摘要: 新建鐵路鄭州至西安客運專線鄭州至澠池段偃師特大橋上跨二廣高速公路，采用(48+80+48)mV型墩連續(xù)剛構(gòu)施工，為保證二廣高速行車暢通及安全。經(jīng)多種方案綜合比較，現(xiàn)場采取了V型墩轉(zhuǎn)體施工連續(xù)剛構(gòu)，這樣既保證了施工的安全，加快了施工進度。施工效果明顯，為類似工程情況處理提供經(jīng)驗。

　　關(guān)鍵詞: 橋梁,V型墩,轉(zhuǎn)體,支架

　　1、工程概述

　　新建鐵路鄭州至西安客運專線鄭州至澠池段偃師特大橋全長28.536公里，跨洛龍大道、焦柳鐵路、伊河、二廣高速以及320省道。跨二廣高速采用V型墩連續(xù)剛構(gòu)，分別在公路兩側(cè)施工，待橋梁上部結(jié)構(gòu)基本完成后，再通過兩側(cè)主墩轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，使主孔合攏跨路成橋。同時保證二廣高速行車及施工安全。

　　梁體為單箱單室等高度預(yù)應(yīng)力混凝土梁，梁高3.65m。頂板寬度13.4m，懸臂長度3.35m。剛構(gòu)梁體總長177.5m(轉(zhuǎn)體部分長度78m、懸臂端長39m)，共分21個節(jié)段，合攏段(節(jié)段長度2m)在吊架上澆注，其余梁段在支架上澆注，最大梁段長度14m、砼251m3。

　　V墩身為板式截面，截面尺寸為5.2m×1.4m，墩身與水平線夾角49.31°，墩身為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，無預(yù)應(yīng)力體系。

　　剛構(gòu)的平轉(zhuǎn)為平面轉(zhuǎn)盤體系，轉(zhuǎn)動面由Ф2.2m的不銹鋼板和四氟板組成。所需轉(zhuǎn)動力矩為1402KN.m，轉(zhuǎn)體重量為3793t，轉(zhuǎn)動角度為2×53°。

　　2、施工方法

　　沿公路方向在支架上澆注斜腿、斜腿上部梁段;再沿公路方向采用懸臂法澆注其它梁段，斜腿T構(gòu)施工完成。進行轉(zhuǎn)體施工為了確保在轉(zhuǎn)體過程中的縱向穩(wěn)定，應(yīng)在上承臺上增設(shè)縱向保險支撐。保險支撐的半徑應(yīng)取橋梁懸出長度的1/6—1/10。在千斤頂頂推時，千斤頂行程應(yīng)均勻，千斤頂與上轉(zhuǎn)盤應(yīng)保持平面接觸。轉(zhuǎn)到設(shè)計橋位后先聯(lián)結(jié)上轉(zhuǎn)盤和承臺的鋼板，然后用高強度砂漿將上下轉(zhuǎn)盤與承臺間的空隙填滿，使主墩與上承臺固結(jié)(在上轉(zhuǎn)盤設(shè)置8個灌漿孔)。轉(zhuǎn)體完畢后，澆筑邊跨箱梁部分。經(jīng)復(fù)測核對兩側(cè)箱梁標高后(高差限制在20mm).澆筑中跨合攏段，合攏段澆筑砼主要考慮溫度適宜時間段進行澆筑，

　　墩樁基和承臺安裝轉(zhuǎn)動體系，澆注V墩基座混凝土;順公路方向搭建支架，在支架上澆注V墩身混凝土;澆注斜腿上部梁段;澆注其余梁段混凝土;拆除轉(zhuǎn)動體系周圍臨時固定設(shè)施，將兩V型墩T構(gòu)轉(zhuǎn)動至設(shè)計線位，在中孔加頂力1500KN后鎖定梁體;澆注中孔合攏段梁段成橋;

　　2.1 V墩施工

　　對墩身的軸線進行準確的測量放樣，將模板邊線的水平投影放樣在地面，以確保支架基礎(chǔ)的施工位置準確。根據(jù)墩身高度搭設(shè)支頂架，頂架鋼管伸入C30砼基礎(chǔ)內(nèi)不少于50cm、并與混凝土基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋焊接牢固，鋼管頂與工字鋼采用焊接，鋼管與V墩夾角采用70度。模板用拉桿(不施加預(yù)應(yīng)力)以抵抗V墩對支架產(chǎn)生的水平推力，以抵抗混凝土澆注過程中因自重壓迫模板使其產(chǎn)生的變形，支架的各構(gòu)件采用焊接連接方式。

　　2.2梁體施工

　　因本工程梁段為分段澆注，而模板及支架在澆注混凝土?xí)r不可避免會產(chǎn)生變形，從而導(dǎo)致新舊單元連接處的混凝土錯位。在支架，模板施工工程中，支架、模板均伸入到舊單元梁底，并在梁底增加加勁肋，增加模板的剛度，減少變形。并在模板與支架間增設(shè)契形塊，以保證模板與舊單元間接觸緊密、不留空隙。其次，在新舊單元結(jié)合處的模板底增加加勁肋，增大模板剛度，減少模板變形量。在梁段張拉過程中，根據(jù)以往施工經(jīng)驗，張拉時模板與梁體、模板與支架間的摩擦不足以抑制梁體的變形。因此可不在支架與模板間設(shè)置滑塊。

　　2.3轉(zhuǎn)體施工

　　2.3.1 轉(zhuǎn)動系統(tǒng)制作及安裝

　　轉(zhuǎn)動體系由下盤、中心轉(zhuǎn)軸、不銹鋼板與四氟板、滑動面、上盤組成。為保證整體精度，各主要部件如上下盤鋼板、不銹鋼板、四氟板與橡膠板、轉(zhuǎn)軸套與軸芯等采用工廠車間加工制作。四氟板制作時加入適量的石墨粉和銅粉，這樣可以起到潤滑和增加抗壓縮性的作用。為防止安裝前構(gòu)件變形，須采用專門車輛吊裝、運輸，大重量構(gòu)件須安裝起吊環(huán)。

　　首先在澆注承臺混凝土后，在承臺上預(yù)埋鋼板;預(yù)埋時，鋼板表面要磨光(在工廠制作時進行)，而后在鋼板上面安裝橡膠板;橡膠板上面安放不銹鋼板(在工廠制作時將不銹鋼板表面磨光);再放置四氟板;四氟板上面安放不銹鋼板(表面磨光);而后再澆注V墩身機座下部混凝土前同樣預(yù)埋鋼板(表面磨光)。

　　2.3.2轉(zhuǎn)盤摩擦系數(shù)的測定

　　根據(jù)設(shè)計交底，轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動過程中的靜摩擦系數(shù)μ=0.05。因此當轉(zhuǎn)盤安裝完畢后，在初期鎖制前，將轉(zhuǎn)體進行空轉(zhuǎn)，以測定轉(zhuǎn)盤的實際摩擦系數(shù)μ是否小于0.05。如果經(jīng)空轉(zhuǎn)測定μ超出了計算取值，應(yīng)拆除鋼板進行檢查四氟滑板面是否有不平整現(xiàn)象、鋼板面是否磨光。如果四氟板面出現(xiàn)不平整現(xiàn)象，應(yīng)更換四氟板;如果鋼板面沒有磨光，應(yīng)盡快將鋼板表面打磨光滑。當轉(zhuǎn)盤各構(gòu)件符合要求，但摩擦系數(shù)仍大于0.05時，需采用連續(xù)千斤頂張拉鋼鉸線使轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動的施工工藝。當實際測定的摩擦系數(shù)小于或等于0.05、且鋼板表面平整、高差不超過設(shè)計規(guī)定時，可進行初期鎖制施工。

　　為保證轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)動平穩(wěn)可靠，滑動面須安裝水平，除要求各加工件選材可靠(即板材厚度均勻、表面平順)和加工精細外，下盤預(yù)埋鋼板的平整度直接關(guān)系到其他表面的平整程度，因此在澆注承臺與轉(zhuǎn)盤下部前須提前將預(yù)埋鋼板整平并固定。

　　2.3.3轉(zhuǎn)盤鎖制

　　在澆注V墩身及梁體過程中，為防止轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，必須把轉(zhuǎn)盤固定住，等梁體澆注完畢后進行轉(zhuǎn)動時再解除。首先進行初步鎖制，即在安裝完下盤后澆注上盤前，用Ф32mm的鋼筋在預(yù)埋鋼板，沿外緣進行多點焊接，把上下盤固定住， 待上盤混凝土及保險墩澆注完畢后用切割機將鋼筋割掉，解除初級鎖制。當上盤混凝土及保險墩澆注完畢達到強度后，需要進行后期鎖制，即在承臺上每個保險墩位置邊緣處預(yù)埋4塊鋼板，然后用工字鋼與預(yù)埋鋼板焊接成整體，擋住保險墩水平移動，從而鎖住轉(zhuǎn)盤。

　　2.3.4平轉(zhuǎn)實施

　　轉(zhuǎn)體采用四臺15T手拉葫蘆牽引纏繞于保險墩上的鋼鉸線，帶動轉(zhuǎn)體系統(tǒng)轉(zhuǎn)動。正常情況下手拉葫蘆、預(yù)埋鋼鉸線及型鋼，完全滿足施工的要求。

　　超轉(zhuǎn)限制措施：在靠近承臺邊、距轉(zhuǎn)體后的基座邊線80cm處與承臺一起澆注一個高1m，截面為1m×0.8m的限位臺，以確保如果發(fā)生超轉(zhuǎn)，可以使用一般千斤頂使轉(zhuǎn)體逆向微轉(zhuǎn)動。

　　在轉(zhuǎn)體過程中，由于混凝土澆筑時不可能保證剛構(gòu)絕對平衡，因而導(dǎo)致轉(zhuǎn)體過程中發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況。因此在轉(zhuǎn)體過程中對剛構(gòu)的平衡情況進行觀測。由于在剛構(gòu)失衡的情況下，梁體的中心并沒有偏離原來的位置(包括高程、坐標)，因此在梁體中心設(shè)置一臺水準儀及水平尺，在剛構(gòu)的四個角點安裝塔尺，塔尺的測設(shè)點以紅油漆作為標志。

　　在轉(zhuǎn)體過程中隨時觀測水平尺以推斷剛構(gòu)有無發(fā)生過大的失衡。在每次轉(zhuǎn)體的間歇時間里，觀測剛構(gòu)四個角點的標高變化情況。當高差大于規(guī)定時，應(yīng)確定為了使剛構(gòu)平衡所需的配重。配重時采用沙袋的方法進行。在轉(zhuǎn)體完成后，再一次對剛構(gòu)進行標高測量，確定剛構(gòu)是否發(fā)生傾斜的情況。如果有傾斜的情況發(fā)生，則用配重法對剛構(gòu)進行調(diào)平。

　　當轉(zhuǎn)體完成后，再次檢測剛構(gòu)體系是否平衡，并對剛構(gòu)體系調(diào)平，如果配重法不能使剛構(gòu)的中心與轉(zhuǎn)軸中心重合，則在基座四個角點、承臺頂上用千斤頂將剛構(gòu)頂起，使剛構(gòu)平衡。平衡后以型鋼代替千斤頂支撐住剛構(gòu)體系后，澆筑封盤混凝土，使剛構(gòu)體系穩(wěn)定。

　　2.4合攏段施工

　　待封盤混凝土達到設(shè)計強度的90%且養(yǎng)護齡期在10d以上時，組織合攏段頂力施加，在中孔施加頂力。傳力體系錨固在混凝土內(nèi)的墩座，在頂力施加后，安放設(shè)計的傳力柱并用警示性紅油漆涂刷，在進行后續(xù)作業(yè)的施工過程中，嚴禁振動傳力柱。主孔合攏跨路成橋。

　　3.結(jié)束語

　　新建鐵路鄭州至西安客運專線鄭州至澠池段偃師特大橋上跨二廣高速公路，如采用常規(guī)的支架現(xiàn)澆法或大跨懸臂灌注連續(xù)梁施工，對高速公路行車安全影響時間較長，存在較大的行車及施工安全隱患。由于采用V型墩剛構(gòu)橋轉(zhuǎn)體施工，只在轉(zhuǎn)體及合攏段施工過程中對高速公路行車有較短時間的影響，其余施工作業(yè)均在高速公路以外，這樣及保證了高速公路運營的安全可靠，有減少施工的安全隱患。對于類似跨河流、溝谷、高速公路地段的橋梁工程施工，具有積極的參考意見。