機(jī)場(chǎng)北高速公路獨(dú)家節(jié)特大橋轉(zhuǎn)體施工技術(shù)研究

王永平 郭四海

(北京市建設(shè)工程質(zhì)量第三檢測(cè)所有限責(zé)任公司重慶分公司 重慶 401120)

一、前言

從二十世紀(jì)四十年代開始，橋梁轉(zhuǎn)體施工進(jìn)入了快速發(fā)展階段，大量應(yīng)用在橫跨山川、河流、鐵路和公路的橋梁上，并逐漸成為一種節(jié)約經(jīng)濟(jì)、減少施時(shí)間且能在施工時(shí)最大限度的開放交通的橋梁施工工法[1]。該施工工藝靈感來源于開啟橋開啟方式，通過轉(zhuǎn)動(dòng)來完成橋梁梁體的架設(shè)，將轉(zhuǎn)動(dòng)這種方式進(jìn)行改進(jìn)應(yīng)用到橋梁的施工上，就出現(xiàn)了橋梁轉(zhuǎn)體施工。施工方法就是通過轉(zhuǎn)動(dòng)體系與施工設(shè)備在河岸或既有線旁進(jìn)行澆筑，之后再將梁體通過外力轉(zhuǎn)動(dòng)到適當(dāng)位置，從而完成橋梁建設(shè)。因?yàn)槟壳暗臉蛄捍蠖嘁缭缴酱ā⒑恿?、鐵路和公路，所以，橋梁的轉(zhuǎn)體施工法成為了橋梁施工的首選，轉(zhuǎn)體施工逐漸應(yīng)用到了國(guó)內(nèi)外的各種橋型中[2]。

二、工程概況

機(jī)場(chǎng)北高速公路獨(dú)家節(jié)特大橋上跨滬昆鐵路工程同時(shí)上跨滬昆鐵路及新320國(guó)道，分線設(shè)置，左右幅設(shè)計(jì)橋梁寬度為20.25m，凈間距0.5m。公路線路平面位于直線上，橋面橫坡為單向2%，縱斷面位于2.69%上坡。橋跨布置為2×30m預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支小箱梁+(2×75)mT構(gòu)轉(zhuǎn)體+1×30m預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支小箱梁，雙線分修，雙轉(zhuǎn)施工，于鐵路與公路間設(shè)置兩轉(zhuǎn)體主墩。左幅設(shè)計(jì)范圍為16號(hào)墩(K8+038.5)～21號(hào)墩(K8+278.5)，長(zhǎng)240m，右幅設(shè)計(jì)范圍為15號(hào)墩(K8+008.5)～20號(hào)墩(K8+248.5)，長(zhǎng)240m。本立交橋于鐵路里程K2581+047.10處上跨滬昆鐵路，交叉處公路里程為K8+114，與鐵路交角為87.3°。本工程施工區(qū)域?yàn)榻瘃R村站至小哨站區(qū)間。滬昆鐵路為國(guó)家Ⅰ級(jí)雙線電氣化鐵路，公鐵交叉段鐵路為路基(路堤)工程，平面位于曲線上。交叉段鐵路軌面高程為2024.6～2024.8m，公路橋左線下方有一鐵路接觸網(wǎng)桿，編號(hào)025，桿頂高程2032.788m。T構(gòu)梁轉(zhuǎn)體前施工段總長(zhǎng)左右線均為141m，單線轉(zhuǎn)體重量約12000t，左線19#主墩高10m，右線18#主墩高14m。轉(zhuǎn)體時(shí)將左、右線T構(gòu)同時(shí)逆時(shí)針方向左線轉(zhuǎn)體90°，右線轉(zhuǎn)體93.1°至成橋位置。轉(zhuǎn)體過程中左線需從鐵路023#、026#、025#接觸網(wǎng)桿頂通過，右線需從鐵路026#、025#接觸網(wǎng)桿頂通過。左線19#主墩離既有線較遠(yuǎn)，右線18#主墩轉(zhuǎn)體前梁體邊嵩明端距鐵路線路中心距離為16.84m，墩身處梁體邊距鐵路線路中心距離為15.69m，昆明端梁體邊距鐵路線路中心距離為16.90m。轉(zhuǎn)體后左線小里程端梁端離鐵路中心線距離最近為10.46m，右線小里程端離鐵路中心線距離為39.3m，轉(zhuǎn)體后左線梁底距軌面最小距離為14.29m，距接觸網(wǎng)桿頂6.31m;右線梁底距軌面最小距離為13.27m,距接觸網(wǎng)桿頂5.29m，詳細(xì)橋梁與鐵路凈距見圖1。

圖1 T構(gòu)梁轉(zhuǎn)體前平面布置圖

三、施工工藝

(一)轉(zhuǎn)盤施工

轉(zhuǎn)體能否順利進(jìn)行受轉(zhuǎn)盤施工精度的影響，加工精度和安裝精度與轉(zhuǎn)盤施工精度密切相關(guān)。因此需要委托專業(yè)廠商進(jìn)行轉(zhuǎn)盤的加工，同時(shí)要嚴(yán)格按照計(jì)劃組織安裝。由于水平轉(zhuǎn)盤面積大、盤下結(jié)構(gòu)復(fù)雜，轉(zhuǎn)盤成功安裝的關(guān)鍵在于混凝土密實(shí)性是否滿足要求。

(二)滑道施工

與鋼軸相比，難以保持T形框架的重量平衡，因此需要滑道來保持箱梁轉(zhuǎn)體的穩(wěn)定性。梁體標(biāo)高和頂推力的變化直接受滑道平整度的影響?；赖木唧w施工過程如下：下轉(zhuǎn)體支座板的底面混凝土澆筑完成后，首先清潔下轉(zhuǎn)體支座板的頂面并干燥球面，所有雜物均不得出現(xiàn)在轉(zhuǎn)體支座板表面和安裝滑動(dòng)片的孔中。相應(yīng)的滑動(dòng)片應(yīng)安裝在有編號(hào)的鑲嵌孔內(nèi)，并且滑動(dòng)片的頂面應(yīng)位于同一球面上，并且誤差小于1mm。黃油聚四氟乙烯粉涂在滑動(dòng)片間，以使其填充玻片之間的間隙，并略高于滑動(dòng)片頂部，涂抹完后，應(yīng)快速清潔和安裝轉(zhuǎn)體支座板。

(三)轉(zhuǎn)體牽引體系

橋梁轉(zhuǎn)體牽引體系由牽引動(dòng)力系統(tǒng)、牽引索、錨固等構(gòu)件組成。轉(zhuǎn)體動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)具有兩個(gè)功能：自動(dòng)控制和手動(dòng)控制，當(dāng)主梁的末端即將到達(dá)設(shè)計(jì)位置前1.0m時(shí)，應(yīng)采用點(diǎn)動(dòng)操作。將限位裝置保持在適當(dāng)?shù)奈恢靡苑乐钩D(zhuǎn)。

(四)轉(zhuǎn)體實(shí)施

1.轉(zhuǎn)體前施工準(zhǔn)備

牽引動(dòng)力系統(tǒng)安裝。調(diào)試轉(zhuǎn)體系統(tǒng)設(shè)備，包括高壓油錄的檢測(cè)與校正與整個(gè)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的檢測(cè)；清理施工現(xiàn)場(chǎng)，支撐腳的環(huán)形滑道的上表面應(yīng)保持清潔，以確保在T型框架的旋轉(zhuǎn)范圍內(nèi)沒有其他障礙物；安裝牽引動(dòng)力系統(tǒng)，由于轉(zhuǎn)體啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)體支座板靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力，為防止T構(gòu)突然轉(zhuǎn)動(dòng)，在下轉(zhuǎn)盤安裝4臺(tái)400噸千斤頂；轉(zhuǎn)體初始參數(shù)采集，做好數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)備工作，記錄高壓油泵及控制系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)信息；在進(jìn)行轉(zhuǎn)體前，需對(duì)上下轉(zhuǎn)盤的臨時(shí)約束進(jìn)行拆除，在拆除時(shí)需實(shí)施監(jiān)控。

2.試轉(zhuǎn)

在上述各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后，正式轉(zhuǎn)動(dòng)之前，需進(jìn)行稱重及結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體試運(yùn)轉(zhuǎn)，為正式實(shí)施轉(zhuǎn)體提供主要技術(shù)參數(shù)和可靠保證。試轉(zhuǎn)過程中，檢查轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)是否平衡穩(wěn)定，關(guān)鍵受力部位是否產(chǎn)生裂紋。如有異常情況，則應(yīng)立即停止運(yùn)行，查明原因并采取相應(yīng)措施整改后方可繼續(xù)試轉(zhuǎn)。

3.正式轉(zhuǎn)體

試轉(zhuǎn)結(jié)束，分析采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，編制詳細(xì)的轉(zhuǎn)體方案，即可進(jìn)行正式轉(zhuǎn)體。轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)前需要根據(jù)各個(gè)施工部位環(huán)節(jié)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行周密部署。先讓輔助千斤頂達(dá)到預(yù)定噸位，再啟動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備，并使其在“自動(dòng)”狀態(tài)下運(yùn)行。每座轉(zhuǎn)體使用的兩對(duì)稱千斤頂?shù)淖饔昧κ冀K保持大小相等、方向相反，以保證上轉(zhuǎn)盤僅承受與摩擦力。在轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)過程中撐腳與滑道間間距因受力或荷載不平衡而發(fā)生變化時(shí)，在偏心對(duì)應(yīng)處墊入四氟板以糾正偏心問題，轉(zhuǎn)體到位后約束固定。

四、結(jié)語

本文依托于機(jī)場(chǎng)北高速公路獨(dú)家節(jié)特大橋轉(zhuǎn)體工程，由于其轉(zhuǎn)體T構(gòu)懸臂較長(zhǎng)，且結(jié)構(gòu)自身存在一定的橫坡與縱坡，因此采用了轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，橋梁轉(zhuǎn)體施工是一項(xiàng)綜合性與技術(shù)性都較強(qiáng)的施工技術(shù)，施工應(yīng)該從橋梁工程的客觀實(shí)際需求出發(fā)，遵循轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的基本應(yīng)用規(guī)律，嚴(yán)格掌握各項(xiàng)關(guān)鍵施工技術(shù)要點(diǎn)，本文為類似橋梁轉(zhuǎn)體施工提供參考。