韩 琼

（中铁一局集团桥梁工程有限公司，陕西 西安 710065）

随着我国综合国力的不断提升，各种基础设施如铁路、公路的建设得到了快速发展。由于我国约70%的区域处于山区，故在实际建设过程中桥梁成了交通中不可或缺的重要部分。然而，在正常的桥梁施工过程中可能需要穿越一些正常运营的既有铁路或公路，在这种情况下便产生了一种新的桥梁施工方法，即桥梁转体法施工。该方法是利用转动系统将梁体转动到设计轴线位置上完成最后的合拢，使梁体线形及桥体位置达到设计位置的一种新型转体施工方法。桥梁转体施工方法主要包括三种，分别为竖转法、平转法、竖转与平转相结合法。理想转体在施工方面需对转动系统参数、结构应力及线形状态等进行控制。孟子清[1]对转体桥三种施工方法的施工工艺、关键技术及受力性能进行了详细的论述。王景全等[2]提出了一种转体施工群桩承台计算的新方法，即锥形面空间拉压杆模型，并以BIM作为依托手段，对转体桥在该软件中的应用进行了研究。鲁锦华[3]对桥梁转体时无平衡配重进行了研究，在每节段混凝土浇筑过程中实行物料称重控制。欧阳昇[4]通过线性离散分析提出了主桥成桥工程中的最优控制理论。周乐平[5]、车晓军等[6]对不平衡配重法进行了一定的研究。

鉴于转体不平衡重控制操作烦琐，文章以杨凌大道上跨陇海铁路转体T构桥的施工为例，详细阐述了转体桥的施工流程，并采取不平衡重测试的方法，同时给出了配重建议。

1 工程概况

1.1 陇海铁路转体工程概况

杨凌立交上跨陇海铁路桥梁工程位于杨凌辖内，在里程K3+158.330位置上跨陇海铁路，道路与铁路之间的夹角约80°，由于道路和铁路之间存在斜交现象，左右两幅箱梁采用错孔方法。上部结构采用左右分幅箱梁，其平面位于直线上。跨陇海铁路桥梁左幅设计起点桩号K3+076.370～K3+188.370，右幅设计起点桩号K3+127.580～K3+239.580，桥梁部分全长112m，转体部分为2×44m节段。

转体桥基础采用直径为1.5m的钻孔桩基础。承台为上下两层，上层厚2.5m，总厚6m；转体墩主墩采用矩形实体，墩高6.5～8m；箱梁根部梁高7m，底宽23.95m。

1.2 施工难点

（1）跨越线路多、拆迁量大、工期紧。线路在施工过程中需要跨越多条铁路线路，如在线路左幅K3＋076.370～K3+188.370、右幅K3+127.580～K3+239.580处与陇海铁路斜交；在线路K2+927.73处上跨陇海铁路；在外在线路K3+239～K3+700处需穿过杨凌示范区陵东村，107户需拆迁，拆迁量大。整体而言整个线路的施工面临较大的困难。

（2）文明施工要求高。为了减少施工对环境的影响，施工过程中所产生的污水等有害自然环境的垃圾必须经治理达标后才可排放到自然环境。

1.3 解决方案

（1）制订合理的施工顺序；（2）保证施工质量及工期方案；（3）征地拆迁、文明施工、交通疏导方案。

2 转体桥施工方案

2.1 方案概述

与其他类型桥梁的施工流程相同，转体桥桥梁的施工也是从上下承台混凝土的施工开始，在施工过程中下承台中预埋下转盘，上承台下部安装上转盘；在平行于铁路线路方向搭设支架现浇主桥墩和2×44m部分梁体，同时施工两侧远端交界墩借助主墩下设置的球铰和不锈钢板的环形滑道，用千斤顶将主墩及转体部分梁体平面同步顺时针转体就位。为保证转体的顺利进行，在转体两端设加密Φ300mm的钢管桩临时支墩进行支护。浇筑交界墩5m以上部分，浇筑完成后最后现浇6m的梁体合拢形成全桥。

2.2 转体施工步骤

步骤一：（1）进行各种基础设施的建设，以保证后续施工的顺利进行，如拆除或更改桥梁施工过程中可能遇到的管线、电缆等。（2）承台的施工。由于承台距离陇海线路较近，为避免基坑的开挖影响线路的运行安全，基坑开挖过程中采用钢板桩对其进行防护。（3）桥梁主墩和下转盘的施工。下转盘的施工分3次浇筑完成，首先浇筑高位2.7m的下转盘，然后进行滑道的施工并安装下球铰，最后2次浇筑混凝土。

步骤二（见图1）：（1）主墩上转盘墩身施工。（2）对桥梁施工过程中需要用到的地基进行硬化处理。（3）桥梁施工所需支架的搭设，搭设完成后通过预压检验其承重能力。

步骤三：（1）采用分段浇筑的方式浇筑梁体，并进行钢筋、各种预埋件的施工。（2）完成桥梁施工过程中涉及的所有附属部件。

步骤四：（1）拆除顺铁路方向支架。（2）对转体采用不平衡重测试方法测重，为保证转体的顺利进行需根据试验结果进行合理的配重。（3）检查转体表面有无变形破坏现象。

图1 步骤二施工后的桥梁示意图

步骤五（见图2）：对转体桥的空间位置精确定位后，以顺时针方向同时转动左右两幅桥到达设计位置，在上下转盘间浇筑混凝土进行封固。上述施工完成后，在桥梁两侧搭设支架，为后续成桥做准备。

图2 步骤五施工后的桥梁示意图

步骤六：（1）浇筑主桥施工的最后6m节段，并对预应力钢束进行张拉工作。（2）浇筑合拢段，并对合拢段的钢束进行预应力张拉。

步骤七（见图3）：（1）主桥梁施工完成后拆除施工过程中所有的辅助支架。（2）转体施工前进行各种基础设施的安装，如防抛网及相应的监测系统。

图3 步骤七施工后的桥梁示意图

总体来说，转体桥的施工可按以下流程进行：各种基础设施的施工→上、下转盘及承台的施工→主墩台的施工→转体施工→合拢形成全桥。

3 不平衡重测试结果分析

3.1 不平衡重测试的目的与意义

不平衡重测试可作为转体桥顺利施工的最后一项保证措施，该测试对转体桥转动部分的不平衡力矩、偏心距等系数进行测定，通过分析试验结果，能为保证转体桥顺利转动提出配重要求。因此，在杨凌大道上跨陇海铁路转体T构桥的施工过程中，为保证转体施工的顺利进行，应对桥梁进行不平衡重测试，结合试验结果进行相应的配重。

3.2 测试方法

此次不平衡重测试主要采取球铰转动法进行测试，该方法具有方便操作、适用性强、准确率高的特点。测试过程中用到的仪器主要包括千斤顶及不平衡力传感器等。

3.3 测试结果及配重建议

（1）左幅桥计算参数。结构自重N=120000kN，球铰球面半径R=8m。在解除临时约束，拆除沙箱后，未发现撑脚与滑道解除现象。需要在上转盘的四个方向上进行顶推，顶力距中心距离如下：东侧LE=5.038m、西侧LW=5.096m、北侧LN=5.095m、南侧LS=5.090m。

（2）左幅桥配重建议。在东北角配重100kN，使东西偏心0.04m（偏东），南北偏心0.006m（偏南）。

（3）右幅桥计算参数。结构自重N=120000kN；球铰球面半径R=8m。在解除临时约束，拆除沙箱后，发现东侧撑脚与滑道出现接触现象，需要在转盘的东、南、北3个方向上进行顶推，顶力距中心距离如下：东侧LE=5.547m、北侧LN=5.454m、南侧LS=5.472m。

（4）右幅桥配重建议。在桥梁西侧端部横向均匀布置总重530kN荷载，使东西偏心0.028m（偏西），南北偏心0.002m（偏北）。

4 结束语

文章以杨凌大道上跨陇海铁路转体T构桥施工作为依托工程，对工程施工过程中遇到的难点和解决方案进行了分析，并对转体桥的施工流程进行了详细的解释。此外，还通过不平衡重测试的方法对转体桥的转动系统进行了测试，并给出了相应的配重建议。