橋梁工程中轉(zhuǎn)體橋的技術(shù)研究

陳慶明1、彭磊2

（1.宜春通達(dá)路橋建設(shè)有限公司，江西 宜春330000；2.江西交通咨詢有限公司，江西 南昌330031）

0 引言

在橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)領(lǐng)域當(dāng)中，轉(zhuǎn)體橋梁技術(shù)的應(yīng)用可以滿足橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)需求。所以在后續(xù)工程項(xiàng)目開展時(shí)，需要按照橋梁工程的項(xiàng)目特點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)體橋梁技術(shù)工藝的類型進(jìn)行綜合選擇，保證橋梁項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

1 工程概況

本文所舉案例的橋梁項(xiàng)目在建設(shè)時(shí)，其下部跨越已有的公路項(xiàng)目3條，在施工中應(yīng)用轉(zhuǎn)體法進(jìn)行施工，主要采用鋼球鉸上下兩個(gè)結(jié)構(gòu)部分。鋼球鉸厚度尺寸為40mm，直徑3800mm，供應(yīng)單位直接供應(yīng)整套的結(jié)構(gòu)形式。下轉(zhuǎn)盤直接安裝到下承臺(tái)頂面上，而下轉(zhuǎn)盤是主要的承載結(jié)構(gòu)部分，支撐整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工。

2 轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)組成

轉(zhuǎn)盤的上部結(jié)構(gòu)是上轉(zhuǎn)盤的形式，在固定成為主體結(jié)構(gòu)形式后，為了能夠保證整體結(jié)構(gòu)達(dá)到精確性標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行試平轉(zhuǎn)處理，經(jīng)過檢查完全符合工程的要求之后，進(jìn)行主墩鋼筋的綁扎施工，并且進(jìn)行立模作業(yè)，再進(jìn)行柱墩結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑施工。下轉(zhuǎn)盤是主要的支撐結(jié)構(gòu)形式，需要承擔(dān)整個(gè)結(jié)構(gòu)的重量，通常是在預(yù)制工作結(jié)束后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的拼裝施工，然后安裝到規(guī)定滑道上，以達(dá)到整體性能的要求。在橋梁的轉(zhuǎn)體體系設(shè)計(jì)和施工中，轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸是主要組成結(jié)構(gòu)，所以無論是轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸的制作還是安裝，都要達(dá)到規(guī)定精度要求，以符合使用要求[1]。

3 施工方案

在該工程項(xiàng)目開展的階段需要按照工程標(biāo)準(zhǔn)的需求，合理地對(duì)施工方案進(jìn)行選擇，該工程的施工方案內(nèi)容有以下幾點(diǎn)。

其一，鉆孔灌注在施工結(jié)束后，就要進(jìn)行下轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)的施工，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)的匯總分析，保證總體結(jié)構(gòu)的性能符合運(yùn)行的要求。其二，下部的環(huán)道、下轉(zhuǎn)盤球鉸是主要的支撐結(jié)構(gòu)形式，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行性能有著直接的影響，定位精度較高，澆筑時(shí)要嚴(yán)格控制，預(yù)留槽口應(yīng)用的是C50混凝土材料進(jìn)行施工。其三，安裝聚四氟乙烯滑塊時(shí)，需要從內(nèi)到外逐步進(jìn)行，涂抹黃油以達(dá)到潤滑的要求，保證球鉸安裝到準(zhǔn)確的位置上。其四，上轉(zhuǎn)盤鋼筋綁扎作業(yè)階段，需要隨時(shí)注意預(yù)埋牽引所固定端，確保所有鋼筋都能夠埋入到轉(zhuǎn)盤的規(guī)定長度，符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)才能進(jìn)行混凝土澆筑施工。其五，上轉(zhuǎn)盤施工結(jié)束后，就要進(jìn)行墩身結(jié)構(gòu)施工。其六，支架搭設(shè)施工沿著鐵路方向進(jìn)行，通過滿堂支架現(xiàn)澆施工技術(shù)實(shí)施連續(xù)梁的施工。其七，現(xiàn)澆梁澆筑工作結(jié)束后，需要安裝千斤頂，然后做好整體結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)，并且進(jìn)行正式轉(zhuǎn)體處理，結(jié)構(gòu)安全性、穩(wěn)定性達(dá)標(biāo)，數(shù)據(jù)精度合格，且上下轉(zhuǎn)盤連接性能合格。其八，上述工序結(jié)束后，進(jìn)行邊跨、中跨合龍組裝[2]。

4 施工技術(shù)

在橋梁工程轉(zhuǎn)體技術(shù)應(yīng)用的階段中，需要根據(jù)工程項(xiàng)目的特征以及施工需求做好轉(zhuǎn)體體系方案的確定，而后在技術(shù)應(yīng)用階段要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工藝過程進(jìn)行控制，要求技術(shù)人員按照工藝方案的形式進(jìn)行操作，如此才能夠提高技術(shù)的應(yīng)用效果。

4.1 轉(zhuǎn)體體系施工

轉(zhuǎn)體體系內(nèi)包含四個(gè)組成結(jié)構(gòu)，比如下轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)、球鉸以及上轉(zhuǎn)盤。下轉(zhuǎn)盤一般也可以叫作下承臺(tái)，是主要的承載結(jié)構(gòu)部分，在轉(zhuǎn)體安裝就位后，和上轉(zhuǎn)盤組合之后形成總體的結(jié)構(gòu)體系，完成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)部分安裝施工。千斤頂反力座、撐腳環(huán)道以及下球鉸都要安裝到下轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)上。根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，下轉(zhuǎn)盤施工應(yīng)用的是C50混凝土材料。第一次下轉(zhuǎn)盤混凝土澆筑環(huán)節(jié)，在側(cè)面鋼筋、預(yù)埋件施工結(jié)束后開展，厚度為3m；第二次澆筑是環(huán)道和下球鉸安裝結(jié)束后進(jìn)行，且全部鋼筋綁扎施工完畢，該階段澆筑混凝土的高度為0.6m。上轉(zhuǎn)盤也可以稱之為上承臺(tái)，該結(jié)構(gòu)也是按照兩次澆筑方式進(jìn)行，第一次是撐腳、上球鉸安裝完畢后進(jìn)行澆筑施工，轉(zhuǎn)臺(tái)鋼筋綁扎施工，高度為0.75m；第二次是墩身預(yù)埋鋼筋工作結(jié)束后進(jìn)行澆筑，高度為2.25m[3]。

4.2 連續(xù)梁支架現(xiàn)澆施工

采用滿堂支架現(xiàn)澆方式進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的連續(xù)澆筑施工，現(xiàn)澆支架搭設(shè)方向沿著鐵路的行進(jìn)方向進(jìn)行，通過使用支架現(xiàn)澆技術(shù)實(shí)施邊跨合龍結(jié)構(gòu)的施工；在中跨合龍結(jié)構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)用的是掛籃施工技術(shù)開展。承臺(tái)是主要的支撐地基結(jié)構(gòu)形式，在施工前需要進(jìn)行硬化處理，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。混凝土澆筑作業(yè)開始前，要做好沉降監(jiān)測(cè)，掌握壓力參數(shù)。選擇合適的預(yù)壓重量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析，各個(gè)預(yù)壓重量符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求?；炷敛牧鲜菙嚢枵局苯犹峁?，材料的質(zhì)量要經(jīng)過檢測(cè)符合施工工藝要求。在混凝土材料制作完成之后，使用專用攪拌車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，然后應(yīng)用泵車直接輸送到模板結(jié)構(gòu)內(nèi)。在澆筑工作結(jié)束后，立即進(jìn)行振搗施工，保證混凝土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度、強(qiáng)度性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，為工程的總體水平提升奠定基礎(chǔ)[4]。

4.3 轉(zhuǎn)體施工

在試轉(zhuǎn)完成后，并且各項(xiàng)性能符合工程的要求，才能正式開轉(zhuǎn)。在開轉(zhuǎn)前，由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行牽引動(dòng)力系統(tǒng)的全面性檢查，確保性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求，轉(zhuǎn)動(dòng)的功能完全符合標(biāo)準(zhǔn)，從而可以有效地提高轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。檢測(cè)人員做好現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢查，監(jiān)控人員隨時(shí)了解轉(zhuǎn)體的工作情況，并且做好各項(xiàng)原始數(shù)據(jù)的記錄工作，保證梁端轉(zhuǎn)動(dòng)速度、柱墩轉(zhuǎn)角速度之間是符合要求的，速度處于合理范圍內(nèi)，并且隨時(shí)掌握轉(zhuǎn)體運(yùn)行情況，達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)。

試轉(zhuǎn)工作的重要性比較高，其作用就是檢查確定各個(gè)系統(tǒng)、電源等是否處于正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行啟動(dòng)、正常轉(zhuǎn)動(dòng)等各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算分析，如果存在任何問題，都要及時(shí)采取措施解決和處理，防止轉(zhuǎn)體正式運(yùn)行之后出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)不正?；蛘哂匈|(zhì)量缺陷的問題，確保各個(gè)結(jié)構(gòu)的運(yùn)行符合工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為橋梁工程質(zhì)量水平的提升起到積極作用。

正式轉(zhuǎn)動(dòng)開始之后，確保千斤頂?shù)膰嵨环蟿?dòng)摩阻力的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。采取分級(jí)加重的方式，分級(jí)加力的單位是100kN，如果在加載之后發(fā)現(xiàn)其水平位移變化出現(xiàn)不合理的情況，需要立即停止處理，且要做好摩阻力的記錄工作，為后續(xù)改進(jìn)提供基礎(chǔ)。

按照當(dāng)前計(jì)劃轉(zhuǎn)體的時(shí)間，做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，同時(shí)完成轉(zhuǎn)體操作。在梁體的平轉(zhuǎn)操作階段，工作人員需要做好各項(xiàng)的觀測(cè)與記錄工作，保證連續(xù)梁軸線偏差以及梁端的高程數(shù)據(jù)變化處于合理的范圍內(nèi)。梁體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)為主，轉(zhuǎn)動(dòng)到和設(shè)計(jì)位置相差1m的距離之后要降低轉(zhuǎn)動(dòng)速度，在距離設(shè)計(jì)位置0.5m處需要通過電動(dòng)方式操控轉(zhuǎn)動(dòng)，且現(xiàn)場(chǎng)人員及時(shí)進(jìn)行梁端弧長等數(shù)據(jù)的測(cè)量；距離設(shè)計(jì)位置0.1處停止轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行軸線的精準(zhǔn)測(cè)量，不會(huì)出現(xiàn)超轉(zhuǎn)的問題，通過點(diǎn)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位，達(dá)到安裝精度要求[5]。

4.4 合龍段施工

懸澆結(jié)構(gòu)在施工中，體系轉(zhuǎn)換是關(guān)鍵階段，該階段的施工效果對(duì)于整體項(xiàng)目質(zhì)量水平有著直接的影響。因此，需要確保合龍段的部位符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，梁體線形要嚴(yán)密組織設(shè)計(jì)工作，保證合龍段結(jié)構(gòu)的誤差處于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍內(nèi)。該階段的施工要應(yīng)用8根長度為3.5m的32a槽鋼，以做好整體結(jié)構(gòu)的支撐處理。在槽鋼的固定環(huán)節(jié)，要達(dá)到結(jié)構(gòu)性能標(biāo)準(zhǔn)，最好不要在環(huán)境溫度較低的條件下運(yùn)行。合龍段長度為2.0m，在合龍前需要檢查確定，保證中線和高程都符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，確保梁端懸臂端能夠達(dá)到連接性能的要求，保證固定效果合格，不會(huì)由于熱脹冷縮而發(fā)生損壞的問題。

混凝土結(jié)構(gòu)施工中，需要選擇當(dāng)日氣候最低的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行，因?yàn)闇囟容^高的情況下，混凝土終凝時(shí)間縮短，會(huì)造成裂縫問題的發(fā)生。臨時(shí)剛性支撐的結(jié)構(gòu)一般會(huì)選擇撐、拉聯(lián)合的方式，將兩側(cè)組合形成整體的結(jié)構(gòu)。首先需要合龍兩側(cè)箱梁，以達(dá)到預(yù)埋施工的效果，并且保證拉力與壓力符合要求，確保合龍段結(jié)構(gòu)的混凝土處于保護(hù)的狀態(tài)中。

在開始鎖定前，需要把梁端預(yù)埋鋼板和剛性支撐進(jìn)行穩(wěn)定連接，焊接組合形成整體的結(jié)構(gòu)。鎖定工作結(jié)束后，進(jìn)行另外一端的焊接施工。加強(qiáng)焊接環(huán)節(jié)的控制，保證焊接質(zhì)量合格，不會(huì)存在任何的缺陷與問題。

5 結(jié)語

橋梁轉(zhuǎn)體施工工藝是比較先進(jìn)的工藝形式，已經(jīng)廣泛地運(yùn)用到我國的橋梁工程項(xiàng)目中，其具備較高可行性，經(jīng)濟(jì)效益提升明顯。隨著該技術(shù)的不斷應(yīng)用，轉(zhuǎn)體施工方式已經(jīng)成為主要的橋梁施工技術(shù)之一，水平不斷提升，成本逐步下降，且能夠滿足橋梁工程運(yùn)行的安全性、可靠性的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是跨越有公路的橋梁項(xiàng)目，轉(zhuǎn)體施工工藝的優(yōu)勢(shì)極為明顯，未來必然還會(huì)產(chǎn)生更高的應(yīng)用價(jià)值。