春申特大桥钢桁梁转体专项技术探讨

周满兴 上海铁路局工务处

1 工程概况

春申特大桥桥中心铁路里程HYDK001+399，位于上海市松江区境内，与既有沪昆铁路相交16°，全桥位于曲线上，96 m 钢桁梁主桁类型为无竖杆整体节点平行弦三角桁架下承式钢桁结合梁，主桁宽6.6 m，主桁跨度96 m，全长98 m，桁高12.8 m，横桥向支座中心距为6.6 m。由主桁、横梁、上平纵联、桥门架及横联、桥面板等附属设施等部分组成。钢桁梁主体钢结构总重815 t。

2 总体施工方案

图1 钢桁梁拼装及转体施工设计图

春申特大桥18#-19#墩的1-96 m 钢桁梁跨越既有营业线沪昆铁路，与既有线16°斜交。既有沪昆铁路为电气化铁路，是繁忙干线，列车密度大。为减少施工对既有线运营的影响，通过技术比选，钢桁梁采用在既有线旁侧支架法拼装钢桁梁，通过临时设施（拼装用临时墩、19#墩转体定位装置、轨道梁、转体走行机构等）平面转体至设计位置，然后落梁就位的施工方案。钢桁梁拼装及转体施工方案如图1 所示。

3 施工准备及资源配置

施工前探清通信、信号、供电等地下管线数量及线路走向，在地下管线改移完成后再进行施工。

钢桁梁拼装场地工作场地需提前进行换填处理，满足钢桁梁拼装和各种车辆（吊装及运输车辆）的要求。

4 主要临时工程

本工程采用先支架拼装再平面转体法施工，辅助性的临时工程主要有：拼装用临时墩、19#墩转体定位装置、轨道梁、转体走行机构等。

4.1 1#-7#临时墩

4.1.1 基础处理

临时支墩基础拟采用砼扩大基础，每个临时支墩承载力按500 kN 考虑，若原地基承载力达不到要求时，则采用换填强夯法处理。

4.1.2 钢管支墩

春申特大桥96 m 钢梁在19#墩～8#临时墩采用膺架法、汽车吊机就地拼装，除利用已修建的19#墩作为钢梁拼装支承 墩 外 ， 还 需 要 在E2、E4、E6、E8、E6′、E4′、E2′、E0′、EE2、EE4、EE6、EE8、EE6′、EE4′、EE2′、EE0′ 处搭设16 个 临时 支墩，临时支墩拟采用φ325 钢管，每个临时支墩由4 根钢管桩做立柱、平面联结用10 角钢，单个临时墩平面尺寸为1.5m×2.5 m，顶部设2 组I28 工字钢横桥向分配梁组成，用于支承钢梁下弦节点。

4.1.3 墩顶布置

1#-7#临时墩在钢管桩顶部设2 组I28 工字钢横桥向分配梁组成，用于支承钢梁下弦节点。

4.2 8#临时墩

4.2.1 基础处理

因8#临时支墩为所有临时墩里的关键，综合考虑，地基处理采用1.0 m 钻孔桩。钻孔灌注桩施工采用回旋钻成孔，钢筋笼采用集中分段制作，运至孔位后钻机下放。采用两次清孔工艺，导管灌注水下混凝土成桩。

经地基所需承载力计算，钻孔桩入土深度为：L=2.73 m+9.9+6.1=18.73 m，桩长取19 m。

4.2.2 承台施工

混凝土承台尺寸采用10.1 m×5.6 m×1.0 m，混凝土标号C30。承台底标高与既有线路肩标高基本一致，承台开挖深度尽量小。承台中预埋的预埋件位置准确。

4.2.3 墩柱施工

8#临时墩经综合考虑整个系统的稳定性及中间一节滑道支撑点位置，采用混凝土结构。

4.2.4 墩顶布置

8#临时墩靠近既有线一排钢支墩及新增加的靠近既有线侧的53 cm 宽混凝土作为新滑道的支撑点。该处作为受压构件，混凝土顶面共设三层钢筋网片，最上面一层钢筋网片和钢支墩顶分配梁焊接连接。

5 滑道梁

滑道梁分三节（9 181 mm+19 460 mm+7 707 mm），总长36 348 mm。

跨越既有沪昆铁路的滑道梁（19.46 m）采用钢箱梁，采用Q345C 制作,重55 t；截面为2.4×1.55 m 箱型结构，计算跨径19.46 m。箱型截面高1 550 mm，宽2 400 mm；顶板厚36 mm，底板厚26 mm，腹板厚16 mm，为增强面板的稳定性，顶板设角钢∠160×100×16 加劲肋，腹板、底板设 δ16 钢板加劲肋；钢桁梁每隔580 mm 设一道24 mm 厚的横隔板。纵向加劲肋在横隔板处断开。

6 转体走行机构

转体采用千斤顶顶推行走，整个由滑槽、滑船、顶推千斤顶、反力座等构成。转体走行系统如图2。

图2 转体走行系统剖面图

6.1 滑船

滑船采用φ676×50 mm 圆形MGE 高分子材料和钢板制作，滑船安装于钢桁梁支座钢板下部的φ700×12 mm 钢管限位槽内，滑船与支座钢板采用限位联接。

6.2 滑槽

滑船在滑道板上走行，滑道板按走行的轨迹制作成圆弧形结构，两侧设置侧挡限位。滑道板采用δ16Q235+316 不锈钢复合板作为滑道面，滑道宽740 mm；

侧挡高50 mm，同样采用δ16Q235+316 不锈钢复合板作为侧挡面，侧挡后隔段设置加劲肋板。

两侧两段滑槽在滑道梁吊装完成后设置。

6.3 顶推千斤顶

转体采用千斤顶顶推行走，采用100 t 液压千斤顶施加顶推力。千斤顶前端设球铰，保证在千斤顶顶推前进的过程中，随时可以微调方向，减小切向分力。

6.4 反力座

在滑道面板上设置φ60 mm 销孔，销孔共设两排，两排销孔间距880 mm（中心到中心距离）。两销孔连线垂直于走行圆弧轨迹。

顶推反力装置由2 个反力座和一道2I36 分配梁组成。所有反力牛腿及分配梁跟随千斤顶向前移动，反力座利用销轴和滑道梁固定。销轴采用40Cr 材质。

7 19#墩顶转体定位装置

19#墩顶在两垫石中心设置预埋件，设置一个水平旋转固定体系，用内径φ410、φ435 两种规格的无缝钢管阴阳扣套接，形成一个旋转支点，阴口与预埋件焊接固定，阳头设置一组夹板与端横梁下翼缘螺丝固定（此旋转支点只受水平力）。因整个钢管比较高，自由度比较大，所以阴口钢管下半截(1.0 m)用C30 混凝土（2.0×2.0×1.0 m）进行包裹，阳头钢管内灌注C30 混凝土以提高其强度。

在两垫石顶处设置2 个钢垫座，垫座的顶部支承钢梁，底部设置划船和不锈钢复合板板做为旋转滑移面。

8 转体

滑道板、滑板、千斤顶等设施安装完成后，施工封锁时间内实施转体。钢桁梁转体角度16°，共需要走行的实际距离为26.7 m。

在转体过程中，时时测量监控，及时通过千斤顶位置调整钢桁梁走行方向。在钢桁梁即将到位时，要放慢速度，确保钢桁梁准确到位。

9 落梁

转体完成后实施落梁，落梁采用钢支墩配合大吨位千斤顶进行，18#、19#墩顶个设置四个支墩，两个支座垫石上个设置一个，下弦纵梁内侧顶梁处个设置一个。千斤顶放在下弦纵梁内侧顶梁处两个支墩上。

由于落梁高度较高，为保证安全性，采用一台油泵控制两台千斤顶，以确保落梁同步。落梁时两端交替进行，不能两端同时落梁，每次落梁两端高差不得超过30 cm。在落梁过程中，严格控制千斤顶回缩量，如有异常立刻停止落梁。

落梁用钢支墩用I28 工字钢制作，井字形布置。调节段用I14 工字钢制作或钢板。

钢桁梁架设至设计位置时，根据支座中心十字线精确调整对位后，如有纵横向偏差时需调整。钢垫块在钢梁垫石处超垫好钢梁后，在弦杆起顶处加上纵横移工具，启动千斤顶纵横向移动，直至对位。

10 总结

本文以春申特大桥1-96 m 钢桁梁转体跨越沪昆铁路为例，通过既有线旁支架法拼装钢桁梁，设置临时设施，平面转体至设计位置，落梁就位等施工关键步骤的介绍，对钢桁梁转体专项技术进行了基本的探讨。通过钢桁梁转体技术，保证了既有线铁路运输安全，减少了施工对运输生产的影响，对影响既有线的桥梁施工具有重大意义。