1、结合实例探讨桥梁转体施工在铁路既有线施工中的应用摘要：连续梁转体施工技术在铁路大桥中应用比较广泛，本文结合某高铁特大桥连续梁转体施工实例，介绍特大桥连续梁作为跨线桥的转体施工方案，阐明转体系统构造、转体设备以及转体实施方法，可为类似工程提供参考。 关键词：高铁特大桥；连续梁；转体施工 Abstract: Continuous beam in railway bridge rotation construction technology is widely applied; this paper combined with the construction practice of continu
2、ous beam with a high-speed rail bridge, the bridge rotation construction scheme of continuous beam as an overpass, clarifies the swivel system structure, rotating equipment and twists the implementation method, which can provide reference for similar project. Key words: high-speed rail bridge; conti
3、nuous beam; Swivel Construction 中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）1-0020-03 1 工程概况 某大桥铁路的重点工程之一。该桥采用（48m+80m+48m）连续梁，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构，三向预应力体系；中支点处梁高6.23m，边跨 7.6m 直线段梁高为 3.83m，梁底下缘按二次抛物线变化（立面布置如图 1 所示） 。 为减少桥梁上部结构施工对铁路行车安全的影响，该桥采用平衡转体施工，即先在某高铁线路外侧平行于线路位置悬灌浇筑梁体，达到强度后水平转动梁体，使主梁就位，然后调整梁体线形，封固球铰转
4、动体系的上、下盘，最后浇筑合龙段，使全桥贯通。 2 转体系统 转体系统由上转盘、下转盘、球铰、转体牵引系统组成（如图 2 所示） 。 下转盘为支承转体结构全部重量的基础，转体完成后，与上转盘共同形成基础；下转盘上设置转体系统的下球铰、撑脚的环形滑道及转体拽拉千斤顶反力座等。球铰是平转法施工中转动系统的核心，是转体施工的关键结构，制作及安装精度要求很高。上转盘是转体的重要结构，在整个转体过程中形成多向、立体的受力状态。转体牵引系统由连续千斤顶、泵站、主控台、助推千斤顶、反力支座和牵引索等构成。 3 转体设备 完成转体施工的设备主要有连续顶推千斤顶、液压泵站和主控台。 连续顶推千斤顶按水平、平行、
5、对称原则布置于转盘两侧。千斤顶的中心线必须与上转盘外圆相切，中心线高度与上转盘预埋钢绞线的中心线水平，同时要求两千斤顶到上转盘的距离相等；千斤顶放置于配套的反力架上，反力架通过电焊或高强螺栓与反力支座固定，反力支座与反力架提供连续千斤顶牵引反力；主控台置于视线开阔、能清楚观察现场整体情况的位置，转体设备布置图如图 3 所示。 4 转体结构牵引力计算 4.1 力矩计算 根据规范可知，转体牵引力 T=2FfR/3D，转动力矩 M=TD=2fGR/3，由此计算可得： 静摩擦力矩 M1=T1D1=2f1GR1/3 =20.1450001.5/3 =4500kN?m 动摩擦力矩 M2=T2D2=2f2G
6、R2/3 =20.06450001.5/3 =2 700kN?m 4.2 牵引力计算 启动与转动均由两台 200t 连续千斤顶和两台 100t 顶推共同作用。启动与转动过程中，动摩擦力矩由两台 200t 连续千斤顶提供，静摩擦力矩与动摩擦力矩间差值全部由 2 台 100t 顶推千斤顶提供则 100t 千斤顶顶推力，则有： 2T1=2（M1-M2）/2R1 =2（4500-2700）/23.25 =2276.9kN21000kN 由上述计算可知，采用该方式可满足转体需求。 5 转体实施 5.1 试转体 通过试转体可以检验转体方案的实用性、可靠性，同时可以取得经验并找到差距，以便进一步改进预定的转
7、体方案。试转时，应做好两项重要数据的测试工作：一是每分钟转动主桥的角度及悬臂端所转动的水平弦线距离；二是每点动一次悬臂端所转动水平弦线距离的数据。 5.1.1 试转方案 试转体于正式转体前一天夜间天窗点内进行，转体角度 3，牵引索行程 20.9cm，梁端线位移 2m。试转体千斤顶牵引速度 0.12m/min，计算试转体时间 20.9/12=1.7min，转体时间不考虑惯性制动距制动时间。试转体到位后不回转，转体前通过插入在下转盘预留反力孔内的钢棒来架设限位梁，从而抵住转动时的撑腿，限制其超转。试转体到位后，稳住撑脚，观测梁体两端是否平衡，并通过增加或减少砂袋来调整梁体平衡，最后稳定撑脚，重新打
8、入钢楔块，保持梁体稳定。 5.1.2 脱架并形成转动体系 上部构造箱梁砼悬臂浇筑完毕，强度和龄期均达到，纵向预应力已经张拉完成，至此便具备了转动体系脱架的条件。脱架并形成转动体系后，转动体系的重量全部支承在下球铰上安装的四氟乙烯片上。脱架后全面检查转体结构各关键受力部位是否有裂缝及异常情况。 5.1.3 称重 在脱架过程中为了判断转动体系脱架前后实际的重心偏离情况，在承台四角设置观测标志。如果脱架后，上盘四周标高均匀下沉，则可以初步判断重心状态与设计要求基本吻合；若出现重心偏移，应通过配重进行调整，以满足平衡转动条件。 5.1.4 试转体施工 试转体前安装好钢绞线、千斤顶，在反力孔内插入钢棒，
9、安装 2 套助推反力梁，准备好千斤顶及限位型钢。安装助推装置前，应将环形滑道表面杂物清理干净，并用抹布擦除干净，无锈迹无污染。检查滑道与撑脚间隙并清除中间杂物，撑脚走板与滑道间填塞四氟黄油粉，塞满为止。 5.2 正式转体 根据试转体的成果指导转体，转到预定位置停止牵引。转动时观察上承台标尺读数值并结合测量人员测量的数据，用全站仪校正箱梁端头中线指挥转动单元就位，中线偏差不大于 2cm。转动单元就位后，利用备用的型钢、螺旋千顶、钢楔子将转盘固定，防止风或其他因素引起转动体发生位移。 5.2.1 安装限位装置 借助反力孔对转体进行限位，在反力孔内插入钢棒，架设限位梁。限位梁与撑脚接触位置大于设计角
10、度 1，并保证有一定的调节余地，限位梁对称布置（如图 4 所示） 。 5.2.2 解除临时约束 利用气焊割开撑脚走板与滑道焊接位置钢板，解除零时约束，并清理干净滑道。 5.2.3 转动 根据试转体的成果指导转体，转到预定位置停止牵引。转动时观察上承台标尺读数值并结合测量人员测量的数据，用全站仪校正箱梁端头中线指挥转动单元就位，中线偏差不大于 2cm。转动单元就位后，利用备用的型钢、螺旋千顶、钢楔子将转盘固定，防止风或其他因素引起转动体发生位移。 根据试转前确定的启动牵引力 TO，千斤顶分级加载，首先加载到对应牵引力 100kN 等级，然后加载到对应牵引力 300kN 等级，最后加载到启动牵引力
11、 TO。转动时参考上承台标尺读数以及测量人员测量的数据，调整千斤顶速度。 在桥面中心轴线合龙前 1.5m，桥面监控人员开始每 10cm 给主控台报告一次监测数据；在 20cm 内，每 1cm 报一次；即将到位时准确对梁的中轴线进行贯通测量，确保准确到位。 5.2.4 精调 精调可以保证转体后桥体符合设计要求。在下承台顶面于纵横桥向位置分别安放 4 台 6 000kN 千斤顶，对桥体的纵横向高程进行调整。 整个精调过程中，利用电子水准仪对纵横桥向高程进行准确测量；利用全站仪对桥梁轴线进行跟踪监测。在梁顶高程、纵轴线符合设计要求后，在钢撑脚下均楔入 4 个小钢楔子，完成 T 构精调。 精调过程中应
12、控制顶升力不超过设计限值，并在千斤顶顶面和上承台底面之间设置钢板以扩散局部应力。 5.2.5 封铰与锁定 精调结束后，将钢撑脚与滑道焊接，对转动单元进行锁定；然后清洗滑道上的润滑剂、清理底盘上表面脏物，焊接上下承台间的预埋钢筋、钢件、绑扎钢筋，立模浇筑 C50 微膨胀混凝土封铰，加强养护，使承台形成整体。 6 安全措施 6.1 平衡措施 平衡措施包括以下两个方面： a）在墩两侧准备若干 1t、0.5t 砂袋，用于调整梁体平衡； b）为防止梁体转动时失衡，在滑道外侧 T 构纵横轴线方向设置 4 台6 000kN 的备用千斤顶，用于及时调整转体的运行状态。 6.2 监控措施 监控措施包括以下几个方
13、面： a）脱架前在上转盘纵横轴线位置设置高程观测点，用于监测梁体重心偏移； b）转体前在梁面两端经过测量放样安放小棱镜，用于全站仪控制梁体轴线；小棱镜与预埋钢筋绑扎牢固，并保证水平； c）精调时在墩顶梁面正中心安放水准仪，并在梁面两端分别设置两个塔尺，塔尺与防撞墙钢筋绑扎牢固，并保证竖直； d）在上转盘边缘布置转动标尺，通过下转盘上设置的指针来判定转体时的转动角度。 7 结语 该桥采用转体法施工技术，在最大程度上减少了桥梁施工对既有线的影响，在保证施工质量的同时，没有出现任何安全事故。同时，转体施工技术在该桥的成功应用，为大跨度变截面连续梁桥跨越既有线施工积累了大量成功经验，也再次说明，转体施工技术成熟，可操可控，和其他施工方法相比较具有明显的优势，值得进一步研究和推广。 参考文献 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余常俊，刘建明，张翔，等.连续梁转体后中跨合龙段移动支架设计与施工J.铁道建筑，2010， （5）：16-18. 3 罗静，任培华. 某大桥连续梁转体施工技术J. 浙江建筑.2008(10) 4 王晓明. 跨武广特大桥转体施工技术J. 山西建筑.2011（08）
