探析高速铁路桥梁转体施工工艺的控制要点

2018-03-15张勇

科技视界 2018年35期

关键词：高速铁路

张勇

【摘要】针对某高速铁路桥梁工程实际情况，在简述其上部结构转体施工方法的基础上，对转体施工工艺控制进行深入分析，提出施工工艺控制要点。

【关键词】高速铁路；桥梁转体施工；转体施工工艺；施工工艺控制

中图分类号： U445.4 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）35-0170-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.35.073

Analysis on the control points of high-speed railway bridge swivel construction technology

ZHANG Yong

（China Communications Second Public Works Railway Engineering Co.， Ltd.， Xian Shaanxi 715006， China）

【Abstract】In view of the actual situation of a high-speed railway bridge project， on the basis of briefly describing the construction method of the upper structure turning， this paper makes a thorough analysis of the construction technology control of turning， and puts forward the key points of construction technology control.

【Key words】High-speed railway； Bridge swivel construction； Swivel Construction technology； Construction process control

轉体施工目前是一种常用的桥梁上部结构施工方法，尤其是在高速铁路桥梁上跨既有线路施工中，具有易于保证施工施工安全和质量，施工效率高等优势特点，而这一施工方法作用效果能否充分发挥取决于施工工艺控制。

1 工程概况

某高速铁路桥梁上部结构为预应力混凝土连续梁，由于该桥和某既有线路相交，所以为确保既有线路正常、安全运营，避免对既有线路造成影响和干扰，决定采用转体施工的方法。在转体之前，于主墩位置以和既有线路相平行的方案进行悬灌段的浇筑，达到最大悬臂以后，综合考虑既有线路实际运营及天气等各项因素，选择合适的机械设备进行转体。沿逆时针的方向对梁体进行旋转，完成转体后，开始合龙段施工[1]。

平转体系由以下三部分组成：平衡体系、承重体系与顶推牵引体系。其中，承重体系包含上下两个转盘与转动球铰，对于上转盘，其作用在于为转体结构提供支承，而下转盘和桩基础连接，采用相对转动的方式实现转体目标；顶推牵引采用连续和助推千斤顶，辅以反力支座；平衡体系则由本体结构、撑脚、千斤顶和备用水箱组成。

2 转体施工方法

（1）该工程拟采用墩底转体的方法，球铰设置在桥墩和承台间。下转盘和承台的顶面相锚固，上转盘和墩身的底面相锚固。上下两个转盘主要围绕中心轴进行相对转动，同时采用加硅脂或安装滑片等方式减小转动时的摩阻力。

（2）在转体施工中，主要通过将球铰作为中心且呈对称设置的千斤顶来消除由球铰摩阻力形成的力偶，以此确保墩身与箱梁可以旋转到设计要求的位置。

（3）对箱梁进行浇筑以前，应在设计要求的位置埋设螺纹钢，使上下两个转盘实现固结，同时设置楔形钢板对撑脚予以稳固，确保承台和撑脚之间实现临时固结，提高梁体整体抗倾覆性能，以免在浇筑施工中墩身和承台产生相对变位[2]。

（4）在与既有线路相平行的方向对连续梁进行对称现浇，需要采用挂篮完成。

（5）在梁体达到最大悬臂的实际状态后，正式开始转体施工。在转体之前，应将上下两个转盘之间的螺纹钢锯开，并将楔形钢板拆除，再实施转体。

（6）将箱梁转至设计要求的位置后，仍然要利用楔形钢板对撑脚予以稳固，避免转体单元产生位移。然后对底盘的表面进行清洗，焊接所有预留钢筋，同时进行混凝土浇筑，保证上下两个转盘可以形成一体。对合龙段进行浇筑时，应先将墩身和连续梁之间的固结解除，使桥梁达到贯通。

3 施工工艺控制

3.1 工艺流程

桥梁转体施工工艺流程如图1所示。

3.2 施工准备工作

（1）对上下两个转盘间设置的临时支垫进行清理，清除所有可能会对转体造成影响的障碍物。先将撑脚下部垫板拆除，然后在开工前清除前槽口中的所有杂物，保证滑道平整性。

（2）在转体之前，应对支架上可能对转体造成影响的构件进行清理。

（3）对于承台周围坡体，为了给千斤顶提供足够的操作空间，需要对可能影响到转体的坡体实施有针对性处理，确保反力支座有不少于3m的有效操作空间。

（4）中跨悬臂端的预设钢筋实际伸出量不可超过30cm，对超出的部分应进行弯折处理，如果会对后续埋件造成影响，应将其割除。而对于边跨悬臂端的预设钢筋，其伸出量要以支架的悬出尺寸为依据来确定，同时如果有干扰，要进行弯折处理[3]。

（5）上下两个转盘间也应预留钢筋，并做必要的弯折处理，为避免牵引时对钢束造成影响，并为检查和测量工作提供方便，并切实保证施工作业安全，需要根据钢筋的实际情况，结合现场要求进行弯折处理。

（6）设备布置和调试，如对油泵和千斤顶进行调试；对同组千斤顶进行同步性调试。为保证转体能够顺利完成，包含螺丝、油管与密封圈等在内的易损部件必须备用至少一套。

（7）沿牵引方向将钢绞线绕在上转盘以后从千斤顶中穿过，然后利用锚具将其夹紧。先逐个对钢绞线进行预紧，然后使用牵引千斤顶以1MPa的油压预紧整束。将上下两个转盘之间的支垫拆除，开始应力测试，对转体结构的实际受力情况进行检查。

（8）转体结构的偏心情况状态监测和调整需要通过在墩身中设置应变计来实现。如果不平衡弯矩与理论不相符，则会产生倾斜，到撑脚完全着地为止。为有效降低阻力，需要使用砂袋进行配重来调整，尽量降低不平衡弯矩。另外，为使尾跨的重量不小于需悬臂跨，减小安全隐患，需要对配重进行灵活调整。

3.3 转体施工

3.3.1 试转

为保证转体作业安全，需要根据现行技术规范，结合以往工程经验，将悬臂端转体过程中的线速度控制在1.2m/min以内，但不能小于0.8m/rain。经试转，可确定相应的技术参数，掌握牵引完成后，由惯性产生的余转距离，最终为正式转体施工提供可靠的参考借鉴。

3.3.2 卡控时间

以试转速度为依据，对封锁的时间予以分析和分析。同时充分考虑下列工序对应的占用时间：在转体完成后，标高和轴线的标高测量及纠偏时间应达到45min以上；临时锁定的时间应达到15min以上；其它无法准确预见的时间应控制在45min左右[4]。

3.3.3 转体

现场指挥人员下达开始转体的指令以后，油泵的操作人员将开关打开，先以较慢的速度给油，将千斤顶的行程控制在0.1m/min以内，使悬臂端转体过程中，线速度处在0.8m/min-1.2m/min的范围内，同时要保持匀速。在转体时，需要安排专人对结构物进行监督检查，确认是否有异常现象。在转体时，通过吊锤的设置以及和标识间的对比确定转体是否到位，在垂球和标识相距3mm时，立即停止油泵的操作人员将阀门关闭，由惯性使转体到位。此外，在转体即将到位时，需要在反力支座间设置限位型钢，以避免超转。与此同时，人员进场进行检查、纠偏与定位。

3.3.4 纠偏和精度控制

转体时的精度控制即纵轴线控制、标高控制和横坡控制，需要分成三个阶段进行控制。

（1）支架现浇过程中的控制

这一阶段需要按照设计确定的标高，同时结合支架的沉降情况对支架的标高进行设置，并对梁顶实际标高予以严格控制。对于纵横轴线，需要根据墩身的轴线进行放样控制。

（2）转体精度初始控制

这一阶段的重点是对纵轴线进行控制，在转体之前，要在下转盘上设置理论轴线，然后悬吊重量为5kg的垂球。在轉体时，根据标识与垂球间距对转体精度进行初步控制，在垂球和标识相距3mm时，立即停止油泵的操作人员将阀门关闭，由惯性使转体到位。

（3）转体精度精确调整

完成转动且保持稳定以后，开始精确调整。首先，使用千斤顶进行手动打顶，开始纵轴线的调整；然后在横轴线处安装千斤顶，通过低侧顶起来调整横断面实际标高；再采用相同的方法对纵向标高予以调整；最后对纵轴线进行检查校核。在所有精度指标都满足设计要求后，利用限位型钢对平面位置进行固定，于撑脚和滑道间设置钢楔子，使调整以后的标高能够满足要求。封铰和临时锁定以后，对连接钢筋进行调直与焊接，对封固混凝土进行立模现浇，确保上转盘能和底盘形成整体。

3.4 施工注意事项

（1）转动球铰可以分成上下两部分，应采用由专业厂家提供的成套产品，根据厂家提出的要求予以安装。

（2）上转盘处应设置8个对称的撑脚，然后在撑脚下部布置宽度为0.8m的滑道，确保所有滑道都处在同一水平面上，将高差控制在0.5mm以内，保证光滑性，不能有杂物。

（3）在施工过程中进行牵引索的设置时应注意相同索锚固段必须处于同一直线，且与圆心相对称，预埋高度应与牵引方向完全一致。施工时应做好钢绞线保护，避免锈蚀与损坏。

（4）考虑到上下转盘为大体积混凝土，所以在施工过程中应采取有效措施进行裂缝的控制。

（5）对下转盘进行施工时，应留设定位钢筋和钢筋接头，以便环道和支架的准确定位。

（6）对下球铰进行灌注施工时，应在其周围使用封口胶进行封闭，球铰中不能有水和杂物渗入。

（7）在穿钢绞线的过程中应避免扭转、交叉与打绕，在左右两侧均匀布置。千斤顶实际安装方向需要和钢绞线保持一致。

4 结束语

本工程转体施工现已顺利完成，经检查，转体施工质量合理可行，位置准确，相关指标满足技术要求，说明以上施工工艺及控制控制切实有效，能保证转体施工质量，可为类似工程施工提供可靠参考借鉴。

【参考文献】

[1]傅贤超，张毅，王兴猛.青南大道跨遂成铁路桥梁转体施工工艺[J].铁道建筑，2013（10）：28-30.