T型刚构桥转体施工的研究与应用

王秋环 胡光虎

（1、十堰市双环公路建设有限公司，湖北 十堰 442000 2、湖北省十堰市城区公路管理局，湖北 十堰 442000）

1 工程概况

桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置制作(浇筑或拼接)成型后,通过转体就位的一种施工方法。某地区跨京沪高速公路大桥总长926.8m，在京沪高速公路里程桩K121+500处与京沪高速公路顺时针斜交102°跨越。本桥桥跨设置为东、西引桥共25跨30m先简支后连续组合箱梁，中间主桥为170m长的T型刚构变截面连续箱梁（47.5+75+47.5m），单幅桥面总宽22m（不分左右幅），主跨75m一跨跨越京沪高速公路（预期双向8车道）。在京沪高速公路现有交通十分繁忙的状况下，主桥采用在高速公路外的两侧主墩分别实施悬臂转体、在高速公路中央分隔带上空合龙的方案。该转体桥仅仅是在转体和中跨合龙时，需要进行很短暂的交通限速管制，基本上不影响现有高速路交通，体现了转体桥具有在某些特殊条件下实施空中跨越的独特优势。

2 与普通挂篮施工T型刚构桥的结构设计比较

转体桥与普通挂篮施工的T型刚构桥相比，二者的桩基础和上部变截面连续箱梁自身结构受力和施工过程的受力特点基本相同，略有不同点在于：大部分转体桥可以从地面搭设现浇支架施工悬臂箱梁，而可以不受挂篮施工时其每节段设计长度限制和在悬臂施工期间悬臂两头总体不平衡重量的严格限制，因此，在悬臂施工阶段转体施工比挂篮施工更安全、更快速。

T型刚构桥的转体施工与普通挂篮施工的结构设计主要不同点在承台和墩柱下部结构。

本转体桥主墩设计为双排实体纺锤形，双排实体墩之间用空中系梁连接，形成平面尺寸较大的组合主墩，墩顶设4个钢盆式支座，以利于抵抗转体时悬臂梁与墩顶之间产生的较大水平剪力和对墩柱的竖向扭矩。

为满足转体施工需要，本桥承台分为上下两层形成上下转盘，上下承台之间竖向间隙0.2m，下承台包含一个直径3.0m的磨心和一根中心固定轴销，上承台包含一个与磨心相磨合的磨盖。下承台面上设有直径5.2m的四氟板圆形滑道，上承台对称设两长条圆弧形支腿支在下承台的四氟板滑道上，并在上承台砼沿支腿方向设有水平预应力。

对转体及其平衡稳定性的设计处理

在上下承台之间设置球铰，将磨心与磨盖之间磨合顺滑，加润滑剂，测定其间的摩擦系数，确定转动动力力偶。对上承台施加足够的水平对称力偶，使整个桥体转动。

随着上部悬臂梁荷载的不断增加引起结构的细微变形，磨心与磨盖之间的密贴程度随之不断变化，所以磨心与磨盖之间开始并不是标准的半圆密贴关系。另外，磨心与磨盖之间的受压是逐步增加的，磨心与磨盖的砼强度必须按最不利的局部受压强度设计。

在下承台设滑道，在上承台设支腿支在滑道上。本转体桥的支腿与滑道之间是密贴设计的，不留空隙，虽然增加了转动摩擦阻力，但是，对转体时悬臂梁的平衡稳定和悬臂高程控制是很有利的。

3 转体桥施工技术特点和应该注意的细节

3.1 总体施工顺序：桩基础→下承台及转体滑道→磨心浇注→磨盖浇注→旋转磨合→上承台浇注及上下承台之间的临时稳固→主墩柱及两边辅墩→支架现浇0#块及0#块与墩柱之间的临时固结→对称支架现浇或挂篮悬浇1#~7#块，同期支架现浇完成两个辅墩边跨段9#块→转体施工→上下承台浇注固定并拆除0#块与墩柱之间的临时固结→施工两个边跨合龙段→中跨合龙→结束

3.2 下承台（下转盘）施工

承台基坑开挖及钢筋砼施工均为普通施工，主要不同点及必需注意的施工细节：

四氟板滑道的水平度、平整度至关重要，四氟板贴面也不能空鼓。沿转体旋转方向只能出现向下的负公差。

磨心砼采取的是用母线器现浇方法，安装旋转球面刮尺，人工抹面。成型后按照设计图画分层同心圆，分别测量标高，高出的部位用砂轮机打磨，各点的高差不超过0.5mm。由于自然河砂中有的大颗粒成份很坚硬，不利于以后的磨合工序，所以必须将河砂过筛清洗，剔除大颗粒砂。

在磨心的顶中心设置严格垂直的覬100转动轴心钢棒是十分必要的。

在下承台侧壁对称预埋两付用于固定转体用连续千斤顶支架的钢板；在下承台平面预留转体时辅助千斤顶反座力砼墩的插筋。

3.3 磨盖浇注及磨心与磨盖的磨合施工

注意磨心和磨盖不是同心圆，磨盖的半径比磨心的略大，使磨盖的边缘约10cm的裙边与磨心不密贴，此裙边用几层油毛毡约5mm厚隔离。

浇注磨盖时，磨盖与磨心之间涂抹一层厚的黄油隔离即可，不要用油毛毡隔离，以后磨合剔除时很麻烦。

磨心与磨盖的磨合是一个细致的工艺，周边砌水塘将磨心部分泡起来，用卷扬机拖钢丝绳反复旋转磨合、再把磨盖提起来清洗，这样反复多次操作完成。

磨合好之后，在磨心表面均匀涂抹3-5mm厚润滑脂，将各处密封，确保磨合面不进水、不进杂物。

3.4 上承台（上转盘）施工

注意上承台平面尺寸的布置角度，必须与上部悬臂箱梁相对应保持一致，但可以根据实际地形稍微调整转体的角度。

上承台与下承台之间有20cm的空隙，在磨盖之外的部分用黄沙、油毛毡铺垫作为底模。

由于本桥的上承台支腿与下滑道之间密贴不留空隙，所以在转动时必须另外考虑支腿（不锈钢板）与滑道（四氟板）之间的摩阻力。对滑道面层刷一层黄油和油毛毡防止上承台支腿砼浇筑时漏浆与滑道粘接。

3.5 悬臂箱梁节段施工

本桥的悬臂箱梁沿高速公路两侧外顺道布置，转体角度78°。每墩共分0#~7#对称节段，全部节段均为地面搭建钢管支架现浇。

转体桥与普通连续刚构相比较，要更加严格控制各节段箱梁的砼实际用量，确保悬臂两头的重量和力矩对称、重心居中，这是关系到转体是否可行的关键要素。

对于悬臂较长的箱梁，由于日照温差引起的温度应力原因，悬臂顶面标高存在下挠和向上恢复交替产生的现象，挂篮施工可以不考虑这一因素，而支架现浇就必然面临新老砼界面的相对变形问题，这就要求支架和底模有足够的刚度并密贴顶紧，以抵抗温度应力额外产生的向下压力，使新老砼界面不产生相对变形而产生拉应力。

4 对T构桥转体施工的技术工作体会

从实际操作下来看，转体桥是对高速公路交通干扰最小的桥梁跨越方案，整个施工过程除了交警几次必要的例行执勤外，对高速路正常通行几乎没有任何影响，高速公路主管单位对此非常满意。因此，在跨越交通很繁忙并有严格净空限制的高速公路、铁路、高速铁路和某些特殊地段的市政道路，转体桥方案对现有交通的干扰相对较小，对桥下交通安全几乎没有影响，在这方面比其它桥型具有很大的优势。

本转体桥的转体动力系统采用2组对称的连续千斤顶和2组对称的辅助千斤顶，目前看是非常科学合理的施工方案，转体过程非常平稳、连续不间断，速度很快，降低了工程风险。

由于可以在地面搭支架现浇，没受到挂篮施工的局限，悬臂箱梁的节段设计完全可以把现在每节段5m长，改设计为10~15m一段，这样可以缩短总的施工工期。

本桥设计的上下承台之间在转体到位之后，仅仅灌注素砼，上下承台之间没有钢筋连接。从地震等特殊结构受力角度看，如果能把上下承台用预埋的精轧螺纹钢（施加预应力）连接起来似乎更合理一些。

[1]张联燕,程懋方.桥梁转体施工[M].北京:人民交通出版社,2003.1~88.

[2]陈克坚.水柏铁路北盘江大桥转体施工设计关键技术[J].铁道标准设计,2004(9):55~58.

[3]徐升桥,任为东,李艳明,等.丫髻沙大桥主桥施工关键技术研究[J].铁道标准设计,2001(6):8~12.

[4]薛军,任文祥.T形刚构大纵坡弯斜箱梁桥水平转体施工技术[J].铁道标准设计,2005(8):33~37.