公路跨铁路转体桥施工关键技术分析

张汉涛

（铁正检测科技有限公司，济南250000）

1 引言

公路与铁路干线立交时，如果仍采用传统的施工方案直接在铁路上方进行公路桥梁施工，会导致铁路线路停运，因而，在实际施工中通常会采用转体桥施工技术。对此，本文主要结合省道107扶杨眉公路陇海铁路分离式立交桥转体桥施工情况，对公路跨铁路转体桥施工的关键技术与控制要点进行分析。

2 转体桥施工概述

作为新型的桥梁施工技术，转体桥施工技术最初通常被应用于山谷、大河等自然环境中的桥梁施工，可以很好地弥补施工条件中存在的不足。而后，伴随施工技术的不断发展以及该技术具有的简单、方便等优势，使该技术逐渐被应用到众多桥梁工程建设中。从转体桥施工技术目前的发展情况来看，该技术在桥梁建设中已经得到了比较广泛的应用；从其技术优势上来看，转体桥施工技术能够被有效地应用于跨越山谷、河流铁路以及一些交通密集段公路的桥梁建设中；从技术原理方面来看，转体桥施工技术主要是将桥体与原来设计的桥梁轴线间设置一定程度的偏离，在桥梁结构建设成形后，再通过桥梁转体，得到与原来桥梁轴线吻合的完整桥梁结构。

3 工程概况

在省道107扶杨眉公路陇海铁路分离式立交桥转体桥施工中，其孔跨布置为2×45m T构箱梁，桥体全长90m。新建桥梁与既有铁路交角为90°，位于陇海铁路绛帐站与杨凌站区间，桥体其他参数如表1所示。

表1桥体参数

在具体施工中，需对整幅结构进行布置，首先要沿着铁路方向在陇海铁路北侧现浇满堂支架，并在现浇筑完成后通过整幅桥转体完成施工。结合以上参数进行设计施工，待转体就位后，还需要在满堂支架两侧4.45m范围内设置防护栏和防护网。球铰部分主要由上、下球铰以及球铰间四氟乙烯板、固定钢销、下球铰钢骨架共同组成，球铰直径3.7m。同时，还需要在上转盘下设8个由2个直径为0.8m，厚度0.016m的钢管组成的撑脚，此钢管内还需灌注C50微膨胀混凝土。另外，撑脚下需设置宽1.2m、中心半径3.65m的滑道，滑道两侧需安置8组千斤顶反力座，并在转盘外侧设置一组牵引反力座。

4 公路跨铁路转体桥施工关键技术分析

在公路跨铁路转体桥施工过程中，主要的转体结构是施工的关键，而这一部分主要可分为转体体系施工以及转体施工。本次施工的转动体系为平转法转动体系，施工步骤如下：（1）下转盘施工，并要在其中预留预埋设施；（2）先安装球铰以及外滑道，然后安装下球铰；（3）安装聚四氟乙烯滑块以及中心定位轴钢棒；（4）先安装上球铰，然后再安装上转盘撑脚；（5）先针对上转盘展开施工，然后进行墩身施工与现浇梁施工；（6）所有安装与施工步骤完毕后，开始进行桥梁转体操作；（7）待桥梁转体到位后对上下转盘进行封固，整个施工完成[1]。

针对转体桥的整个施工过程来分析，可以发现其中需要进行控制的关键技术要点主要包含以下3个方面。

4.1 球铰施工

在桥梁工程中，球铰是转体桥施工中最为关键的结构。首先，在安装球铰及滑道骨架定位的过程中，转动系统是施工的关键部分。转动系统是转体结构向下传递荷载的直接承担者，直接关系着转体施工的成功与否。而鉴于球铰的核心作用，在制作球铰的过程中对精度的要求非常高，通常需控制其球面曲率均匀，边缘各点高程差≤1mm，镶嵌的四氟板块顶面需在同一球面且误差≤1mm。本次桥梁设计中下转盘尺寸为11.9m×11.9m，高3.2m，要分2次浇筑混凝土，第一次浇筑到下球铰型钢骨架底，等安装完滑道与下球铰之后才能再次进行浇筑。第一次浇筑完毕后，需结合测量放样定位出支撑架设计中心点对支撑架进行定位。其次是对下球铰的安装。在下转盘球铰进入施工现场后需要对其进行检查，主要需注意下转盘球铰表面的椭圆度等结构参数与设计加工要求是否符合。在现场组装下转盘球铰的过程中，需要调整螺栓安装，这一部分主要为螺栓连接。然后检查下转盘球铰中心十字线，这一环节需要多次复核、校验，需将中心偏差控制在1mm以内。然后借助千斤顶与调整螺栓悬吊下转盘球铰，然后调整螺杆上下转动对标高进行调整。在准确定位与调整后，还要借助拓普康AT-G2型精密水平仪、全站仪对下转盘球铰的标高、中心进行再次核查，确认无误后通过拧紧螺栓固定。

4.2 滑道施工

在转体桥的转动系统中，滑道与撑脚是确保安全的基本保障，由于两侧间隙非常小，导致在转体桥施工中对滑道系统安装的精度需求非常高，结合相关设计规范来看，要求滑道钢板局部平整度满足相对高差不能超过2mm。在本次转体桥施工中，将滑道宽度设置为1.2m，3.65m的中心半径则采用8块24mm厚的钢板拼装而成。在骨架上组装的滑道钢板需选择80个断面作为测量点，其中的每个断面需要在左右各布置一个可调螺[2]。首先需采用普通水准仪将其初调为2mm，然后在采用精密水准仪与可调螺杆进行精调，将其调整到最终的位置后需要将螺丝拧紧，并将钢板间的缝隙焊接饱满、打磨平顺，以确保滑道钢板符合安装需求。此外，滑道钢板是一个厚度相对较小而面积较大的柔性体，因而在运输中必须采取防护措施，吊装时也需要多点起吊，避免导致钢板变形，对施工精度产生影响。

4.3 转体稳定性施工

为确保转体施工的稳定性，在混凝土的浇筑过程中，通常采用从中心向四周浇筑的顺序进行。浇筑前需搭设工作平台，施工人员在平台上作业的过程中为避免对其产生扰动，通常可采用橡胶锤对球铰进行不断敲打，确保球铰下浇筑的混凝土能达到一定的密实度。另外，浇筑混凝土前，还需要遮盖下球铰，避免其他杂物落入，浇筑后要满足混凝土顶板低于球铰边缘约1cm，避免雨水等杂物侵入，污染球铰。在浇筑的混凝土强度达到一定要求后，需要对下球铰进行清理，并将生锈部分打磨光滑，使用吸尘器清理销轴以及四氟乙烯块内的杂物。然后开始安装上球铰。具体的安装步骤如下：（1）安装销轴，这一过程中需将黄油聚四乙粉填充至销轴孔内，直至有黄油溢出，同时还需要多次对销轴的中心进行测量，确认无误后在外露的销轴上涂满黄油聚四乙；（2）在安放好定位销后，镶嵌四氟乙烯滑动块。要确保无任何杂物后才能对号安装；（3）涂抹完黄油四氟乙烯粉后，为避免落入杂物，要尽快安装上球铰；（4）在上球铰安装就位后，需要转动上球铰2周，既保证了对黄油与四乙烯粉的均匀搅拌，也验证了球铰转动的顺利与否。在上下盘锁定限位后，还需要用封口胶带将球铰上下盘吻合面外周严密封起，避免泥沙雨水等进入球铰摩擦面内，确保转体稳定。

5 结语

综上，桥梁转体施工技术主要是借助桥梁结构本身以及钢板做的施工设施，通过摩擦系数很小的滑道设计以及转盘结构设计，利用简单设备预制拼装而成的桥梁结构，通过对本次公路跨铁路转体桥施工技术的研究，可以为每一个施工环节中的技术要点控制提供借鉴，从而全面提升转体桥施工的安全性与稳定性。