跨铁路既有线转体桥施工技术研究

潘静

1 工程实例

本项目为跨铁路的主桥施工工作，主跨为168m的T型钢构，将其作为桥梁的主体，施工方法为转体法，梁体的上承台与墩柱体应共同旋转。

2 转体桥的基本原理

主要施工原理和挖掘机铲臂旋转的原理类似，其理论基础即是做轴心运动，以转动轴心的位置为界限，上部分为旋转部分，下部分为固定部分。

3 转体系统的组成

一般转体桥转体的体系由6个部分组合而成，即：墩柱、上球铰、下球铰、四氟乙烯板、撑脚、滑道组合而成为转体结构，牵引系统为转体结构提供动力，两者之间是相辅相成的结构。

3.1 球铰

转体系统组成离不开球铰部分，对该部分的选择必须要慎重考虑，因为这部分是保证转体结构能否牢固的基准，可以说，球铰部分是整个转体结构的骨架，具有一定的支撑作用。

3.2 撑脚

撑脚在转体结构中充当的角色是滑动的支点，只有有了撑脚的部分，转体体系才能够正常运转，当然，撑脚部分一定要选择坚固耐用的才可以，因为撑脚会和混凝土浇筑在一起，是绝对不能出现裂缝现象的。在撑脚钢筋绑扎的过程中，一定要注重结构的设计，重点考虑预应力的部分，通过对混凝土养护和对试块的预压，以此确定好撑脚部分的预应力筋的张拉时间，最终打造出合格坚固的支撑脚。

3.3 牵引动力系统

在转体的过程中，牵引动力系统是整个转体的中心，相当于心脏部分，缺少该部分就无法完成转体的过程。而牵引系统的组成部分是由计算机操控系统所空中控制的，既能够控制住液压表，又能够控制住运转的速度。特别是保证两幅同步进行转体运行。

4 铁路专用线转体桥施工技术研究

4.1 转体桥主要施工工艺流程

一般情况下，转体桥的十点施工工艺流程缺一不可，第一点是施工的准备工作，这是铁路专用桥梁施工过程中的关键点，所以应当做好施工前的准备工作。第二点是钻孔桩柱施工的过程，该步骤主要是在桩基施工前对铁路路基进行防护，并且在施工的过程中采用钻孔桩防护方法。第三点是转体下盘的设计与施工过程。第四点则是钢球铰的安装过程。第五点是对撑脚施工过程。第六点是对上转盘的施工过程。第七点是中墩施工，第八点是对箱梁的施工过程。第九点是对转体进行施工。第十点是对和合龙段、墩柱、盖梁、架梁、桥面附属施工的过程。所有的工艺流程结束之后，一定要将整个流程核查一遍，确保万无一失。转体转动施工工艺流程见图1。

图1 转体转动施工工艺流程图

4.2 转体施工技术要点

4.2.1 试转

在进行试转工作前，要将所有的准备工作都做好。前期主要的准备工作是：在撑脚下面垫上四氟乙烯的垫板，保证在运转的过程中，每个撑脚下面都有一个垫板，同时要再预留出来3个垫板，这样做的目的是为了防止擦脚的情况。在处理好垫板工作以后要对具体的运行数值进行核对，保证每个数值都是正确的，在核对的过程中检查转体系统的牵引设备，从而确保转体能够顺利运行。当完成数据的核对工作以后，要仔细检查转体的内部结构，再次确保转体在运行的过程中不会出现任何的意外事故，对一些主要的承重部件检查的过程中要更为认真和仔细。在检测的过程中如果出现一些紧急情况要立即终止施工，然后派遣专业的技术小组排查故障，只有当故障解决以后才能够继续进行转体。对转体的控制要以实际值为参考，然后相关技术人员再计算出更加合理的结果，将二者进行比较，如果存在一些偏差，就要及时进行调整[1]。

4.2.2 正式转体

在进行正式转体的过程中，需要对一些重点内容进行申报，同时还要检测当天的气候情况，在确定天气因素不会对正式转体造成影响的条件下，派遣专业人员去检测液压系统和转体的内部结构，待一切都检测合格以后，将专业人员派遣到岗位上，此时铁路部门会下达命令，该命令由专业人员传达，当技术人员接收到命令以后就可以正式启动转体系统。在启动的过程中采用分层加载的方式，此时的千斤顶必须要和限定压力保持一致。分级的加载程序具体步骤是：在对千斤顶进行加载的过程中要根据启动值进行加载，当启动的动力达到85%的时候，就可以继续缓慢地加载直到启动的动力达到100%为止。如果在加载的过程中主梁始终都没有发生变化，就需要继续加载，每个级别的加载大小为5%左右，直到主梁发生变化为止。转体平转在运行的过程中，都会有明确的检测时间，因为时间有限，所以两幅桥需要同时进行转体。而转体的速度和角度都有明确规定，只需要按照规定进行调整。整个转体的时间必须在1h内完成。整个设备在运行的过程中相关技术人员要集中注意力来进行观察，根据实际情况对设备的运行过程进行监控，从而确保设备的运行能够正常进行。除了要时刻观察设备的运行情况，还要对轴线和桥梁端部的位移情况进行及时掌握。对15°的时刻要尤为注意，此时要做好相应的数据记录工作。

5 控制同步转体的措施

控制同步转体的具体措施分为以下几种情况。先在转体前进行编号，并且要将监控区域和刻度的变化调整一致。千斤顶在使用过程中要保证油的压力是一样的，而且使用的机器型号也要一样。对钢绞线也要做好相应标识，然后将钢绞线与转体的转速进行比较。如果发现问题要进行及时调整。在具体的施工现场要有专业的技术人员进行指导，从而保证施工的顺利开展，对现场的调度问题要及时做好规划，防止出现混乱的情况。转体施工构造见图2。

图2 转体施工构造图

6 转体施工影响因素控制

6.1 挠度效应影响因素的控制

影响转体施工的主要因素有以下几种：有挠度效应和温度变化等，同时，线型施工监测的内容包括观测并记录挠度和温度等。减小挠度最有效的方法就是增加桥梁的高度。在施工过程中最常用的增加梁高的方法就是张拉预应力钢筋和增加配筋率，这2种方法也是减小挠度的最佳方法[2]。

6.2 温度变化影响的控制

转体施工过程中受温度的影响也是很大的，更重要的是，有时不仅仅只是受温度的影响，更多的是受自然因素的影响，如日照及空气相对湿度的影响，所以在进行正式施工前，一定要派专业的工作人员来考察施工地的自然环境，记录好温度以及湿度的变化值，做到具体问题具体分析[3]。

6.3 倾斜因素的控制

在施工的过程中必须要确保梁体倾斜得到有效的控制。因为有限铁路桥在转体的过程中。会将重力全部集中在球铰上来承担，因此，当量体受到外力的作用下就会产生变形、倾斜的状态，为了避免受到该因素的影响，必须安装一些特殊的装置来解决改问题。比如，安装千斤顶，或者说安装内环保险腿。以此来控制倾斜角度，控制转体的结构重心位置，这也是一项重要的技术手段。可以根据设计原理，推测出结构中心的位置，这样会减少重心出现偏差。用千斤顶进行施加顶力的过程中。先确认好边跨测量后撑脚竖向位移脱空时对应的顶力，反算出转体结构重心位置。

6.4 梁体限位因素的控制

在进行施工的过程中很容易出现转体达到设计的位置时出现偏差的现象。为了降低梁体限位因素的影响，需要从后面2个方面入手进行控制：第一点是从横桥向倾斜限位角度出发进行调整，一般将千斤顶放置到上转盘上部以及下滑道的外侧，呈现出对称的方式安置后，并起顶，而另外一侧需要根据跨铁路桥施工现场的数值进行调整。第二点则是对水平偏转限位的控制，利用该方法才能够减少转体轴线偏离的情况。做好微调工作，将调整后的位置固定好。

7 结语

综上所述，随着时代的不断发展，公路以及铁路的建设越来越完善，在工程施工的过程中转体施工技术在跨越既有线桥中得到了非常广泛的应用，先进的技术为工程的质量提供了保障。传统的浇灌以及搭建梁架的工程技术已经逐渐被淘汰，取而代之的是先进的施工技术。桥梁的转体施工已经是一个较为成熟的技术，随着公路和铁路建设的发展将会得到不断的完善。