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 朱明安，唐冬云，張迎霞

 (武漢市市政工程質(zhì)量監(jiān)督站，湖北武漢430015)

摘要：城市或公路橋梁在采取轉(zhuǎn)體法施工時(shí)，一般是在橋墩承臺上完成。武漢姑嫂樹快速路跨京廣、滬漢蓉鐵路立交橋，是我國首次在橋墩上實(shí)施大噸位混凝土箱型梁轉(zhuǎn)體施工的橋梁。單個(gè)轉(zhuǎn)體重量為亞洲之最、世界第二，并取得成功，為今后類似工程施T提供了工程實(shí)例和積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：大噸位：混凝土箱梁；橋墩；轉(zhuǎn)體施工；控制

中圖分類號：U445.465文章編號：1004-4655( 2016) 02-0016-02

1工程概況

 武漢姑嫂樹快速路是武漢市四環(huán)十三射路網(wǎng)建設(shè)中重要的放射路段之一，也是武漢市區(qū)通往武漢天河國際機(jī)場第二通道的重要組成部分�？焖俾肪酀h口火車站東側(cè)約1 km，沿姑嫂樹路南端的武漢二環(huán)線和北端的三環(huán)線敷設(shè)（見圖1）。

 全線采用斷面形式為現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱型梁和鋼箱梁結(jié)構(gòu)的立交橋，全長3.2 km，橋?qū)?2 m。立交橋在發(fā)展大道與姑嫂樹路交匯處的二環(huán)線唐家墩立交橋附近，與橫跨姑嫂樹路的京廣、滬漢蓉、漢丹等共1 1條電氣化鐵路線相交。為減少或避免橋梁施工對鐵路的干擾，保障鐵路正常運(yùn)行，經(jīng)多方案比選，結(jié)合工程所處地理位置的實(shí)際情況，擬定對跨越鐵路部分的變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，采取在橋墩上轉(zhuǎn)體施工，實(shí)現(xiàn)全橋合龍貫通。

2施工技術(shù)

 武漢姑嫂樹快速路立交橋下部結(jié)構(gòu)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的雙柱墩或門式墩，上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱型梁和鋼箱梁。橋梁跨越鐵路處共有11股道，寬度約100 m，兩側(cè)敷設(shè)有市政道路等設(shè)施�？缭借F路線采用兩個(gè)轉(zhuǎn)體梁段，分別位于鐵路線北側(cè)的263號墩和南側(cè)的264號墩，總長256 m，由兩個(gè)轉(zhuǎn)體梁段組成跨越鐵路線的主跨度為116 m（見圖2）。

承載轉(zhuǎn)體的兩個(gè)橋墩為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，墩頂橫梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土T形截面的M形墩，轉(zhuǎn)體梁段為現(xiàn)澆鋼筋混凝土箱型梁，橋?qū)?2 m，雙向?yàn)?

6車道。

 承載轉(zhuǎn)體的263號和264號M形墩，中間墩墩身截面尺寸為1.5 m（橫橋向）×7.5 m（順橋向），邊墩截面尺寸為2.5 m（橫橋向）×7.5 m（順橋向），澆筑墩身C55混凝土?xí)r在其橫梁上預(yù)埋鋼板，將鋼板下混凝土振搗密實(shí)，使之與墩頂混凝土密貼；混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，在M形墩頂面安裝球鉸、定位鋼銷軸、支撐鋼柱、牽引系統(tǒng)，澆筑上轉(zhuǎn)盤和牽引反力座混凝土等。其中263號墩球鉸半徑R=2m，264號墩球鉸半徑R=1.95 m，定位鋼銷直徑

D= 270 mm，沿上轉(zhuǎn)盤周邊布置的16個(gè)支撐鋼柱，直徑D= 300 mm，下端呈圓端型，同時(shí)在支撐鋼柱與墩頂鋼板間設(shè)置薄型鋼質(zhì)滑板。轉(zhuǎn)體系統(tǒng)安裝完畢，嚴(yán)格檢驗(yàn)各類構(gòu)件規(guī)格、位置、高程，確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求后對轉(zhuǎn)體系統(tǒng)臨時(shí)同結(jié)。隨后澆筑轉(zhuǎn)體梁段混凝土。

 2個(gè)轉(zhuǎn)體箱型梁分別在鐵路線兩側(cè)的263號和264號橋墩墩位處，平行于鐵路線搭設(shè)滿樘支架，分段分層澆筑；263號墩轉(zhuǎn)體梁段澆筑長度為131.5 m，重量17 300 t，264號墩轉(zhuǎn)體梁段澆筑長度為94.5 m，重量13 900 t；2個(gè)轉(zhuǎn)體梁段分節(jié)段澆筑、養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力筋張拉直至完成全梁段施工，將上轉(zhuǎn)盤通過臨時(shí)支座與梁體臨時(shí)固結(jié)，使之形成T構(gòu)。拆除支架，復(fù)核梁體結(jié)構(gòu)尺寸，對曲線不對稱梁體施加配重，轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)準(zhǔn)備就緒后即進(jìn)行轉(zhuǎn)體作業(yè)。

  跨鐵路橋梁轉(zhuǎn)體施工，首先實(shí)施鐵路線南側(cè)即264號墩上的梁段轉(zhuǎn)體（重量13 900 t）。梁體轉(zhuǎn)動(dòng)通過兩部拉力為200 t的大型千斤頂和牽引反力座，用安置于箱梁底部混凝土大轉(zhuǎn)盤上的24根大口徑鋼纜帶動(dòng)其緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，直至轉(zhuǎn)體梁段中心線與設(shè)定的轉(zhuǎn)體后的橋梁中心線重合。在264號墩上的就位梁段檢測符合設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行鐵路線南側(cè)即263號橋墩上的大角度(1060)梁段轉(zhuǎn)體(重量17000 t)。2個(gè)轉(zhuǎn)體梁段就位并經(jīng)檢測符合設(shè)計(jì)要求后，先合龍邊跨支架現(xiàn)澆段，后掛藍(lán)澆筑兩個(gè)轉(zhuǎn)體梁段中跨之間30 m的合龍段，最終實(shí)現(xiàn)全橋合龍貫通。完成合龍段梁段的養(yǎng)護(hù)、張拉等工序后，解除上轉(zhuǎn)盤與梁體的臨時(shí)固結(jié)，安裝永久性支座，進(jìn)行橋面系工程施工直至成橋。

3效果分析

 在橋墩頂端實(shí)施轉(zhuǎn)體施工，此前尚無工程實(shí)例，其特點(diǎn)難點(diǎn)：一是梁體在距地面約20 m高的M形墩頂懸空轉(zhuǎn)體，施工作業(yè)空間狹窄；二是采用單球鉸承載大噸位梁體，對墩身剛度、強(qiáng)度和抗傾覆穩(wěn)定性要求高；三是梁體與墩身分離，且梁體為曲線不對稱結(jié)構(gòu)，對懸空梁體設(shè)置平衡配重，保證轉(zhuǎn)體梁段重心相對球鉸的偏移可控制，對控制其自平衡穩(wěn)定性要求高；四為避開高層建筑和減少拆遷，采用分段、異向、大角度轉(zhuǎn)體，同時(shí)，跨越京廣等多股電氣化鐵路線，必須確保安全。

 針對上述特點(diǎn)和難點(diǎn)，通過控制墩梁的剛度比值及橫梁撓度變形，保證M形中墩和邊墩的受力平衡及轉(zhuǎn)體平臺變形控制在允許范圍內(nèi)，滿足墩頂承載大噸位集中力之要求；對轉(zhuǎn)動(dòng)梁體在兩側(cè)和底部用鋼板做吊帶附于橋體形成封閉吊箱，不致于因施工不慎掉落鋼筋、鐵件等雜物造成電氣化鐵路短路。同時(shí)，整個(gè)梁體轉(zhuǎn)動(dòng)持續(xù)時(shí)間為51 min（中國鐵路總公司批準(zhǔn)間隙時(shí)間為87 min），保證京廣等電氣化鐵路的正常運(yùn)行；施工中，通過對曲線不對稱結(jié)構(gòu)梁體精確平衡配重和稱重系統(tǒng)控制，以及通過電腦控制轉(zhuǎn)動(dòng)速率，保證轉(zhuǎn)動(dòng)梁體重心相對轉(zhuǎn)體球鉸的偏移在控制范圍內(nèi)，滿足墩梁結(jié)構(gòu)受力設(shè)計(jì)要求。對轉(zhuǎn)體梁段在其埋設(shè)鋼球鉸的圓柱形混凝土大轉(zhuǎn)盤上標(biāo)記轉(zhuǎn)動(dòng)角度線，設(shè)置校準(zhǔn)標(biāo)志進(jìn)行監(jiān)測和控制。轉(zhuǎn)動(dòng)梁段完成轉(zhuǎn)體后，經(jīng)校準(zhǔn)測量，與相鄰邊跨箱梁的軸線和高程誤差為0，2個(gè)轉(zhuǎn)體梁段箱梁間軸線誤差為1 mm，高程誤差為2 mm。轉(zhuǎn)體梁段的順利實(shí)施和精確控制為武漢姑嫂樹快速路全線貫通奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4結(jié)語

 隨著城市尤其是超級大城市和區(qū)域性中心城市對交通多元化和便捷性的剛性需求，“精明增長，緊湊城市”的建設(shè)理念，使多種交通線網(wǎng)從地下到地上呈立體交叉發(fā)展成必然性趨勢�；�礎(chǔ)設(shè)施因地理環(huán)境和工程地質(zhì)條件使之受限也在所難免。面對上述情況，實(shí)施橋梁擬定采用轉(zhuǎn)體法施工具有一定的借鑒和指導(dǎo)作用。