铁路转体桥施工控制技术

2019年第29期（10月中）

收稿日期：2019-09-22

作者简介：沈显才（1978—），男，高级工程师，从事施工管理工作。

铁路转体桥施工控制技术

沈显才

（中铁十一局集团第一工程有限公司，湖北襄阳441104）

摘要：以胡岙跨甬台温铁路特大桥工程为例，介绍了转体桥的基本设计要点，分析了其施工技术，包括转体系统施工、连

续梁转体等关键技术，并总结了其施工控制措施，包括转体承台设计与施工、转体过程控制、转体后合龙精度控制等，以期为同行提供参考。

关键词：转体桥；连续梁；转体系统中图分类号：U445.465文献标识码：B

0引言

铁路转体桥作为跨越既有铁路的一种桥梁型式，其设计与施工越来越受到重视。转体桥施工最主要的特点是可利用简单的支柱提前制作半桥，旋转过程为：以桥的结构本身为转动体，应用各种机械设备实现桥的转体，并将梁体完美对接，形成整体的桥梁结构。随着转体桥施工工艺的不断发展和完善，转体桥在跨越铁路、公路的工程项目中得到了广泛的应用，不仅大大节约了成本，减少了对环境的破坏，还取得了良好的使用效果。本文以胡岙跨甬台温铁路特大桥17~20#墩72m+128m+72m 转体连续梁施工为例，深入研究铁路转体桥施工控制技术。

1工程概况

胡岙跨甬台温铁路特大桥DK176+897.64—DK177+171.64段采用一联72m+128m+72m 连续梁跨越甬台温铁路，交叉中心里程DK177+026.77。甬台温铁路为时速250km 的客运专线，行车密度大，速度快。新建铁路连续梁采用挂篮悬臂浇筑法平行于甬台温铁路施工，经转体后于

甬台温铁路上方合龙。转体连续梁中跨合龙时，设钢壳封闭模板，防止施工碎渣坠落影响既有线行车安全。

2转体桥设计

2.1转体系统

转体系统包括下旋转盘、球形铰链、上旋转盘和旋转牵引系统。

（1）下转盘为八角形结构，高4.5m ，混凝土强度等级为C50。旋转体系统的下转盘上设置球形铰链，支撑脚的圆形滑动件和旋转牵引增压系统的反作用座也设置在下转盘上。

（2）在上下转盘的中间设置球形铰链。上下球铰直径分别为4100mm 和3800mm 。上下球铰厚度为40mm 。

（3）上转盘形状为正方形，高2m 。转台直径为10.4m ，高0.8m 。转台通过球形接头和支撑腿连接到上转盘。转台是直接受转盘牵引力影响的部件，旋转牵引缆线嵌入转台中。

2.2梁体结构

（1）梁为单箱室，高度和截面可变。底板、腹板和顶板内部的局部厚度根据直线而线性变化。在端支点和中间支点上设置隔板，在隔板上设有供检查人员通过的孔。

（2）桥面宽度：防护墙内的净宽度为9m ，梁面宽度为12.6m ，桥梁建筑宽度为12.9m 。

（3）梁总长273.7m ，跨度为72m+128m+72m ，中支点

中心线梁高9.615m ，直线段中心线梁高5.615m ，梁底缘采用二次抛物线变化。从侧面支撑中心线到梁端为0.85m ，从梁间边界线到梁端为0.15m ，侧支撑水平桥中心距离为5.46m ，中支撑水平桥中心距离为5.90m 。0#块墩顶截面及边跨现浇段截面如图1所示。

2.3节段施工

72m+128m+72m 连续梁共75个节段，其中墩顶0#块有

2个梁段，每个梁段长18m

，采用支架现浇法施工；边跨现

（a ）

（b ）

图1梁体现浇段截面示意图（单位：mm ）106

浇梁段2个，每个长7.85m，采用支架现浇法施工；2个边跨合龙段，每个长2m，采用吊模平台施工；1个中跨合龙段，采用钢壳封闭模板施工；68个悬臂现浇梁段，采用挂篮悬臂浇筑法施工。

3转体系统施工

（1）施工下转盘

下转盘是支撑旋转结构总重量的基础，建成后与上转盘共同形成承压基础。

（2）球铰安装

球铰是平转法施工中转动系统的核心，是转体施工的关键结构，制作及安装精度要求很高，必须精心制作、安装。

球铰的制造精度控制如下：①球面表面粗糙度R a≤12.5μm；②球面各点处曲率半径务必相等，其曲率半径之差不超过±0.5mm；③边缘各点处的高程差≤1mm；④椭圆度≤1.5mm；⑤各镶嵌填充改性聚四氟乙烯滑块顶面应位于同一球面上，误差≤0.2mm；⑥球铰上、下球面形心轴、球铰转动轴中心轴务必重合。

球铰的安装精度控制如下：顶口务必水平，顶面任意两点误差≤1mm；转动中心务必位于其设计位置，其最大误差为顺桥向±1mm、横桥向±1.5mm。

（3）环形滑道、撑脚安装

转体时撑脚可在滑道内滑动，以保持转体结构平稳。要求整个滑道面在同一水平面上，其相对高差≤1mm。

（4）转台及上转盘施工

转台内预埋转体牵引索，牵引索的预埋端采用P形锚具，同一对索的锚固端在同一直径线上并对称于圆心。每根索的预埋高度和牵引方向应一致。每根索埋入转盘长度＞3m，每根索的出口点对称于转盘中心。

4连续梁转体

连续梁转体前采用挂篮悬臂浇筑法施工，为保证转体后连续梁顺利合龙，必须根据线形监控结果及时调整梁段施工状态。胡岙跨甬台温铁路特大桥连续梁转体采用ZLD350千斤顶，同时转体跨越铁路，必须封锁营业线进行施工，根据设备型号、封锁计划、要点时间等对转体过程进行时间控制，经相关计算，要点时间约为46.3min，加上准备与收尾工作，转体时间应≥90min。

5铁路转体桥施工控制技术

与其他建筑施工项目相比，铁路转体桥施工具有稳定、准确、可移动等优势。因此，铁路转体桥施工要加强旋转体的精度控制。旋转体完成后，连续箱梁界面的允许误差值应≤5mm，不应出现缝隙过大的问题，否则严重不符合质量检验标准。加强对旋转体的安全控制，首先，要保证现有铁路的稳定和安全运行；其次，要实现旋转体夜间“天窗”点的稳定和正常运行；最后，要加强对旋转时间的控制。以设计要求为准，综合旋转时间应＜4h，完整旋转牵引时间应保持在30min以内。因此，在施工过程中应做好以下方面的控制工作。5.1转体承台设计与施工

在施工过程中，平衡转体方法为主要的施工方法。当

结构强度满足设计要求时，采用平衡转体的方法以水平旋

转等方式到达主梁位置，最后通过线形调节和旋转系统的

密封来完成连接。转体承台施工结构和转体承台过程控制

是施工的重点。由于转体承台施工涉及多种施工程序和施

工工艺，现场施工人员应充分掌握施工工艺和施工要求，做好全过程施工控制。

5.2转体过程控制

（1）计算旋转体包括静摩擦力矩、动摩擦力矩、启动

时最大牵引力、旋转角度等在内的结构牵引力和技术参数。

（2）尝试获取测试信息并作为转体数据支撑。

（3）在桥梁转体的实际操作过程中，需要配置限位装

置以达到有效的转弯限制，避免旋转时出现问题。

（4）确保观察和记录精确，不出现偏差。根据仪器读

取的数据和其他相关测量数据，校正箱梁端部的位置，确

保中线偏差控制在2cm以内。

（5）在桥梁施工结束后还应加强监测和控制。当中心

轴合龙150cm时，要保持监测结果每10cm报告一次，当中

心轴合龙20cm时，要保持每1cm报告一次。

5.3转体后合龙精度控制

转体后能否顺利合龙不仅与转体过程密切相关，更

取决于转体前的工艺质量控制：（1）球铰定位必须准确，转动中心务必位于设计位置，最大误差为顺桥向±1mm、横桥向±1.5mm，桥梁位于曲线段时，其转动中心必须根

据梁体结构重心位置设置预偏量；（2）梁体施工过程中

必须加强线形监控，使成桥线形美观、内力符合设计要求；（3）转体前，必须进行称重平衡试验，测试转体部

分的不平衡力矩、偏心距、摩阻力矩及摩擦系数等参数，并根据测试结果考虑是否进行配重，通过配重使转体梁的

重心线通过球铰竖轴线，使转体梁保持静力状态平衡。

6结语

随着技术的不断进步，铁路转体桥的施工工艺不断发

展完善，其在高速铁路上应用得更加频繁。桥梁转体施工

技术从根本上解决了已经投入使用的铁路和高速公路存在

的交通问题，应用效果显著。为充分发挥铁路转体桥施工

技术的优势，确保施工质量和安全，必须要做好施工过程

控制，掌握旋转结构施工技术要点，确保各环节施工质量

符合设计要求，使成桥达到使用标准。

参考文献：

[1]佟楼生.跨越既有铁路连续梁转体施工技术研究[J].佳

木斯职业学院学报，2016（3）：488.

[2]张彦光.郑徐铁路客运专线大吨位桥梁转体施工技术

[J].施工技术，2016（S1）：261-264.

[3]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（17）：145-148.

（编辑：付修竹）

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