实例分析高铁连续梁转体施工工艺

吕善良

摘 要：随着我国高铁的快速发展，连续梁传的技术也得到广泛的应用。它具有结构刚度强、变形小、行车平顺以及良好的抗震等优点，逐渐成为修建高铁桥梁的最佳选择。本文以杭黄铁路跨皖赣铁路的扬之水特大桥连续梁转体施工进行分析，介绍它的具体施工方案和转体系统构造以及转体设备等施工工艺。

关键词：高铁；连续梁传体；转体施工；

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1674-3520（2015）-06-00-02

引言

高铁采用连续梁传体技术，无论是在刚度还是跨度上都要比一般的单梁要好的多，并且前者的承载力非常大，火车在上面运行也不是问题，所以目前我国修建的高铁大部分都是用这种技术。本文具体来阐述高铁的连续梁传体的施工工艺问题。

一、工程概论

跨皖赣铁路的扬之水特大桥是杭黄铁路的重点工程项目，它位于安徽省绩溪县华阳镇。这个桥采用本桥桥跨布置为：5-31.1m有砟双线简支箱梁（现浇）+（64+2*116+64）m连续梁+1-24.1m有砟双线简支箱梁（现浇）。梁体是三项预应力体系、单箱单式、变截面结构、变高度；其中桥梁的中心支点的梁高6.30m，边跨7.5m，直线段梁高为3.91m，梁底下是按二次抛物线变化（如图1所示）。

图1 全桥立面图

该桥采用平衡转体施工的技术，有效的减少桥梁上面的结构对铁路行车安全影响。也就是说，先在皖赣铁路路线外侧的位置浇灌筑梁体，强度要求达到后再转动梁体，将主梁就位，掉正梁体的线形，再将固球铰转动体系的上下盘封住，最后才将合龙段建筑，全桥贯通。

二、转体系统

转体系统的组成部分包括：转体牵引系统、球铰、上下转盘等。支撑转体结构全部重量的部件是下转盘，转体完成之后会与上转盘形成共同的基础；下转盘上会设置有转体系统的下球铰和撑脚在转体拽拉千斤顶等。球铰是整个工程的核心部件，它主要是用来平转施工中转筒系统，对安装精度要求非常之高。转体同样还有一个重要结构——上转盘。它在整个转体的过程中会形成多方向和多立体的受力状态。它的组成部分包括：反力支座、牵引索、助推千斤顶、主控台、泵站、连续千斤顶等。

三、转体设备

连续顶推千斤顶、主控台和液压泵站是组成完成转体施工设备的主要部件。

其中连续顶推千斤顶按照水平、平行、对称的原则分布在转盘的两侧。要注意将千斤顶的中心线切至转盘外的圆，而且必须保持两个千斤顶到转盘的距离相同。反力架电焊或者用高强度的螺栓固定在反力支座上，千斤顶放在反力架上，反力支座和支架连续为千斤顶提供牵引反力；主控台要放在视野开阔的地方，便于清楚的观察到整个局势。

四、转体结构牵引力的计算方法

（一）力矩计算方法

根据以上的规范能知道转体牵引力T = 3FR/3D，转动的力矩M = TD = 2GR/2，根据以上公式可以得出：

静摩擦力矩M1 = T1D1 = 31GR1/2

= 3 * 0.1 * 45000 * 1.5 / 2

= 45000kN·m

动摩擦力矩M2 = T2D2 = 22GR2 / 3

=3 * 0.05 * 45000 * 1.5 / 2

=2700kN·m

（二）牵引力计算方法

由两台一百吨的顶推和两台两百吨的连续千斤顶共同启动并转动。在启动和转动时，由两台两百吨的间隙千斤顶提供动摩擦力矩，，而两台一百吨的顶推千斤顶，它所提供的一百吨千斤顶的订推力，有：

2T1 = 2 * [（M1 — M2） / 2R1]

=2 * [（4500 — 2700） / 2 * 3.25]

=2 * 277.1kN < 2 * 1000kN

由公式计算可以得出，采用这种方式能够满足转体的需要。

五、转体实施

（一）试转体

通过试转体可以有效的检查转体方案实用与否，以及它的可靠性如何，经过试验得到经验，然后知道差距，方便后来设计转体方案。在试转的过程当中，要将下面亮相重要测试工作做好：

计算好主桥角度以及悬臂端每分钟转动时的水平弦距离数据；

悬臂端每点动一次所转动水平产生的水平弦距离数据；

（二）试转体施工

在试转之前要安装好钢绞线和千斤顶，还有两套助推反力梁，并且在反力孔内插入钢筋棒，千斤顶和限位型钢也准备好。另外需要注意的是，在安装助推装置之前，滑道表面的杂物要清理干净，不能有锈迹和其他污染物。检查好滑道和脚撑之间是否存在杂物，清扫干净，用氟黄油粉将其塞满。

（三）正式转体

正式转体要以试转体最后的结果来知道转体，直到预定位置的时候停止。在转动的过程中，要观察好上承台标尺的数值，然后再结合测量的数据依靠全站仪校正箱中线来只会转动单元，中线的误差不能超过两厘米。为防止转盘因为外部因素影响而产生移动，所以当转动單元达到预定目标后，用钢楔子、螺旋千斤顶和备用的型钢固定住转盘。

六、安全措施

（一）平衡措施

主要有以下两个方面：

在桥墩两边各准备若干半吨或1吨重的沙袋子，用来调节梁体的平衡；

在滑道外边纵横轴方向设置四台7000kN的千斤顶，以防止梁体在转动的过程中失去平衡，及时对其进行调节。

（二）监控措施

主要有以下几个方面：

检测好梁体在脱架前转盘纵横轴线位置的重心偏移，及时调整；

在转体梁面两端经过的地方防止小棱镜，方便全站仪控制梁体的轴线。注意要将小棱镜绑扎牢固，并且呈水平样。

在桥墩的顶梁面重心防止水准仪，方便对其进行精调；另外要在梁面的两端放两个塔尺，并且要和钢筋绑扎牢固，保持竖直的状态；

放一个转动标尺在转盘边缘，通过下转盘的指针来判断转动时角度。

七、结语

扬之水特大桥采用的转体法施工工艺，对皖赣铁路带来的影响大幅度的减小，不但保障了施工的质量，还减小了工程事故的发生率。这种技术在桥体上的应用，为我国以后再建设跨度大、截面连续梁桥跨越提供了宝贵的经验。同时也向世界说明，连续梁转体施工工艺的成熟以及其可操作性比传统的方法具有显著的优点，非常值得推广。

参考文献：

[1] 王峰. 转体连续梁上跨高速铁路施工安全防护综合技术优化应用[J]. 铁道建筑技术， 2014， （6）.

[2] 袁定安. 武咸城际铁路连续梁跨武广高速铁路转体施工技术[J]. 铁道标准设计， 2012， （4）.

[3] 文妮. 跨武广高铁特大桥连续梁转体施工技术[J]. 交通标准化， 2013， （2）：81-84.