曹巖甫，丁 科，于海波，成智龍

（1.中國雄安集團(tuán)基礎(chǔ)建設(shè)有限公司，河北 雄安新區(qū) 071703；2.中交二公局第六工程有限公司，陜西 西安 710065）

橋梁轉(zhuǎn)體施工是指依照橋梁主要結(jié)構(gòu)，通過在合適位置實(shí)施澆筑或拼裝，并借助轉(zhuǎn)體技術(shù)完成橋梁施工作業(yè)[1]。由于能夠有效避免對既有線路運(yùn)營造成影響，節(jié)省人力物力，產(chǎn)生更好的社會經(jīng)濟(jì)效益[2]，轉(zhuǎn)體施工成為跨越深溝渠、既有線位時常用的一種橋梁施工方式，近年來在各項(xiàng)工程項(xiàng)目上得到了廣泛應(yīng)用[3-4]。

在跨越既有線路時，選用連續(xù)梁橋型、墩底轉(zhuǎn)體施工工藝較多[5-6]，而進(jìn)行墩底轉(zhuǎn)體施工的一個重要部位是實(shí)施墩底轉(zhuǎn)體的橋梁承臺。承臺不僅是連接橋梁基礎(chǔ)和下部結(jié)構(gòu)，而且還埋設(shè)著各類橋梁轉(zhuǎn)體機(jī)構(gòu)，既要滿足橋梁的結(jié)構(gòu)性要求，還要滿足橋梁轉(zhuǎn)體的需要，因此承臺是墩底轉(zhuǎn)體橋梁的關(guān)鍵部位[7]。本文結(jié)合京雄城際鐵路墩底橋梁轉(zhuǎn)體實(shí)例，就如何保證承臺的施工質(zhì)量安全，就控制要點(diǎn)選擇和控制措施進(jìn)行分析介紹，以期為提高橋梁轉(zhuǎn)體技術(shù)和工藝水平提供參考。

1 工程概況

京雄城際鐵路跨津保鐵路轉(zhuǎn)體橋梁設(shè)計采用（48+80+48)m 單線連續(xù)梁，80m 主跨跨越，橋墩采用圓端形實(shí)體墩。橋墩基礎(chǔ)采用16根1.5m 鉆孔樁，樁間距4m，承臺平面尺寸14.6m×14.6m。主梁連續(xù)梁全寬為7.4m，上部結(jié)構(gòu)采用單箱單室直腹板箱形截面，主墩支點(diǎn)中心梁高6.4m，跨中中心梁高3.6m。京雄線鐵路橋承臺距津保鐵路現(xiàn)狀路基坡腳線最小距離1.98m。設(shè)計采用墩底轉(zhuǎn)體、平轉(zhuǎn)法施工，轉(zhuǎn)體機(jī)構(gòu)采用球鉸結(jié)構(gòu)。最大單幅橋轉(zhuǎn)體重量約為3 392t，轉(zhuǎn)體球鉸豎向承載力為5 807t。

2 控制要點(diǎn)及總體施工方案

1）既有鐵路路基保護(hù)。為確保既有線鐵路路基在承臺施工時不發(fā)生路基沉降，承臺基坑采用支撐能力強(qiáng)、抗傾覆能力強(qiáng)的鋼筋混凝土灌注樁加冠梁的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

2）混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)。根據(jù)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的安裝需要，經(jīng)過分析承臺分4 次澆筑。通過分區(qū)澆筑、設(shè)置排氣孔等措施對重難點(diǎn)的球鉸下轉(zhuǎn)盤混凝土進(jìn)行密實(shí)性控制，以提高混凝土澆筑質(zhì)量。通過蒸汽養(yǎng)護(hù)保證混凝土的養(yǎng)護(hù)效果。

3）球鉸安裝精度控制。球鉸的現(xiàn)場安裝，可利用高精度測量儀器，并按照“邊測邊調(diào)、先松后緊、對角抄平、步步緊跟”的原則實(shí)施安裝測控。

3 技術(shù)控制措施

3.1 承臺基坑圍護(hù)

承臺四周采用鉆孔樁支護(hù)，鉆孔樁長8m，樁徑1m，樁間距1.3m。防護(hù)樁邊緣進(jìn)入防護(hù)柵欄4.96m，距津保鐵路左側(cè)坡腳0.47m，承臺進(jìn)入防護(hù)柵欄3.54m，承臺邊緣距離邊坡坡腳1.98m。靠近鐵路側(cè)的鉆孔防護(hù)樁采用反循環(huán)鉆機(jī)施工，鉆孔過程中采用跳挖的方式，減少對路基邊坡的擾動，增加鉆孔過程的安全。灌注樁頂冠梁的設(shè)置，能夠提高整體結(jié)構(gòu)的抗傾覆性能且便于支撐體系施工，如圖1 所示。

圖1 承臺灌注樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)平面布置圖

3.2 承臺分步施工

墩底球鉸式轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)位于墩底承臺內(nèi)，如圖2 所示，由上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤、球鉸和轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)構(gòu)成。其中球鉸系統(tǒng)主要由上球鉸、下球鉸及其骨架、固定上下球鉸的鋼銷軸、下球鉸骨架撐腳、滑道及骨架砂箱等部件組成。

圖2 轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)設(shè)計及其現(xiàn)場實(shí)物圖

承臺分為上承臺（上轉(zhuǎn)盤）和下承臺（下轉(zhuǎn)盤），承臺開挖及澆筑封底混凝土后，首先進(jìn)行下承臺施工，然后進(jìn)行上承臺施工。下承臺分兩次澆筑，澆筑第一層2m 高混凝土（澆筑前預(yù)埋好球鉸骨架定位角鋼和滑道骨架定位角鋼）→安裝球鉸骨架及滑道骨架→安裝下球鉸及滑道→澆筑第二層1.5m 高混凝土。上承臺同樣分兩次澆筑，澆筑第一層1.7m 高混凝土（澆筑前安裝完成上球鉸和鋼撐腳，并綁扎上球鉸鋼筋網(wǎng)片及轉(zhuǎn)盤鋼筋）→第二次澆筑上轉(zhuǎn)盤剩余部分混凝土。轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)混凝土分步澆筑示意圖如圖3 所示。

圖3 轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)混凝土分步澆筑示意圖

3.3 下球鉸混凝土的密實(shí)性控制

下球鉸底混凝土存在空洞時，下球鉸受力變形將引起轉(zhuǎn)盤摩擦力增大，進(jìn)而導(dǎo)致橋墩底基難以轉(zhuǎn)體，所以轉(zhuǎn)盤安裝過程中需要對混凝土的密實(shí)性進(jìn)行嚴(yán)格控制。具體采取的措施為：下轉(zhuǎn)盤球鉸面上設(shè)置混凝土振搗孔及排氣孔分塊單獨(dú)澆筑各肋板區(qū)，從下球鉸盤下中心向四周澆筑混凝土，盤四周的混凝土高于下球鉸表面，利用盤底和盤四周混凝土的重力差，保證盤底混凝土的密實(shí)，同時利用下球鉸表面的通氣孔和振搗孔振搗混凝土，當(dāng)所有振搗孔和通氣孔不再冒氣泡而是全部冒砂漿時，確認(rèn)下球鉸底混凝土已經(jīng)振搗密實(shí)。

3.4 承臺混凝土養(yǎng)護(hù)

為提高混凝土質(zhì)量，減弱混凝土收縮對轉(zhuǎn)體機(jī)構(gòu)的影響，本研究的承臺養(yǎng)護(hù)選取蒸汽養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)分為4 個階段：靜停、升溫、恒溫和降溫?；炷凉嘧⑼戤吅箪o停4h，靜停期間保持棚內(nèi)溫度不低于5℃；升溫階段中，升溫速度控制在10℃/h以下；恒溫階段中：恒溫20～30h，恒溫溫度不大于55℃；降溫過程中應(yīng)緩慢進(jìn)行降溫，速度控制在5℃/h 以下。在養(yǎng)護(hù)過程中測溫采用無線測溫儀，實(shí)現(xiàn)混凝土表面、表層、芯部溫度實(shí)時監(jiān)測、自動記錄、低溫報警，保證混凝土芯部溫度與表面溫度、表面溫度與環(huán)境溫差不得大于20℃。達(dá)到混凝土設(shè)計強(qiáng)度60%時，應(yīng)停止加熱，進(jìn)入自然養(yǎng)護(hù)階段。承臺保溫養(yǎng)護(hù)如圖4 所示。

圖4 承臺保溫養(yǎng)護(hù)立面圖

3.5 安裝下球鉸及滑道

下球鉸骨架固定牢固后，吊裝下球鉸，如圖5 所示。要求下球鉸骨架頂面的相對高差小于5mm，下球鉸定位準(zhǔn)確，球鉸中線縱、橫向誤差不大于1mm。采用十字線對中法施工，普通水準(zhǔn)儀和電子精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行調(diào)平。施工過程中主要控制點(diǎn)為球鉸支架加固及球鉸精度控制，本項(xiàng)目對球鉸采取“邊測邊調(diào)，先松后緊，對角抄平，先內(nèi)后外，步步緊跟”的原則和方法。

圖5 下球鉸吊裝及精確定位圖

環(huán)形滑道設(shè)置在鋼撐腳的下方，如圖6 所示。為保持轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)，撐腳轉(zhuǎn)體時能夠在滑道內(nèi)順暢滑動，要求環(huán)道、球鉸支架須定位牢固，角鋼頂面平整、水平，相對高差不大于2mm，環(huán)道鋼板由螺母調(diào)整調(diào)平，頂面高程誤差控制在±0.5mm。滑道頂面可設(shè)置排氣孔，采用注漿填充的方法對混凝土澆筑過程中不密實(shí)的位置進(jìn)行密實(shí)性控制。

圖6 滑道安裝現(xiàn)場

3.6 安裝上球鉸

完成下承臺第二次混凝土澆筑后，安裝上球鉸，如圖7 所示。球鉸布置填充聚四氟乙烯復(fù)合夾層滑片，允許應(yīng)力不小于90MPa。然后，將黃油聚四氟乙烯粉均勻涂抹在下球鉸球面滑動片間。

圖7 聚四氟乙烯片安裝及黃油聚四氟乙烯粉涂抹

涂抹黃油聚四氟乙烯粉后安裝上球鉸，如圖8 所示，安裝完成后轉(zhuǎn)動上球鉸擠出多余的黃油。上球鉸精確定位并臨時鎖定限位后，利用定位鋼銷軸使上下球鉸中心重合。

圖8 上球鉸安裝

4 結(jié)語

京雄城際鐵路轉(zhuǎn)體承臺施工質(zhì)量采取上述重點(diǎn)控制措施后，轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，轉(zhuǎn)體后橋梁合龍精度高，順利按期完成了轉(zhuǎn)體橋梁施工，小結(jié)如下。

1）針對靠近既有線的承臺采用灌注樁加冠梁的維護(hù)結(jié)構(gòu)，有效控制了既有線鐵路路基沉降，確保了施工安全。滑道上增設(shè)的臨時砂箱，能夠有效抵消施工期間各種不平衡荷載帶來的不穩(wěn)定因素，同時保證了轉(zhuǎn)體施工安全。

2）針對球鉸下轉(zhuǎn)盤混凝土的密實(shí)性控制，采取分區(qū)澆筑、設(shè)置排氣孔等措施，有效提高了混凝土澆筑質(zhì)量。同時采取蒸汽養(yǎng)護(hù)，有力保證了混凝土的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

3）通過采取“邊測邊調(diào)，先松后緊，對角抄平，步步緊跟”的操作原則，保障了轉(zhuǎn)體球鉸和滑道的安裝精度，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)體機(jī)構(gòu)按設(shè)計施工。O