跨既有线桥梁转体施工控制要点

梁学仕

摘 要：转体是转体桥梁施工的一个重要环节，特别在跨营业线施工过程中，由于转体需要在天窗时间内进行，转体前充分的准备工作和现场明确分工统一协调指挥是转体成功的关键。

关键词：转体；控制要点；数据采集；施工过程

中图分类号：U445 文献标识码：A

1 工程概况

沪昆客运专线云南段TJ2标白水特大桥位于白水镇境内，起迄里程D1K1020+939.4～D1K1022+259.1，全桥长1319.7m，主墩以（56+100+56）m连续梁，以26°角斜跨盘西铁路营业线，由于跨既有铁路，对既有铁路运营影响较大，故设计采用转体施工工艺。转体球铰采用型号为LQJ86000型。球铰由上球铰、下球铰、摩擦副、上套筒、下套筒、轴销、下球铰骨架组成，球铰面板采用Q345钢板，球铰直径为3600mm，球绞设计承载力为8600kN。

2 转体前准备

由于转体桥梁需要从临近既有线位置转至既有线上方合拢，由于施工风险较高，转体施工需要在天窗时间内进行，所以转体施工准备工作和过程控制至关重要。

（1）清理现场

①梁面清理

转体前清理梁面，除配重及必需的测量仪器外，其余物体全部清理干净。

②球铰、滑道清理

由于施工周期较长，在下承台球铰和滑道位置有较多杂物堆积，在转体前要对滑道和球铰进行清理。

（2）配重

根据设计要求，转体前调整结构偏心值不大于0.1m，降低因不平衡力矩造成梁体倾斜风险、减少撑脚与滑道之间的摩擦阻力。同时为防止边、中跨底板预应力配置略有偏差及风荷载等其它因素的影响，导致T构不平衡，在水袋、钢绞线等进行配重，在T构0#块顶预备10t砂袋（每袋不超过100kg，保证人力能够搬运）及4台推车，在箱梁就位后，根据梁端标高采用手推车装运砂袋进行配重，调整箱梁端头标高至设计高度将撑脚固定。

（3）撑脚、砂箱拆除

在落砂箱前，撑脚钢楔需要拆除，砂箱在箱梁施工过程中重量增加会逐渐下沉，钢楔压的比较紧，在拆除时会比较费力，提前考虑拆除的时间，可采用乙炔将支撑钢楔烧掉部分取出；砂箱在拆除时要编号，统一指挥，16个分两批对称拆除，防止拆除时产生冲击力。

（4）牵引索预紧

牽引索钢绞线逐根清理表面的锈迹、油污后，逐根顺次沿着既定索道排列缠绕后，采用8MPa的拉力逐根对钢绞线预紧，使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。

（5）上下盘封固准备

为保证转体后能够及时封固上下盘，减少转体后对T构的扰动，转体就位并临时固结后，立即进行上下盘封固，必须24小时作业，确保在最短的时间内完成封固。

转体前上下盘封固准备工作如下：①上下盘凿毛；②封固用钢筋全部加工完毕；③模板配置完毕。

（6）测点布设

由于该桥位于R=8000m的左偏曲线上，梁体曲桥曲做，为了精确控制转体位置，采用坐标法对转前梁体端头2m处和边跨现浇段置镜点进行线形拟合，以20#墩、21#墩球铰中心为控制轴线，延伸至两端边跨现浇段，将曲线梁体拟合成为直线，方便穿线法测量使用；坐标测量控制采用坐标反测方法与设计坐标比对，求出坐标差判断梁体旋转实时动态变化。

3 试转

试转是转体工作的一个重要环节，主要目的检验操作人员是否明确自己的岗位职责和协同反应能力；测试连续千斤顶加载后的工作性能，并校核油泵控制参数和惯性制动距离。

根据T构与营业线的位置关系，白水特大桥20#梁体试转角度定为3°，此时20#墩T构距轨道中心线3.22m；21#梁体试转角度定为11°，此时29#墩T构距轨道中心线3.19m。

4 试转数据采集及分析

试转是保证转体正常一个重要手段，通过试转确定前期计算的牵引力、制动距离是否与实际一致。

（1）引力

理论计算牵引力为T静=444.4kN；T动=325.2kN实际牵引力T静=409.4kN；T动=231.2kN；与理论数据相差不大。

（2）制动距离确定

理论制动距离24mm，实际点动由于点动制动距离受影响因素较多，且没有一定的规律性，靠理论计算和现场采集数据均不具备指导性，因此限位装置精确地预埋是高质量合龙的关键。

经过严格施工准备，桥梁转体在天窗开始后根据调度命令开始转体施工，在转体过程中利用两个牵引反力座、连续张拉千斤顶，提供转动力偶完成转动过程。转动时严格控制梁端行程速度，角速度不宜大于0.02rad/min，且桥体悬臂端线速度不大于1.5m/min。

（3）匀速转动

根据既定方案，在现场施工负责人的指挥下，张拉人员开动ZLD.B30/31智能顶推泵站开始使千斤顶慢慢加力，直至梁体开始转动。T构起动后慢慢匀速转动，主梁端部水平线速度控0.9188m/min以内，转动过程中测量人员反复观测轴线偏位，梁端部位高程变化。记录匀速转动时油泵压力表的读数。

（4）点动就位

T构平转基本到位（距设计位置弧长约1m处）减速，降低平转速度，距设计弧长位置0.5m处，采取点动操作，并与测量人员配合确认点动操作时梁端位移。转体的精确就位采用上下三重控制，一是在下承台通过刻度盘控制转体时上部箱梁的转动角度；二是上部控制即在转体过程中将全站仪架设在边跨现浇段上，精确测量转体梁端中线点，反算箱梁转体角度；三是根据连续千斤顶自带缠绕在上承台的测距绳反算转体角度。

（5）梁体姿态调整

梁体转动到位后，由于梁体两侧重量不绝对相等，导致梁体端头标高和位置与设计不相符，在转动到位后，根据测量数据对梁体端头的标高和高程采用千斤顶进行姿态调整，保证合拢段精度在允许误差范围。

梁体姿态调整是在梁体基本就位后，采用在下转盘与上转盘之间设置400t张拉千斤顶进行调整，在转体前在现场备用6台400t张拉千斤顶，根据端头测量高程数据偏差进行换算至上下盘距离，安装百分表，记录上转盘升起距离，采用千斤顶顶升，左右偏差也采用同样方式，调整完成后，观测轴线位置，采用连续千斤顶点动微调中心位置，就位准确后支垫和固定撑脚。

合龙的关键。

6 施工过程要点

（1）转体施工前，做好转体施工准备工作，包括转体附属施工、清理滑道、設备测试、封锁现场、搜集天气预报资料、限位装置、辅助顶推装置及试转等工作；

（2）试转结束，分析采集的各项数据，整理出控制转体的详细数据，马上进行正式转体，试转和正式转的间隔时间不要超过24小时；

（3）转体结构旋转前要做好人员分工，根据各个关键部位、施工环节，对现场人员做好周密部署，各司其职，分工协作，由现场总指挥统一安排；

（4）液压控制系统、线路封锁、气象条件、结构物等全部就绪并满足转体要求，各岗位人员到位，转体人员接到指挥长的转体命令后，启动动力系统设备，并随时监控运行情况；

（5）设备运行过程中，各岗位人员的注意力必须高度集中，时刻注意观察和监控动力系统设备的运行情况及桥面转体情况，及时向指挥长汇报，以便控制系统的操作人员能准确掌握转体情况；

（6）在撑脚与承台顶预埋钢板行走环道间的8mm预留间隙内铺垫5mm四氟板。在转体旋转过程中撑脚与滑道间距因受力或荷载不平衡而发生变化时，在偏心对应处垫入四氟板以纠正偏心问题；

（7）转体结构接近设计位置时，进入点动状态，每点动操作一次，测量人员测出转动距离和滑移距离，直至梁体转到设计位置。

（8）转体转动过程中，保证线路封锁后立即开始转动，中间尽量不停止，尽可能节约天窗施工时间。

（9）利用转盘底设置的千斤顶精确地调整梁体端部标高，保证梁体准确就位。

参考文献

[1]张联燕.桥梁转体施工[M].北京：人民交通出版社，2003.

[2]中国船舶重工集团公司第七二五研究所.《转体球铰产品介绍》及相关技术指标[Z].

[3]铁路运营线施工安全管理办法[Z].铁办[2012]280号）第5页.