刘 剑

中铁二十五局集团第一工程有限公司（510405）

0 前言

近几年，我国在建设高铁、城际铁路时经常遇到跨越既有运营铁路线的状况，采用何种施工方法在既能够顺利施工并保证工期按时完成，又能够保证既有铁路线的正常运营，尽量减小对既有铁路线的干扰，成为工程建设者们关注的问题。实践表明，转体施工既能保证既有铁路线的正常运营[1-3]，又能产生明显的经济效益和社会效益，并能保证质量地完成桥梁的建设。我国的转体施工工艺是从拱桥平转施工发展起来的。先出现了有平衡重平转施工法，然后出现了无平衡重平转施工法，最后又出现了竖转施工及平竖相结合的施工方法[4-5]。徐飞等人通过对宝兰南河川渭河特大桥进行仿真分析，通过对桥梁及转动体系的仿真分析，对整个施工过程进行研究，研究了转动体系对桥体的影响[6]。张新冈等人通过研究景德特大桥，建立了球铰接触应力的解析公式，通过预埋应力计估计不平衡力矩，最后，以工程为依托，对转体理论控制参数进行了修正[7]。

文章以新建铁路某大桥为工程背景，通过对平转施工关键技术的研究和对施工过程的全程监控，保证了梁体变形和应力在施工过程中满足设计要求，保证了转体后桥梁线形符合设计要求，为该桥的建设、运营及养护提供依据。

1 工程概况

新建铁路某特大桥上部结构为（64+108+64）m，现浇预应力混凝土连续梁，跨中直线段及边跨直线段截面中心处梁高为4.5 m，中支点处截面最低点梁高7.5 m，如图1所示，梁底下缘按圆曲线变化。

为减少施工过程中对铁路正常运营的干扰，保证既有线路运营安全，本桥确定采用平转法进行施工，具体流程为：平行于铁路方向悬浇施工；待全部悬臂节段施工完毕后转体施工T构均逆时针旋转35°；转体完成后节段合龙；施工二期恒载。

图1 某铁路特大桥

2 不平衡称重试验

桥梁的转体技术难度大，精度要求高，是全桥施工的关键步骤。理想的转动体系必须具备易于转动和安全稳定这两个条件，称重试验就是为了满足这两个条件。称重试验采用球铰转动测试不平衡力矩。通过测试刚体位移的突变，来计算不平衡力矩。由于此过程只考虑刚体作用而不考虑挠度等影响因素，所以该方法受力明确，结果准确。当脱架完成后，整个梁体的平衡表现为两种形式。

转动时球铰摩阻力矩MZ大于转体不平衡力矩MG。

梁体不发生绕球铰的刚体转动，体系的平衡由球铰摩阻力矩和转动体不平衡力矩所保持[8-10]。

则转体不平衡力矩：

式（1）～（2）中，P1、P2为梁体发生微小转动时，两侧支点反力；L1、L2为两侧支点力臂。

转动时球铰摩阻力矩MZ小于转体不平衡力矩MG。

梁体发生绕球铰的刚体运动，直到撑脚参与工作，体系的平衡由球铰摩阻力矩、转动体不平衡力矩和撑脚对球心的力矩所保持。

则转动体不平衡力矩：

静摩擦力矩：

式（3）～（4）中，P升、P落为梁体落、升顶时支点反力；L1为该侧支点反力臂。

不平衡称重试验仪器具体布置如图2所示，测量仪器为千斤顶和千分表。

图2 测试设备布置示意图

3 不平衡配重设计

33#的称重试验结果如图3所示。

图3 33#墩位移实测曲线

由图3可知，33#、34#墩的称重均为第二种情况，按第二种情况计算转动体不平衡力矩和静摩擦力矩。转动偏心距、球铰静摩阻系数及配重计算采用式（5）～（7）。

根据式（3）～（7）可算出不平衡力矩、摩阻力矩、转动体偏心距、球铰静摩阻系数以及配重，计算结果见表1。

配重后，梁体在转动过程中无异常，保证了转体的顺利进行

表1 纵向配重计算结果

4 结语

建立了通过不平衡称重试验确定不平衡力矩、摩阻力矩、摩阻系数、偏心距，并制订了梁体配重方案等。配重后，梁体在转动过程中无异常，保证了转体的顺利进行。

该桥转体的顺利实施，为同类型连续梁桥的悬臂监控及转体施工提供借鉴。