京张城际铁路有限公司北京075000
摘要：随着我国高速铁路建设，桥梁施工新工艺层出不穷。转体施工越来越多是用到跨越既有铁路高等级公路的桥梁工程施工中。京张铁路新建新保安高架特大桥，在建设施工过程中，小里程侧主桥墩受110KV和35KV电力迁改影响无法按期开展施工，致使该连续梁采用一侧支架现浇转体一侧悬臂浇筑施工的施工工艺，转体精度要求高，技术工艺要求严格，对既有铁路运营干扰小。本文结合工程实例，对一侧悬臂浇筑一侧转体施工技术进行了研究，为今后受地形条件限制或其它因素影响无法按照正常施工手段组织施工的工程管理提供参考。
关键词：连续梁；支架；转体；施工方案
1引言
新建京张铁路设计时速350km/h，无砟轨道，双线，线间距5.0m。其中新保安高架特大桥30#～33#墩设计为一联（69＋112＋69)m预应力混凝土连续梁跨越既有铁路，交叉角度33-35°。该连续梁位于新建线路缓和曲线上，曲线半径7000m，纵坡12.1‰，原设计采用挂篮悬臂浇筑法施工，31#主墩上方有110KV和35KV高压线穿过，受制于高压线安全距离的影响，31#墩身施工至8m位置后处于停滞状态，110KV和35KV高压线迁改完成后，主墩32#T构已经悬臂浇筑至7#块，由于该联连续梁处于铺架通道上，已经严重制约铺架工期，经铁路总公司工管中心、建设单位、设计单位综合考虑，为缩短工期，原悬臂浇筑法改为支架现浇+墩顶转体施工，支架采用钻孔桩条形基础+螺旋管贝雷梁支架体系，转体总重量W=72000kN，转体段长度55m，转体角度逆时针旋转40度。
2工程概况
新建京张铁路新保安高架特大桥30#墩～33#墩设计为（69+112+69）m连续梁，其中边跨30#墩～31#墩上跨沙蔚铁路迁出线；主跨31#墩～32#墩上跨京包下行线、沙西直通场到发线（三股道）施工。
边跨30#～31#墩与营业线交叉情况：
DK117+855处与沙蔚铁路迁出线（沙蔚公司）交叉，斜交角度33°，主要影响沙蔚铁路迁出线运行。
中跨31#～32#墩与营业线交叉情况：
（1）DK117+927.00处与沙西直通场到发线交叉，斜交角度34°；
（2）DK117+964.00处与京包线下行线交叉，斜交角度35°。
新保安高架特大桥31#～32#墩为（69+112+69）m连续梁主墩，上跨既有京包下行线，正线里程为DK117+881.86～DK117+993.86,对应京包下行线里程K120+854～+954,交叉点营业线里程K120+904。
该处营业线位于沙城站～新保安站区间，既有铁路为路基，四股道宽约37.6m，线路斜跨宽度约54m。既有铁路轨面标高为527.613,新建线与轨道最近处为连续梁3#块端头，其梁底标高为542.430，净空7.817m，31#墩承台边距距离沙蔚公司迁出线中心2.84m；32#墩承台边距既有京包下行线接触网外侧回流线最近距离为8.21m。
31#墩转体施工前沿沙蔚铁路既有水泥道路设置钻孔桩系梁基础、搭设螺旋管贝雷梁支架、预压后支立模板、绑扎钢筋、安装预应力管道、分段浇筑砼、进行养生，张拉预应力钢束、孔道压浆直至完成梁体浇筑，然后在墩顶牵引系统的牵引下逆时针转体40度进行合龙。
3连续梁转体施工方案
3.1自然地理条件概况
新保安立交特大桥位于河北省怀来县东八里、新保安和小窑村之间，主要跨越沙西直通场、沙西直通场迁出线、京包上行线、京包线、洋河二渠、军事铁路专用线、G110、京藏高速、洋河大渠。桥址区地貌单元为怀来盆地，地势较为平坦开阔，局部有冲刷。线路左右两侧多为耕地，部分为果园，局部穿越个别房屋建筑。
线路跨越的主要控制点有沙西直通场及其迁出线。
3.2施工方案
3.2.1下转盘施工
主墩墩顶设置为下转盘结构。墩顶5m以下倒花瓶段采用C50混凝土，其余各段采用C35混凝土。主墩混凝土分3次进行浇筑，第一次浇筑C35混凝土部分，第二次浇筑墩顶3.5m以下C50混凝土，并预埋球铰、滑道定位拱架连接钢筋，待下球铰及滑道主体结构安装完成后，第三次浇筑混凝土至墩顶。在墩顶施工牵引系统反力座，布置、安装转体结构体系及临时支撑体系（砂箱）。
3.2.2连续梁施工
（1）31#墩T构施工：采用钢管贝雷梁支架体系现场浇筑，模板采用木模板。
（2）32#墩T构施工：采用菱形挂篮悬臂对称浇筑，模板采用定型钢模板（此方案之前已审批）。
（3）边跨现浇段：采用钢立柱支架现浇施工，模板采用木胶板。
3.2.3转体施工
（1）试转体：主梁施工完毕后，对单个转体结构进行不平衡称重试验，进行合理配重；安装ZLD2000型连续顶推千斤顶，对整套转体系统进行试转，试转角度为12°。试转过程中测定实际静、动摩擦力，并依靠现场测定数据指导转体施工，转体施工完毕后进行边跨合拢段施工。
（2）正式转体：按照试验结果进行动摩阻系数、转体过程中惯性影响系数计算。然后进行正式转体施工，精确对位并调整桥梁轴线和标高后，对上、下转盘进行临时固结，确认无误后，对边跨合拢口进行临时固结，确保安全和结构稳定。
3.2.4合拢施工
沿沙蔚铁路既有水泥路现浇梁体及桥面系施工完成后，进行转体施工。32#墩小里程侧挂篮施工中跨合拢段，大里程侧挂篮施工32#墩边跨合拢段，31#边跨合拢段利用边跨现浇段支架施工施工，中跨合拢后完成整个连续梁的施工。
3.3详细施工方案
3.3.1支架设计方案
31#墩顶连续梁采用整体支架分段现浇法施工。支架结构采用门式钢管支架施工。门式支架结构从上往下结构依次为：
底模板(15mm厚竹胶板)+纵向分配梁(10cm×10cm方木，空腔区间距0.3m、腹板区间距0.2m)+横向分配梁(I10工字钢，间距0.6m、腹板区加密为0.3m)+盘扣式脚手架（空腔区为0.6m×0.6m、腹板区为0.3m×0.3m）+横向分配梁（I20工字钢，间距0.6m）+主纵梁(贝雷梁，共设置11组，24排)+主横梁(双拼I56b工字钢)+φ609×16mm钢管立柱(可调整高度，用于调整标高和拆除支架。)+1.25m钻孔桩基础（含系梁）。
3.3.2转体结构施工工序及方案
连续梁31#墩T构采用墩顶转体施工，转体系统核心构件布置于31#墩墩顶，转体结构由下转盘、球铰、上转盘、转体牵引系统组成。转体结构由转体下转盘、球铰、上转盘、转动牵引系统组成。转体下转盘是支撑转体结构全部重量的基础，下转盘主要构件包括下球铰及其骨架、下滑道及其骨架、中心定位轴、千斤顶反力座：上转盘主要构件包括上球铰及其骨架(含钢护筒)、撑脚：牵引力系统主要包括牵引力反力座、牵引索。
转体结构体系中的上下球铰及其定位骨架、滑道及其定位骨架、夹层钢板、撑脚及其预埋钢板、砂箱、定位销轴、销轴套筒均在具备资质的生产厂家加工制造，运输至施工现场，并经进场验收合格。
下球铰及定位骨架安装
当墩身第二次混凝土浇筑完成后，安装下球铰及其定位骨架。首先根据设计位置精确测量定位，然后对混凝土面进行凿毛处理并将钢筋上的碎渣、水泥浆清除。
下球铰定位骨架拼装完成后，吊置于下转盘预留连接钢筋上并固定。下转盘混凝土面保证平整无杂物。若转盘内普通钢筋与球铰及其骨架产生冲突，可适当移动普通钢筋位置。
将下球铰吊装于下球铰支撑骨架上，通过钢骨架上的调平螺栓进行定位，精确对位后锁定。在混凝土灌注前将球铰中心轴的预埋套管精确定位并固定，保证套管竖直。
在撑脚的下方（即下转盘顶面）设有0.8m宽的滑道，滑道中心半径为6m，滑道钢板在桥下分节段拼装后整体吊装，利用调整螺栓调整固定。转体时保证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，任意3m弧长内滑道的高差不大于1mm、顶面局部平面度0.5mm。滑道调平就位后，准备浇筑下转盘混凝土
浇筑下转盘和牵引索反力座混凝土
下球铰及滑道精调、固定完成后，采用C50混凝土浇筑下转盘和牵引索反力座混凝土。混凝土的浇筑关键在于混凝土的密实度，尤其是下球铰及滑道下部，需要加强振捣。牵引索反力座采用竹胶板拼装立模，按照设计位置及高度浇筑C50混凝土。
上球铰及转动销轴的安装
下球铰中心套筒内的钢锭、销轴安装完成后，清理下球铰和滑板表面（滑板在厂内已安装），不得有任何杂物，并将球面吹洁净，滑板表面均匀涂抹黄油或硅脂。
将转动中心销轴表面涂满黄油后放入下转盘预埋套管中。注意销轴放入前需连接提拉绳索，转体完成后，通过提拉绳索将销轴从钢管通道内取出。所以在梁体施工时，要着重注意不要堵塞、破坏钢管通道，以确保销轴的顺利取出。
将上球铰的下节钢护筒吊起，在凸球面上涂抹一层黄油或硅脂，然后将上球铰对准中心销轴轻落至下球铰上，吊装前需将销轴提拉绳索穿过钢管通道，用拉链葫芦微调上球铰位置，使之水平并与下球铰外圈间隙一致，去除被挤出的多余黄油或硅脂，并用宽胶带将上下球铰边缘的缝隙密封，严禁泥沙或杂物进入球铰摩擦部分。
上球铰下节钢护筒安装就位后，通过钢护筒平面连接钢板预留的灌注孔灌注微膨胀混凝土，需保证钢板出浆口出浆，钢护筒内混凝土密实。然后调整上球铰与销轴间缝隙及与下球铰位置，安装水平位置误差不大于1.0mm，最后吊装上球铰上节钢护筒。吊装就位后，用高强螺栓连接上下节钢护筒。安装上节钢护筒外内钢筋，待上转盘混凝土浇筑时，一同浇筑。
撑脚、砂箱吊装就位
上转盘下方对应滑道位置共设6组12个撑脚，设置于纵轴线两侧，以保证球体结构稳定。撑脚在工厂整体制造后运进现场，安装撑脚时确保撑脚与下滑道的间隙符合设计要求。转体前在滑道面内涂抹黄油并铺装MGE滑板。转体前，梁体悬臂浇筑阶段用砂箱作为临时支撑，砂箱按照设计位置摆放，每个主墩设8组16个砂箱。砂箱在吊装上桥之前，选用标准、干燥的石英砂填装。根据上下转盘间的结构空间高度，精确控制装砂量，并对每个砂箱进行175KN的预压，消除其非弹性变形。
上转盘施工
上转盘是转体时的重要结构，又是转体牵引时直接施加牵引力的部位。在整个转体过程中是一个多向、立体的受力状态，受力复杂。
砂箱、撑脚安装完成，搭设上转盘支撑体系。在上转盘底板，按照设计位置预埋撑脚预埋钢板、支座预埋钢板及转体用牵引索等。安装好上转盘钢筋及与0号段连接钢筋，为上转盘混凝土的浇筑做好准备。
转体系统安装精度控制
施工时使用性能和精度优良的测量仪器进行平面和高程控制。中心位置利用全站仪检查，标高采用精度0.01mm的电子水平仪多点复测。
3.3.3线形控制
线形变化影响因素
支架现浇法施工梁体线形变化与支架变形、梁段自重、预应力张拉、温度、混凝土徐变及活载作用等多种因素有关，主要包括平面线形控制和纵向线形控制。
线形控制方法
平面线形控制：在每一现浇段拼装模板前，用全站仪对梁部中线及边线进行精确测量放样。在曲线段按照3m长一个断面的要求对梁体边线进行定位测量标示。严格按照设计线形弹线立模板，曲线段模板要过渡圆顺，禁止出现菱角折线等。
纵向线形控制：纵向关键是分析每一施工阶段结构挠度变化状态，控制立模标高。先根据支架预压的结果分析支架弹性变形及非弹性变形，并考虑设计计算的挠度值，计算出梁体底板的控制标高及侧模板的拼装标高，以便成桥后与设计标高接近。
设计线形——图纸设计箱梁标高
目标线形——在设计线形的基础上，计入支架变形、梁体自身挠度变化得出的标高。
预拱度线形——在目标线形的基础上，计入支架弹性变形值和由各梁段自重、各梁段预应力、施工荷载变化、混凝土徐变、温度变化产生的挠度。
3.3.4正式转体
（1）转体时间计算
理论上由于泵头的实际流量可根据要求从0到15L/min进行选择，所以转体的速度可根据设计要求而设定在规定的时间范围内实现施工要求。
根据《高速铁路桥涵施工技术规程》(Q/CR9603-2015）规定，转体角速度不宜大于0.02rad/min，转体悬臂端线速度不大于1.5/min。
本工程转体角度40°，转体悬臂约55m，转台直径D=10.5m。牵引索允许最大线速度（按允许悬臂端线速度计）V1=1.5&pide;55×（10.5/2）=0.429m/min
牵引索允许最大角速度（按允许转体角速度计）V2=0.02×（10.5/2）=0.105m/min
每台100t连续顶最大流量需求Q1=V2×A=0.105×3.1416×10-2×1000=3.29L/min
每台泵站驱动2台100t连续顶最大流量需求Q0=2Q1=6.6L/min
转体最低时间要求H=0.69&pide;0.02=35min
（2）两点等力同步顶推保障
两点等力顶推是转体安全施工的保障。牵引两点钢绞线位移同步控制在转体施工中的重要性，应当绝对让位于牵引两点等力同步顶推控制。
在每个转盘分别独立的液压系统，采用计算机程序控制，实时比对，用电脑程序准确控制至设定的压力差范围内，实时比例控制每个转盘分别独立的液压系统电磁阀平衡工作。这一关键控制技术经过数十项同类工程施工中总结完善后，将其集成智能液压ZLD自动连续顶推系统的产品制造中，充分保证转体工程的安全施工。
3.4安全技术措施
⑴梁体悬臂浇筑施工时，必须采取有效措施使上转盘与下转盘之间满足固结条件固结，以保证梁体施工的稳定安全。
⑵梁体悬臂浇筑时，应保持对称浇筑，确保梁体稳定及固结墩底不平衡弯矩最小。
⑶转体试转前，需进行称重平衡试验，测试转体部分的不平衡力矩、偏心矩、摩阻力矩及摩擦系数等参数，实现桥梁转体的配重要求。
⑷转体过程中应随时观测作业现场的风压，若风压超过当地基本风压荷载标准，应采取措施，确保梁体稳定。
4结语
随着我国经济发展，新建工程尽量减少对既有运营铁路、公路的干扰，大量跨越铁路高等级公路的桥梁建设均宜采用转体施工方案。本工程采用墩顶转，且一侧为支架现浇转体，一侧为悬浇连续梁，为特殊原因影响，无法采取一致性施工工案的工程提供了借鉴意义。
本文结合新建北京至张家口铁路特大桥工程实例阐述了连续梁单侧现浇转体的具体施工方案与主要施工过程，分析了在施工过程中的注意事项，从现浇连续梁支架安装控制，到转体体系的安装，转体控制，安全技术措施为同类型工程的施工组织设计提供了可参考方案。
参考文献：
[1]刘磊.跨既有铁路线连续箱梁桥转体施工技术研究[D].山东大学,2017.
[2]刘东.跨越既有高速铁路桥梁施工方案及防护设计研究[J].桥梁建设,2010,(06)：70-72+76.
[3]李鹤林.跨铁路桥梁转体施工工艺控制要点[J].黑龙江科技信息,2013,(11)：182.
[4]洪霞.城市道路桥梁施工质量的控制与管理[J].江苏科技信息,2013(19)：63-64.
[5]王军红.先简支后结构连续桥梁施工技术研究[J].交通世界,2017,(12)：110-111
[6]邹祖钧.公路桥梁施工质量管理探析[J].交通世界,2017,(11)：36-37.
[7]李寰.对于桥梁施工方案的分析研究[J].住宅与房地产,2015,(28)：68.
[8]徐德志.桥梁施工管理中的质量与安全控制[J].交通世界,2017,(28)：144-145.
[9]傅贤超,张毅,王兴猛,等.青南大道跨遂成铁路桥梁转体施工工艺[J].铁道建筑,2013,(10)：28-30.
[10]白燕发.浅析桥梁转体施工工艺与关键技术[J].城市建设理论研究（电子版）,2015,(36)：3734-3735.