蒙华铁路跨京广铁路转体梁施工关键技术研究

相浩义

（中交第三航务工程局有限公司交建工程分公司，上海 200940）

蒙华铁路为国家“北煤南运”新的战略大通道，全长1813.5km，北起内蒙古鄂尔多斯市境内的浩勒报吉南站，途经内蒙古、陕西、山西、河南、湖北、湖南、江西7省区，终到京九铁路吉安站。蒙华铁路跨京广铁路部分，采用了转体梁施工技术，应对工程施工特殊要求。施工效果理想，过程顺利，应用价值满意，可为其他工程提供借鉴，对其技术方法进行分析具有积极的现实意义。

1 工程概况

蒙华铁路跨京广铁路转体梁施工工程持续时间较长，本次对其关键技术进行分析，所选段地处芭蕉湖和鑫红驾校范围内，主跨跨越京广铁路。连续梁位于直线上，双线，线间距4.2m，纵向坡度5‰，竖曲线半径10000m。该段主要工程特点体现在承台与轨道、桥墩与轨道、触网立柱与梁立面等方面，承台与轨道中心线关系表现：25#、26#承台尺寸为13m×9.5m×3m，与下行、上行轨道中心线最近距离为15.5m、16.25m。桥墩与轨道中心线的关系表现：25#、26#墩中心与下行、上行轨道中心线距离为25.2m、23.5m。触网立柱与梁立面关系表现：梁底接触网立柱为367、368号杆，367号杆顶距梁底1.336m，368号杆顶距梁底1.716m。此外，连续梁跨中处一端分9个节段0#～8#节段，连续梁采用悬臂浇注、墩顶转体合龙模式，其基本施工架构如图1所示。

图1 蒙华铁路跨京广铁路转体梁施工架构

2 转体梁施工关键技术

2.1 施工流程

蒙华铁路跨京广铁路转体梁施工流程复杂，其核心环节为转体施工，转体施工流程如图2所示。

图2 蒙华铁路跨京广铁路转体梁施工流程

在施工作业开始前，强调各项准备工作，包括数据调用、设备安装和调试、牵拉设备和称重设备连接就位等。同时要求建设监控体系，根据转体梁特点进行保险性能分析等。完成上述工作之后进行试转，收集气象信息，安排施工工期，做施工组织设计。施工过程中，质量控制主要通过监测分析、钢绞线和千斤顶的利用、泵站作业、不同环节的同步分析和控制等环节实现。如果出现转体倾斜问题，应进行纠偏控制，通过测量偏移情况，借助千斤顶进行调整、固定，完成转体作业。其他工程施工也按照标准流程结合工程需要具体开展。

2.2 转体结构体系

在进行转体施工前，要求对转体结构体系进行全面分析。本次工程中，连续梁采用墩顶水平转体施工模式，重视转盘、球铰、上转盘、牵引系统作用的综合发挥，强调结构的完成性和功能性。具体而言，转体结构全部重量的支撑，主要由转体下转盘履行，该转盘以C50混凝土浇筑。附属结构包括下球铰、撑脚、环形滑道及转体千斤顶反力座等，采用C50混凝土现浇完成。参数方面，确定下球铰、环形滑道直径分别为180cm和450cm。转动球铰作为上下结构的衔接，强调定位精准性。上转盘规格方面，高度为70cm，直径为760cm，为牵引结构提供固定支持，并为预埋件提供固定支持。牵引系统则要求能够形成水平旋转力偶，保证力平衡，钢绞线提供转动支持，其附属结构则包括牵引反力座、控制台和千斤顶等。

2.3 球铰及滑道钢板安装

球铰及滑道钢板的安装，直接影响转体梁施工效果，在具体施工中，首先要求施工组织设计给出明确的参数要求，再以此为基础进行施工。从要求上看，球铰和接触球面表面粗糙度不大于Ra25μm；球面各处偏差应控制在1mm之内；球铰边缘各处出现的不规格凸起和凹陷，均应控制在1mm以内；球体水平截面出现的偏差，应控制在1.5mm以内；球面与四氟板块顶面的水平差，应控制在1.5mm以内；安装顶口和中心位置偏差等，也应控制在1.0mm以内；中心轴等处倾斜度应满足设计要求，本次设计要求倾斜度不高于3%。

下球铰的安装，主要通过预制件提供辅助，螺栓进行链接。施工作业过程中，载重汽车提供吊装支持，确保下球铰垂直或接近垂直起吊，平稳进行位置移动，精准放置。进行位置校对时，要求专业负责，根据早期工作结果，进行位置矫正，借助螺杆和千斤顶等设备，进行标高位置辨识和匹配分析，确保下球铰稳定放置于固定位置。完成下球铰放置后，利用全站仪和水准仪进行位置分析，竖向利用调整螺栓与横梁之间拧紧固定，横向采用在顶帽上预埋型钢，利用型钢固定。

滑道安装方面，重点考虑结构稳定性，本次工作采用分段拼装形式，以满足大型工程施工要求。具体施工中，首先选取合适的支撑位置，于对应区域下方安置宽度为80cm的滑道，中心直径确定为460cm，满足滑道作业要求。在滑道内进行的各项作业，要求能够保证结构平稳，弧长内环道的高差统一进行控制和约束，均控制在1.0mm以内。径向对称点高差的控制方面，以既有参数为基础进行分析，要求其小于滑道中心的直径的0.02%，为保证滑道的承重能力，使用镀铬钢板和1.0mm以上厚度的MGE板提供作业支持，所有非整体构件，均以螺栓进行固定和必要的位置调整。

2.4 反力座施工

反力座施工方面，主要确保牵引力作用发挥，本次施工中，主要以千斤顶提供支持。在下转盘部分施工完成后，利用设备将8个千斤顶运输至施工区域，原拟使用一个反力座，经分析发现工程建设时间较长，以两个反力座提供辅助较为妥当。利用高强度和高延展性钢筋进行固定，将反力座进行绑扎，利用拉杆与墩顶帽预埋插筋固定，之后现场制备混凝土，做固定部位的浇筑，以实现进一步加固。施工过程中，要求实时进行质量监测，确保转台切线、牵引反力座预留牵引索槽口中心线处于相同位置。

2.5 上球铰和关联结构施工

上球铰和关联结构施工，主要包括定位销轴、MGB滑动片和上球铰具体施工三个环节，强调与既有结构的契合性，如出现参数偏移和波动，要求立即上报。本次施工中未出现该问题。安装定位销轴的过程中，选取直径达到13cm的钢棒，采用汽车吊进行吊装至套筒内，并调整好垂直度与周边间隙。安装销轴时，用黄油四氟乙烯粉涂抹，将销轴与下球铰之间间隙填充饱满。MGB滑动片安装施工前，要求进行球铰顶面处理，去除各类杂物和水渍，对MGB滑动片的安装位置进行分析和标记，对MGB滑动片进行编号，按照编号逐一进行施工，如MGB滑动片的工作压力较大，应进行调整，适当增加MGB滑动片数目。本次施工中，预先进行MGB滑动片压力分析，将其抗压下限确定为70MPa，在此要求下，1个球铰布置MGB滑动片为382片。上球铰的安装优先进行表面处理，使其附着在下盘上安装，借助起重设备进行起吊处理，保证各部分无位置异常，在5h内完成作业。其他部位施工还包括撑脚、上转盘等，根据既有方案进行操作即可，主要强调与前期安装部分在位置、角度上的高度契合。上转盘施工额外强调每根索的出口点对应称转盘中心保持方向一致，固定端采用P型锚具，牵引索埋入转台内长度不小于400cm。

3 施工过程中应重视的环节

施工过程中，以安全为中心要求，应重视专项检查、应急预案、有效监控等。专项检查包括加强转动体系平衡分析、锚固分析等，要求在施工过程中给于全程关注。转体过程中，应重视各部分连接的稳定性，合拢段应强调结构稳定，能够有效为后续作业提供支持，需通过混凝土浇筑保证承重能力。应急预案主要强调应对施工过程中的突发情况，蒙华铁路跨京广铁路转体梁施工时间较长，需预先就转体前梁两端重量不平衡、系统故障、突然性供电中断等问题做好应急预案，如采用备用电源进行作业维持等，本次施工中，准备了大功率柴油机，可应对供电中断问题。施工监控方面，强调及时为转体平稳、顺利、安全运行提供方案控制依据。上述各项工作均明确于施工组织设计中，在施工过程中额外选取具有丰富经验的现场负责人和施工技术人员提供管理支持。本次工程在预定工期内有效完成，施工质量理想，无后续安全问题，具有积极参考价值。

4 总结

蒙华铁路跨京广铁路转体梁施工关键技术多样，具有研究必要性。转体梁施工关键技术牵涉转体结构体系施工、球铰及滑道钢板安装、反力座施工、安装撑脚及临时砂箱支撑、上转盘施工等，在施工过程中，需要重视专项检查，确定应急预案，施工过程中需要强调有效监控，结合施工特点建立有效的作业机制、检查模式，保证施工效率、施工质量，全面服务转体梁施工。