淺談橋梁轉(zhuǎn)體施工在公鐵立交工程中的應(yīng)用

1、    淺談橋梁轉(zhuǎn)體施工在公鐵立交工程中的應(yīng)用    陶偉峰摘要:橋梁轉(zhuǎn)體施工是指將橋梁結(jié)構(gòu)本身做施工設(shè)施,利用滑道及轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)轉(zhuǎn)體就位的一種施工方法。本文主要介紹公鐵立交工程中轉(zhuǎn)體橋設(shè)計(jì)的形式和用連續(xù)千斤頂實(shí)施轉(zhuǎn)體施工的技術(shù)要點(diǎn),并探討橋梁轉(zhuǎn)體施工在未來(lái)的發(fā)展。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)體橋；轉(zhuǎn)體施工技術(shù)；探討1、引言為滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和交通運(yùn)輸需求，國(guó)家近幾年大力發(fā)展高速公路和高速鐵路。尤其高速鐵路的建成運(yùn)營(yíng)對(duì)公鐵立交工程施工安全要求明顯提高。鐵路的提速及高速公路的大量建設(shè)對(duì)公路跨越既有鐵路采用架梁或懸澆的原有施工方案造成較大的影響，橋梁轉(zhuǎn)體施工在這種背景下優(yōu)勢(shì)逐漸顯

2、現(xiàn)。2、轉(zhuǎn)體橋的優(yōu)點(diǎn)1）相對(duì)采用公路下穿既有鐵路方式和架橋機(jī)架梁或懸臂施工方式，轉(zhuǎn)體橋的優(yōu)點(diǎn)是鐵路要點(diǎn)時(shí)間短，對(duì)既有鐵路干擾小，安全性高。2）采用混凝土軸心轉(zhuǎn)體施工，轉(zhuǎn)體工藝簡(jiǎn)便易行，轉(zhuǎn)體重量全部由橋墩球面混凝土軸心承受，承載力大，轉(zhuǎn)動(dòng)安全、平衡、可靠。3）可將半孔上部結(jié)構(gòu)整體預(yù)制，預(yù)制時(shí)間短，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，整體性強(qiáng)，更能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能的合理性。4）施工工藝和所用施工機(jī)械簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)體時(shí)僅需兩盤(pán)絞磨、幾組滑輪即可使上部結(jié)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)體就位，簡(jiǎn)便易行，易于掌握，便于推廣。3、轉(zhuǎn)體橋施工關(guān)鍵技術(shù)3.1 轉(zhuǎn)體橋的橋面形式及轉(zhuǎn)體球鉸的位置。轉(zhuǎn)體橋的橋面形式主要考慮橋的總體質(zhì)量進(jìn)行考慮，橋面一般采用單

3、幅橋，如果橋體質(zhì)量較大，可考慮采用雙幅橋。轉(zhuǎn)體橋的轉(zhuǎn)體球鉸的位置設(shè)置一般也是考慮橋的總體質(zhì)量，另外還需考慮橋的墩高。一般情況球鉸設(shè)在承臺(tái)上。如果是高橋墩，橋體質(zhì)量較大，可考慮將球鉸設(shè)在橋墩中部，以減少預(yù)制過(guò)程與轉(zhuǎn)體過(guò)程就位誤差的積累。3.2主墩轉(zhuǎn)盤(pán)施工3.2.1下轉(zhuǎn)盤(pán)施工。轉(zhuǎn)體下盤(pán)（轉(zhuǎn)體大承臺(tái)）為支承轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)全部重量的基礎(chǔ)，轉(zhuǎn)體完成后，與上轉(zhuǎn)盤(pán)共同形成橋梁基礎(chǔ)。下轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的下球鉸、保險(xiǎn)撐腳環(huán)形滑道及轉(zhuǎn)體拽拉千斤頂反力座等。根據(jù)控制球鉸及下滑道的安裝精度的要求，轉(zhuǎn)體大承臺(tái)的澆注分三次完成。在承臺(tái)底和側(cè)面四周鋼筋綁扎綁扎完畢，并在混凝土頂面預(yù)埋滑道和下球鉸骨架安裝角鋼后進(jìn)行第一次混凝土澆

4、筑；第二次混凝土澆筑至承臺(tái)頂面；第三次混凝土澆筑千斤頂反力座和轉(zhuǎn)體牽引反力座。3.2.2球鉸安裝1）安裝下球鉸。下球鉸骨架固定牢固后，吊裝下球鉸使其放在骨架上，對(duì)其進(jìn)行對(duì)中和調(diào)平。對(duì)中和調(diào)平滿足要求后，將調(diào)整螺栓固定。2）安裝上球鉸。（1）在下球鉸上安裝四氟乙烯片，四氟乙烯片在工廠內(nèi)進(jìn)行安裝調(diào)試后編好號(hào)碼，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)號(hào)入座。（2）在下球鉸上涂黃油和四氟乙烯粉，使其均勻的充滿滑動(dòng)片之間的空隙，并略高于頂面，嚴(yán)禁雜物侵入。并在上球鉸球面上也均勻的涂一層黃油和四氟乙烯粉，安裝上球鉸精確定位，并臨時(shí)鎖定限位并通過(guò)定位銷軸使其上下球鉸中心重合。3.2.3撐腳的安裝每個(gè)轉(zhuǎn)體有成對(duì)的撐腳,每個(gè)撐腳由鋼管混凝土圓

5、柱狀結(jié)構(gòu)組成。對(duì)應(yīng)上轉(zhuǎn)盤(pán)的撐腳，下轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)有下滑道及千斤頂反力座，千斤頂反力座用于轉(zhuǎn)體的啟動(dòng)、止動(dòng)、姿態(tài)微調(diào)等。3.2.4上轉(zhuǎn)盤(pán)安裝上轉(zhuǎn)盤(pán)是轉(zhuǎn)體的重要結(jié)構(gòu)，在整個(gè)轉(zhuǎn)體過(guò)程中形成一個(gè)多向、立體的受力狀態(tài)，上盤(pán)布有縱、橫、豎三向預(yù)應(yīng)力鋼筋。上轉(zhuǎn)盤(pán)是球鉸、撐腳與上盤(pán)相連接的部分，也是轉(zhuǎn)體牽引力直接施加的部位，轉(zhuǎn)體內(nèi)預(yù)埋轉(zhuǎn)體牽引索，牽引索外露部分圓順地纏繞在轉(zhuǎn)盤(pán)周圍，互不干擾地?cái)R置于預(yù)埋鋼筋上。上轉(zhuǎn)盤(pán)施工時(shí)預(yù)埋豎向預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)埋鋼絞線，每束鋼絞線采用并排布置，作為轉(zhuǎn)體牽引束。鋼絞線預(yù)埋方向和牽引方向一致，然后澆筑混凝土。3.3轉(zhuǎn)體施工3.3.1轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備1)箱梁的平衡稱重。在試轉(zhuǎn)體前拆除排架，在排架拆

6、除過(guò)程中在箱梁端部向中墩方向留5米作為轉(zhuǎn)體橋稱重的工作平臺(tái)。轉(zhuǎn)體橋稱重采用手動(dòng)千斤頂和位移傳感器相結(jié)合的方式進(jìn)行，稱重時(shí)通過(guò)位移傳感器和千斤頂對(duì)梁端撓度進(jìn)行應(yīng)力和應(yīng)變雙控，在位移傳感器讀數(shù)一致的情況下，測(cè)得的千斤頂儀表值之差即箱梁兩側(cè)懸臂重力差。2)轉(zhuǎn)體的氣候條件要求。轉(zhuǎn)體前一周與氣象部門(mén)及時(shí)溝通，保證轉(zhuǎn)體時(shí)風(fēng)力小于5級(jí)。3)設(shè)備測(cè)試。（1）轉(zhuǎn)體過(guò)程中的液壓及電器設(shè)備出廠前要進(jìn)行測(cè)試和標(biāo)定，并在廠內(nèi)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）設(shè)備安裝就位。按設(shè)備平面布置圖將設(shè)備安裝就位，連接好主控臺(tái)、泵站、千斤頂間的信號(hào)線，接好泵站與千斤頂間的油路，連接主控臺(tái)、泵站電源。（3）設(shè)備空載試運(yùn)行。根據(jù)千斤頂施力值反算出各泵

7、站油壓值，按此油壓值調(diào)整好泵站的最大允許油壓，空載試運(yùn)行，并檢查設(shè)備運(yùn)行是否正常。（4）安裝牽引索。將預(yù)埋好的鋼絞線牽引索順著牽引方向繞上轉(zhuǎn)盤(pán)后穿過(guò)千斤頂，并用千斤頂?shù)膴A緊裝置夾持住，對(duì)鋼絞線預(yù)緊，并使同一束牽引索各鋼絞線持力基本一致。（5）拆除上、下轉(zhuǎn)盤(pán)間的固定裝置及支墊，清理滑道，并涂潤(rùn)滑油以減小摩阻力。（6）防超轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的準(zhǔn)備。在平轉(zhuǎn)就位處應(yīng)設(shè)置限位機(jī)構(gòu)，防止轉(zhuǎn)體到位后繼續(xù)往前走。（7）輔助頂推措施的準(zhǔn)備。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，將轉(zhuǎn)體千斤頂對(duì)稱、水平地安放到合適的反力座上，根據(jù)需要在啟動(dòng)、止動(dòng)、姿態(tài)微調(diào)時(shí)使用。4）試轉(zhuǎn)。（1）預(yù)緊鋼絞線。用千斤頂將鋼絞線逐根預(yù)緊，預(yù)緊應(yīng)采取對(duì)稱進(jìn)行的方式，并應(yīng)重復(fù)

8、數(shù)次，以保證各根鋼絞線受力均勻。（2）打開(kāi)主控臺(tái)及泵站電源，啟動(dòng)泵站，用主控臺(tái)控制兩臺(tái)千斤頂同時(shí)施力試轉(zhuǎn)。若不能轉(zhuǎn)動(dòng)，則施以事先準(zhǔn)備好的輔助頂推千斤頂同時(shí)出力，以克服超靜摩阻力來(lái)啟動(dòng)橋梁轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）試轉(zhuǎn)時(shí)，記錄試轉(zhuǎn)時(shí)間和速度，根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果比對(duì)進(jìn)行調(diào)整轉(zhuǎn)速。3.3.2正式轉(zhuǎn)體。1）液壓控制系統(tǒng)、鐵路要點(diǎn)審批、氣象條件、結(jié)構(gòu)物等全部就緒并滿足轉(zhuǎn)體要求，各崗位人員到位，先讓輔助頂達(dá)到預(yù)定噸位后，啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備，并使其在“自動(dòng)”狀態(tài)下運(yùn)行。2）設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，時(shí)刻注意觀察和監(jiān)控動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況及橋面轉(zhuǎn)體情況，防止超轉(zhuǎn)。3.3.3轉(zhuǎn)體就位轉(zhuǎn)體就位采用經(jīng)緯儀中線校正，保證就位位置準(zhǔn)確。轉(zhuǎn)

9、體就位后在撐腳下采用抄墊固定，同時(shí)在環(huán)道方向兩側(cè)采用型鋼加固，保證就位的橋體不發(fā)生偏移。進(jìn)行封盤(pán)混凝土的澆筑，以最短時(shí)間完成轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)固結(jié)。4、橋梁轉(zhuǎn)體施工在未來(lái)的發(fā)展從目前鐵路與公路發(fā)展來(lái)看，今后的鐵路和公路建設(shè)以高速居多。為盡可能減少對(duì)既有鐵路的行車影響，新建橋梁跨越既有鐵路的方案中將把對(duì)既有鐵路的影響大小作為一個(gè)重要因素進(jìn)行考慮。通過(guò)我單位多年上跨橋的實(shí)際操作來(lái)看,轉(zhuǎn)體橋是對(duì)既有鐵路干擾最小的橋梁跨越方案之一,整個(gè)施工過(guò)程除了轉(zhuǎn)體過(guò)程中需要向鐵路部門(mén)申請(qǐng)要點(diǎn)施工外,對(duì)既有鐵路正常通行幾乎沒(méi)有任何影響。因此,在這方面轉(zhuǎn)體橋比其它橋型具有很大的優(yōu)勢(shì)，在今后的跨越既有鐵路的施工方案中可優(yōu)先考慮。參考