T形刚构平转法转体桥转动体系施工精度控制

武加强

一、工程概况

张唐铁路大令公跨京哈铁路特大桥主跨转体梁采用（64+64）m预应力混凝土T构上跨京哈铁路，转体总重量11200t，转体角度55°，梁底距既有京哈铁路接触网最小距离仅1.5m，为张唐铁路“十隧四桥”重点控制性工程之一。京哈铁路作为通往东北的唯一铁路干线，车流密集。大跨度T构梁水平转体施工解决了张唐铁路施工影响京哈铁路正常运营的难题，得到了铁路建设和既有铁路运输“双赢”的巨大利益。

二、转动体系组成及关键技术

承担转体梁转动体系由上转盘、下承台、球铰、转体牵引系统组成，上转盘及下转盘为钢筋混凝土结构，上转盘预埋撑脚，下转盘设置千斤顶反力座及撑脚钢板滑道；转动球铰包括上球铰、下球铰、下球铰支撑骨架及球铰间四氟板组成；牵引系统包含动力系统和牵引索。

上转盘撑脚滑道支撑骨架及滑板安装、转动球铰安装及施工、牵引索安装及动力系统校核与试验为关键性技术。

三、下承台施工精度控制

下承台为钢筋混凝土结构，转动体系下球铰、撑脚滑道及千斤顶反力座安装在下承台上，球铰中心3.3m处为滑道中心，滑道宽1.1m，滑道两侧1.1m各设置8组千斤顶反力支座。下承台浇筑第一层，浇筑高度以球铰骨架地标高为控制标高，为球铰、滑道骨架提供安装平台，保证球铰和滑道支撑骨的安装精度，严格控制此层标高，浇筑完毕后进行复测，如高度相差较大需进行打磨或支垫钢板处理，第二层浇筑固定球铰骨架，安装定位球铰和滑道后浇筑至设计标高。

进行承台底部钢筋和竖向钢筋绑扎以及高程测量，在模板上标记底层混凝土浇筑高程，严格控制骨架安装位置混凝土高程，采用预埋钢筋高程点控制，浇筑第一层混凝土，在第一层混凝土顶面滑道和球铰骨架安装位置预埋固定角钢。

待第一层混凝土强度达到设计75%后安装型钢骨架，用徕卡TS30全站仪在第一层浇筑完毕混凝土顶面定位骨架纵、横向轴线及转动中心点，用墨线标记，利用25t吊车吊装滑道和球铰骨架，吊装骨架时采用专用焊接起吊架起吊，吊装要稳慢、不得碰撞骨架，以骨架顶面球铰螺栓孔位为依据，对骨架进行分中，用墨线在骨架上标记，根据标记线吊装放置骨架，先调中心位置，使其中心与转动中心点重合，再调整纵横位置，然后采用加装调平螺栓调整标高，对骨架进行初步固定，水平固定采用前后左右支撑拉杆固定。

在一天中最低温度下，采用天宝Dini03精密水准仪进行骨架顶面高程进行精调，并应用全站仪对放置骨架中心点进行复核，先调整中心位置，再进行水平调整，经多次调整严格控制骨架顶面高差。

撑脚环形滑道为备用保险滑道，滑道骨架安装同球铰骨架安装，安装滑道钢板，安装后进行测量调整，采用水准仪测量滑道任意两点高差，相对高差为1mm，采用水平仪测定局部平整度，局部平整度为0.2mm。

复核球铰和滑道骨架安装精度达到要求后，立即对骨架进行固定，采用机械连接和焊接的方式，将骨架固定在预埋角钢上，并加设顶部支撑，绑扎钢筋，在一天最低温度下进行第二层混凝土浇筑，浇筑过程中，对外露骨架以缠绕塑料布的方式进行保护，避免混凝土污染。第二次浇筑起到固定球铰和滑道骨架作用。在混凝土强度达到设计强度100%后方可进行下球铰安装。

四、转动球铰安装精度控制

1.下球铰安装

复核下转盘型钢骨架安装精度，检查型钢骨架在第二次浇筑混凝土后有无高程和位置变化。确定无变化，采用全站仪在下承台第二层混凝土上放出纵、横向轴线及转动中心点。

采用25t吊车对下球铰进行吊装，吊装采用专用吊装架，其放置在骨架上，吊车钢丝绳不全部脱力，使球铰调位螺栓孔对准骨架调位螺栓孔，安装调位螺栓，进行初步调整，球铰中心和水平进行粗调完毕后吊车钢丝绳取下。球铰安装的安装调平分为对中、调平，再对中，再调平几个步骤。水平调整采用水平导倒链和水平千斤顶进行多向调整。

在球铰顶面沿着纵向轴线分左右两个半圆，沿着顺时针方向均匀标记4个测点，分部编号左1、左2、左3、左4、右1、右2、右3、右4，采用天宝Dini03精密水准仪对角进行高程测量，采用竖向千斤顶辅助调整限位螺栓，进行精平球铰安装，测量反复调整，使球铰顶面高程偏差＜目标值。

下球铰安装完毕，进行下承台第三层混凝土浇筑，浇筑过程中对球铰顶部覆盖保护，混凝土振捣过程中振捣棒不得直接接触球铰及球铰骨架。

2.聚四氟乙烯片的安装

待下承台混凝土强度达到100%后，安装下球铰镶嵌的聚四氟乙烯滑动片。

清理球铰顶面杂物，采用高压水枪对顶面刷洗，聚四氟乙烯滑动片安装孔用小毛刷局部清洗，清洗完毕后采用鼓风机对表面风干并检查清洗程度，对镶嵌孔进行编号，根据编号安装四氟乙烯滑动片。

滑动片安装完成后，严格按照比例调和黄油和四氟粉，将调和好的黄油四氟粉用橡胶铲涂抹在滑动片之间，涂抹需小心谨慎、涂抹均匀，由中间向外涂抹，涂抹高度和四氟板高度一致，涂抹完毕检查后即刻安装上球铰。

3.转动中心轴的安装

在下球铰中心预埋套筒内放入1/3黄油四氟粉，并把孔壁涂抹均匀，将转动中心轴钢销小心吊装轻轻放入套筒中，轻转钢销，让钢销安装到位，钢销周围空隙均匀，保证钢销竖直放置，多余黄油四氟粉进行清理。

4.上球铰的安装

采用专用吊装支架，吊装上球铰，对上球铰顶面用抹布清理，并用橡胶铲均匀涂抹一层黄油四氟粉，涂抹厚度控制在2mm，在中心转动孔周围进行黄油四氟粉的涂抹，安装后将多余黄油四氟粉清除，用倒链进行调整上球铰，使上球铰转动孔与转动中心钢销间隙均匀不密贴，上下球铰间黄油缝隙一致，调整后进行固定。

五、牵引系统控制

1.牵引索安装

牵引索承担转体过程中T形钢构墩身及梁体全部重力传递至上下球铰动摩擦力矩，经计算牵引力为1339.74kN，牵引索安装为牵引系统技术控制关键。牵引索预埋在上转盘圆柱形转台内。上盘撑脚安装好后立模、绑扎钢筋、安装预应力筋及管道、预埋转体牵引索，采用全站仪精确放出牵引索P锚位置，并采取拉线方式进行复核，两个锚固端对角线与转盘直径重合且对称于圆心，保证预埋高度一致，采用全站仪放出每根牵引索出口位置，出口位置对称于转盘中心，控制方式同锚固端位置，并用线位钢筋和锚栓钢筋固定，锚固端至出口位置牵引索进行限位固定，限位钢筋间距≤1m。根据牵引索预埋高度，沿转盘放置牵引索搁置平台，平台采用钢筋焊接，平台沿着转盘圆心位置＞转盘直径50cm布置，平台高度与牵引索预埋高度一致，平台牢固固定在下承台混凝土上，牵引索平顺的沿着平台放置，并作好防护措施。

2.牵引动力系统控制

本工程转体系统由2套ZLD300型连续顶推千斤顶、2台YTB液压泵站和1台LSDKC-8主控台通过高压油管和电缆线连接分别组成两套转体动力系统。使用之前对千斤顶、传感元件、压力表等进行标定和校正，并对油泵、控制阀、管路进行检查，并进行空载和负载试验，空运转往复≥5次，现场制作负载试验平台，在硬化混凝土场地上铺设钢板轨道，轨道上放置混凝土预制块，根据摩阻系数计算模拟转动牵引力，采用牵引系统进行负载试验，主要检核牵引系统运转情况。

正式转体前要进行试转，根据铁路界限计算试转角度为2°，理论耗时2.07min，试转过程也是检验牵引系统运转情况重要工作之一。

六、结语

张唐铁路大令公跨京哈铁路转体桥转动体系中上转盘撑脚滑道、转动球铰安装及施工、牵引索安装及动力系统试验与使用关键性技术总结了转动体系精度控制要点，得到了基础数据，为T形刚构平转法转体桥转动体系施工精度控制积累了经验。