跨太中银1—（48+48）mT构转体施工技术

张谱

摘要：跨太中银铁路特大桥在DK226+388.3与DK226+393.42处以1联（48+48）m预应力混凝土T构转体分别跨越太中银铁路左、右线，转体总重量7128.5t，本文从该工程的工程概况、施工工艺流程以及转体实施等方面对转体施工技术要点进行了阐述。

关键词：桥梁；T构；转体施工；关键工序；精确就位

一、引言

DK226+221.15跨太中银铁路特大桥位于陕西省榆林市靖边县杨桥畔镇境内，分别上跨龙眼水库、太中银铁路、204省道及青银高速公路。本桥在55-57#墩以1联（48+48）m预应力混凝土T构转体跨越太中银铁路。55#、57#墩为连续梁边墩，56#墩为主跨墩。

该T构转体先平行既有线铁路挂篮悬臂浇筑施工，然后水平转动至设计线路位置。转体梁长度为93.6m，T构两端为1.95m长边跨现浇段，T构水平转角61°48′23″，顺时针方向旋转，转体重量7128.5t，与铁路限界最近处10.80m。

如何保障该转体上、下转盘施工的精度以及对转体试转、正式转体的控制是本工程施工的重难点，本文结合现场实际施工情况，从方案的选定及实施对现场施工的过程控制展开论述，以供有类似工点施工参考。

二、转体体系施工

转体体系由转动支承体系、转动牵引系统、防倾保险体系、限位装置四部分组成，转台结构由下转盘、球铰及上轉盘组成。

（一）下承台施工

转体下承台结构尺寸为14.6×14.6×3m，为确保球铰及滑道安装精度，下承台共分三次浇注完成。

1.下承台第一次浇注高度为1.8m，为便于安装下球铰及滑道骨架，混凝土浇筑时需在下球铰骨架下方预埋L50*50*5mm角钢、在滑道骨架立筋下方预埋Φ25螺纹钢。

2.绑扎反力座、下转盘钢筋，安装滑道骨架及下球铰，试装滑道钢板、上球铰，精度满足要求后，焊接并固定骨架，进行第二次浇筑混凝土，浇注混凝土高度为1.2m。混凝土浇筑过程中需注意对预留槽混凝土高度加强控制。

3.绑扎下滑道、球铰预留槽钢筋并安装滑道钢板，滑道钢板表面平整度不大于0.5mm，第三次浇筑预留槽混凝土（滑道钢板下部和下球铰预留槽），同时浇筑牵引反力座及千斤顶反力座混凝土。

（二）球铰安装

转动体系的核心结构是直径3.5m的75000KN级球铰，其承担着转体的全部重量，是转体的转动支撑体系。

1.球铰下盘定位支架安装

转体下承台第一次混凝土浇注完成后，安装下球铰定位支架。

2.球铰下盘安装

吊装球铰下盘放在定位支架上并进行对中和调平，要求球铰中心的横、纵向误差均不大于1mm；球铰圆周顶面处各点高程误差不大于1mm，下球铰各点处球面偏差不大于0.85mm。

3.安插定位销

在球铰下盘预埋轴套中插入球铰定位销（φ270mm×930mm）组成球铰定位轴。

4.镶嵌聚四氟乙烯复合夹层滑片

安装完成定位销后，进行聚四氟乙烯复合夹层滑片安装。安装完成后要求各滑动块顶面应位于同一球面上，误差不大于0.2mm。

5.涂抹黄油四氟乙烯粉

安装完成聚四氟乙烯滑片后，将黄油四氟乙烯粉均匀涂抹在滑片间。黄油和四氟乙烯粉的重量比为120：1。

6.球铰上盘安装

安装前先将球铰上盘起吊，并调整好球铰上盘水平确保不倾斜，使其对准定位销后套入定位销缓慢下放直至落到球铰下盘上，再人工进行试转，确认球铰上盘转动自如后临时对球铰上下盘进行锁定。

7.密封球铰上下盘吻合面

临时锁定限位球铰上、下盘后，立即对球铰上、下盘吻合面外周用封口胶带缠绕密封。

（三）撑脚及砂箱安装

为增强转体实施过程中结构的稳定性，防止上部结构发生较大倾斜，沿转动中心半径为R=4500mm的圆周在上转盘底面设置6对撑脚，撑角由直径800mm圆形钢管填充C50补偿收缩混凝土组成，视为转体实施的防倾保险体系。

1.撑脚安装

撑角为在30mm厚扇形钢板上焊接1570mm高钢管，在撑脚内填充微膨胀混凝土，不锈钢板与撑脚底部间预留20mm间隙并填充石英砂。施工时需确保撑脚底部平面高差不大于2mm。

2.砂箱安装

滑道上均匀布置6对（12个）砂箱，砂箱每个理论承重300t，直径500mm，。每个砂箱内需填充满石英砂并挤压密实。

（四）上转盘施工

上转盘分上、下部两部分，下部为直径10.4m、0.8m高的圆柱台，其中预埋两束关于转盘中心对称的牵引索；上部为10.8×14.4×2m矩形台，施工时预埋纵、横及竖向预应力筋，强度及弹模符合要求后进行预应力张拉、压浆施工。

三、梁体施工

（一）墩柱施工

56#墩为平面尺寸5×8m，壁厚1.4m，高16m矩形空心墩。分三次进行浇筑。

（二）梁体施工

1.梁体施工简介

（48+48）m预应力混凝土T构转体施工共分11个悬浇节段，节段长3.5～4.0m，最大块重148.7t。主墩施工完后，搭设支架，预压并施工0#块，张拉并压浆完成；在0#块上拼装三角挂篮，悬臂对称浇筑1～11#标准段；悬浇段完成后，通过桥梁转体结构，使桥梁就位，在边墩支架上完成12#块施工。

主梁为等宽变高的单箱单室直腹板箱梁，施工工艺为：搭设0#块支架→支架预压→铺设模板、绑扎0#块钢筋、浇筑0#块混凝土→混凝土强度及弹模达到设计要求后预应力张拉→预应力孔道压浆→挂篮拼装→挂篮预压→悬臂段施工→转体→边跨现浇段施工。

2.梁体施工设计优化

原设计梁体为23个节段，边跨现浇段长4.75m，计划采用支架法施工，对既有线造成安全隐患较大。为最大限度降低对既有线造成的影响，经过对现场实际勘察以及对设计图纸的分析，提出将边跨现浇段4.75m变更为两个节段的提议，即增加11#节段，长度为2.8m，边跨现浇段12#块长度调整为1.95m，可直接在墩顶施工。

四、转体施工

（一）施工前准备

清除砂箱中石英砂，拆除砂箱；拆除临时刚性锁；拆除撑角锁定，转盘施工时撑脚下部预留2cm高度采用楔形块临时锁定，临时锁定拆除完成后，对称解除对撑脚的锁定，并彻底清除撑脚与滑道之间的杂物。

（二）不平衡称重及配重

称重试验主要是测试转体系统上部结构因施工、设计等因素产生的不平衡力矩、轉体系统的摩擦系数等，球铰转动测试不平衡力矩通过测试刚体位移突变的方法进行。

1.称重准备

主梁完成全部悬臂节段施工，相应部位桥面防撞护栏已按施工要求完成，桥面荷载及杂物全部清理干净；桥墩转盘位置处的支架拆除，滑道清理干净；在指定位置安装称重千斤顶、压力传感器及配套的垫块等，释放砂箱中的砂粒，拆除砂箱。在上转盘指定位置处安装百分表；称重前对梁体变形和应力进行测量。

2.起顶

正式开始起顶前，对各百分表的初始值进行读数并做好记录。此外对四周撑脚位置进行标记，测量撑脚位置底缘线距离滑道表面的初始距离。根据监控单位计算控制组的指令，实施分级加载，每一级加载到位后跟踪测试各百分表读数并记录，同时观测记录各撑脚位置处标记点至滑道表面的距离并记录。

3.落顶

根据监控单位计算控制组的指令，实施分级卸载，每一级卸载到位后跟踪测试各百分表或位移计读数并记录，同时观测记录各撑脚位置处标记点至滑道表面的距离并记录。

4.配重

经现场换算后确定最终需要施加的配重量，根据监控指令完成配重块的施加，计划在小里程40m处配重30t。

（三）试转

根据设计要求，转体的转动速度≤0.02rad/min，换算成角度约为1.15o/min。转体角度最大为61.80°，其中试转角度为10°。

1.试转准备

（1）试转前在撑脚下部垫入厚度为5mm厚四氟板，减小撑脚与滑道之间的摩擦力。

（2）检查牵引反力座等受力部位混凝土表面有无裂纹，检查牵引钢绞线束与转盘切线水平是否同轴布置，保持滑道清洁。

（3）根据转盘直径，定做转角刻度盘，粘贴在转盘转台上，用以读取转体转动角度。

（4）设备准备

根据转体需求，调试安装转体牵引设备。

2.试转实施

正式试转，试转角度为10o，试转分两部分，第一部分为匀速转动，匀速转动角度为0-6o；第二部分为点动转动，转动角度为6-10o。

3.试转数据收集

（1）试转过程中静止启动所需最大牵引力。

（2）试转过程中转动过程的最大牵引力。

（3）转体速度控制在每分钟转速为0.57o/min，测定牵引索的伸长值。

（4）采取点动方式进行控制操作，收集点动数据。

（四）正式转体

1.准备工作

（1）与铁路局提前要点，确定施工封锁时间；

（2）所有操作及管理人员到位，设备安装成功；

（3）在边墩55、57#墩放出中线，并在中线方向固定竖直角钢，在56#墩11#块顶板、底板放出中线，并沿中线方向固定钢筋指针。观察到指针即将重合时改为手动控制转体转动。

2.转体实施

接触网停电及线路封锁后由转体总指挥下令开始转体，各检测点工作人员就位，对桥梁设置的观测基点的位移、球铰、滑道进行实时监测，有异常情况及时通过对讲机向控制台汇报。

转动至设计位置1m时根据现场的工况适当降低转动速度，距设计位置0.5m时采用点动牵引法就位，点动时长根据试转时测得数据确定。

桥面两端中心轴线距设计位置2m内时，监测点人员开始向控制台报告转动数据，每10cm报告一次；在30cm内，每1cm报告一次；在5cm内，必须每1mm报告一次，以便指挥台指挥人员及时掌握转体情况，利于向操作台下达操作指令，使转体精确就位到设计位置。

若由于测量误差或转动惯性，在进行复测时发现梁体超转，可用力偶助推系统（两台助推千斤顶组成），反向顶动撑脚，使转体返转至设计位置。

3.转体完成

转体精确就位且姿态调整符合要求后，立刻固定各撑脚位置，焊接上下转盘预留钢筋，浇筑封固混凝土，在最短的时间完成上下转盘固结施工。同时施工边跨现浇段12#块。

五、结束语

转体施工可有效减少新建工程对既有工程的影响，减少跨线施工安全隐患，在今后铁路建设领域将逐步呈现常态化。转体施工技术要点如下：

（一）球铰安装精度控制。

（二）球铰及滑道下混凝土浇筑质量控制。

（三）梁体施工过程中线型监控精度应充分考虑各类影响因素。

（四）转体分两阶段进行，试转与正式转体，在确保转体时间充裕的同时减少对既有铁路行车的影响。

（五）转体试转过程中需做好数据的收集工作；正式转体时需加强监控，根据试转数据确定点动参数，确保转体精确就位。

（六）施工过程中，严格遵守铁路局临近既有线施工各项安全管理规定，做好安全防护。

跨太中银1-（48+48）mT构整个施工及转体过程安全、高质、高效。希望可以为类似桥梁工程的施工提供帮助和指导。

参考文献：

[1]新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程跨太中银铁路特大桥相关设计图纸及施工方案.

[2]蒙华铁路MHTJ-3标段四工区（48+48）m转体施工技术交底及作业指导书.

（作者单位：中铁四局集团第四工程有限公司）