2019年第8期
（中铁五局第二工程有限责任公司，湖南 衡阳 421002）
摘 要：文章结合哈牡客运专线蚂蚁河2号特大桥58#墩上跨既有滨绥铁路转体施工工程实例，介绍桥梁水平转体的施工组织、称重配重、转体实施、姿态监控等方面的研究，希望对类似工程有一定的参考价值。关键词：水平转体；施工组织；称重配重；姿态监控中图分类号：U445.4 文献标志码：A 文章编号：2096-2789（2019）08-0008-03 作者简介：文庭亚(1967—)，男，本科，高级工程师，研究方向：桥梁工程。
1 概述
哈尔滨至牡丹江客运专线工程蚂蚁河2号特大桥主跨为1联（48+80+80+48）m 连续梁，其中58号主墩采用水平转体法上跨既有滨绥铁路，转体结构总重量63000kN ，转体角度为顺时针方向旋转52°09′00″。受既有线运营影响，桥梁水平转体时需利用铁路既有线天窗时间，作业时间有限、风险大、技术含量高，需做好充分的施工组织和技术安排，解决转体设备配置、参数计算、称重配重及转体实施过程控制等施工难题，确保转体桥梁在规定的天窗时间内安全、平稳完成。 2 铁路桥梁水平转体施工难点和技术思路桥梁同步顶升
2.1 施工难点
（1）转体过程各项工作的施工组织。（2）水平转体的称重配重技术措施。
（3）桥梁水平转体期间的姿态状况监测。2.2 技术思路
（1）根据转体作业流程细化任务清单，确定各作业小组，定人定岗，利用试转体进行一次演练，并查问题、总结经验，再制定严密的正式转体施工流程以配合作业要求。
（2）该桥在悬浇连续梁施工期间，因跨线安全防护需要，跨既有铁路端需先施工完成梁面二侧遮板、A 墙和防抛网，因此存在可预知的梁体两端不平衡重，对此采取临时配重措施，在另一端梁面合适位置设置相应压重，抵消梁体两端可预知的不平衡重，在称重工作完成后再精确配重，抵消不可预知的
不平衡重。
（3）采用精密仪器对梁端进行平面和高程位置连续观测，判定桥梁水平转动转体期间的梁体姿态是否满足要求，将检测结果及时反馈给转体操控小组以便做出应对措施。 3 关键施工技术
3.1 施工组织措施
根据转体施工各工序需要和营业线安全防护工作分析，需设置9个工作小组：指挥组、后勤协调组、施工配合组、安全防护组、应急保障组、转体操作组、称重组、加速度监测组、监控测量组。
在桥梁转体工作具体实施前，需制定任务分工表、节点时间表、详细试转体及转体工作流程表，并在工作流程中注明各小组成员具体工作要求。通过试转体进行
实战配合演练，收集试转体技术数据，查问题，在正式转体前召开分析会，提出解决方案。3.2 施工准备
连续梁节段施工即将结束时提前按要求向铁路局有关部门上报详细的营业线施工计划和施工防护方案，申请办理上跨营业线施工“要点”手续，并在转体前15d 左右进场称重、牵引设备。节段施工完成后
对中跨合龙端两侧挂篮在梁体正面相应部件予以拆除，并将9号节段锚固退回到各自梁段，梁端外露钢筋统一上弯处理；转体梁边跨端挂篮前移至11号节段并锚固；挂设梁体跨既有线对应节段的遮板，浇筑A 墙混凝土，安装防抛网，清理梁面杂物，清理、拆除转体梁梁端、承台转弯半径范围内所有障碍物。
（1）临时配重。连续梁节段施工完成后，拆除上下承台临时固结前需临时配重，临时配重对象为转体梁。两端挂篮位置不对称产生的不平衡重，安装跨既有线段梁体遮板、施作A 墙、防抛网产生的不平衡重以及梁体两端锯齿块产生的不平衡重，需利用沙袋作为压重，保证临时固结拆除后梁体两端基本平衡稳定。
（2）临时固结及临时砂箱拆除。对称拆除连接上下承台的4根限位型钢，割除后的型钢再利用转体到位时防过转，可使用水平限位型钢；对称拆除滑道顶面对称布置的6个临时砂箱，先拆除横桥向沙箱，再拆除顺桥向沙箱。
（3）滑道清理。临时砂箱拆除后再对称同步敲出撑脚下预垫的钢楔子，用高压水冲洗干净撑脚底部不锈钢板滑道，撑脚清理完成后再安装聚四氟乙烯滑板，可以减少撑脚与不锈钢滑道间的摩擦力。四氟滑板宽度与不锈钢滑道同宽，比撑脚两边各长0.1m ，以便于转体时跟随撑脚向前移动。3.3 梁体称重配重
转体结构在竖平面内，由于球铰体系的制作误差或者梁体质量分布差异等因素，使桥梁两端悬臂段刚度和质量分布不同，从而产生不平衡力矩。因此，为保证桥梁安全、转体稳定，在正式转体前需进行转动体称重试验，测试转动体的不平衡力矩、偏心矩、摩阻力及静摩擦系数，完成转体梁的配重方案。称重试验在施工支架和砂箱完全拆除且梁体静置24h 后进行。
转体桥梁墩身施工期间，在墩身两侧分别预埋埋入式振弦应变传感器，对梁体施工期间墩身两侧的根部截面的纵向应力分布变化情况进行持续观测，根据前期监测数据及临时配重、限位型钢拆除、临时砂箱拆除等工作后的最后一次监测结果，均显示大里程侧应力大于小里程侧。综合梁体实际施工工况分析，可以预判定小里
Research Findings| 研究成果 | ·9·
图1所示。
图1 称重仪器布置图
称重步骤：
（1）将小里程方向2台500 t 千斤顶、压力传感器安装在对称于梁体轴线的称重垫块上，用钢板将传感器与上承台底支垫好，调整2台千斤顶压力，保证2台千斤顶压力同步变化。
（2）顶升过程中，2台千斤顶同步施力，数据采集系统同时记录顶升力与位移值。千斤顶顶升时，逐级按设计缓慢加载，当位移出现突变时，即表明转体系统处于临界平衡状态。
（3）整理试验数据，将压力、位移对应的值在系统直角坐标系上绘出。
（4）重复（1）～（3）步。对转体梁纵向进行3次顶升试验，对3次试验数据进行校核以保证试验数据的可靠性。
（5）按照（1）～（4）的步骤方法进行2次转体梁横向不平衡称重。
（6）根据试验数据，计算出球铰摩阻力矩及球铰摩阻系数等参数，并提供转体结构平衡配重方案。
该桥经称重试验后，在转体梁体大里程段5～6#节段中间配重32t，配重中心距墩中心21.5m，经转体实ZLD100型自动连续转体千斤顶、2台ZTB25型液压泵站、1台QKDT(BP)-2-20型主控台以及预埋在上承台内的牵引索组成。将泵站、主控台安装在适当位置，千斤顶安装在牵引反力座上并传入牵引束钢绞线并锚固好，连接好各部件的油路、电路及信号电缆并做好调试，将牵引钢绞线预紧。
（2）转体监控量测系统标识安装。转台转体刻度标安装在转台外露圆柱面下部，指示标上部指示转体角度和每度长度，下部指示为转体计算每分钟转台转动长度，并标明试转体到位标识、点动开始标识、转体到位标识，采用自粘广告纸粘贴到位，并在外侧辅助反力支座顶对应于指示标0刻度处固定安装一根进度指针，如图2所示。
转体梁两端各安装一块转体指示标，指示标长2m，中间为0刻度，左右各长1m，标注以cm为单位，标示出整分米数，到2cm处以mm为标注单位，在转动方向50cm处设点动开始标识，如图3所示。
3.5 水平转体姿态监控技术
（1）试转体姿态监控技术要点。该桥试转体角度为7.5°，试转时，对以下重要数据进行了测试收集。
每分钟转速：即每分钟转动梁体的角度及悬臂端所转动的水平弧线距离，应将转体速度控制在设计要求内。
点动位移：测量采取点动方式操作时，每点动一次悬臂端所转动水平弧线距离的数据，以提供转体初步到位后，进行精确定位操作点动次数依据。
根据试转角度，分别进行两次10s、5s、3s、2s、1s 点动操作，测量每点动一次悬臂端所转动水平弧线距离及惯性距离，每次点动间隔为3min（即点动后梁体完全静止时间）。
（2）正式转体姿态监控技术要点主要包括：
①转体承台转台测控技术要点：转体开始后，转台处观察人员开始记录每转1°所需时间，每转1°用对讲系统向主控台、指挥组汇报一次，到达预设点动角度时发出点动提醒信号。
②转体梁端测控技术要点：在转体梁二端中间位置处安装梁端转体测控指示标，采用2台全站仪定时观指示标的坐标，计算出主梁前端位置高度变化情况，根据转台处报告的转动速度每转过5°观测1次，根据转台处观测人员发出的提醒信号，在梁端距终点0.5m时通知主控台解除连续顶升千斤顶“自动”工作状态，开启
图2 转台转体测控指示标设计图图3 梁端转体测控指示标设计图
2019年第8期
过程中转动梁体的主梁前端横向加速度，包括可能出现的急起、急停情况下加速度的变化，并及时反馈给主控台。
经现场监测拾振器采集的梁端转动变化的波形及频率数据，梁体在“自动”状态转体时是平稳匀步进行的，梁体振动幅度极小，无突变波形出现，在2500s （即转体第40～43min ）的点动阶段梁体水平和垂直方向出现一定的加速度波动，但均不会导致梁体姿态出现较大的倾斜变化。梁体转动时加速度变化情况如图4、图5所示。
图4 水平加速度波形频谱图
图5 竖向加速度波形频谱图
持正确形态。
纵桥向精调：纵桥向精调时，在纵桥向较低一侧相应位置放置2台500t 千斤顶，同步顶升一定高度后将纵桥向标高调整到位，在纵桥向两侧撑脚下塞入钢楔子保持正确形态。
再次检查梁面轴线、高程与设计差值，并重复以上精调工作，直至梁体轴线、高程达到设计允许范围，完成梁体姿态调整。
锁定：精调到位后，在撑脚下方塞入钢楔子，并将撑脚与滑道焊接连接，用限位型钢对称对撑脚进行水平锁定，临时锁定后快速调直，焊接上下承台连接钢筋，对上下承台完成双向锁定，并及时浇筑上下承台间封铰混凝土。
4 结束语
哈牡客专蚂蚁河2号特大桥上跨既有滨绥铁路水平转体施工经精心组织施工，采用多项先进技术，工艺可靠，梁体水平转体后梁体合龙精度高，保障了桥梁水平转体整个施工期施工安全和转体目标的顺利实现。其主要施工技术成果：
（1）施工组织技术方面：组织措施到位，施工期间组织了9个专业小组，通过分工协作，使桥梁转体施工工作流程具体化、精细化。
（2）称重配重技术方面：转体前对墩身采用应力监测技术，提前预测梁体二端不平衡重情况，采取临时配重措施消除可知的不平衡重，采用高精度传感器和全自动数据采集系统，实现了精确称重配重。
（3）转体姿态监控技术方面：通过试转体测控成果指导正式转体，通过转台、梁端测量监控技术以及梁端加速度监测技术，全过程跟踪监测水平转体时梁体运行状态，引导主控台操作，实现了梁体的精确合龙。
参考文献：
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张国龙.浅谈上跨高速铁路桥梁工程转体施工技术[J].价
值工程,2015,34(17):145-148.
（3）精调定位技术要点。转体时为防止过转设置防过转微调系统，其由助推千斤顶、限位型钢和支垫钢板组成。转体快到位前在提前设置的转体到位标志上安装限位装置，若还有轴线超限，可利用2台YDTS250助推千斤顶反向顶回转体结构。梁体转动到离预定轴线0.05m 位置后开始精调，根据梁面轴线、高程测量数据与设计差值确定精调顺序。
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