趙鵬洲

（甘肅省公路建設(shè)管理集團有限公司，甘肅 天水741000）

0 引言

橋梁工程建設(shè)數(shù)量的不斷增多推動了橋梁工程施工技術(shù)的發(fā)展。在高速公路橋梁施工過程中路段交叉施工的情況比較常見，假如還應用傳統(tǒng)的施工技術(shù)就無法保證交通線路運行效果且會給車輛運行安全帶來不利的影響。這樣在高速公路橋梁施工過程中轉(zhuǎn)體施工技術(shù)就得到了廣泛的應用，可以更好地滿足高速公路橋梁工程施工要求，提升高速公路橋梁工程施工質(zhì)量。

1 高速公路橋梁工程轉(zhuǎn)體施工技術(shù)內(nèi)涵

在進行高速公路橋梁工程施工過程中采用轉(zhuǎn)體施工技術(shù)可以減少給施工現(xiàn)場周邊環(huán)境帶來的影響，同時隨著此項施工技術(shù)的不斷發(fā)展，在應用后得到了良好的施工效果。采用轉(zhuǎn)體施工技術(shù)時主要是將旋轉(zhuǎn)軸中心放置到橋墩中心位置或外側(cè)位置，將轉(zhuǎn)軸固定到橋墩下部位置，完成結(jié)構(gòu)施工后將水平面旋轉(zhuǎn)到橋梁施工位置。橋墩上部結(jié)構(gòu)、橋臺結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)施工后利用旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)構(gòu)建旋轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)平衡結(jié)構(gòu)等。

旋轉(zhuǎn)支撐結(jié)構(gòu)主要包括上轉(zhuǎn)盤與下轉(zhuǎn)盤。高速公路橋梁施工時通常會采用水平轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，此種施工技術(shù)可以確保橋梁下方車輛正常、安全通行，從而得到良好的社會效益與經(jīng)濟效益。

2 工程概況

此次轉(zhuǎn)體施工段隸屬于隴海鐵路工程，橋梁孔跨樣式為(75+140+75)m連續(xù)剛構(gòu)橋。施工中采用平面轉(zhuǎn)體施工技術(shù)從隴海鐵路上進行跨越，該橋梁單幅橋?qū)挒?2.75m，鐵路軌道頂部到高速公路橋梁底部凈高度在30m以上，橋梁承臺與隴海下行線間距不得小于10m，與隴海上行線間距不得小于3m。

3 高速公路橋梁連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)應用要點

3.1 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)

3.1.1 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體上部結(jié)構(gòu)施工

該高速公路主橋利用轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，完成橋梁外側(cè)防護欄施工后將整體轉(zhuǎn)體，跨越線位置兩個T構(gòu)分別完成轉(zhuǎn)體施工，轉(zhuǎn)體長度為68.5+68.5m。邊跨現(xiàn)澆時采用托架現(xiàn)澆施工方式，吊籃施工可以應用到中跨合龍段、邊跨合龍位置施工。轉(zhuǎn)體時間控制在0.02rad/min，其中2號墩T梁轉(zhuǎn)體58在50min左右完成，3號墩T構(gòu)轉(zhuǎn)體46.77在41min左右完成。轉(zhuǎn)體施工需要在鐵路封閉段完成且在正式施工前應與鐵路相關(guān)管理部門進行協(xié)調(diào)。

3.1.2 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體系統(tǒng)

連續(xù)梁轉(zhuǎn)體系統(tǒng)主要包括轉(zhuǎn)體上下轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)體支座、撐腳、滑道、牽引系統(tǒng)。

（1）連續(xù)梁轉(zhuǎn)體下轉(zhuǎn)盤，連續(xù)梁轉(zhuǎn)體下轉(zhuǎn)盤是支撐整體重量的基礎(chǔ)，完成轉(zhuǎn)體后可以與上轉(zhuǎn)盤同時構(gòu)建成鐵路橋梁的基礎(chǔ)，下轉(zhuǎn)盤施工過程中采用C40混凝土。將轉(zhuǎn)體支座、保險撐腳環(huán)形滑道、轉(zhuǎn)體拽拉千斤頂反力座等設(shè)置到下轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)位置。

（2）連續(xù)梁轉(zhuǎn)體支座，在該工程中所采用的轉(zhuǎn)體支座為CZPZ-220MN型轉(zhuǎn)體支座與CZPZ-200MN型轉(zhuǎn)體支座，在進行轉(zhuǎn)體支座安裝時應注意以下方面：首先在安裝轉(zhuǎn)體支座前應將鋼板進行預設(shè)，轉(zhuǎn)體支座中心縱向、橫向誤差控制在1mm以內(nèi)；其次轉(zhuǎn)體支座頂部位置高差控制在2mm以內(nèi)。在進行轉(zhuǎn)體角控制時應注意以下方面：轉(zhuǎn)體角速度控制在0.02rad/min以下；主梁端位置水平線速度控制在1.0m/min以下。

（3）連續(xù)梁轉(zhuǎn)體上轉(zhuǎn)盤撐腳與滑道，在進行撐腳轉(zhuǎn)體施工時應采用保險腿保證支撐轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在了解轉(zhuǎn)體過程中保險腿受力情況后轉(zhuǎn)臺對稱位置兩條保險腿中間位置中線應重合，確保所使用的八個保險腿均可以對稱設(shè)置到縱軸線兩側(cè)。將1.26m寬滑道設(shè)置到撐腳下方位置，滑道中心半徑控制在9.35m，轉(zhuǎn)體施工時保險撐腳可以在滑道中平穩(wěn)滑動。將八組撐腳設(shè)置到上轉(zhuǎn)盤位置，撐腳制作時采用三鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，Q235鋼管厚度、外徑分別為25mm、900mm，將C50微膨脹土澆筑到鋼管內(nèi)。將30mm厚的鋼走板設(shè)置到鋼管下部，再將4mm厚的四氟乙烯板設(shè)置到走板下方，將走板精度控制在3級。在進行螺栓與骨架連接時可以采用30mm厚的環(huán)形鋼板并確保連接的準確度，將2mm厚的不銹鋼板焊接到鋼板位置，四氟乙烯板與不銹鋼板間可以形成滑動面。將撐腳地面與滑道間的間距控制在50mm并對上部結(jié)構(gòu)沉降構(gòu)造進行綜合考慮。

（4）連續(xù)梁轉(zhuǎn)體上轉(zhuǎn)盤

轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)中上轉(zhuǎn)盤是主要結(jié)構(gòu)，在整體轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)中整體受力情況呈現(xiàn)出立體且多方向。上轉(zhuǎn)盤為八邊形，最大界面尺寸為1800×1800cm，高為1800cm；轉(zhuǎn)臺直徑與高分別是1470cm、100cm。轉(zhuǎn)體支座、撐腳與上轉(zhuǎn)盤是連接轉(zhuǎn)盤的主要部分，同時也是轉(zhuǎn)體牽引力施加的主要部分。預埋轉(zhuǎn)體牽引索時主要以P型錨具為主，一對索錨固位置在相同直徑上且與圓心對稱，同時應控制各索預埋高度與牽引方向。每根索埋入轉(zhuǎn)盤的長度不得少于450cm，各索出口點與轉(zhuǎn)盤中心對稱。在施工過程中，還應控制鋼絞線損傷或生銹等問題，提前做好保護工作。上轉(zhuǎn)盤混凝土強度滿足施工要求后轉(zhuǎn)換整體轉(zhuǎn)動系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)。在進行摩擦系數(shù)計算時應采用測算公式：

μ=3M/2RG （1）式（1）中：μ為摩擦系數(shù)；M為轉(zhuǎn)動力矩（kN·m）；G為轉(zhuǎn)臺總重量（kN）。其中，設(shè)計靜摩擦系數(shù)=0.1，動摩擦系數(shù)=0.06。當摩擦系數(shù)比設(shè)計系數(shù)大時應找到原因并采取合理的處理措施。

（5）計算連續(xù)梁轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)牽引力并合理選擇設(shè)備

轉(zhuǎn)體總量W=220000kN；摩擦計算公式：F=W×μ。啟動時靜摩擦系數(shù)=0.1，靜摩擦力：F=W×μ=22000kN。轉(zhuǎn)動過程中動摩擦系數(shù)=0.06，動摩擦力：F=W×μ=13200kN。計算轉(zhuǎn)體拽拉力時，公式：T=2/3（R·W·μ）/D，其中R為球鉸平面半徑，2.205m；W為轉(zhuǎn)體總重量，220000kN；D為轉(zhuǎn)臺直徑，14.7m；靜摩擦系數(shù)為0.1、動摩擦系數(shù)為0.06。

計算結(jié)果：

啟動時需要最大的牽引力計算：

T=2/3（R·W·μ靜）/D=2021kN

轉(zhuǎn)動過程中需要的最大牽引力計算：

T=2/3（R·W·μ動）/D=1213kN

該工程在施工過程中采用同步連續(xù)牽引系統(tǒng)、自動連續(xù)牽引系統(tǒng)與兩臺ZLD500型液壓牽引系統(tǒng)構(gòu)建水平旋轉(zhuǎn)力，利用拽拉錨固并在轉(zhuǎn)臺周圍纏繞1470cm的鋼絞線，保證轉(zhuǎn)動體系可以平穩(wěn)運轉(zhuǎn)。

3.2 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工方法

3.2.1 將滑道與臨時鎖定設(shè)施進行清理

滑道清理主要是將其表面所產(chǎn)生的污物進行清理，保證其整潔性，清理后將黃油四氟粉涂抹到其表面，從而減少轉(zhuǎn)動過程中的摩擦阻力。鎖定設(shè)施清理應在轉(zhuǎn)體前并將預埋臨時鎖定設(shè)施進行割除。

3.2.2 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體施工中牽引系統(tǒng)與設(shè)備測試

（1）牽引動力系統(tǒng)測試

在該橋梁施工中各轉(zhuǎn)臺可以采用兩套兩臺ZLD500型液壓牽引系統(tǒng)、同步牽引系統(tǒng)、自動連續(xù)牽引系統(tǒng)，利用這些牽引系統(tǒng)構(gòu)建水平轉(zhuǎn)力偶，將拽拉錨固纏繞到1470cm的轉(zhuǎn)臺位置，將0-φs15.2鋼絞線圍繞在轉(zhuǎn)臺周圍，保證轉(zhuǎn)臺可以穩(wěn)定運行。將牽引動力系統(tǒng)中轉(zhuǎn)盤兩側(cè)設(shè)置兩套千斤頂，確保具有良好的對稱性、水平性、平行性，千斤頂在中心線與上盤外側(cè)相切，中心線高于上轉(zhuǎn)盤預埋鋼絞線中心位置線水平。將千斤頂放置到配套的反力座上，在鋼筋承臺位置預埋反力座，將反作用力控制在300t并保證其準確性。動力設(shè)備調(diào)試無誤后按照施工現(xiàn)場指定位置安裝，將專用的液壓油灌注到油泵箱內(nèi)，準確連接電路與油路并再次進行調(diào)試，確保動力系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行。

（2）牽引索上轉(zhuǎn)盤

將兩束牽引索設(shè)置到牽引索上轉(zhuǎn)盤位置并將各根牽引索按照順序進行排列穿過千斤頂。鋼絞線緊固時可以采用千斤頂并保證各牽引索受力相同。完成牽引索安裝后應做好保護工作，避免出現(xiàn)銹蝕問題。在上轉(zhuǎn)盤上標注刻度并將刻度指針設(shè)置到下轉(zhuǎn)盤，從而控制轉(zhuǎn)動距離。

（3）牽引設(shè)備測試

轉(zhuǎn)體施工時所使用的液態(tài)裝置、電氣設(shè)備在出廠前應先做好測試；設(shè)備安裝后應嚴格按照圖紙完成并與主控臺、泵站、千斤頂信號線進行準確連接，連接千斤頂與泵站間的油路，檢查主控臺、泵站電源等設(shè)備是否可以穩(wěn)定運行。

設(shè)備空轉(zhuǎn)時應利用千斤頂施加的反力值確定各泵站油壓值，據(jù)此完成泵站最大油壓調(diào)整，空轉(zhuǎn)時應做好設(shè)備檢查。

做好技術(shù)交底并準確填寫表格，不同觀測點人員應做好聯(lián)絡(luò)并對信號進行控制。對轉(zhuǎn)體各結(jié)構(gòu)進行檢查，保證其使用效率。在進行轉(zhuǎn)體施工時應提前了解天氣情況并減少因天氣給轉(zhuǎn)體帶來的影響，同時做好轉(zhuǎn)體支撐，避免在大風、暴雨等氣候環(huán)境中進行轉(zhuǎn)體施工，保證轉(zhuǎn)體施工的安全性。調(diào)試通信設(shè)備，施工現(xiàn)場應有一臺內(nèi)部電話進行各項工作聯(lián)系，同時還可以應用手機、對講機等完成現(xiàn)場調(diào)度工作，同時轉(zhuǎn)體前應先做好橋面清理工作，避免轉(zhuǎn)體過程中有物體高墜問題，保證施工安全。

4 試轉(zhuǎn)

第一，提前將鋼絞線進行緊固，設(shè)定千斤頂預緊力后將各鋼絞線進行緊固。預緊時應保證是對稱的且控制重復次數(shù)，確保各鋼絞線可以均勻受力。在進行緊固時應確保鋼絞線可以均勻纏繞到上轉(zhuǎn)盤位置。

第二，將該站電源、主控臺電源合龍，千斤頂控制時充分利用主控臺并施加相應的力進行試轉(zhuǎn)。如果無法轉(zhuǎn)動應利用提前準備好的輔助設(shè)備推動千斤頂并控制摩擦阻力，保證橋梁可以運轉(zhuǎn)。

第三，試轉(zhuǎn)時應計算兩項重要數(shù)據(jù)。首先每分鐘轉(zhuǎn)速，也就是計算主橋角度、懸臂段轉(zhuǎn)動水平選線距離每分鐘轉(zhuǎn)速，通過此來對轉(zhuǎn)速進行控制；其次嚴格控制操作點，負責測量的人員應對各點每次運動懸臂端水平選線轉(zhuǎn)動間距數(shù)據(jù)進行測量，確保轉(zhuǎn)體可以一步到位并保證操作的準確性。

第四，在進行試轉(zhuǎn)時應先確定平衡性是否滿足要求，是否存在故障、是否有裂縫，當有這些問題時應及時停止試轉(zhuǎn)并將問題進行處理，在沒有問題后再進行試轉(zhuǎn)。

5 正式轉(zhuǎn)體

5.1 做好封閉點前準備工作

在了解施工地點施工安全管理原則后應充分做好準備工作。第一，在施工前一個月向當?shù)刂鞴懿块T申報施工方案、施工計劃。第二，在得到批準后應在施工前兩天十點前完成登記工作，主要內(nèi)容包括施工項目、審批文件號、施工地點、施工時間、施工范圍等。第三，在正式施工前應先與聯(lián)絡(luò)員提前一小時聯(lián)系到崗并做好登記與核實工作，在保證無偏差后共同簽字確認，值班人員向調(diào)度人員申請調(diào)度命令。第四，接收到調(diào)度命令后應由負責人員完成橋梁轉(zhuǎn)體施工。第五，在管理人員確認完成轉(zhuǎn)體施工后且不給公路通行帶來影響的情況下，施工現(xiàn)場聯(lián)絡(luò)人員發(fā)布撤點命令并向值班人員申請恢復正常通車。

5.2 轉(zhuǎn)體試運行

要想進一步保證轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，應確保牽引設(shè)備性能滿足要求并對支座摩擦系數(shù)進行測定，加固鋼絞線，在正式轉(zhuǎn)體前應先進行轉(zhuǎn)體試運行，滿足要求后才可進行正式轉(zhuǎn)體。

5.3 平轉(zhuǎn)實施

5.3.1 做好轉(zhuǎn)體前的準備工作。第一，確定轉(zhuǎn)體中心位置。使用千斤頂完成轉(zhuǎn)體部位承重并將摩擦系數(shù)進行測定。第二，清理環(huán)形滑道并檢查滑道與撐腳間的間距，在撐腳道板位置涂抹黃油四氟粉。第三，標定平轉(zhuǎn)千斤頂、輔助千斤頂與微調(diào)千斤頂位置。第四，合理安裝并調(diào)試平轉(zhuǎn)千斤頂、錨具、牽引索、泵站等設(shè)備，保證鋼絞線各鋼束的平行度，避免扭結(jié)等問題。第五，合理安裝千斤頂與反推梁。第六，做好設(shè)備調(diào)控并標注好各測控標志，確定橋梁軸線位置。第七，嚴格檢查各關(guān)鍵部位，主要包括支座、上轉(zhuǎn)盤等位置。第八，做好技術(shù)交底工作。第九，轉(zhuǎn)體在靜置24小時后將監(jiān)測數(shù)據(jù)進行上傳，判斷其平衡性。第十，在施工時應確保風力在4級以下且無雨。

5.3.2 梁體平轉(zhuǎn)。施工單位應根據(jù)轉(zhuǎn)體施工時間合理完成施工內(nèi)容。在進行平轉(zhuǎn)施工時相關(guān)人員應對塔柱軸線位置進行反復觀測并確定梁端高程變化情況。確保勻速轉(zhuǎn)動并平轉(zhuǎn)到基本位置進行減速，在降低轉(zhuǎn)速后與設(shè)計位置距離差0.5m時使用點動操作，并由專業(yè)人員完成后梁弧長測量。當與設(shè)計距離差0.1m時完成軸線測量并根據(jù)測量值確定點動位置，避免超轉(zhuǎn)問題。

5.3.3 梁體定位。轉(zhuǎn)體達到指定位置后應調(diào)整其傾斜位置，使用型鋼將上轉(zhuǎn)盤與下轉(zhuǎn)盤固定住。將千斤頂放置到下承臺位置并對梁體標高進行調(diào)整，可以使用抄墊，可以在最短的時間內(nèi)固定上承臺與下承臺。

5.4 保證轉(zhuǎn)體位置的準確性

通常會采用手動控制方式、自動控制方式對轉(zhuǎn)體動力系統(tǒng)進行控制，轉(zhuǎn)體距離設(shè)計位置在5°時應將轉(zhuǎn)動速度放慢并采用點動操作方式，得到最大弧長轉(zhuǎn)體數(shù)據(jù)。在進行點動操作與精準定位前應先校正上部轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)。避免轉(zhuǎn)體限位位置出現(xiàn)超轉(zhuǎn)問題，將水平微調(diào)設(shè)備設(shè)置到梁端位置，將千斤頂、配重設(shè)置到上轉(zhuǎn)盤位置并進行調(diào)整。當就位后測量高程與連續(xù)梁軸線，然后再應用鋼板將撐腳、滑道進行焊接，并保證焊接質(zhì)量，確定轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

5.5 做好轉(zhuǎn)體封盤

梁體轉(zhuǎn)體到達指定位置后合理調(diào)整標高與軸線位置，邊跨合龍時將型鋼支撐進行焊接，然后再進行轉(zhuǎn)體封盤。使用焊條焊接或鋼件焊接，確保焊接縫長度滿足要求，然后澆筑封盤，確保墩身、上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

通過分析可知，在進行高速公路橋梁連續(xù)梁施工采用轉(zhuǎn)體施工技術(shù)時，應選擇合適的天氣并在施工前對各因素進行綜合考慮，對施工流程進行嚴格管理，提升轉(zhuǎn)體施工技術(shù)使用效率，提高高速公路橋梁連續(xù)梁施工質(zhì)量，為人們創(chuàng)建良好的出行條件。