跨既有线转体桥转体系统关键施工技术

张军平（中铁二十局集团第五工程有限公司，昆明650200）

跨既有线转体桥转体系统关键施工技术

张军平
（中铁二十局集团第五工程有限公司，昆明650200）

主要论述了定型成套球铰的安装施工工艺及控制要点，严格按照规范对球铰的安装进行控制。对球铰重要部位，如上下盘、撑脚、沙箱等结合转体角度进行了精确定位，同时对沙箱预压、上下盘临时固结设计了简易的施工方法。

球铰；转体；安装

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.056

1 工程概况

沪昆客专某特大桥位于云南省曲靖市马龙县境内，起讫里程为 D1K1064+436.587～D1K1065+335.15，全桥长898.563m，中心里程为D1K1065+029，主墩16#墩～17#墩，孔跨结构为（60+100+60）m连续悬浇梁，以40°角斜跨贵昆既有线，采用沿既有线两侧进行悬臂浇筑施工，平行转体40°合拢施工。16#墩高14.5m，17#墩高13.5m，连续梁块中支点处梁高7.85m。既有铁路、转体前线路相关位置关系见图1。转体后与既有线的立面关系图，见图2。

转体系统由上盘、下承台、上下球铰、撑脚、滑道、牵引系统组成，转体系统以球铰支承为主，撑脚起控制转体稳定的作用。转体系统设计承载力75000kN，设计最大偏心0.2m，采用牵引系统施加转动力矩。

图1 新建线路与既有线的平面位置关系

图2 连续梁转体后与既有线的立面位置关系

2 钢球铰制作与安装

球铰采用LQJ75000型，球铰由上球铰、下球铰、摩擦副、上套筒、下套筒、销轴、下球铰骨架组成，球铰的球面板采用Q345钢板。球铰摩擦副采用填充聚四氟乙烯复合夹层滑片（LR516），滑片容许应力不小于100MPa，滑动摩擦系数不大于0.03（脂润滑）。球铰平面半径1.7m，球面半径8m

2.1 制造精度控制

1)下球铰安装应预埋球铰骨架，骨架角钢顶面相对高差小于5mm，下球铰由螺母调整校平，球铰平面相对高差小于0.5mm。

2)安装上球铰时，要求上下球铰形心轴、转动轴务必重合，其误差不大于1mm。

3)其顶面任意2处误差不超过1mm；球铰旋转中心必须与设计位置一致，其误差：顺桥向不大于±1mm，横桥向不大于±1.5mm。

2.2 球铰安装

2.2.1 安装下球铰

下球铰骨架固定牢固后,下球铰放置于已架好的底座骨架上，底座要有足够的强度和刚度，避免施工时干扰球铰，造成球铰位移。精调球铰位置及球面，保证销轴套管竖直，球面周圈在同一水平面上。球铰周围顶面处各点相对误差不大于1mm，固定调整螺栓，盖住中心销轴套管口[1]。

浇筑混凝土。将混凝土灌注于底座中，混凝土面至下球铰外圆略低时为止，通过下球铰留有的振捣孔对混凝土进行振捣，排出混凝土中的气体，使混凝土密实。

2.2.2 聚四氟乙烯片的安装及涂抹黄油

下球铰精确安装定位后，开始聚四氟乙烯滑动片的安装。安装前，先将下球铰顶面清理干净，用小型吹风机将球面吹干净。黄油与四氟粉按重量比120:1的比例，配制混合好。在中心销轴套管中放入黄油四氟粉，然后将销轴放到套管中，放置时注意保证中心销轴竖直并与周围间隙一致。

在下球铰球面上由内到外安装聚四氟乙烯滑板，严格按照滑片编号放入固定的凹槽中，完毕后将黄油四氟粉填至下球铰凹球面上，填满聚四氟乙烯滑板之间的间隙，黄油面与四氟滑板面相平。整个安装过程注意保持球面清洁，不要将杂物带到球面上。滑动片安装完成后，各滑动片顶面应位于同一平面上，其误差不大于0.6mm。

2.2.3 上球铰的吊装

转动中心轴安装完毕后，将上球铰吊起，在凸球面上抹涂一层黄油四氟粉，将上球铰对准中心销轴轻落至下球铰上，用拉链葫芦微调上球铰位置，使之水平并与下球铰外圈间隙一致。去除被挤出的多余的黄油。用宽胶带纸将上下球铰边缘的缝隙密封，等待使用[2]。具体施工步骤见图3。

图3 球铰施工步骤图

3 上盘施工

3.1 撑脚施工

撑脚采用钢管混凝土结构，Q345d钢管厚度14mm，外径70cm，内填C50微膨胀混凝土。钢管下设3cm厚钢走板，走板下设5mm四氟乙烯板，走板底面加工精度为3级。

撑脚是转体系统的保险装置，8个撑脚对称分布于圆形转盘一周。撑脚下方设有0.7m宽的滑道，转体时，撑脚在滑道上方平稳移动。要求整个滑道面在一个水平面上，滑道顶面相对标高误差不大于5mm；滑道顶面平整度不大于0.5mm/m；其相对高差不大于2mm。

钢管内灌注C50微膨胀混凝土，在下盘混凝土施工完成后，进行撑脚的施工，首先在撑脚下方设置钢楔，支垫高度满足设计要求。固定牢固以后，浇筑膨胀混凝土。

3.2 砂箱施工

每个滑道上布置16个砂箱，砂箱直径为500mm，每个理论承重30t，用来支承上转盘和上部结构的重量,同时起到稳定上转盘作用。首先采用试验用细砂，保证含泥量小于1%。细砂晾晒干燥，依次装入砂箱。砂箱装砂至比设计高度高出5～8mm时进行预压。砂箱预压采用现场加工的简易预压装置，见图4。将砂箱放入其中，砂箱顶部放入千斤顶，开始加压，直至满足设计压力时取出，换下一个砂箱。

图4 砂箱预压简易反力架

4 转动体系施工

4.1 牵引动力系统

牵引系统由2台QDCL2000型连续转体千斤顶、2台YTB液压泵站和1台LSDKC(A)-8主控台通过高压油管和电缆线连接组成转体动力系统[3,4]。

4.2 牵引索安装

转体上盘埋设有2束钢绞线，每束钢绞线由12根强度等级为1860MPa的15.24mm钢绞线组成。预埋的牵引索依次排列缠绕后，穿过QDCL2000型连续转体千斤顶。穿过千斤顶后，按先内层后外层的原则，逐根对钢绞线预紧，预紧力由10kN逐根降至5kN，最后利用千斤顶在2MPa油压下对该束钢绞线整体预紧，使同一束牵引索每根钢绞线受力基本一致。为保证2台千斤顶同步工作，千斤顶油泵应并联，对两侧转体力偶进行均衡控制，确保转体系统的稳定运转，转体动力系统应具有自动控制和手动控制2种功能[5,6]。

牵引索的固定端预埋入上盘混凝土内，P型锚具锚固，作为牵引索固定端，预埋入上盘长度2m以上。每束钢绞线采用左、右旋转根数各一半，同时在千斤顶反力座设钢绞线分丝板，分丝板应与反力座相对固定，不得转动，及时做好成品保护。转动系统剖面图及上转盘俯视图如图5、图6所示。

图5 转体系统剖面图

图6 上转盘俯视图

4.3 试转调试

在上球铰安装完毕后，进行一次预转体试验，然后浇筑上转盘与墩身混凝土。采用人工进行试转，顺时针转动3圈，逆时针转动2圈。保证将上下球铰之间的黄油被挤出来。

5 上盘混凝土施工

5.1 上转盘施工

圆柱形转盘施工中，上盘内预埋转体钢绞线，预埋端采用P型锚具，并圆顺地将将同一对索的锚固端对称于圆心，索的预埋高度和牵引方向一致，在上盘混凝土施工时，在钢绞线位置每隔1m长度预留凸出5cm的2根钢筋头，以便在转体前将钢绞线卡入其中。每对索的出口点对称于转盘中心[7]。

5.2 注意事项

球铰范围内预应力筋锚固端要采取密封措施，以免混凝土进入管道。

根据设计要求钢套管(球铰定位销轴)顶预留压浆孔和一排气孔,以备转体完成后往套管中压入微膨胀混凝土,在上转盘中预留压浆管道。上转盘球铰钢箱内灌入微膨胀混凝土。

钢撑脚微膨胀混凝土施工完成后，绑扎上转盘钢筋，并支模浇筑，为了转体前保证整个桥墩及悬臂梁的稳定性，采取临时固定上下转盘的措施，采用直径32mm的精轧螺纹钢将上下转盘临时焊接起来，在转体时割断。

【1】胡娟.客运专线大跨度拱桥转体施工方案研究[J].铁道建筑,2010 (8):39-42.

【2】姚海涛.转体桥施工控制要点分析[J].交通标准化，2013（2）：138-141.

【3】任庆国.苗兰弟.马伟.跨线桥转体施工技术研究任[J].江苏建筑职业技术学院学报,2016(1):22-25.

【4】袁可.桥梁转体施工的关键控制点分析[J].铁道建筑技术,2016(5): 9-11.

【5】华冰.连续梁桥转体施工中转体结构的设置和安装[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2016(2):1-5.

【6】张彦光.郑徐铁路客运专线大吨位桥梁转体施工技术[J].施工技术，2016（增刊）：261-264.

【7】杨自政.客运专线转体桥球铰封固混凝土施工技术[J].铁道标准设计,2011(7):37-40.

KeyTechnology of Existing Railway Rotating Bridge Swivel System

ZHANGJun-ping
（No.5engineeringLimitedcompanyofCR20G,Kunming650200，China）

The article describes installation technology and control key points of spherical hinge.Strictly according railway code tocontrol the installation of spherical hinge，for important parts of spherical hinge such as Bottom-top rotary table，shore、sandbox andcombined with the rotation angle of the precise positioning，and for sandbox preload , the Bottom-top rotary table temporaryconsolidationdesigneda simple constructionmethods.

sphericalhinge；rotarytable；installation

U448.21+5

B

1007-9467（2016）12-0183-04

2016-09-07

张军平（1984～），男，陕西西安人，工程师，从事路桥施工技术管理与研究。