跨石德铁路转体梁的转体施工技术

跨石德铁路转体梁的转体施工技术

摘要: 石家庄市太行大街快速路系统工程中跨石德铁路立交桥是一座主跨转体部分100m的二跨预应力砼变截面连续箱梁，根据实际的施工情况，现介绍该桥的转体梁施工技术。

关键词：跨石德铁路立交桥转体梁施工技术 一、工程概况

本工程是石家庄市太行大街快速路系统工程中跨石德铁路立交桥，位于石家庄高新区，呈南北走向，横跨石德铁路，起点里程Ｋ15+680终点里程K15+975,全长295米，与石德铁路交于K15+946.492处,交叉交度72.175°。

主桥转体“T构”100m，先预制后转体，转体重量15200t。转体下转盘是支撑转体结构全部重量的基础，下转盘上设置转动系统的下球铰、环形滑道以及千斤顶反力座等；上转盘附着在下转盘上设置保险撑脚；主墩墩身和“T构”在上转盘上面。（见转体侧面示意图）

转体侧面示意图

二、施工方案

转体下转盘的滑道钢结构采用工厂预制、现场拼装办法进行施工，固定成型后绑扎下转盘钢筋、立模板、浇注砼，完成下转盘施工。

上转盘附着在下转盘上安装，固定成型，检查无误后在支架上绑扎上转盘钢筋、立模板、浇注砼，完成上转盘施工。

转动球铰是整个转体的核心，制作和安装要求精度很高，需要精心制作、精心安装。上下球铰安装要保证球面的光洁及椭圆度，球铰安装顶口务必水平；上下球铰间按设计位置镶嵌四氟板，四氟板间涂抹黄油和四氟粉，上下球铰中线穿定位钢销，精确定位。最后上下球铰吻合面外周用胶带缠绕密封。主墩墩身施工、T构预制施工；转体前的准备工作；进行转体试运行没有问题后进行正式转体。

转体侧面示意图

三、施工工艺

1转盘部分、主墩墩身、T构预制施工

根据设计特点，转体部分砼分次浇筑完成：

a第一次砼浇筑到下球铰骨架底。绑扎相应的钢筋、立模板、浇筑砼。

b安装下球铰骨架、滑道骨架和钢板，进行二次砼浇筑,砼浇筑至下转盘顶面。

滑道骨架较大，采用分段加工，加工后首先在工厂内试拼，试拼合格后运至现场吊装入位。采用十字线控制位置，利用精密水准仪进行高程控制，水平调好后与预埋件焊接牢固。

c第三次浇筑千斤顶反力座和转体牵引反力座砼。

d安装四氟乙烯滑片，然后安装上球铰和撑脚，绑扎上承台钢筋，浇筑上球铰及撑脚微膨胀砼。

下转盘砼浇筑完成，待砼强度达到一定强度后，进行下球铰聚四氟乙烯滑动片和上球铰的安装，聚四氟乙烯滑动片安装前，先将下球铰顶面清理干净，球铰表面及安放滑动片的孔内不得有任何杂物，并将球面吹干。将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，然后将中心销轴轻轻放到套管中，放置时注意保证中心销轴竖直并与周围间隙一致。将上球铰吊起，上球铰精确定位并临时锁定限位，用手拉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。最后将上球铰用角钢与承台预埋件焊接相连，防止长时间放置而影响精度。

上转盘撑脚为转体时支撑转体结构平稳的保险腿。从转体时保险腿的受力情况考虑，转盘对称的两个保险腿之间的中心线与上转盘纵向中心线重合，使保险腿对称分布于纵轴线的两侧。在撑脚的下方（即下转盘顶面）设有1100mm宽的滑道，滑道半径为5000mm，转体时保证撑脚可在滑道内滑动，以保持转体结构平稳。要求整个滑道面在一个水平面上，其相对高差不大于2mm。每个上盘下设有8个撑脚，每个撑脚为双圆柱形。双圆柱为两个Φ800mm×24mm的钢管，全桥撑脚钢管内浇筑C50微膨胀砼。撑脚在工厂整造后运进工地，在下盘砼浇筑完成上球铰安装就位时即安装撑脚。

e绑扎上转盘的钢筋、立模板、浇筑砼，100%强度后，预应力筋张拉、压浆。

f施工主墩墩身、现浇预制T构。

2转体施工

① 施工准备

转体重心位置的确定，用千斤顶对转体部分进行称重，测定其摩擦系数；环形滑道清理干净，撑脚下铺四氟乙烯板，并涂抹黄油；平转千斤顶、辅助千斤顶、微调千斤顶标定；平转千斤顶、牵引索、锚具、泵站配套安装、调试。要求各束钢绞线平直、不打绞、纽结；助推千斤顶及反推梁安装；安装微调及控制设备，作好各种测控标志，标明桥梁轴线位置；各关键部位再次检查，确认签字；技术准备（技术交底，记录表格，各观测点人员分工，控制信号，通讯联络等方面）；作业天气要求风力小于3级，无雨；提前一个月申报铁路部门批准进行转体的时段。

② 转体试运行

为检查转体过程中转体体系结构是否稳定，关键受力部位是否发生变形开裂等异形情况，观察牵引设备的性能以及测定上下球铰间的摩擦系数，预紧钢绞线，故而在正式转体之前进行试转体，试转体一切正常方可进行正式转体，否则查明原因，提出整改方案。

③ 平转实施

转体前的准备工作完毕，经检查无误后，报请监理工程师及设计代表签认。在铁路部门批准的时段内进行转体。

启动：同步张拉牵引千斤顶，吨位达到计算动摩阻力；助推千斤顶分级加力，直至撑脚走板水平位移观测确定启动，并记录静摩阻力。

平转：同步张拉牵引索匀速平转，平转过程中测量人员反复观测轴线偏位，梁端部位高程变化；匀速转动，平转基本到位（距设计位置约1m处）减速，降低平转速度，距设计位置0.5m处，采取点动操作，在距设计位置0.1m处停转，测量轴线，根据差值，精确点动控制定位，防止超转。

定位：转体就位后，精确调整转体倾斜位置，并用型钢将上下转盘固定。临时墩与梁端底部先行支撑，防止梁体在外力作用下摆动；利用临时墩墩顶上设置的千斤顶，精确地调整梁体端部标高。转体静置24小时后，各种测量数据上报监控组，确认其是否处于平衡状态。

④ 转体过程中的应急预案

a.转体前T构两端重量不平衡

如果在转体过程中出现T构不平衡的现象，可根据监控量测组量测结果，

经理论推算后，再根据设计院制定的配载方案，现场加沙袋配重法调整T构两端的重量，使结构中心尽量和转轴中心重合。

对于横向偏心，首先要征得设计院意见，同时在设计院和现场监控量测组指导下进行纠偏调整。

b.首次不能正常起动

根据检算，正常情况下两侧千斤顶完全可以满足转体正常起动。若由于其他因素影响而导致首次起动牵引系统两台千斤顶加载时仍不能正常起动，可借助已经安装到位的三台助推系统千斤顶均匀加力，使结构转动。但当牵引系统千斤顶、助推系统千斤顶均加载时，转动体仍然不转动，此时应检查撑角与环道接触处是否有杂物将其卡住，环道在此处是否形成上坡。此时可利用千斤顶前、后顶同时起动、手动增加牵引力使转动体转动。

c.中途停下后的再次起动

由于特殊情况不得不在中途停止，然后再次重新起动时，为预防助推系统难以找到反力位置，已经预先在环道两侧沿径向预留坑洞，必要时，可插入钢轨，用槽钢作反力横梁即可进行二次起动。

d.牵引系统发生故障

从以下几方面查找原因：张拉端反力梁变形过大;牵引索张拉端锚固端是否滑束，钢绞线是否断滑丝;施工设备故障。

如发现上述现象发生，应对其结构的安全影响进行评估，确定是否采取安全措施。针对第1种情况，可采用增加反力梁刚度的处理措施；针对第2种情况，可采用增加钢束数量、在张拉前对每根钢绞线预先分别施加应力预紧、在施工过程中加强对预埋钢束的保护等措施；针对第3种情况，可采用增加备用设备以及立即进行设备检修等处理措施。

e.突然停电

为防止动力线路出现故障造成突然停电，在转体桥附近安装柴油发电机为转体桥施工提供充足的备用电力保障。

f.大风、暴雨等恶劣天气

在转体前要准备好雨具，棚布等防风雨设施，转体机具安放在棚内，安置位置要视线良好，遇大风、暴雨雪等恶劣天气应该停止施工。

四、结束语

跨石德铁路立交桥转体梁施工前，进行了认真的准备工作，在施工中严格控制，转体的效果得到了保证，为整座桥的顺利施工奠定了基础，也给类似桥梁施工积累了宝贵的经验。

参考文献：《公路桥涵施工技术规范》JTJ/TF50-2011,2011 北京，人民交通出版社。