旋转滑移在跨线铁路桥施工中的应用

王国梁　田朋飞

(安徽富煌建筑设计研究有限公司,安徽 合肥　230088)

0　引言

随着我国国民经济的发展，桥梁成为影响我国社会发展的重要建筑，铁路桥更是在高铁建设中起到了重要作用。为了能够确保我国经济发展的平稳运行，国家对铁路桥的建设要求也越来越高[1]。铁路桥不仅自身具有跨度大的特点，同时还受施工环境的影响。本文以芜湖至宣城段扩能改造工程96 m铁路桥为例，介绍了一种跨越既有线的铁路桥旋转滑移施工方法，结合铁路桥施工环境、工期要求，从方案介绍、难点分析、关键环节的设计几个方面对其进行分析研究，为类似工程提供借鉴。

1　工程概况

拟建96 m钢桁梁桥作为改建铁路皖赣线芜湖至宣城段扩能改造工程的一部分，下方有既有皖赣线，与皖赣铁路相交17°。

钢桁梁主桁类型为无竖杆整体节点平行弦三角桁架下承式钢桁梁，主桁跨度96 m、全长98.46 m、节间长度为12 m、桁高12.8 m、两片主桁中心距8.5 m，桥体自重1 008 t，如图1所示。

待建钢桁梁桥两端分别架设在11号、12号墩台上，11号墩台顶(含垫石)标高23.706 m，拼装钢桁梁桥体时11号墩台顶桥体底标高为24.141 m，12号墩台顶(含垫石)标高23.899 m，钢桁梁桥体滑移至12号墩台时，其桥体底标高为24.269 m。

钢桁梁桥体与既有线相交11.7°，既有线轨道顶标高15.617 m，桥体最终落梁后底标高范围在23.706 m～23.899 m之间，与既有线轨道间距8.089 m～8.282 m，满足设计要求的6.75 m桥下净空高度。

主桁上、下弦杆及部分斜杆均采用焊接箱形截面，上弦杆内宽600 mm，内高650 mm，板厚20 mm～32 mm；下弦杆内宽600 mm，内高900 mm，板厚28 mm～32 mm；主桁其他斜杆采用H形截面，腹板外高600 mm，翼板宽700 mm，板厚20 mm～24 mm；相交节点处均采用高强螺栓连接。

2　旋转滑移方案与设计

2.1　工况分析

桥梁钢桁架结构的安装地处环境特殊，单个桥体桁架结构自重较大约950 t。若采用常规的分件散装，需搭设大量的脚手架和临时支承，会影响原有铁路线路的通行；且构件组装、焊接工作量巨大，工程存在较大的质量风险，对整个工程的施工工期和其他行业均会有很大的影响。

若桥体钢桁架结构在一侧拼装成整体，利用“超大型构件液压同步滑移施工技术”将钢结构旋转滑移至设计位置，将大大降低安装施工难度，并于质量、安全和工期等均有利。

2.2　方案思路

根据现场条件，沿11号墩台一侧平行于既有线设置临时支墩，并在临时支墩上拼装钢桁梁桥体，在端头的临时支墩和12号主墩之间设置滑道，以11号主墩上的旋转轴为中心，通过滑梁支墩上的顶推装置将桥体沿着滑道平面旋转至设计位置，最后利用千斤顶落梁就位，如图2所示。

主要分为以下四个步骤，如图3～图6所示。

第一步：沿既有皖赣线11号支墩侧设置临时支墩，并于滑梁支墩及12号支墩间设滑移轨道，共两条；

第二步：在临时支墩上拼装桁架桥。在11号桥墩及滑移支墩上各设置2台千斤顶，顶起桥体后，拆除1号～7号临时支墩支撑；千斤顶下降，使桥体转移至11号桥墩旋转面及滑移轨道上；

第三步：在桥体外侧下弦设置滑移设备，将钢桁架桥梁沿滑移轨道顶推就位；

第四步：在11号桥墩及12号桥墩处各使用4台200 t千斤顶顶起桥体，11号墩顶起高度250 mm，12号墩顶起高度300 mm，拆除临时措施，安装支座后下降就位；桥体钢桁架安装完成。

3　旋转滑移施工的难点及措施

本工程桥体为大跨度桁架结构，滑移单元呈现立体形式，整个结构高12.8 m，跨度96 m。结构离地面13 m，滑移过程途经既有铁路线，施工难度非常大。

3.1　滑移梁的设置

在11号墩上设置滑移梁，需保证滑移梁和桥体的可靠连接及和11号墩滑移接触面的处理，尽量减小摩擦以减小顶推端的阻力。同时因铁路桥的特殊性，不能在桥体实施焊接及增加螺栓孔。在滑移梁和滑移面直接设置不锈钢板和MGE板[2，3]，其中不锈钢板焊接在滑移梁底部，MGE板固定在滑移面结构上，如图7所示，进而降低摩擦阻力；为保证桥体和滑移梁直接的可靠传力，在桥体安装就位后，现场焊接三块挡板使滑移梁和桥体紧密连接。

3.2　旋转轴的设置

在11号桥墩设置旋转轴，旋转轴在结构旋转滑移过程中不受竖向力，只受水平力。为保证顺利安全的实施旋转滑移，对旋转轴及旋转套筒都有较高的要求。旋转轴分上、下两部分，如图8所示。上旋转轴和旋转梁连接，下旋转轴和11号墩台预埋件连接。

3.3　跨线梁的设置

跨线梁采用焊接组合截面，作为旋转滑移过程中最为重要的

构件，需从强度，稳定各方面保证其安全性[4]，并采用ANSYS有限元软件进行受力分析。根据桥体旋转滑移路线及加工制作的可操作性，跨线梁采用箱截面，内设置加劲板，成折线布置，见图9。

4　结语

旋转滑移施工多应用在一些大空间结构及施工受地理环境限制的情况下，随着公共设施的建设增多，也得到了越来越多的应用。本文结合改建铁路皖赣线芜湖至宣城段扩能改造工程中的96 m钢桁梁桥作为实例，从旋转滑移施工方案设计和施工关键控制点分析了施工过程，为以后类似工程施工提供一定的参考与借鉴。