转体桥施工工艺深析

贾德旺

摘要：结合转体桥梁的施工实例，通过对上下转盘、球铰、滑道、砂箱等转体结构施工过程的详细阐述，对转体施工工艺进行总结，为同类施工提供借鉴。

关键词：转体结构施工过程工艺总结

中图分类号：U215文献标识码： A

工程概况：

天津市滨海新区津汉高速公路（西外环高速~汉蔡路）四标段，K24+965.351—K25+586.819全桥长621.468米。本桥位于既有津山铁路与铁路斜交72.0°交点处公路里程K25+509.236， 跨径设置主桥采用（2*50m）T构，引桥采用3*30m先简支后连续预应力混凝土小箱梁。

一、转体结构组成

转体结构主要由承重系统、牵引顶推系统和平衡系统三部分构成。承重系统由上转盘、下转盘和转动球铰构成，下转盘为支撑转体结构全部重量的基础,上转盘为预应力体系，是转体结构重要的受力结构，球铰分上、下球铰，上、下球铰间设聚四氟乙烯滑动片并涂黄油四氟粉，转体时，上部整体旋转，下部为固定基础；牵引顶推系统由牵引索、牵引设备、牵引反力座、助推设备、助推反力座构成；平衡系统由结构本身、上转盘的钢管混凝土圆形撑脚、梁顶配重等构成。

二、转体结构施工过程

2.1球铰

球铰由上、下球铰、球铰间镶嵌四氟乙烯滑动片、上下球铰的固定钢销轴、下球铰定位架组成。根据设计要求的球铰参数，进行球铰加工。

球铰是转动支撑系统的承载和转动核心构件，为了提高球铰的加工质量，保证加工精度，球铰工厂化加工。

球铰进场前派专人到厂家进行验收，验收合格后，采用专用运输托架球铰运输球铰至现场。球铰运至施工现场后，组织相关单位人员进行进场验收，检查结果均应符合设计图纸要求。

2.2下转盘施工

下转盘分二个阶段浇注，第一次浇筑混凝土至下球铰定位架底20cm处；球铰和滑道、预埋件、钢筋等安装完成以后，浇筑第二次混凝土。

2.2.1下球铰安装

（1）下球铰定位架安装

下球铰定位架安装采用定位钢筋、定位型钢和调平垫板相结合的方式。下转盘混凝土首次浇筑时，预埋定位钢筋，定位架安装前，将定位架的中心和轴线放出，在定位架底部设置调平垫板，定位架安装时用吊车吊入，然后调整其顶面高程并精确对中，同时安装定位型钢，将定位架与其定位钢筋、定位型钢焊接牢固，最后对定位架中心和高程复测，直至满足设计要求。

（2）下球铰安装

利用球铰定位架及调节螺栓将下球铰悬吊，通过千斤顶调整中心位置，然后依靠千斤顶和调节螺栓调整标高，反复调整直至下球铰的中心和标高满足误差要求。

下球铰精确定位及调整完成后，对下球铰的中心、标高、平整度进行复查；检查合格后将调整螺栓拧紧固定，并将定位架与下球铰之间焊接型钢加强固定。

2.2.2滑道安装

滑道采取分节段拼装，施工时，可将滑道定位架与滑道分开进行安装（滑道定位架施工与下球铰定位架相同），也可将滑道与其定位架整体进行安装。滑道与其定位架安装完成后，利用调节螺栓对滑道进行调整固定。为有效地保证滑道表面的光滑度，待下转盘二次混凝土浇筑完成后，再安装滑道顶面不锈钢板。

2.2.3下转盘混凝土二次浇注

下球铰及滑道安装完成后，安装钢筋、预埋件和模板，进行下转盘混凝土的二次浇注。

关键控制密实度、下球铰和滑道不受扰动、混凝土的收缩不对下球铰和滑道产生影响。采取以下措施：

（1）下球铰设置振捣孔和排气孔分块浇注各肋板区，由中心向四周顺序浇注。

（2）由于滑道下环形钢筋较密，侧向振捣不能保证混凝土密实，在滑道上设置振捣孔。

（3）严格控制浇筑速度、振捣强度、振捣密度，防止球铰、滑道骨架顶浮、变形，导致偏位，并保证混凝土的密实度。

（4）加强混凝土的养护。混凝土凝固后采用中间敲击、边缘观察的方法进行检查，对混凝土收缩产生的间隙用钻孔压浆的方法进行处理。

2.3上转盘施工

上转盘分两次进行浇注。第一次在上球铰、钢撑脚、砂箱、上球铰钢筋及转台钢筋安装完成后，立模浇筑转上球铰混凝土；第二次在安装上转盘其它钢筋、预应力和墩身预埋筋后，浇筑上转盘剩余混凝土。

2.3.1上球铰安装

上球铰安装主要步骤如下：

（1）清理上、下球铰球面，确保滑动面干净光滑。

（2）下球铰凹球面上按照编号由内到外安装聚四氟乙烯滑动片，各滑动片应位于同一球面，误差不大于0.2mm。

（3）将销轴套管四周均匀涂抹聚四氟乙烯粉，安装销轴，将销轴顶部四周涂抹聚四氟乙烯粉，同时在球面上滑动片间涂抹黄油聚四氟乙烯粉，使黄油聚四氟乙烯粉均匀充满滑动片之间的空间，并略高于滑动片顶面。

（4）将上球铰吊装到位，对位后试转上球铰10到15圈，使黄油聚四氟乙烯粉涂面均匀并检验转动效果，然后用千斤顶微调上球铰位置，使其中心与下球铰中心重合并保证水平。

（5）球铰安装完后，在上下球铰之间用黄油聚四氟乙烯粉包裹严密,确保杂物不进入摩擦面。

2.3.2反力座施工

在下球铰安装完成后，绑扎反力座钢筋、立模、浇筑助推反力座和牵引反力座混凝土。

2.3.3撑脚安装

撑脚在工厂整体制造，在上球铰及助推反力座施工完成后安装撑脚，撑脚与滑道之间留有空隙，填石英砂，石英砂四周采用木框定型。

2.3.4砂箱施工

为防止卸架时，撑脚与滑道挤紧，卸不下来，转体前用砂箱代替撑脚作为临时支撑。砂箱内填级配均匀、水洗并烘干的石英砂。使用前对砂箱预压，预压力由砂箱拆除前梁体的纵向最大不平衡弯矩决定。预压后，按设计位置安装。

三、转体前准备

3.1卸架

转体梁部是采用支架现浇施工，转体前需要卸架，卸架按变形由大到小的方向进行，卸架过程中，测量砂箱及梁体变形，如果变形较大，则配重后再卸架。

3.2中跨合拢段吊架安装

由于中跨合拢段位于铁道线路上方，需要在转体前进行安装，中跨合拢段吊架需要设防落物措施，若上跨电气化铁路，需要采取防电措施。安装吊架时，需要在边跨合拢段进行配重。

3.3清理滑道

对上下转盘接茬处混凝土进行凿毛并清理，同时清除撑脚底部的石英砂，在撑脚底板与滑道顶面间隙处垫聚四氟乙烯板并涂抹黄油。

3.4称重试验及配重

转体前对转体结构进行纵、横两个方向的称重试验，测试转体部分的不平衡力矩、偏心矩、摩阻力矩及摩擦系数等参数，作为梁体配重依据，配重的大小应保证转体结构的重心偏移量在5cm以内且不平衡弯矩小于球铰静摩阻力距。

3.5转体设备安装

转体设备在出厂前进行测试和标定，并在施工现场进行试运转。转体设备安装完成后，将预埋好的钢绞线牵引索顺着牵引方向绕上转盘后穿过千斤顶，先逐根顶紧钢绞线，再用牵引千斤顶，顶紧整束钢绞线，使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。

四、转体

4.1试转体

试转的主要作用是对转体系统进行各项初始资料的采集，测试启动、正常转动、停转重新启动及点动状态的牵引力、转速等施工控制数据，以便在正式转体前发现、处理设备存在的问题及可能出现的不利情况，并为正式转体速度提供依据，保证转体的顺利进行。

4.2转体监控

（1）在转台设精度为10′的刻度盘，同时在下转盘顶设固定不动的读数指针，转体过程中进行动态监控。

（2）在转体梁端设置精度为1cm的刻度盘，并标记梁端纵向轴线，转体过程中动态监控。

（3）梁端监控也可以采用全站仪对中线测量监控。

（4）转体监控以梁端监控为准。

4.3正式转体

先使转体结构在“连续状态下”转动，监控小组对梁端进行动态监控，当梁端距离就位差2m以上时，梁端每转动1m，测量人员进行一次报数，之后每0.5m报一次数据。当转体结构梁端距离设计位置60cm左右时，结束连续转动状态，调整梁体标高后，采用点动转体，点动时间根据试转结果确定，每次点动操作，测量人员报轴线走行数据一次，反复循环，直至结构轴线精确就位，然后调整梁体高程至设计要求。转体就位后在撑脚底部打入钢楔块，连接上下转盘之间的钢筋，以保证结构的稳定性。

4.4封固转盘

转体完成后，焊接上下转盘之间的连接钢筋、立模、分两次浇筑C50微膨胀混凝土，将上、下转盘连成一体，以确保封盘混凝土密实。由于直接浇筑混凝土难以保证封盘密实，每次混凝土施工时需在对应的转盘底部设一定数量的注浆管，采用注浆方式确保封盘密实。

五、结论

通过对转体结构施工过程的详细阐述，对转体施工工艺进行了系统全面的总结为同类施工提供借鉴。

参考文献

[1]陈宝春，孙 潮，陈友杰.桥梁转体施工方法在我国的应用与发展.公路交通科技，2001（2）.

[2]张联艳，谭邦明等.桥梁转体施工[M].北京:人民交通出版社，2003.

[3]孙晓林，张红军，梁京波.桥梁转体施工方法及应用[J].河北交通，2006，4.