细谈跨既有线转体桥转体系统的安装流程

细谈跨既有线转体桥转体系统的安装流程

杨晓军

中铁十二局集团第二工程有限公司 山西省太原市 030032

摘 要：本文介绍了霸王河1#特大桥跨既有线转体桥转体系统的安装方法、相关细节的质量要求及上、下承台临时约束及球铰滑动面防护。

关键词：转体桥 转体系统 安装 质量要求 约束 防护

1 前言

目前随着桥梁技术的迅猛发展，但对于上跨结构物的桥梁施工的传统工艺一般是采用挂蓝直接在上跨构造物上施工，特别是对修建处于交通运输繁忙的城市立交桥和铁路跨线桥。集包铁路霸王河1号特大桥连续梁采用平转法转体施工，这种施工安全风险就大大降低了，而且施工速度快，工程质量得到保障，造价低等优点。

平转法转体体系统主要有承重系统、顶推牵引系统和平衡系统三大部分构成。承重系统由上转盘、下转盘和转动球铰构成，上转盘支承转体结构，下转盘与桩基础相连，通过上转盘相对于下转盘转动，达到转体目的；顶推牵引系统由牵引设备（两台ZLD100型100 t连续千斤顶及两台普通YCW100型100 t助推千斤顶构成）、牵引反力支座、顶推反力支座构成；平衡系统由结构本身、上承台8双φ60 cm的钢管混凝土圆形撑脚、大吨位千斤顶及梁顶10＃块放置的6m³的备用水箱构成。作为现场技术人员现将跨既有线转体桥转体系统的安装流程及要求做总结，以供同行借鉴。

2 工程概况

集包铁路增建第二双线霸王河1#特大桥位于R=1600m的曲线上，在DyK501＋126（1#墩）～DyK501＋226(2#墩)位置与既有京包铁路相交跨越，标准中心线与既有铁路约为24°夹角，跨既有线平面关系见图1。

转体系统安装于承台内，1＃、2＃桥墩承台为矩形三层台,一台尺寸为12.2 m×11.0 m×3.0 m，二台和三台尺寸分别为8.9 m×8.9 m×1.6 m和8.0 m×8.0 m×2.4 m。

3 施工方法

3.1 下承台施工及下球铰、环道安装

下承台总厚度3m，其中顶部预留1.05m安装下球铰及滑道，第一、二次浇注砼及定位架布置见图2。具体施工工艺如下：

3.1.1承台第一次浇注及定位件预埋

首次浇注下承台1.95米高混凝土

（1）承台基坑开挖：在靠近既有线铁路侧及两端，由于采用了人工挖孔桩防护措施，采取垂直开挖方式，在远离既有线铁路侧，采取放坡开挖方式进行开挖，使用两台1.0m³挖机开挖，人工配合清底、找平。

（2）承台基坑开挖后依次进行破除桩头、基底整平、垫层浇筑、钢筋安装（并注意竖向连接钢筋的预埋）、模板安装等工序的施工。

图1 霸王河1号特大桥跨既有线平面关系图

图2 第一、二次浇注砼及定位架布置图

（3） 钢筋、模板安装结束并复测位置准确后，浇注第一次混凝土，待混凝土强度到80%后，在球铰处安装模板、预留球铰施工空间。

（4）承台模板用定型钢模板；混凝土用一台90 m3/h拌和站集中拌和，2辆10 m3输送车输送，两台HBT80地泵输送入模（一台备用），分层布料，层厚控制在30cm左右，50式插入式振动棒振捣。

3.1.2 第二次混凝土浇注及滑道安装

第一次混凝土浇注完毕后，待混凝土强度到80%后，在环道位置安装环道定位钢架、32对M20定位螺栓（固定环道钢板用）、环形滑道，定位螺栓安装到位，精确测量无误后，焊接固定于承台钢筋上，确保混凝土浇注过程中钢骨架和定位螺栓不移位，待第二次混凝土浇筑结束后初凝前，重新测量检查钢骨架和定位螺栓的预埋位置并进行微调正位。

在下转盘顶面设置外径3.70m，宽0.9m的环形滑道，滑道由20mm厚钢板、5mm厚的不锈钢板及5mm厚的四氟板贴面组成，四氟板通过环氧树胶粘贴于不锈钢板上，不锈钢板镶嵌于环形滑道槽内的钢板上。在第二次混凝土浇注前利用已预埋的定位螺栓精确定位滑道钢板，并利用调节螺栓调整钢板顶面标高、平整度，平整度及高程误差控制在1mm以内。

3.1.3 下球铰安装及铰下砼浇注

（1）下球铰定位钢架安装

开始安装下球铰定位钢骨架，精确测量无误后，焊接固定于承台钢筋上，确保混凝土浇注过程中钢骨架不移位。

（2）下球铰安装及铰下混凝土浇注

利用已固定的定位钢骨架，安装固定下球铰（钢骨架必须具有足够的强度和刚度，防止在焊接或灌注时变形使下球铰错位）。

调整下球铰中心位置及球面，使中心销轴的套管竖直，用水准仪调整球面周圈标高，对角高差及局部高差控制在1mm以内，使球面周圈在同一水平面上，用螺栓固定下球铰，使其紧固牢靠，防止下球铰的变形及错位，同时盖住中心销轴套管口；检查下球铰安装无误后，浇注铰下混凝土。

下球铰定位混凝土为微膨胀C50砼，混凝土由拌合站供应，混凝土坍落度控制在18～20cm。

混凝土用输送车运到现场后用吊机配料斗吊到球铰部位灌注，混凝土从一侧通过球缺下底面向另一侧流动，振动棒从球铰四周边缘往里斜插振捣，同时在球铰顶面振捣孔处流入球铰底面混凝土，并用“30”式振动棒插入振捣，排出气泡，待混凝土溢出孔后封堵振捣孔。

混凝土浇筑前，在球铰底部预埋3~4根压浆管，待球铰定位混凝土终凝后，用压浆法进一步密实球铰底部混凝土。

混凝土终凝前，球铰周边收压混凝土面三遍，防止混凝土收缩开裂。

混凝土终凝后，打开下球铰面覆盖物，将整个球面及各滑块安装槽内清理干净。

3.1.4 牵引支座、保险脚浇注

在浇注下承台砼施工的同时，浇筑牵引力支座砼，助推反力支座砼。

3.2 上承台施工及上球铰、支撑脚安装

3.2.1 上球铰安装

将黄油与四氟粉按重量比120：1的比例配制好后，在中心销轴套管中放入黄油四氟粉，然后将中心销轴轻放到套管中，放置时保证中心销轴竖直并与周围间隙一致。黄油使用量是100公斤。

在下球铰凹球面上按照顺序由内到外安装聚四氟乙烯滑板，并用黄油四氟粉填满聚四氟乙烯滑板之间的间隙，使黄油面与四氟滑板面相平。整个安装过程中要保持球面清洁，不要将杂物带至球面上。

将上球铰的两段销轴套管接好，用螺栓固定牢固。注意保护好上球铰，将上球铰凸球面涂抹黄油后，用防水塑料布将整个上环铰严密包裹，放置于搁置架上，使用时将上球铰吊起，去除防水塑料布，用纱布将凸球面擦试干净，在凸球面上抹涂一层黄油四氟粉，然后将上球铰对准中心销轴轻落至下球铰上。用拉链葫芦微调上球铰位置，使之水平并与下球铰外圈间隙一致。去除被挤出的多余的黄油，用宽胶带纸将上、下球铰边缘的缝隙密封。

3.2.2 模板安装

结合以往工程经验，采用砂浆结合砖砌块作为底模支撑，在支撑上铺设10×10cm@30cm方木作为底模棱，在底模棱上铺设δ=1.8cm厚竹胶板作为底模，便于成型和后期拆除，侧模用定型钢模板。

3.2.3 撑脚钢筒安装

上承台钢筋安装前应及时加工并定位安装8对Ø600mm撑脚钢筒，钢筒内填充C50微膨胀砼，撑脚钢筒全长149cm，其中50cm预埋在上承台内，99cm位于上下承台间环形滑道正上方，并与滑道保持10mm距离，为减小撑脚底面与滑道的摩阻力，撑脚底面安装一片厚20mm的不锈钢板，钢板四周刨边处理。撑脚安装时，在钢筒底面与滑道之间用10mm厚锲形钢板（锲形钢板打磨光滑并涂上黄油）支垫撑脚钢筒，在转体前，抽出锲形钢板。

3.2.4 钢筋绑扎、牵引钢绞线预埋

上承台底层钢筋安装完成后，及时定位并安装牵引索钢绞线，钢绞线在砼内采用H型锚具锚固，锚固长度不小于3.3m，并利用固定在底层钢筋上的定位钢筋确定钢绞线的平面位置和高度；按设计要求绑扎上承台钢筋。

3.2.5 上承台砼浇注

承台浇注前，预埋墩身钢筋。砼共分二个阶段浇注：首次浇注高度1.6m，把上转盘圆形部分浇筑完毕；第二次浇注高度2.4m，把上转盘剩余部分砼浇注完毕。

上承台采用C50纤维混凝土，浇筑顺序由周边向中心，平面分层浇筑高度控制在30cm左右，砼浇筑过程中严格控制，避免振动棒触碰定位钢骨架或其预埋件。

3.3 球铰安装质量要求

球铰安装质量要求如下：

（1）球铰应准确定位，要求球铰中心纵、横向偏差小于1mm；

（2）下球面板由螺母调整校平，球铰正面相对高差小于1mm；

（3）对球铰在安装期间做好防尘、防锈处理。

3.4上、下承台临时约束及球铰滑动面防护

3.4.1 上下承台的临时固结

在浇注上下转盘的过程中，在桥墩对称轴线附近沿半径R=380cm的圆周预埋Φ32精轧螺纹钢，预埋深度不小于150cm。

墩梁施工时，为进一步固结上下转盘，保证不发生相对位移和转动。在下承台顶面的保险脚之间安装HW400型钢作限位梁，限位梁与上承台支撑脚之间布置钢支撑，并用钢楔子打紧。转体施工前，打掉钢楔子，同时锯开精轧螺纹钢，以利转体。同时保留部分限位型钢，用作启动助推反力梁。

3.4.2 上下球绞滑动面防护

球铰上下面板分离后，在上下球面各包一层塑料布，保证其清洁干净，混凝土浇注完成后，注意养生工作，要及时清理球面内积水、混凝土残渣，并用棉纱清净。

4 结语

随着桥梁不断发展，新技术、新工艺的不断出现以及在工程中的应用，该方法会更加安全可靠、操作简洁、实施快速、降低造价，在桥梁建设中将发挥越来越大的作用，产生越来越好的社会和经济效益。

参考文献

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