微子跨公铁立交桥转体施工

周志强

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

1 工程概况

山西省长治市长安高速环城公路上跨邯长铁路立交桥工程，位于山西省长治市邯长铁路微子镇站内，为长安高速公路的控制性工程，上跨既有邯长铁路、远期规划铁路以及既有207国道。

桥位处既有邯长铁路里程K200+965.1处于铁路斜交，交角为69.6°。桥梁设计为双向四车道外加紧急停车带，主桥为全幅桥，桥梁全长755.08 m，桥宽26.0 m，桥梁上部结构为单箱双室斜腹板截面，主桥为（72+120+72）m连续箱梁，桥面结构为整体结构形式，转体段长度2×59 m，中间现浇合龙段长2 m，边跨现浇段13 m，钻孔灌注桩基础，主桥桥墩为空心墩，转体法施工。设计车载为公路-I级。

图1 主桥总体布置图

2 主要施工工序

（1）钻孔灌注桩基础施工。

（2）承台施工及转体体系安装。

（3）墩台盖梁施工。

（4）现浇箱梁施工。

（5）转体。

（6）主桥合拢。

3 转体体系安装

3.1 球铰安装

3.1.1 安装下球铰

施工中要精确安装下球铰，下球铰精密对位后进行锁定。在混凝土灌注前将球铰中心轴的预埋套筒精确定位并固定，以便中心轴的转动。下球铰骨架固定牢固后，吊装下球铰使其放在骨架上，对其进行对中和调平，对中要求下球铰中心，纵横向误差不大于1 mm，施工采用十字线对中法，水平调整先使用普通水平议调平，然后使用精密水准仪调平，使其球铰周围顶面处各点相对误差不大于1 mm，然后固定调整螺栓。

图2 转体结构平面图

3.1.2 安装上球铰

在下球铰上安装四氟乙烯片，四氟乙烯片φ60 mm×20 mm规格，允许应力100 MPa，四氟乙烯片在工厂内进行安装调试后编好号码，现场对号入座，安装时把下球铰表面和安装孔内清理干净，安装后要求顶面在同一球面上其误差不大于1 mm；上球铰精确定位并临时锁定限位，上下球铰吻合面外周用胶带缠绕密封，防止混凝土浆或其他杂物进入球铰摩擦面，球铰安装顶口务必水平，其顶面任两点误差不大于1 mm，球铰转动中心务必位于设计位置，其误差：顺桥向±1 mm；横桥向±1.5 mm。

3.2 转体上盘撑脚与滑道安装

上盘撑脚为转体时支撑转体结构平稳的保险腿。从转体时保险腿的受力情况考虑，转台对称的两个保险腿之间的中心线与上盘纵向中心线重合，使8个保险腿对称分布于纵轴线的两侧。在撑脚的下方设有1.3 m宽的滑道，滑道半径为5 m，转体时保险撑脚可在滑道内滑动，以保持转体结构平稳。要求整个滑道面在一个水平面上，其相对高差不大于2 mm。每个上盘下设有8个撑脚，每个撑脚为双圆柱形，下设30 mm厚钢板。双圆柱为两个φ800 mm×24 mm的钢管，内灌C50微膨胀混凝土。在下盘混凝土灌注完成上球铰安装就位时即安装撑脚，并在撑脚走板下支垫6 mm钢板。

上盘纵、横向预应力筋采用60根19-Φ15.2钢绞线，采用单端张拉，张拉端采用M15-15P锚具，锚固端采用M15─15P锚具，张拉控制应力1 395 MPa。预应力孔道均用波纹管制孔，波纹管用钢筋定位网定位，张拉后及时封锚压浆。竖向预应力筋采用Φ32冷拉Ⅳ级精轧螺纹钢筋，轧丝锚。采用无粘结套管体系，在上盘顶面单端张拉，张拉控制应力706.5MPa，锚固端埋在上盘底混凝土里。

4 箱梁施工

箱梁采用分节段浇注，转体部分箱梁在转体前平行于既有铁路满堂支架预制，在转体前将防撞栏板等附属结构施工完成，以避免转体就位后还有影响营业线的施工作业。箱梁采用支架现浇法施工，并分段张拉预应力，主要施工工序有：排架基础施工、预制箱梁排架搭设、支架预压、箱梁及附属结构砼施工。

5 转体施工

箱梁的“T”施工完成之后，拆除承台底模，本桥采用中心转体，采用4台100 t的千斤顶，两组千斤顶对磨心形成力偶，顶推上承台转动，直到转体到位。顶推过程应适时检测千斤顶读数，并注意观测4个角的标高，及时报告观测的结果，控制好桥梁中线，防止转动过位，转体结束后零时固定上下转盘。再固结上下转盘以后，完成全桥合拢。

根据设计构造的特点，转体过程中，转体的全部重量由球铰承担，但转体结构受外界条件或施工的影响容易出现倾斜。因此，须设置内环保险腿和调整倾斜的千斤顶。限位控制体系包括转体限位和微调装置，主要作用为转体结构转动到位出现偏差后需要对转体进行限位和调整使用。

牵引系统转体总重量W为123000kN，静摩擦力为123000kN，动摩擦力为6 150 kN，按转体拽拉力计算公式：

T=2/3×（R·W·μ）/D

得：牵引力T=2/3×（R·W·μ静）/D=1 453.6 kN

T=2/3×（R·W·μ动）/D=726.8 kN

其中球铰平面半径R为195cm，转体总重量W为123000kN，转台直径D取1 100 cm；静摩擦系数按μ取0.1，动摩擦系数按μ取0.05。

6 主桥合拢施工

转体旋转到位后，经过认真对转体箱梁各细部的认真检查，确认满足相关要求后，即可固定箱梁四角风缆，组织边跨、合拢段施工。

合拢段混凝土拟在支架上立模进行浇注，为克服支架下陷及梁体温度变形造成合拢段混凝土开裂这一现象，拟对支架进行预压处理，并设置合拢段水平撑架。在合拢段现浇混凝土达到设计强度以后，对边跨、合拢段进行预应力钢束进行张拉，完成体系转换。箱梁边跨合拢段施工，尤其是预应力体系转换是控制全桥受力状态和成型的关键工序，因此预应力施工要在外界温度20℃左右，严格按照要求施工顺序进行预应力施工。

7 结束语

转体施工的成败取决于转体系统设置的是否精确可靠，转体设施布置是否合理以及转体的动力系统选择是否得当。微子跨公铁立交桥主桥上跨邯长铁路，转体过程只用了1.5 h，一次转体到位，对铁路的运营已经减到最小，对梁高的检测结果显示，梁高的高度变化均小于8 mm。