路、鐵路陸域交通基礎設施建設規模的擴大，跨越既有鐵路的立交橋梁隨之增多，而現場施工環境復雜，既有結構與新建結構可能存在空間相互制約的矛盾，不利于施工進程的順利推進，同時也會對既有線的正常運營造成不同程度的干擾。鑒于此，以201國道互通上跨沈大線公鐵立交橋工程為例，立足于施工現場的實際條件，著重圍繞其轉體施工技術展開探討。

關鍵詞：立交橋;上跨施工;轉體技術;姿態控制

1" "工程概況

201國道互通上跨沈大線公鐵立交橋工程，道路中線與鐵路交叉點里程為沈大線K21+413，交角75.6°。橋梁全長110.782m，橋面全寬21.5m，在橋梁結構組成中，2～45m預應力混凝土T構上跨既有線，考慮到既有線正常運營以及工程順利施工的雙重要求，采取轉體施工技術，逆時針轉75.6°，轉體跨度（40+40）m，轉體質量6500t。轉體施工平面圖如1所示。

2" "轉體施工方案

預埋牽引鋼絞線P型錨具錨固端埋入轉盤，深度超過3m，轉體設備采用性能穩定可靠的連續牽引缸。在上下層承臺間設轉體體系，在橋梁施工過程中存在轉體需求時，用連續牽引缸固定在牽引反力座上，按要求適量加載，以保證現澆梁能夠順暢完成轉體動作。

于下承臺頂面配套轉體施工所需的設備，包含環形滑道、牽引反力座等。將鋼管混凝土撐腳穩定置于上承臺底面。在撐腳與滑道間設置涂抹黃油的四氟板。

各轉體的配套硬件設施包含兩套ZLD型牽引系統，具體包含液壓泵站、千斤頂、主控臺等，同時聯合應用反力支座，適配平衡系統，用于維持轉體的穩定性。其包含結構主體以及上轉盤的圓形撐腳。在下承臺上將牽引反力支架布設到位，在上承臺底部轉盤上配套適量的牽引索[1]。

在執行平轉動作時，必須有效克服球鉸靜摩阻扭矩和動摩阻扭矩，否則將出現平轉動作卡頓甚至無法轉動情況。而克服兩類扭矩的關鍵是由連續牽引缸提供牽引力，以此有效抵消扭矩，進而做到順暢平轉。

T構混凝土澆筑施工后，該結構連同上承臺、墩身繞球鉸中心位置轉動，到位后連接豎向鋼筋。針對兩層承臺間存在的間隙，用C50微膨脹混凝土做有效的填充處理，此后安排T構兩端后澆段的施工。

根據T構的轉體施工要求可知，此結構需要轉動75.6°，為了順利完成轉體作業，采取如下方法：首先逆時針試轉2°，確認無誤后方可停止轉動。此過程中產生的轉體弧長為1.446m。然后識別轉體期間存在的問題，予以有效處理。再繼續逆時針轉動剩余的角度，即73.6°，使T構到位。

3" "轉體結構施工要點

轉體系統結構核心組成包含：上球鉸、下球鉸、鋼銷、下球鉸鋼骨架、四氟乙烯板等。

3.1" "下轉盤施工

3.1.1" "球鉸支架的安裝

先將下球鉸骨架設置到位，在技術允許前提下，適當提高球鉸定位骨架的精度，以便更為準確地安裝下球鉸，避免安裝階段頻繁調整。施工期間，加強對骨架頂面相對高差的檢測與控制，確保其不超過1mm。

3.1.2" "下球鉸及滑道的安裝

在整個轉體球鉸安裝期間，下球鉸是重要的部分，其安裝精度將直接對整體安裝效果造成影響。待第二層混凝土澆筑后，以吊裝的方式將準備好的下球鉸置于球鉸骨架上，檢測并調整。

以十字線對中法為宜，先用普通水平儀加以調整，在此基礎上進一步用水準儀調平，根據實測結果判斷是否可停止調整（要求球鉸周邊頂面各點的誤差不超過1mm）。

3.1.3" "下球鉸的混凝土施工

提前在下轉盤上預留振搗孔和排氣孔，正式進入混凝土澆筑環節時，從下轉盤鍋底開始逐步向上完成振搗作業。根據混凝土澆筑進度及時振搗，在水平方向振搗時，可以選擇插入式振搗棒。

由專員操作，使插入式振搗棒經由振搗孔進入盤下，進行充分振搗。期間加強對混凝土狀態的觀察，待其不存在下沉現象、排氣孔冒出水泥漿時結束振搗作業。

3.1.4" "安裝上球鉸

前期施工中，于下轉盤預埋套管，將Φ270mm轉動定位鋼銷軸置于其中。全方位清理下球鉸表面和安裝孔，保證兩處均具有潔凈性，以便正式安裝。

提前在加工廠制作滿足施工要求的四氟乙烯片，將其置于下球鉸處，保證安裝位置的準確性。經過安裝后，頂面在同一球面的誤差不可超過1mm，否則需要加以調整。

3.2" "上轉盤施工

3.2.1" "設置上轉盤撐腳

取兩根鋼管，以焊接的方式固定在扇形鋼板上，灌注C50微膨脹混凝土，由此形成一個撐腳，按照該方法共制作6組撐腳。撐腳成形后，運輸至施工現場，待上球鉸安裝到位后可以借助起重機以吊裝方法將各撐腳設置在指定位置。

3.2.2" "砂箱施工

支架拆除后可能會導致撐腳與滑道擠壓，為避免此問題，在轉體先做好準備工作。在外側一排千斤頂反力座上設置砂箱，起到臨時支撐的作用。數量方面，按照單個反力座配2個砂箱、撐腳間配6組（每組2個）的方式予以配置。向砂箱內填充石英砂，在投入前先對此材料做清洗和烘干處理。

3.2.3" "上轉盤模板施工

根據此要求，選用Φ48mm×3.5mm無縫鋼管支架;側模用定型鋼平模。底模用18mm厚的優質竹膠板。按照縱橫向60mm×60cm的間距要求有序布設鋼管支架立桿，橫桿間距60cm，并借助十字扣件實現縱橫桿的穩定連接。支架頂部設縱、橫向分配梁，材料分別為10cm×10cm方木、12cm×15cm方木。

3.2.4" "上轉盤鋼筋及預應力筋的安裝

上轉盤的長度和寬度均按10m設置，高度為2.0m;共布設縱、橫、豎三向預應力鋼筋。轉臺直徑8.6m，高度0.8m，在此裝置施工中，向其中預埋轉體牽引索，并配套P型錨具。準確檢測并嚴格控制同一對索錨固端，確保其共處同一直線。除此之外，要求各索的預埋高度均一致。

3.2.5" "上轉盤混凝土施工

材料選用C50混凝土，依據配合比生產適量的混凝土，用運輸車運送至現場。運輸階段，車輛每分鐘轉動2～4轉，以保證混合料的均勻性，避免粗細集料離析。混凝土到場后，泵送入模，用插入式振搗器振搗，加強對支架、模板等各類既有設施的檢查，以免在振搗過程中失穩、變形。

4" "轉體施工技術的具體應用要點

4.1" "轉體前的準備工作

4.1.1" "組織安全培訓

以轉體施工要求為導向，組建專業施工隊伍。技術部負責對員工進行培訓，強化其工作意識，提高作業水平。安全部也需開展培訓工作，重點在于提高員工的安全防控水平，確保轉體作業萬無一失。

4.1.2" "清理與檢查

準確界定轉體施工范圍，將該區域的雜物清理干凈。檢查待轉體的T構，判斷是否有雜物附著等現象。對轉體施工所需的設備做詳細的檢查，包括千斤頂放置位置、球鉸的配套情況等[2]。

4.1.3" "進行安全交底

正式轉體前，安排技術交底，使員工明確具體的作業要點，以規范的方式施工。配備一名指揮人員，由其調度現場工作，避免盲目施工。指揮人員必須對現場施工情況、轉體流程、技術要點等方面了如指掌。

4.1.4" "現場調度協調

施工當天，駐站聯絡員提前進駐調度室，根據掌握的現場情況開展調度工作。配備現場防護員及遠端防護員，共同參與到轉體的防護工作中。

4.1.5" "索力檢測

調整轉體引索使其保持收緊狀態，期間加強對索力的檢測，待其達到牽引力時持荷。

4.2" "正式轉體

轉體前的各項準備工作均完成后，發出要點封鎖命令，由主站聯絡員向總指揮報封鎖時間，現場防護員設置紅牌，遠端防護員將短路銅線安放到位，正式進入轉體施工環節。

指揮長下達轉體命令，作業組組長接收后開始協同組內人員進行操作。測量組連同監控單位共同參與到施工實際情況的檢查中，根據全站儀測定的信息判斷T構位移、懸臂前端下撓的實際情況[3]。

觀測人員密切關注現場的各項情況，包含鋼絞線的狀態、千斤頂反力架等，并在轉臺上設置刻度標記。對實際鋼絞線走行速度測定后，將其與設計要求作對比分析，若超其出標記速度，則生成報告并報送給總指揮長，以便針對實際情況對頂力做適當的調整。

保險支腿受力時，必須及時匯總情況并完整報給總指揮長，現場轉體工作隨即暫停。總指揮長協同監控組、設計院展開深入的探討，生成適用于實際情況的調整方法，而后由工作人員做適當調整，待T構恢復平衡狀態后，繼續按照既定的流程轉體。

配重端配備有觀察人員，其主要工作在于掌握轉體梁端中心線與邊墩后拼段中軸線端頭的實際情況，將實測信息及時報告給總指揮長。每完成一次點動后，均要匯總實際情況并報告，然后由總指揮長做出調控。密切溝通有利于現場操作人員全面地掌握轉體情況，合理地操作控制系統，針對性地做出調整頂力、降低速度等相關行為，最終將T構轉體至指定位置。

轉體到達中心線時，配重端觀測人員采集現場的信息并完整上報，總指揮長對實際情況作出判斷，合理調度，停止牽引。經多方檢查后，若確認T構中心精準就位，則鎖定轉體體系。

聯合應用布置在現場的4臺300t千斤頂，將上下轉盤抄死，避免其發生偏位。而后借助千斤頂做精細化的調整，確認無誤后鎖定轉體體系。隨后，焊死撐腳，以提高其穩定性。待各項T構到位后的收尾工作完成后，將信息報給總指揮長，由其判斷是否具備銷點的條件，若條件充足則下發命令[4]。現場防護員將預先設置的防護設施收回。

轉體期間，安全監察組加強對既有線接觸網的觀察，判斷其是否存在異常狀況。若有則告知總指揮長，暫停轉體，基于實際情況采取應對措施，以免誘發安全事故。

此外，各崗位工作人員均要積極投身其中，密切關注監控動力系統的運行情況，以現場監測到的信息為指導，合理開展T構轉體工作。

4.3" "轉體后的限位措施

4.3.1" "轉盤限位

前期準備工作中，于滑道上設限位分配梁，轉體旋轉到位后，在限位分配梁與撐腳間提前加以抄墊，確保轉體具有足夠的穩定性。

4.3.2" "限位輔助措施

根據轉體施工要求，在牽引束上設置醒目的標記，以為千斤頂操作者更為便捷地掌握實際情況。例如判斷轉體后千斤頂的牽引行程，進而采取有效控制措施，以防轉體后仍有持續牽引的動作。

于轉盤上設置測量標記也是可行的方法，操作者可直觀掌握轉動角度以及轉體所處的具體位置。由專員檢測梁體中線，根據實測數據生成報告，動態化調控轉動速度，以相對平緩的方式準確轉體到位。

4.4" "微調精確定位

于轉盤處設千斤頂，借助該區域的裝置調整梁體，切實提高就位精度。具體作業要點如下：

4.4.1" "梁體調整

轉體到位后，做全面的檢測，根據實測數據確定軸線及高程偏差。微調千斤頂對梁體做精細化的調整，避免梁體發生傾斜。在姿態調整過程中，以梁體線形的調整為主要方式。在分析各項觀測數據時，應密切關注現場溫度所帶來的影響，以保證分析結果的準確性。

4.4.2" "楔入鋼墊塊

經過精調處理后，若確認無誤，則在各鋼撐腳四個方向楔入鋼墊塊，從而提高梁體的穩定性，以免其在外力作用下發生擺動。

4.5" "轉體到位后的約束鎖定及封盤

轉體到位后，執行約束鎖定并有效封盤，具體要點如下：

4.5.1" "設6組轉體保險撐腳

在上、下盤的環道間設6組轉體保險撐腳。此部分在經過混凝土澆筑后能夠與上轉盤穩定結合為一體。撐腿底面與下盤環道面不可直接接觸，即兩者間應保持20mm的縫隙。

4.5.2" "固定處理

經過轉體作業后，若無異常問題，則及時用鋼墊塊抄墊固定，再進一步以焊接的方法做固定處理，使鋼墊塊與撐腿支撐底面、下盤環道預埋鋼板結合為完整的整體結構。

4.5.3" "接茬鋼筋做焊接處理

各轉體的上、下轉盤均埋有Φ32鋼筋，經過轉體作業后，需要由專員對設置在上、下轉盤兩處的接茬鋼筋做焊接處理，以形成穩定整體。此項處理有利于提高結構的穩定性，避免發生小幅度偏移現象。

4.5.4" "澆注封固混凝土

及時組織封盤混凝土澆筑作業，在不影響質量前提下，以最快的速度使轉盤結構固結。待T構轉體完成后，對底盤上表面做全方位清理。確保該部位保持潔凈后，預留鋼筋，立模澆注封固混凝土，依托于此類材料的聯結作用，使上、下轉盤結合為完整的整體。

5" "結語

隨著公路、鐵路陸域交通基礎設施建設規模的擴大，跨越既有鐵路的立交橋梁隨之增多，而現場施工環境復雜，既有結構與新建結構可能存在空間相互制約的矛盾，不利于施工進程的順利推進，同時也會對既有線的正常運營造成不同程度的干擾。

轉體橋施工技術在保證施工安全、減小對既有線運營的影響等方面均有突出的作用。本文以201國道互通上跨沈大線公鐵立交橋工程為背景，提出在轉體施工中需要注意的技術要點，以期給同仁提供參考。

參考文獻

[1] 陳飛.高速鐵路大跨度連續梁橋轉體施工關鍵技術分析[J].工程建設與設計，2021（14）：148-150.

[2] 孫桂森.大跨度連續梁轉體施工的關鍵技術問題[J].工程建設與設計，2019（24）：170-171.

[3] 張寶，董賀輝，許儒.公路跨鐵路橋梁轉體施工技術研究[J].居業，2020（9）：104+106.

[4] 季向超.跨鐵路橋梁轉體施工安全風險評估方法[J].工程技術研究，2020（14）：184-185.