公路转体桥梁转体施工技术研究

　　[摘要]本文以某转体桥工程为例，就桥梁转体原理、转体设备构成、施工的关键技术进行了详细的阐述与分析，希望能够为同类工程提供参考。

　　[关键词]转体桥;转体原理;转体设备;关键技术

　　1工程概况

　　某市政公路转体桥与既有铁路铁路斜交，交点处既有铁路下行线里程为K322+889，主跨处桥梁中心线与铁路中心线的交角为71.6°。桥位处既有铁路上、下行线两股道，股道间距4m，电气化铁路。立交桥主桥为2×52mT构转体法施工;转体角度为71.6°，转体重量为11127t。

　　2转体原理及转体设备构成

　　2.1转体的基本原理

　　转体的主要原理为箱梁的重量通过墩柱传递到球铰，上球铰通过球铰间的四氟乙烯板传递给下球铰和承台。箱梁主体施工完毕后，脱空撑脚会将梁体的重量转移到下球铰，然后进行称重和配重。启动连续作用千斤顶牵引埋设在上转盘的牵引索，克服上下球铰之间及撑脚与下滑道之间的动摩擦力矩，使桥体转动到位[1]。

　　2.2转体设备的组成与布置

　　2.2.1牵引动力系统

　　本工程转体系统由2套ZLD300型连续顶推千斤顶、2台YTB液压泵站和1台LSDKC-8主控台通过高压油管和电缆线连接分别组成两套转体动力系统。每套连续顶推千斤顶公称牵引力3000kN，额定油压31.5MPa，由前后2台千斤顶串联组成，每台千斤顶(前、后顶)前端均配有夹持装置。

　　每两套连续顶推千斤顶分别水平、平行、对称的布置于转盘两侧的反力墩上，千斤顶的中心线必须与上转盘外圆(钢绞线缠绕的地方)相切，中心线高度与上转盘预埋钢绞线的中心线水平，同时要求两台千斤顶到上转盘的距离相等，且距牵引索脱离转向索鞍的切点距离大于5m。

　　千斤顶用高强螺栓固定于反力架上，反力架通过电焊或高强螺栓与反力墩固定(可根据现场情况用不同的安装固定)，反力墩与反力架必须承受200t拉力的作用。主控台应放置于视线开阔、能清楚观察现场整体情况的位置。

　　2.2.2牵引索

　　每个转体上转盘埋设有2组牵引索，每组由22根强度等级为1860MPa的钢绞线组成。预埋的牵引索经清洁各根钢绞线表面的锈迹、油污后，逐根顺次沿着既定索道排列缠绕后，穿过ZLD300型连续顶推千斤顶。先逐根对钢绞线预紧，预紧力10kN，再用牵引千斤顶在2MPa油压下对该束钢绞线整体预紧，使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。牵引索的固定端以平铺的形式设置于上转盘的预埋齿块中。

　　2.3转体结构的索引力、安全系数及转体时间的计算

　　(1)牵引力、安全系数计算[2]。转体总重量W=111270kN;μ为球铰磨擦系数，μ静=0.1，μ动=0.05;R为球铰平面半径，R=1.85m;D为转盘直径，D=8.5m。转体牵引力：T=2/3×(R×W×μ)/D，计算得出T静=1614.5kN，T动=807.3kN。千斤顶动力储备系数2×3000/1614.5=2.46;钢绞线的安全系数：2×22×1395×9.8/1614.5=5.21。(2)转体时间计算。根据设计图纸的要求，转体速度为0.02rad/min(约为1.15°/min)，旋转71.6°，耗时62.3min。

　　3转体施工技术要点介绍

　　3.1试转

　　试转阶段需要对转体进行全面的检测，要保证转盘以及平衡配重等环节都正常时，对转体进行小范围的试转，这样才能有效确定牵引设备以及转体系统能否安全运行，各项运行参数是否处于合理的范围内，要确保梁体不会侵入到铁路限界内部，试转角度为2°。试转环节共耗时1min45s。

　　在试转阶段，对于转体结构的平稳性要进行详细的检查，对于关键受力部分是否产生裂缝的情况要及时进行了解。若是存在异常情况，必须要及时停止试转操作，查明原因后，采取相对应的解决措施进行整改，之后才能进行后续的试转工作。试转阶段的各项参数是进行转体控制工作的主要依据，根据各项参数的结果进行计算，与理论值相比较，若是存在偏差，要及时进行调整。

　　3.2正式转体

　　3.2.1梁体转动过程分析

　　3.2.2箱梁位置的控制

　　转体阶段，根据转台上的转角刻度标识以及两面轴线双控，以此来防止欠转或超转的情况发生。详细观察转台标识的刻度，距离合拢位置126cm时，开始向控制台报告监测数据，每移动10cm报告1次。要根据设计桥梁的轴线，在一侧边直段上观察，确保轴线的位置，以此来进行箱梁位置的控制工作。

　　3.2.3定位

　　梁体中线若是到达设计位置，需要用千斤顶进行梁体姿态的调整工作，这样才能保证梁体能够精确就位。同时也要在撑脚与滑道钢板之间采用铁楔进行固定，以防梁体会在外力的作用下摆动，保证整个结构的稳定性。转体施工结束之后，需要上报铁路运输部门接触封闭，开通线路，恢复铁路的正常运行。

　　3.3封固上下转盘

　　梁体转体调整就位之后，需要进行上下转盘的封固施工，要将上下转盘预留钢筋进行焊接，外侧支模浇筑混凝土，再与上转盘接口处预埋压浆管。封固混凝土凝固之后，需要用灌浆法填补混凝土收缩时所产生的空隙，以此来保证上下盘间的混凝土密实性。

　　3.4转体过程保证措施

　　3.4.1转体出现T构两端不平衡的情况，超出设定的范围

　　在施工前，进行配重的过程中，工作人员要充分考虑重心的状况，将实际重心与理论重心进行对比，偏差的范围为5～15cm。根据实际的监控量测结果，进行理论推算之后，需要采取加沙袋配重的方式进行T构两端重量的调整工作，要将实际的中心以及理论重心的偏差值控制在5～15cm内。

　　3.4.2首次不能正常启动

　　根据相关的验算结果表明，正常情况下，两侧连续张拉千斤顶可以满足转体的正常启动，若是因为其他因素的影响，使得首次启动ZLD牵引系统的2台千斤顶加载过程中处于无法正常启动的状态，可以借助安装到位的4台主推系统千斤顶进行均匀加力，使得结构能够处于正常转动的状态。若是牵引系统以及主推系统加载过程中，转体仍旧处于不能正常转动的状态，要详细检查撑角与换道接触处是否存在杂物。若是发现被杂物卡住的情况，工作人员要对其进行及时清理，并涂抹润滑油。

　　3.4.3设备运转不正常

　　(1)备用4台50t的辅助千斤顶。(2)设备提前进行检修、试转，试转工作结束之后能够解决所发现的问题。

　　3.4.4中途停下后的再次启动

　　若是出现特殊情况，不得不在中途停止，再次进行启动的情况，按照首次不能启动的情况进行处理。

　　3.4.5在转体出现擦脚

　　在转体之前，工作人员要认真的进行相关准备工作的检查，对于发现的问题，要提前进行处理。特殊情况下，需要采取拆除局部滑道钢板的方式来解决转体擦脚问题。

　　3.4.6转体突然加速

　　在转体时，若是转速观察人员发现转速突然增加，要立即通知指挥长，停止转体。这时，若是滑道出现局部下坡，可以适当降低牵引力，缓慢移动使其能够通过下坡段。

　　3.4.7防超转

　　为了能够有效保证转体精确到位，不会出现超转的情况，要设置限位装置。该装置主要采用150型钢焊接于钢板上，要在转体到达顶位时顶住撑脚。因为相邻2个撑脚的走形板间的夹角为17°，对此就需要保证转体到位17°时才可以进行焊接。为了保证有足够的焊接空间，需要在距转体到位15°角进行焊接。

　　4结束语

　　立交桥转体实际耗时50min，经第三方监测单位现场监测，转体中的静摩擦系数和动摩擦系数均小于设计值，转体平稳，达到了预期效果。

　　[参考文献]

　　[1]王洁.市政高架转体桥转体系统关键施工技术[J].建筑机械，2018(11)：94-98.

　　[2]邱志军，陈才.大跨径一墩双T不平衡配重连续梁的转体施工[J].筑路机械与施工机械化，2018，35(05)：80-8

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