转体施工工法

转体法施工预应力钢筋混凝土

连续箱梁工法

中铁十五局集团有限公司

1 前言

随着国家的交通道路网的迅速发展，转体法施工大跨度预应力钢筋混凝土连续梁桥已经广泛应用于一些横跨主要陆地交通道路和水上交通道路的桥梁施工。转体法施工在整个桥梁施工过程中几乎不会对其跨的交通道路或水路造成任何影响。其技术性能直接关系到施工质量、施工进度、工程造价等因素。转体施工中由于转体T 构重量大，转体对磨心、滑到、环道的制作精度和转体过程中对转体角度和转体后合拢精度要求较高，所以磨心、滑到、环道的施工以及箱梁施工中标高及线形的控制是桥梁是否能够顺利转体并精确就位的关键。 2006年由中铁十五局集团承建的苏州市兴郭路跨苏嘉杭高速公路大桥工程主桥预应力钢筋混凝土连续箱梁（具体结构形式见图1-1）转体施工中，借鉴以往转体施工中的实践经验并在磨心、滑到、环道以及在箱梁转体施工中自主创新，避免在以往转体桥梁施工中的通病：滑到在箱梁转体过程中全部被支腿挤压变形、箱梁转体后梁端高差过大、箱梁转体后线形不顺畅等问题，顺利转体，就位准确。合拢后两个转体T 构梁端高差最大仅为9mm ，完全小于国家规定20mm 。该工程顺利竣工验收后，工程质量得到业主和苏州市领导的一致好评。2008年8月结合该工程进行研究的科技开发项目《跨线桥连续性箱梁转体施工技术研究》经专家评审鉴定，达到国内先进水平，取得了显著的经济效益和社会效益，经总结后形成本工法。

图1-1 主桥箱梁结构布置图 2 工法特点

2.1本工法采用千斤顶直接顶推比传统牵引系统转体方案节省了大量的地锚工程，节约了资金，缩短了工期。

2.2本工法整体施工过程中仅在中跨合拢安装和拆除吊架时临时封锁了高速公路的一个车道，整个主桥施工没有影响高速公路的正常通车。

主桥转体段跨径布置图

2.3 本工法施工机具简单，便于操作，转体所用机具采用箱梁施工中的张拉机具就可以，无需投入专项机械；在箱梁施工中采用更为成熟、安全的满堂支架法进行施工，同以往的跨线桥的挂篮施工相比更为安全可靠。

2.4本工法施工和挂篮施工相比较，由于挂篮施工阶段较小而且主要是高空作业危险性较大；而转体施工箱梁采用满堂支架施工分段可以增长，可以节省大量锚具，加快施工进度，施工简单容易控制。相对挂篮施工来说对桥梁所跨河道、公路、铁路的影响也较小。

2.5 本工法施工中涉及到高空作业项目减少，施工安全性更高。

3 适用范围

本工法适用于所有跨铁路、公路、水路的跨线预应力钢筋混凝土连续梁桥施工，其中本工法的磨心、滑到、环道还适用于跨线的转体斜拉桥以及拱桥的施工。

4工艺原理

本工法工艺原理即在以往跨线桥梁施工基础上，在承台上增加一个转动中心球面铰—磨心和转体滑动轨道—滑道。将原横跨铁路、公路、水路的桥梁平行于原有道路施工，转体段施工完毕后用机械将转体段精确平行转动一定角度后将桥梁箱梁转体段合拢，这样在不对原有道路造成影响的前提下实现桥梁的横跨。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1工艺流程

见图5.1-1

5.2 钻孔灌注桩施工

本工程主桥采用群桩基础，每个主墩设计18根直径1.2m钻孔灌注桩，单根桩长65m。桥梁钻孔灌注桩同其他桥梁相同采用GP S－18型正循环钻机进行施工。施工中控制要点也同其他桥梁相同主要是桩径、桩长、钢筋骨架的长度和位置、桩混凝土强度。并在最后通过桩基超声波检测桩身完整性。本工程主桥全部桩基经检测全部为Ⅰ类桩。

5.3 下承台及磨心、滑道、环道施工

桥梁转体的中心机构转体球面铰和环道以及滑道设计在下承台上施工时要和下承台一起浇筑，其结构图见图5.2-1主桥转体体系构造图。主桥桩基施工完毕并通过检测合格后进行下承台钢筋施工，由于磨心设计在下承台上所以磨心钢筋要个下承台钢筋一起进行安装。磨心钢筋大样图见图5.2-2主墩磨心一般构造图，在下承台钢筋绑扎完毕后在顶层钢筋网上预留施工人洞，这样人可以下到承台里面进行磨心钢筋的施工，磨心钢筋在承台内部空设置4层钢筋网片，钢筋网片采用绑扎完毕后用手拉葫芦吊机及承台骨架钢筋焊接固定。磨心中心

图5.1-1 转体桥梁施工工艺流程图

设计为直径20cm高度70cm钢柱，钢柱表面镀铬及磨盖中的钢套筒相结合形成转体的中心转动轴。磨心在承台内部钢筋网片安装完毕后进行磨心钢柱的安装，在下承台顶面于钢筋焊接一块40cm×40cm×2cm钢板，在钢板精确放出主墩中心，按照主墩中心进行钢柱的安装。钢柱的安装偏差顺桥梁和垂直于桥向都要小于5mm。钢柱安装完毕后进行下承台上侧磨心钢筋的安装，磨心钢筋安装完毕后进行滑到和环道以及后座的钢筋的安装。在磨心、滑道、环道钢筋安装过程中要注意以下几点：

（1、磨心、环道、滑道钢筋要严格按照图纸进行施工，钢筋安装过程中要严格按照图纸进行施工，滑道、环道钢筋于下承台钢筋存在冲突的位置适当调节间距，钢筋绝对不可以切断。

（2、磨心钢筋安装过程中要严格控制钢筋的间距，并且保证每层钢筋之间的钢筋网孔要对应，这样才能保证混凝土浇筑过程中振捣棒可以下放到磨心内部进行振捣，这样才能保证磨心混凝土密实。

（3、在绑扎磨心顶层钢筋时要带磨进行安装，严格控制磨心保护层厚度，保护层厚度偏差只能存在正偏差，这样防止在磨心磨合过程中造成钢筋外露。如果磨心钢筋外露就会造成磨心和磨盖无法磨合，最后造成转体驱动力加大，转体不稳，甚至可以造成箱梁转体段无法转动，转体失败。

图5.2-1主桥转体体系构造图

磨心模板根据磨心直径制作定型钢模，钢模安装固定在下承台顶面，磨心的球面通过按照设计的球型直径定做的母线器来形成。母线器一侧焊接到及磨心钢柱配套的钢套筒上另一端搭到磨心钢模上，在磨心混凝土浇筑完毕后用母线板以磨心钢柱为中心反复转动来形成磨心的球面。在安装磨心钢模过程中要严格控制模板顶面高程。模板安装完毕后在磨心钢模上按照直线距离20cm在钢模上作点要求每两点间的高差要控制在2mm以内，而且每点到磨心钢柱的距离即磨心直径误差要控制到±5mm。这样在通过母线板形成磨心球面时才能保证磨