津保铁路跨京津城际高铁(72+72)mT构转体施工技术分析

１ 转 动 支 承 系统
转动支承 的构成包含 ２部分 ， 一部分为上转盘 ， 对 转动结构发 挥支 撑作用 ， 另一部分为下转 盘 ， 连接基 础 。转动 时 ， 上转 盘相对 下转 盘进 行， 实现转体 。通常 ， 转 动支 承 需对 多种 功能作 出兼 顾 ， 如转 体 、 平 衡 等 。转动支承过程 中， 以平 衡条 件为依 据 ， 可将 转动 支承 分 为三种 类 型， 分 别 为 中心 支 承 、 撑脚支承 、 中心 与 撑 脚 共 同支 承 。 中心支承 中， 全部转动重量均 由中心承压面承受 ， 有时将定位 转轴 插在 中心位置 。为提升安 全性 ， 一般会 把支 重轮或 承重柱块 设置在 支 承转盘 的周 围。转动正常情况 ， 支重轮或承重柱块并不 会接触 滑道 面 ， 只有倾覆倾 向出现时 ， 支承作用才会发挥 。在 已转体施 工桥梁 ， 需 留有 ２～２ ０ ｍ ｍ 的间隙 ， 间隙越小时 ， 越会严格 的要求滑道 面的平整度 。中心 支承有钢制体系与混凝土体 系之分 ， 其 中钢 制体系 又可分 为钢制球 铰 转盘 和钢制平面转盘 。
２ ０１ ７年 第 １ ６期 （ 总第 ２ １ ７
Ｔ
津保铁路跨京津城 际高 铁（ ７ ２ ＋ ７ ２ ） ｍ Ｔ构转体施工技术分析
■沙宏文
摘
一 中铁 二 十 一 局 集 团 第 一 工 程 有 限公 司 ， 新疆
乌鲁木 齐
８ ３ ０ ０ ２ ６
要： 本桥 为天 津 至保 定铁 路 大北 环 线预 应力 混 凝 土桥 ， 在 Ｂ Ｈ右 Ｄ Ｋ ４ ９ ６ ５ ． ３ ６～ Ｂ Ｈ右 Ｄ Ｋ ４＋ ９ ７ ３ ． ３ ６上跨既有京 津城 际高铁线 路 ， 这在 国内的 同类桥梁施工 中 尚属首 次。因此 ， 为使京 津高铁安全 的运 营， 使施 工对
价 格 昂贵 。 混 凝 土 球 铰 的施 工 则 较 繁 琐 。施 工 过 程 中 ， 除了加强现 场管理 、 严 格控制质量外 ， 还参照转体 工艺流 程对重 要部位 和关键工 序 的施 工制
定 了技术对策 。混凝土球铰施工要点 主要有 以下两 点 ： ①研 制母线板 ， 准确浇筑球铰转动轴 ； ②涂油细磨 ， 提高球铰 表面圆顺 光滑度。 关键技术二 ： 转动体系布置 。 转动系统 由牵引及 助 推系 统 、 防过转 及微 调 系统 、 测 量 系统 等构 成 。转体施工设备采用全液压 、 自 动、 连续运行 系统 。采用 电动分离式 油压千斤顶作为转体动力 装置 ， 除 了可 以直接在压 力表 上读取 转体作 用力值外 ， 还能克服 采用卷扬机 、 普通千斤 顶作转体 动力装置 ， 转体过 程 中作用力大小无法准确测量控制 、 作用力 不易保 持平衡 、 加 载难 以保 持 同步进行 ， 桥梁转体到位后 中心及顶部标 高容 易出现偏差 ， 接 正合龙 前 尚须用 。大吨位千斤顶 、 卷扬机 、 导链等 机具体 进行纠 偏的缺 陷 ， 对 桥梁尤其是高重心桥平稳转体具有 明显 功效 。 关键技术三 ： 转体施工准备 。 转体施工 的关键构件 就是承载 整个转 动体重 量的转 动球 铰 ， 而转 动球铰摩擦系数 的大小直接影 响着转体 时所需 牵引力矩 的大小。在施 工支架完全拆除后 以及在 转体过程 中， 转 动体 的 自平衡 或配重 平衡又 对施工过程 的安全性起着至关重要 的作用 。转 体桥 梁在沿梁轴 线 的竖 平面 内， 由于球铰体 系的制 作安装 误差 和梁体质 量分布 差异 以及预应 力张拉的程度差异 ， 可能导 致桥墩 两侧悬 臂梁段 质量分 布不 同以及 刚 度不 同， 从而产生不平衡力矩 。为了保证桥 梁转 体的顺利进 行 ， 及时 为 大桥转体 阶段 的指挥和决 策提供依 据 ， 有 必要在 转体前 进行转 动体称 重试验 ， 测试转动体部分 的不平衡力 矩、 偏 心距 、 摩阻力矩及摩擦系数 。 关键技术 四： 转体稳定性控制 。 转体桥梁 的稳定性控 制包括两 方面 ： 一是转动 体 的倾 覆稳定 性控 制； 一 是 拱 肋 屈 曲稳 定 性 控 制 。
关键词 ： 跨高铁
Ｔ构转体施工方案 源自前言 ： 本项 目在施工全过 程 中都应 考虑对 既有线 路的 防护和 营运 安全 问题 。施工监控方案 的重点应 为 ： 主体 结构施 工过程监 控 以及 转 体过程施工方案监控两 部分 。特别 是考虑 本桥悬 臂长 度 ７ ２ ｍ， 转体 吨 位９ ０ ９ ８ ． ３吨 ， 因此合理 的悬臂施工监控方案 和转体施 工方案是确 保本 桥 顺 利 实 现 合 拢 的关 键 环 节 。
撑脚支承形式 中， １ 环道设置在下转 盘 ， 至 少 ４个 撑 脚 设 置 在 上 转 盘， 保证能够稳定 的平转 。此种形式 转动 时， 具有较 大的支撑 范 围、 良 好 的抗 倾 稳 定 性 能 ， 不 过 也 会 随之 提 升 其 阻 力 力 矩 ， 而 且 在 进 行 环 道 与
心相结合 的转盘 ； 中心支承转盘结构 ； ③球铰施 工技 术。钢制球 铰需要 加工制作 ， 并现场安装 。 目前 ， 国内能生产 钢制球 铰的厂 家较少 ， 而且
一
中心 ， 为 能降低 中心 ， 会 在墩底 设置转盘。在单跨拱桥 、 斜腿钢构 中 ， 转 体分为两种 ， 一种 为有 平衡 重 ， ； 另一种为无平衡重 。前 一种时 ， 转 体结 构采用上部结构结合桥 台的方式 ， 因上部结构具有较长 的悬臂 、 较 轻的 重量 ， 而桥台恰好 相反 ， 转轴 中心设置过 程 中， 应 与上部结 构方 向尽 量 远离 ， 以保 证 平 衡 ， 如仍 然 不平 衡 ， 平衡重可适当的增加在后 台中。 转 体 桥 建 造 的关 键 技 术 。 桥 梁转 体 施 工 与 其 它 施 工 工 艺 的 最 大 区 别在于 ， 要实现桥梁转体 “ 转得动 、 转得稳 、 转得准 ” 的 目标 。为此 ， 桥梁 转体施工存在 以下几项 关键技 术 ： （ １ ） 球 铰的设 计与施 工 ； （ ２ ） 转动体 系 的布置 ； （ ３ ） 转体施工准备 ； （ ４ ） 转体稳定性控 制。 关键技术一 ： 球 铰 的设 计 与施 工 。 ①球铰材料 的开发 。转动 支承体 系中最 重要的部件就 是球铰 。 目 前， 最常用 的两种球铰类型是混凝 土球 铰和钢制球铰 。一般来 说 ， 混凝 土球铰适用于小 吨位转体 ， 大 吨位转体一般 都采 用钢制球铰 ； ② 转盘结 构 。我 国转体施工所采用 的转盘结 构 ， 基 本上 只有 两种 ， 即： 环道 与 中
称 方 向为 墩 轴线 时 ， 如斜拉桥 、 Ｔ型刚 构桥 ， 其 转 动 中 心 通 常 选 为 桥 墩
既有线运营的干扰减少 ， 本桥主体结构施 工时 ， 利用 挂篮悬臂 的方法 ， 浇 筑长度 １ ３ ６ ｍ 。待 １ ３ ６ ｍ主桥施工完成后 ， 结 合既 有铁路 运营 、 施工天 气 等因素， 择机实施转体施工 ， 逆时针旋转 ４ ０ ． ３ ９ 。 ， 使得主桥连 同跨 中主墩 起转体到设计 桥位处。