铁路桥梁转体施工关键技术

【摘要】一、概述 桥梁转体法施工分为平转法和竖转法。所谓平转法施工，是指在偏离设计桥位的位置预先施工待转体桥体，待其形成自稳状态并有一定的承载能力后，借助转体装置平转就位的一种...

【摘要】本文根据哈大客运专线刘房子特大桥主桥跨越京哈Ⅰ级电气化既有线转体施工工程实例，结合工程实际采用定量分析的方法，介绍了平转法施工转动体系中最为核心的三大系统的检算和关键工序的控制要素，希望能为拟采用转体法施工桥梁的设计、施工提供一定的参考依据。

关键词：桥梁施工 转体法

Abstract ha large passenger green the LIU house Bridge main bridge across the instance of the class electrification of existing lines of Beijing-Harbin I twist construction project, the engineering practice using quantitative analysis method, describes the most core level transfer method of construction rotation systemcheck count of the three systems and key control elements of the process, design, construction, provide some reference for the proposed construction of a bridge swing method.

Keywords: bridge construction, swing method.

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

一、概述

桥梁转体法施工分为平转法和竖转法。所谓平转法施工，是指在偏离设计桥位的位置预先施工待转体桥体，待其形成自稳状态并有一定的承载能力后，借助转体装置平转就位的一种施工方法。它可以将在河流、运行线上空的作业转化为岸上或近地面作业。

转体法施工始于上世纪五十年代，该方法最早被用于奥地利维也纳机场的多瑙河运河桥。我国于1977年在四川遂宁首次使用平转法建成跨度为70m的箱肋拱桥。因其有诸多明显优点，平转法施工我国在湖南、湖北、贵州、江苏、广西等地的公路和铁路桥梁施工中被迅速推广使用，转体部分的最大跨度和重量也在迅速增加。

本文以哈大客运专线刘房子特大桥主桥由悬臂现浇变更为“支架现浇+转体合拢”施工的成功案例，通过介绍平转法施工的工艺、技术参数的检算、施工控制要点，为转体设计和施工控制中的参考要素。

1、设计概述

刘房子哈大铁路立交特大桥主桥DK647＋489.15～DK647＋666.85段上部结构为（48＋80＋48）m悬臂现浇预应力砼连续梁，其中48＃～49＃孔上跨I级双线电气化既有哈大铁路，对既有线的影响里程为K952＋070～K952＋180，斜交角度25°。跨既有线主桥的结构形式为：

(1)桥墩基础为钻孔桩基础，桩基直径为1.5m，桩长为43m和39m。

(2)48＃、49＃主墩承台为矩形三层台,一台尺寸为14.6m×14.6m×4.0m，二台和三台尺寸分别为8.0m×8.0m×1.5m和8.0m×6.92m×1.5m。

(3)桥墩采用圆端矩形桥墩，48＃、49＃主墩分别高7.5m、6.5m（含托盘）。

(4)上部结构为（48＋80＋48）m现浇预应力砼连续梁。设计为单箱单室连续梁。箱梁顶宽13.4m，翼缘板长3.35m，支点处梁高6.60m，跨中梁高3.80m， 梁高及底板厚按二次抛物线变化。腹板厚100cm（支点）～48cm，底板厚度为100cm （支点）～40cm，顶板厚度40 cm～65cm。

箱梁0#块梁段长度为12m，合拢段长度为2.0m,边跨直线段长度为7.75m。

2、施工方案的变更

客运专线在上跨施工对既有京哈铁路的运营有着重大影响，为减少和避免施工干扰，安全、高效的完成主桥施工，故提出对刘房子大桥主桥悬臂现浇施工变更为转体施工的工艺，即：首先将48＃、49＃主墩承台变更为矩形双层台,一台尺寸为14.6m×14.6m×4.0m，二台尺寸为8.0m×8.0m×3.0m，并在上下承台间设置转动体系，转体工作空间高度为0.8m。承台间转动体系设置完成后，沿平行于既有线位置施工桥梁上承台、墩身及托盘，并支架现浇待转体桥身部分，桥梁旋转至设计轴线后，依次浇筑边跨和中跨合拢段成桥。

二、平转法转动体系的设计

本桥转体结构采用在上下承台间设置平转法转动体系，用钢板转盘平面铰形式的中心支承转动、辅以保险平衡脚稳定的方案，承重采用中心支承。

平转法转动体系主要有承重系统、顶推牵引系统和平衡系统三大部分构成。

1、承重系统由上转盘、下转盘和转动球铰构成，上转盘支承转体结构，下转盘与桩基础相连，通过上转盘以钢轴为中心相对于下转盘转动，达到转体目的。在平衡状态下，不考虑撑脚承受重力；在偏心状态，部分撑脚受力。承重体系的设置如下：

球铰下转盘钢板直径300cm、厚30mm，材质Q345D，安装时精确定位并布置于下承台顶面，埋入砼17mm，露出砼13mm。在下转盘钢板顶面内嵌20mm厚四氟乙烯滑板，滑板嵌入13mm，其顶面高出下转盘钢板顶面7mm，高于下承台顶面20mm。

上转盘同样采用直径300cm、厚30mm，材质Q345D钢板，安装于上承台底部的砼底部。

上下转盘的盘心设置定位钢转轴，钢轴直径15cm，材质Q345D，以保证上下转盘能同心旋转。

转铰构造图（单位cm）

转铰安装实体图

2、顶推牵引系统：

顶推牵引系统由牵引设备、牵引反力支座、顶推反力支座构成；牵引设备采用两台ZLD100型100t连续千斤顶作为牵引千斤顶，两台普通YCW100型100t千斤顶作为启动助推千斤顶。牵引反力支座布置于承台以外，用现浇钢筋混凝土浇筑而成，牵引索预埋于布置于上承台，上承台是转铰、撑脚与上转盘相连接的部分，又是转体牵引索直接施加牵引力的部位。上承台内预埋牵引索固定端采用P型锚具，同一对牵引索的锚固端设置于同一直径线上并对称于圆心，每根索的预埋高度应和牵引施加点的高度一致。每根索埋入转台的长度为2.5m，每根索的出口点也应对称于转盘中心。牵引索外露部分应圆顺地缠绕在上承台周围，互不干扰地露出于上承台，在转体前做好保护措施。

顶推力施加于撑脚，反力支座为保险脚。

牵引设施平面布置图（单位cm）

3、平衡系统由结构本身、上承台下端预埋的钢管混凝土圆形撑脚、保险脚、大吨位千斤顶、滑道及梁顶两端放置的6m3的备用平衡水箱构成。

（1）撑脚

为了增强转体过程中结构的稳定性，防止结构发生较大倾斜，在上转盘底面沿距转动中心半径为R=325 cm的圆周均匀设置了8个双φ60 cm圆形钢管混凝土撑脚，径向夹角为45°，上承台撑脚距下承台滑道顶面15 mm，钢撑脚焊接于上承台主筋之上，埋入上承台50cm，露出部分长为78.5 cm，其内浇筑C50微膨胀混凝土。当转体发生倾斜时，撑脚先支承于下转盘的滑道上，防止转体进一步侧倾。为减小撑脚底面与滑道的摩擦，撑脚底面钢板与滑道的接触面部分应由工厂加工定做，接触面应刨平，粗糙度不低于6.3级，镀铬后刨光处理。