鐵路T形剛構(gòu)立交橋轉(zhuǎn)體施工原理與施工技術(shù)

李 廣 （中鐵十六局集團(tuán)有限公司新機(jī)場北線高速公路施工總承包部，北京 102600）

在多年的發(fā)展下，轉(zhuǎn)體施工已經(jīng)具有一定的技術(shù)水平，其創(chuàng)造的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益較為可觀。為了進(jìn)一步深化轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的應(yīng)用水平，有必要對(duì)其展開探討，以期給相關(guān)工程提供一些可行的參考。

1 工程概況

在本文所探討的工程項(xiàng)目中，該鐵路工程上跨了已經(jīng)建成通車的京九鐵路，在該剛構(gòu)立交橋施工過程中，出于降低對(duì)既有線路影響的目的，工程采用平面轉(zhuǎn)體的方法進(jìn)行施工。具體可細(xì)分為左右幅T構(gòu)兩部分，二者分別在鐵路兩側(cè)進(jìn)行制作，且呈現(xiàn)平行的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上以主墩為基礎(chǔ)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，二者均以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)95。的方式使其到達(dá)指定位置。

2 轉(zhuǎn)體施工基本原理

從原理上考慮，需要對(duì)橋梁軸線以一定的角度進(jìn)行偏離處理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行澆筑施工，得到相應(yīng)橋梁主體結(jié)構(gòu)后再依托于動(dòng)力裝置對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使其到達(dá)指定區(qū)域，最后進(jìn)行合攏處理。

就T構(gòu)立交橋工程而言，關(guān)于其轉(zhuǎn)動(dòng)軸的具體內(nèi)容可見下圖1。結(jié)合圖中所給內(nèi)容進(jìn)行分析可知，其由混凝土球鉸以及鋼管軸兩部分組成，當(dāng)橋梁在進(jìn)行轉(zhuǎn)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，在油壓千斤頂?shù)淖饔孟聦?duì)其進(jìn)行頂推處理。

圖1 轉(zhuǎn)動(dòng)軸結(jié)構(gòu)示意圖

3 施工技術(shù)

3.1 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)施工

①鋼管軸：以電焊的方式形成鋼筋網(wǎng)，此時(shí)需要確定其截面半徑R值；在此基礎(chǔ)上使用氣焊的方式將中心點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的鋼筋網(wǎng)去除，在進(jìn)行底盤澆筑施工時(shí)，需要將圓木放入到氣焊施工所形成的孔中，當(dāng)完成混凝土澆筑施工且達(dá)到3～4h后便可將圓木取出，隨后對(duì)孔洞進(jìn)行覆蓋處理，避免雜物落入其中。

②球鉸：以鋼套筒以及曲面板為原材料，在此基礎(chǔ)上基于焊接的方式制作而成。需要對(duì)鋼套筒內(nèi)徑進(jìn)行檢測，要求與露出球鉸部分的鋼管外徑具有一致性；在進(jìn)行混凝土澆筑施工前需要做好準(zhǔn)備工作，即選取3根規(guī)格一致（均為φ10mm，長10cm）鋼筋，對(duì)其一端進(jìn)行打磨處理，以120°夾角將其固定在鋼管軸外壁上，此時(shí)應(yīng)確保打磨端處于朝上的狀態(tài)，并與球頂相平齊。對(duì)混凝土澆筑高度進(jìn)行檢測，當(dāng)其達(dá)到球鉸頂面區(qū)域時(shí)，則需要在鋼管軸上套入一個(gè)母線板，基于緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的方式對(duì)混凝土進(jìn)行切削，從而形成一個(gè)球面結(jié)構(gòu)。當(dāng)完成混凝土環(huán)節(jié)的施工后，需要使用鐵抹子進(jìn)行壓光處理，確保球鉸曲面具有足夠的圓順性。

③鉸蓋。在進(jìn)行此環(huán)節(jié)作業(yè)時(shí)，需要以球鉸為模板，在此基礎(chǔ)上澆注出絞蓋結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行立側(cè)模施工前，應(yīng)確保鉸結(jié)構(gòu)具有足夠的清潔度，而后在其表面纏上3～6層薄膜。需要注意的是，每完成一層纏繞后，均需要使用寬10cm的塑料薄膜對(duì)其側(cè)面做進(jìn)一步的纏繞處理，且隨即用22號(hào)鐵絲進(jìn)行捆扎。當(dāng)結(jié)束上述作業(yè)后，需要以人工的方式將其輕放到球鉸上，此環(huán)節(jié)不可出現(xiàn)薄膜破裂現(xiàn)象。在進(jìn)行澆注施工時(shí)，應(yīng)利用鐵鍬將材料逐步放置在球鉸結(jié)構(gòu)上。在進(jìn)行搗固處理時(shí)，振動(dòng)棒以懸提狀態(tài)為宜，施工過程中不允許將薄膜戳破。以預(yù)先設(shè)定的強(qiáng)度值為基準(zhǔn)，當(dāng)鉸蓋實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到該值的70%后便可將隔膜去除。隨后進(jìn)行鋼滾軸的安裝作業(yè)，應(yīng)將鉸蓋轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)周，此舉可以消除殘留在鉸蓋上的擦痕。最后，應(yīng)對(duì)球鉸表面進(jìn)行鈣基脂潤滑油擦涂處理，待具有足夠均勻性后使用油石進(jìn)行磨光即可[1]。

④上轉(zhuǎn)盤。在對(duì)底板進(jìn)行安裝作業(yè)時(shí)，應(yīng)使用棉紗對(duì)底板與鉸蓋之間產(chǎn)生的縫隙進(jìn)行嚴(yán)密的封堵處理，此時(shí)球鉸應(yīng)與鉸蓋側(cè)面形成一個(gè)完整的整體結(jié)構(gòu)?；谔嵘鞯阑炷吝B接性的目的，在進(jìn)行側(cè)模版安裝時(shí)不允許對(duì)表面進(jìn)行刷涂潤滑油處理；此外，在進(jìn)行側(cè)模拆除作業(yè)時(shí)應(yīng)確保底模不發(fā)生任何位置變動(dòng)，此舉可以提升T形剛構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.2 T構(gòu)懸臂的施工

以適當(dāng)?shù)慕嵌葘?duì)橋梁軸線進(jìn)行偏轉(zhuǎn)處理，而后在該區(qū)域搭設(shè)滿布膺架，要求其頂面必須與懸梁底曲面具有一致性。以膺架為基礎(chǔ)進(jìn)行底模鋪設(shè)工作，此時(shí)必須確保預(yù)拱度可以滿足各類變形以及支架沉降所提出的要求。

在進(jìn)行澆注懸臂混凝土施工時(shí)，應(yīng)分為兩個(gè)階段進(jìn)行，具體來說：在進(jìn)行第一階段施工時(shí)，應(yīng)對(duì)1-（n-1）號(hào)梁段進(jìn)行施工；當(dāng)做好上述工作后方可進(jìn)行第二階段施工，此時(shí)應(yīng)澆筑n號(hào)實(shí)心段梁段?；谔嵘┕け憬菪缘哪康?，工程中將所有預(yù)應(yīng)力管道均設(shè)置為波紋管的形式，任何一個(gè)預(yù)應(yīng)力筋均需要被穿入波紋管中。

在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉作業(yè)時(shí)，應(yīng)滿足一定的條件，具體有：以設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為基準(zhǔn)，實(shí)際檢測得到的混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到該值的95%，在此基礎(chǔ)上方可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉作業(yè)。施工過程中嚴(yán)格遵循由下至上、由兩側(cè)逐步向中間靠攏的原則進(jìn)行?？紤]到梁段頂部、腹板處較薄的特性，為了避免混凝土拉裂現(xiàn)象，應(yīng)將張拉施工分為兩次進(jìn)行，二者比例分別為70%與30%。

在進(jìn)行膺架拆除作業(yè)時(shí)，不同的方向所對(duì)應(yīng)的施工順序均不同。于縱向而言，需要由懸臂處開始并逐步轉(zhuǎn)移到墩身處；于橫向而言，需要由兩側(cè)開始并逐步轉(zhuǎn)移到中間區(qū)域，總體來說需要遵循對(duì)稱的方式進(jìn)行拆除[2]。

3.3 T形剛構(gòu)轉(zhuǎn)體

做好場地清理工作，在進(jìn)行后座澆注施工時(shí)，需要在底盤外圍靠近坑壁的區(qū)域進(jìn)行，要求后座與轉(zhuǎn)盤相接近的一面設(shè)置為凹形結(jié)構(gòu)。本工程中需要使用到型號(hào)為YC588的分離式油壓千斤頂設(shè)備，在施工前需要對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，確保壓力表精度，并明確該數(shù)值與千斤頂作用力之間所具備的關(guān)系。頂推千斤頂是工程中極為重要的設(shè)備，在其作用下可以為T型剛構(gòu)轉(zhuǎn)體提供強(qiáng)勁的頂推力。需要注意的是，當(dāng)頂推千斤頂處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，將會(huì)啟動(dòng)高壓油泵，此時(shí)兩臺(tái)設(shè)備將以等速狀態(tài)進(jìn)行加載處理，當(dāng)其達(dá)到規(guī)定水平后將會(huì)推動(dòng)T形剛構(gòu)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，此時(shí)在活塞的伸出作用下進(jìn)行相應(yīng)角度的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)頂推千斤頂設(shè)備結(jié)束一個(gè)行程作業(yè)后，兩側(cè)會(huì)以相同的狀態(tài)進(jìn)行卸荷處理，而后需要在設(shè)備頂?shù)着c后座之間的區(qū)域增添一個(gè)枕木結(jié)構(gòu)，由此起到調(diào)節(jié)方向的效果，并確保作用力與上轉(zhuǎn)盤的切向方向相同。在此基礎(chǔ)上啟動(dòng)高壓油泵，由此展開后續(xù)循環(huán)的施工作業(yè)；當(dāng)T形剛構(gòu)達(dá)到指定位置后，則需要對(duì)底盤上表面做以深度的清潔，基于焊接的方式安裝預(yù)留鋼筋，再進(jìn)行立模澆注施工，確保上轉(zhuǎn)盤與底盤形成一個(gè)穩(wěn)固的整體結(jié)構(gòu)。施工中不可避免會(huì)出現(xiàn)混凝土坍落現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)將坍落度控制在3～10cm范圍內(nèi)，并在澆注材料中摻入適量的鋁粉，進(jìn)一步提升振搗效果。

4 結(jié)束語

綜上所述，本文以上跨京九鐵路立交橋項(xiàng)目為背景，對(duì)其轉(zhuǎn)體施工技術(shù)展開探討，基于可行的技術(shù)優(yōu)化方式，降低了對(duì)既有線路的干擾，充分顧及工程質(zhì)量、進(jìn)度等多方面要求，具有可參考的價(jià)值。