春申特大橋鋼桁梁轉體專項技術探討

周滿興 上海鐵路局工務處

1 工程概況

春申特大橋橋中心鐵路里程HYDK001+399，位于上海市松江區(qū)境內，與既有滬昆鐵路相交16°，全橋位于曲線上，96 m 鋼桁梁主桁類型為無豎桿整體節(jié)點平行弦三角桁架下承式鋼桁結合梁，主桁寬6.6 m，主桁跨度96 m，全長98 m，桁高12.8 m，橫橋向支座中心距為6.6 m。由主桁、橫梁、上平縱聯、橋門架及橫聯、橋面板等附屬設施等部分組成。鋼桁梁主體鋼結構總重815 t。

2 總體施工方案

圖1 鋼桁梁拼裝及轉體施工設計圖

春申特大橋18#-19#墩的1-96 m 鋼桁梁跨越既有營業(yè)線滬昆鐵路，與既有線16°斜交。既有滬昆鐵路為電氣化鐵路，是繁忙干線，列車密度大。為減少施工對既有線運營的影響，通過技術比選，鋼桁梁采用在既有線旁側支架法拼裝鋼桁梁，通過臨時設施（拼裝用臨時墩、19#墩轉體定位裝置、軌道梁、轉體走行機構等）平面轉體至設計位置，然后落梁就位的施工方案。鋼桁梁拼裝及轉體施工方案如圖1 所示。

3 施工準備及資源配置

施工前探清通信、信號、供電等地下管線數量及線路走向，在地下管線改移完成后再進行施工。

鋼桁梁拼裝場地工作場地需提前進行換填處理，滿足鋼桁梁拼裝和各種車輛（吊裝及運輸車輛）的要求。

4 主要臨時工程

本工程采用先支架拼裝再平面轉體法施工，輔助性的臨時工程主要有：拼裝用臨時墩、19#墩轉體定位裝置、軌道梁、轉體走行機構等。

4.1 1#-7#臨時墩

4.1.1 基礎處理

臨時支墩基礎擬采用砼擴大基礎，每個臨時支墩承載力按500 kN 考慮，若原地基承載力達不到要求時，則采用換填強夯法處理。

4.1.2 鋼管支墩

春申特大橋96 m 鋼梁在19#墩～8#臨時墩采用膺架法、汽車吊機就地拼裝，除利用已修建的19#墩作為鋼梁拼裝支承 墩 外 ， 還 需 要 在E2、E4、E6、E8、E6′、E4′、E2′、E0′、EE2、EE4、EE6、EE8、EE6′、EE4′、EE2′、EE0′ 處搭設16 個 臨時 支墩，臨時支墩擬采用φ325 鋼管，每個臨時支墩由4 根鋼管樁做立柱、平面聯結用10 角鋼，單個臨時墩平面尺寸為1.5m×2.5 m，頂部設2 組I28 工字鋼橫橋向分配梁組成，用于支承鋼梁下弦節(jié)點。

4.1.3 墩頂布置

1#-7#臨時墩在鋼管樁頂部設2 組I28 工字鋼橫橋向分配梁組成，用于支承鋼梁下弦節(jié)點。

4.2 8#臨時墩

4.2.1 基礎處理

因8#臨時支墩為所有臨時墩里的關鍵，綜合考慮，地基處理采用1.0 m 鉆孔樁。鉆孔灌注樁施工采用回旋鉆成孔，鋼筋籠采用集中分段制作，運至孔位后鉆機下放。采用兩次清孔工藝，導管灌注水下混凝土成樁。

經地基所需承載力計算，鉆孔樁入土深度為：L=2.73 m+9.9+6.1=18.73 m，樁長取19 m。

4.2.2 承臺施工

混凝土承臺尺寸采用10.1 m×5.6 m×1.0 m，混凝土標號C30。承臺底標高與既有線路肩標高基本一致，承臺開挖深度盡量小。承臺中預埋的預埋件位置準確。

4.2.3 墩柱施工

8#臨時墩經綜合考慮整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性及中間一節(jié)滑道支撐點位置，采用混凝土結構。

4.2.4 墩頂布置

8#臨時墩靠近既有線一排鋼支墩及新增加的靠近既有線側的53 cm 寬混凝土作為新滑道的支撐點。該處作為受壓構件，混凝土頂面共設三層鋼筋網片，最上面一層鋼筋網片和鋼支墩頂分配梁焊接連接。

5 滑道梁

滑道梁分三節(jié)（9 181 mm+19 460 mm+7 707 mm），總長36 348 mm。

跨越既有滬昆鐵路的滑道梁（19.46 m）采用鋼箱梁，采用Q345C 制作,重55 t；截面為2.4×1.55 m 箱型結構，計算跨徑19.46 m。箱型截面高1 550 mm，寬2 400 mm；頂板厚36 mm，底板厚26 mm，腹板厚16 mm，為增強面板的穩(wěn)定性，頂板設角鋼∠160×100×16 加勁肋，腹板、底板設 δ16 鋼板加勁肋；鋼桁梁每隔580 mm 設一道24 mm 厚的橫隔板?？v向加勁肋在橫隔板處斷開。

6 轉體走行機構

轉體采用千斤頂頂推行走，整個由滑槽、滑船、頂推千斤頂、反力座等構成。轉體走行系統(tǒng)如圖2。

圖2 轉體走行系統(tǒng)剖面圖

6.1 滑船

滑船采用φ676×50 mm 圓形MGE 高分子材料和鋼板制作，滑船安裝于鋼桁梁支座鋼板下部的φ700×12 mm 鋼管限位槽內，滑船與支座鋼板采用限位聯接。

6.2 滑槽

滑船在滑道板上走行，滑道板按走行的軌跡制作成圓弧形結構，兩側設置側擋限位?；腊宀捎忙?6Q235+316 不銹鋼復合板作為滑道面，滑道寬740 mm；

側擋高50 mm，同樣采用δ16Q235+316 不銹鋼復合板作為側擋面，側擋后隔段設置加勁肋板。

兩側兩段滑槽在滑道梁吊裝完成后設置。

6.3 頂推千斤頂

轉體采用千斤頂頂推行走，采用100 t 液壓千斤頂施加頂推力。千斤頂前端設球鉸，保證在千斤頂頂推前進的過程中，隨時可以微調方向，減小切向分力。

6.4 反力座

在滑道面板上設置φ60 mm 銷孔，銷孔共設兩排，兩排銷孔間距880 mm（中心到中心距離）。兩銷孔連線垂直于走行圓弧軌跡。

頂推反力裝置由2 個反力座和一道2I36 分配梁組成。所有反力牛腿及分配梁跟隨千斤頂向前移動，反力座利用銷軸和滑道梁固定。銷軸采用40Cr 材質。

7 19#墩頂轉體定位裝置

19#墩頂在兩墊石中心設置預埋件，設置一個水平旋轉固定體系，用內徑φ410、φ435 兩種規(guī)格的無縫鋼管陰陽扣套接，形成一個旋轉支點，陰口與預埋件焊接固定，陽頭設置一組夾板與端橫梁下翼緣螺絲固定（此旋轉支點只受水平力）。因整個鋼管比較高，自由度比較大，所以陰口鋼管下半截(1.0 m)用C30 混凝土（2.0×2.0×1.0 m）進行包裹，陽頭鋼管內灌注C30 混凝土以提高其強度。

在兩墊石頂處設置2 個鋼墊座，墊座的頂部支承鋼梁，底部設置劃船和不銹鋼復合板板做為旋轉滑移面。

8 轉體

滑道板、滑板、千斤頂等設施安裝完成后，施工封鎖時間內實施轉體。鋼桁梁轉體角度16°，共需要走行的實際距離為26.7 m。

在轉體過程中，時時測量監(jiān)控，及時通過千斤頂位置調整鋼桁梁走行方向。在鋼桁梁即將到位時，要放慢速度，確保鋼桁梁準確到位。

9 落梁

轉體完成后實施落梁，落梁采用鋼支墩配合大噸位千斤頂進行，18#、19#墩頂個設置四個支墩，兩個支座墊石上個設置一個，下弦縱梁內側頂梁處個設置一個。千斤頂放在下弦縱梁內側頂梁處兩個支墩上。

由于落梁高度較高，為保證安全性，采用一臺油泵控制兩臺千斤頂，以確保落梁同步。落梁時兩端交替進行，不能兩端同時落梁，每次落梁兩端高差不得超過30 cm。在落梁過程中，嚴格控制千斤頂回縮量，如有異常立刻停止落梁。

落梁用鋼支墩用I28 工字鋼制作，井字形布置。調節(jié)段用I14 工字鋼制作或鋼板。

鋼桁梁架設至設計位置時，根據支座中心十字線精確調整對位后，如有縱橫向偏差時需調整。鋼墊塊在鋼梁墊石處超墊好鋼梁后，在弦桿起頂處加上縱橫移工具，啟動千斤頂縱橫向移動，直至對位。

10 總結

本文以春申特大橋1-96 m 鋼桁梁轉體跨越滬昆鐵路為例，通過既有線旁支架法拼裝鋼桁梁，設置臨時設施，平面轉體至設計位置，落梁就位等施工關鍵步驟的介紹，對鋼桁梁轉體專項技術進行了基本的探討。通過鋼桁梁轉體技術，保證了既有線鐵路運輸安全，減少了施工對運輸生產的影響，對影響既有線的橋梁施工具有重大意義。