客运专线跨大秦铁路连续梁转体施工工艺研究

籍 少 甫

(中铁三局集团建筑安装工程有限公司，山西 太原 030006)

客运专线跨大秦铁路连续梁转体施工工艺研究

籍 少 甫

(中铁三局集团建筑安装工程有限公司，山西 太原 030006)

结合京沈客运专线跨大秦铁路连续梁工程实例，介绍了连续梁的转体系统设备，并从下转盘施工、下球铰安装、滑道安装、牵引反力座施工等方面，阐述了连续梁的转体工艺，达到了提高效率、节约成本的效果。

客运专线，连续梁，转体工艺，球铰

1 工程概况

京沈客专跨大秦铁路连续梁设计为双线(48+80+48)m预应力混凝土箱梁结构，竖曲线半径2 500 m，线间距5 m，设计时速300 km/h。采用挂篮进行连续梁悬臂阶段混凝土浇筑施工，转体前连续梁与既有大秦铁路上下线平行施工，球铰法平转42°后斜交上跨越大秦铁路。

2 转体系统设备

作为平动法施工规则的转动系统，球铰也是促进转动系统工作的基础，更是推动铁路建设工程顺利开展的施工关键，其施工过程的安装精确度较高，需要仔细设计，精心安装。球铰的组成分为上下球铰、之间固定额钢销轴、球铰间镶嵌的四氟乙烯片以及下球铰钢定位架等四部分组成，球铰竖向承载力约64 000 kN，上平面直径为4.1 m，下平面直径为3.8 m。转体球铰采用单独设计的定型支架运输，保证球铰运输的过程中能够保持原来的形状，确保铁路运输过程的安全。

3 安装工艺

连续梁转体工艺：下转盘(第一层)→安装下球铰→安装滑道→下转盘(第二层)→安装上球铰→安装牵引反力座→安装撑脚、砂箱→上转盘施工(临时约束)→墩身施工→连续梁悬臂浇筑→防护吊架安装→梁体称重、配重→梁体试转体→正式转体→防护吊架滑移就位→合龙。

通过对施工工艺的分析可知，球铰施工及梁体转体施工是施工的重难点。

3.1 下转盘施工

下转盘在施工过程中又被称为下承台，在转体结构施工过程中，下转盘是重量的全部支撑基础，当转体工作全部安装完成后，上下转盘共同对整个承台形成支撑的基本作用。在对下转盘施工过程中，通常采用C50混凝土进行工作，并在下转盘中设置相应的专题牵引、撑脚环形滑道以及下球铰、助推千斤顶反力座等组成部分。下转盘在进行施工时，通常分为两次，第一次在球铰定位架底约15 cm处，浇筑混凝土高1.6 m；当固定好预埋件、球铰、滑道以及钢筋等，第二次浇筑混凝土高约为1.4 m。

3.2 下球铰安装

在施工现场中安装下球铰时，将主要步骤分为两部分，分别是调整螺栓、下转盘的锚固等；现场施工中经常使用到螺栓连接，除了螺栓安装以外的工程均会在施工现场内焊接完成。针对下球铰可使用调整架进行固定，并适当调整螺栓位置，准确确定球铰的中心位置并加以固定，球铰高度可以通过调整螺杆进行上下转动并实施固定。球铰安装完成实景见图1。

3.3 滑道安装

滑道的位置处于撑脚下方，滑道的整体宽度约为1.1 m，整个滑道以环形为主，滑道中心的直径为9.0 m，此种设计能够减小二者摩擦，此外，厂家在滑道的生产过程中，通常将其板顶面镀铬并进行刨光处理。

在施工过程中，首先安装定位架，具体步骤同下球铰定位架安装过程相同，完成定位架安装后，进行滑道的安装。可采取拼接的方式安装滑道，并通过适当调整螺栓固定滑道。

3.4 上球铰安装

首先需要对上下球铰的球面进行清理。

将黄油聚四氟乙烯粉放入中心销轴套管中，调整好周围边隙与套管的垂直度的距离。

在进行聚四氟乙烯划片的安装工作时，需要按照编号安装，由内而外在下球铰凹球面上进行安装，并保证各滑片能够处于同一球面，将黄油聚四氟乙烯粉均匀涂抹于球面上滑动片间，使整个划片中充满聚四氟乙烯粉并略高于滑动片顶面(见图2)。

在上球铰的安装过程中，通常将其吊装后套入中心轴内。将上球铰位置微调后进行固定，并保证外圈与上下球铰之间的位置处于垂直状态。

完成后，对球铰周边进行防护，使用胶带将上下球铰之间严密包裹起来，确保二者之间的摩擦面内不会进入杂质。

3.5 牵引反力座施工

牵引反力座靠近大秦铁路路基坡脚，考虑连续梁转体施工连续张拉千斤顶的安放空间和大秦铁路路基的土体稳定，将牵引反力座位置进行调整。相应调整牵引反力座的牵引束钢绞线的长度，牵引反力座的钢筋种类和布置形式保持不变。

3.6 撑脚、砂箱安装

在滑道上共设有6对双φ800×24 mm的撑脚，撑脚高1.6 m，中心直径为9.0 m，撑脚内灌注C50微膨胀混凝土。

撑脚完成制造后，才能继续进行现场施工，接下来进行上下转盘浇筑混凝土的工作，之后进行上下球铰的安装，当完成助推反力座混凝土浇筑后，安装撑脚，并保证滑道与撑脚之间的距离为20 mm，并将四氟组合垫板支垫在滑道面内撑脚底下。

为防止在卸架时，滑道和撑脚发生挤压，将砂箱作为转体支架的主要支撑，选用两个φ500×15 mm的砂箱在滑道撑脚内进行安装，砂箱内可以装入用水洗净并已经完全烘干的石英砂，使砂箱的预压达到300 kN,为后期施工做充分准备。现场施工见图3。

3.7 上转盘施工

牵引钢绞线预埋：在完成上承台底层钢筋的安装工作后，可进行牵引索的安装，采用24-7φ5钢绞线，牵引索钢绞线24束正旋和24束反旋，有效保证上转盘转体工作时，各个牵引索之间不会形成干扰现象影响工作。采用15-24P型锚具对牵引索混凝土内的预埋端进行锚固，钢绞线的高度、平面位置等通过固定在底层钢筋上的钢板进行定位。

预应力：上转盘设纵横向预应力筋，纵向设24根12-7φ5钢绞线，横向设30根12-7φ5钢绞线。纵、横向钢绞线单端张拉，张拉端、锚固端交错布置。上转盘竖向预应力钢筋采用φ32级精轧螺纹钢筋，扎丝锚。采用无粘结套管体系，在上盘顶面单端张拉。

上下转盘临时约束：墩梁施工时，为保证不发生相对位移和转动，在上下转盘间设置临时锁定结构。撑脚与滑道间隙用钢楔子打紧；撑脚与助推反力座间对称插入两根36a工字钢，空隙部分用1.0 cm的钢板填塞。保证工字钢有受力接触点；转体施工前，切割掉限位工字钢，打掉钢楔子，抽出限位工字钢，以利转体。

3.8 梁体称重、配重

对于平转法施工，保证转动体系的重心基本落在转动支承系统的中心是转体过程得以顺利实施的关键。

配重：结合现场装卸工作的操作难度确定配重的位置；配重的大小应保证新的重心偏移量满足5cm≤e≤15cm的要求。

3.9 试转体

试转体能够对转体方案的可靠性、实用性以及系统指挥的协调性进行检验，通过试转还能够对千斤顶检测工作性能，界定控制参数，同时对惯性动作产生的转动距离进行计算。

试转时记录连续千斤顶启动时油表读数和均匀转动时油表读数，计算出静摩擦力和滑动摩擦力，与设计值相比较进行检验，记录每点动1s,2s,3s,5s时转动角度和两端移动距离，记录梁端由惯性产生的行程，确定梁端即将就位前减速位置。

3.10 转体施工

根据试转参数、经验及规范要求，确定启动时间、转体运行时间、过程中测量时间和点动就位时间等。

确保辅助千斤顶达到工程施工规定的吨位，启动动力设备，动力设备进行工作时需要保证其自动运行，并使转体之间千斤顶的作用力大小相同作用方向相反，确保不产生倾覆力矩，以保证上转盘仅承受与摩擦力矩相平衡的动力偶。

在转体过程中及转体前后应对下盘应力、转体平衡、梁体根部变形与应力、转体的速度以及桥梁线性、对转体运行平稳的影响等进行监控，为转体施工及时提供安全可靠的方案和保证手段。

转体结束后，采用连续千斤顶点动控制来调整两悬臂端的中线、高程误差。

确保平面位置的检测、转体和精确定位阶段、标高均符合设计要求后，立即在6对撑脚下打入钢楔块，再将上下转盘的预埋工字钢焊接在一起。

对下转盘上表面进行清洗，并对预留的钢筋进行焊接，立模浇筑封固混凝土、连接上下转盘。完成混凝土浇筑工作后进行振捣密实，保证上、下转盘密实连接。

4 结语

跨大秦铁路既有线转体连续梁是京沈客运专线的重点工程，施工工期紧，技术难度大。通过对转体连续梁施工工艺的研究，为工程的顺利实施提供了理论依据，克服了施工难点，减少了对既有线的影响，节约了成本，提高了施工效率，为跨既有线连续梁球铰平转施工积累了宝贵经验。

[1] 李 进，廖立勋，张弼超.客运专线大跨度连续梁跨既有线球铰法转体施工[J].青海交通科技，2010(S1):138-142.

[2] 阳克文.南广铁路独屋特大桥连续梁跨既有线转体施工[J].铁道运营技术，2011(2):1-3,7.

[3] 王乃勇.探析跨既有线连续梁转体施工技术[J].中国市政工程，2015(1):50-52,59,101-102.

[4] 冯英华.跨陇海铁路客专连续梁桥转体施工技术[J].石家庄铁道职业技术学院学报，2015(1):29-33.

Research on the construction technology of passenger dedicated line across Datong-Qinhuangdao railway continuous beam swivel

Ji Shaofu

(BuildingInstallationEngineeringLimitedCompany,ChinaRailwayThreeBureauGroup,Taiyuan030006,China)

Combining with the Beijing Shenyang passenger dedicated line across Datong-Qinhuangdao railway continuous beam engineering examples, this paper introduced the swivel system equipment of continuous beam, and from the below rotary construction, below ball hinge installation, slide installation, traction force seat construction and other aspects, elaborated the swivel technology of continuous beam, to improve the efficiency and cost savings.

passenger dedicated line, continuous beam, swivel technology, ball hinge

1009-6825(2017)05-0174-02

2016-12-03

籍少甫(1981- ),男,工程师

U215.1

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