浅谈张呼客专集宁南特大桥连续梁转体施工

高晓南

摘 要：本文结合新建张呼客运专线4标集宁南特大桥的施工实践，就铁路铁大桥连续梁转体施工的关键工序和技术控制进行了简要介绍。

关键词：客运专线；特大桥；连续梁转体；技术控制

由中铁十九局集团第六工程有限公司承建的集宁南特大桥，中心里程：DK164+020.780，桥全长7015.44延长米。本桥在DK160+572.5、DK162+165、DK162+780、DK163+485、DK164+976处分别跨越察哈尔大道、工业大道、国道208、京包线和张集线、二广高速。跨京包铁路处（48+80+48）m 连续梁采用转体施工外，其余均采用挂篮悬浇施工。该桥在跨越集包线、张集线时采用1联（48+80+48）m连续梁，该联连续梁采用挂篮悬臂现浇转体施工。

跨京包线、张集线 （48+80+48）m连续梁采用采用挂篮悬臂浇筑施工。梁部除主墩上的0号块在墩旁托架上现浇和边跨平衡段采用在墩旁支架上现浇外，其余梁段采用挂篮悬臂浇筑，先在主墩墩顶安装支架和托架，在支架和托架上灌注0号段，再对称向两侧顺序灌注各梁段，形成T构。在转体完成后再进行合龙段的施工，合龙顺序按先边跨，后中跨的顺序施工，合龙时采用加设劲性型钢骨架及加设临时预应力束的方法强迫合拢，进行体系转换。

转法转动体系主要有承重系统、顶推系統和平衡系统三大部分构成，承重系统由上转盘、下转盘和转动球铰构成，上转盘支承转体结构，下转盘墩顶相连，通过上转盘相对于下转盘转动，达到转体目的，转体完成后，与上转盘共同形成基础；顶推系统由牵引设备（四台ZLD200型液压、同步自动连续牵引系统（牵引系统由连续千斤顶、液压泵站及控制台组成）形成水平旋转力偶，通过拽拉锚固且缠绕于直径7.7m的转盘周围上的19Φs15.2钢绞线，使得转体系统转动。

1 试转体

正式转动之前，进行试转，全面检查一遍牵引动力系统、转体体系、位控体系、防倾保险体系是否状态良好，检测整个系统的安全可靠性。同时由测量和监控人员对转体系统进行各项初始资料的采集，建立主桥墩转动角速度与梁端转动线速度的关系，准备对转体全过程进行跟踪监测，以便在转动过程中把转动速度控制在要求范围内。

试转的目的：检查、测试泵站电源、液压系统及牵引系统的工作状态；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；以求在正式转体前发现、处理设备的问题和可能出现的不利情况，保证转体的顺利进行。

1.1 试转步骤

⑴预紧钢绞线。用千斤顶将钢绞线逐根以1-5KN的力预紧，预紧应采取对称进行的方式，并应重复数次，以保证各根钢绞线受力均匀。预紧过程中应注意保证钢绞线平行地缠于上转盘上。

⑵合上主控台及泵站电源，启动泵站，用主控台控制两千斤顶同时施力试转。若不能转动，则施以事先准备好的辅助顶推千斤顶同时出力，以克服超常静摩阻力来启动桥梁转动，若还不能启动，则应停止试转，另行研究处理。

1.2 试转时，应做好两项重要数据的测试工作

⑴每分钟转速，即每分钟转动主桥的角度及悬臂端所转动的水平弦线距离，应将转体速度控制在1.2m/min以内。

⑵控制采取点方式操作，测量组应测量每点动一次悬臂端所转动水平弦线距离的数据，以供转体初步到位后，进行精确定位提供操作依据。

试转过程中，应检查转体结构是否平衡稳定，有无故障，关键受力部位是否产生裂纹。如有异常情况，则应停止试转，查明原因并采取相应措施整改后方可继续试转。

2.正式转体就位

2.1试转结束，分析采集的各项数据，对转体实施方案进行修正，方可进行正式转体。整个转体基本采用人工指挥控制，所以，连续梁同步转体必须有统一的指挥机构。转体过程中数据的收集，采用一套严密的监视系统。指挥人员通过监视系统反映的两幅桥的数据资料进行协调指挥，以达到同步的目的。转体结构旋转前要做好人员分工，根据各个关键部位、施工环节，对现场人员做好周密部署，各司其职，分工协作，由现场总指挥统一安排。

2.2 转体施工的外部条件的确认

转体施工日期根据气象部门预报确认可10天内没有大风、暴雨等恶劣天气，且转体当天风速不宜大于10m/s。

2.3 同步转体控制措施

⑴两墩同时启动，现场设同步启动指挥员，用对讲机通讯指挥。

⑵连续千斤顶公称油压相同，转体采用同种型号的两套液压设备，转体时按校验报告提供的参数控制好油表压力。

⑶采用两幅转体同步监测

转体过程中随时观测两个转体的钢绞线是否等速。

2.4 转体监控

⑴转体前在转盘上布置刻度并编号，转体过程中随时观测两个转盘的转过角度是否一致。

⑵在转盘钢绞线上做好标记，观察同一转盘的两根牵引索通过千斤顶是否等速。

⑶转体就位采用2台全站仪观测中线，时刻注意观察桥面转体情况，左右幅梁端每转过1m，向指挥长汇报一次，转体旋转到距设计位置2°时放慢转速，改用手动控制千斤顶。

2.5 防超转限位装置

转体前在转体就位位置安装限位型钢，使型钢与转盘撑脚接触位置即为转体就位位置。

2.6 转体实施

⑴先让辅助千斤顶达到预定吨位，启动动力系统设备，并使其在“自动”状态下运行。

⑵每个转体使用的对称千斤顶的作用力始终保持大小相等、方向相反，以保证上转盘仅承受与摩擦力矩相平衡的动力偶，无倾覆力矩产生。

⑶设备运行过程中，各岗位人员的注意力必须高度集中，时刻注意观察和监控动力系统设备和转体各部位的运行情况。如果出现异常情况，必须立即停机处理，待彻底排除隐患后，方可重新启动设备继续运行。

3.封固转盘

转体精确定位后，注意检查转体高程、轴线偏位是否设计要求，无误后，立即在4个撑脚打入钢楔块，并将其锁定。保证转体单元不再产生位移。清洗底盘上表面，焊接预留钢筋，立模浇筑封固混凝土使上转盘与下转盘连成一体。混凝土浇筑时振捣密实，以保证上、下盘密实连接。

4.转体施工注意事项

4.1 转体抗倾覆预案

理论上，两端受竖向力是平衡的，但由于主梁两端可能的最大不平衡弯矩（包括梁纵向不平衡弯矩和横向不平衡弯矩）、转体时牵引力引起的扭矩以及由此引起的主梁惯性力的影响，转体时存在倾覆趋势可能，为保证转体稳定，采取以下措施：

⑴墩顶设临时支座并设置受力钢筋，将连续梁与桥墩进行临时固结，保证T构的稳定。

⑵利用撑脚的作用，采取相应的措施，消除不平衡弯矩，确保施工安全。

⑶在连续梁顶放置水箱，在轉体过程中观测悬臂端高程的变化，若产生不平衡弯矩，则一端箱梁悬臂端翘起，往该端水箱里注水，直至产生的不平衡弯矩消除。

⑷为平衡曲线梁体的不平衡弯矩，将转动中心设一定的横向预偏心。

4.2 转体施工操作注意事项

⑴穿钢绞线时注意不能交叉、打搅和扭转，所用的钢绞线应尽量左、右旋均布；

⑵前后顶的行程开关位置要调整好，即不能让行程开关滑板碰坏行程开关，又不能因距离太远而使行程开关不动作；

⑶千斤顶的安装应注意和钢绞线方向一致；

⑷前、后千斤顶进油嘴，回油嘴与泵站的油嘴必须对应好，不能装错；

⑸油管和千斤顶油嘴连接时，接口部位应清洗、擦拭干净。严格防止砂粒、灰尘进入千斤顶；

⑹卸下油管后，千斤顶和泵站的油嘴应加防尘螺帽，以防污泥进入；

⑺控制系统在运行前一定要经过空载联试，确认无问题后方可投入使用；

⑻非系统人员请勿更改接线；

⑼牵引系统操作人员在系统运行过程中严禁站在千斤顶后；

⑽所有工作人员必须严格遵守有关安全施工操作规程。

5 结语

通过对以上关键工序进行了严格的技术控制，新建张呼客运专线4标集宁南特大桥连续梁转体施工合格率100%，完全满足了设计要求，并为今后类似工程积累了重要参数和施工经验。