跨线桥采用转体施工方法的认识和评价

跨线桥采用转体施工方法的认识和评价

作者：张宝玲 江智勇

来源：《科技创新导报》2011年第24期

摘 要：本文对现行桥梁上部结构施工方法应用于跨越铁路高架桥时对铁路运营的影响因素进行综合分析比较，重点阐述采用转体施工法的优点。 关键词：跨线桥施工方法铁路转体

中图分类号：U44 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2011)08(c)-0070-01

跨越铁路的高架一般采用的方法有：预制安装、就地现浇、顶推法、悬臂法及转体法等多种。近年来，华北地区多座大型跨越铁路的高架桥成功采用转体法施工，获得极其显著的社会经济效益。就对铁路运输的影响和安全保证方面，转体施工法显示出独特的、上述其他施工方法无法与之相比的优越性。

1 转体施工法概述

转体施工是将桥梁构件先在桥位处岸边（或路边及适当位置）进行预制，待混凝土达到设计强度后旋转构件就位的施工方法。它可以将在障碍物上空的作业转化为岸上或近地面的作业。它既能较好地克服高山峡谷、水深流急或经常通航的河道上架设大跨度梁的困难，又可满足交通繁忙的城市立交桥和铁路跨线桥减少干扰的要求。所以，转体法与桥下空间无关，是跨越深谷、急流、铁路、公路等特殊条件下的有效施工方法，具有不干扰运输、不中断交通、不需要复杂的悬臂拼装设备和技术等优点。

根据桥梁结构的转动方向，可分为竖向转体施工法、水平转体施工法（简称竖转法和平转法）以及平转与竖转相结合的方法，在上跨铁路的桥梁施工中，一般采用平转法。平转法又分无平衡重转体与有平衡重转体两种。

由于建桥的大量工程的铁路两侧进行，在预制期间对铁路几乎不产生任何干扰，也就对铁路运营安全没有任何影响。为了保证绝对安全，按铁路部门的有关规定，转体必须在封闭线路条件下，在铁路批准的施工点内进行。实际转体所需的时间一般都在2小时以内，与整个施工期相比，微乎其微。所以，转体施工法把对铁路运输影响的时间压缩到了最小限度，这是其他传统施工方法无法与之相比的。采取转体施工法的条件是，在跨越设施的旁侧，必须有满足预制结构的场地。

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2 转体施工法的安全保证 2.1 转体的整体稳定

(1)跨越铁路的高架桥多为（有配重和无配重量的）平衡转体结构，其中自平衡转体结构在设计中充分考虑了整个转体结构对转动轴的平衡。

(2)转盘构造对转体结构的平衡保证措施：作为实施转体的“转盘”，是由“球铰”、撑脚和滑道组成的组合结构。“球铰”由上下铰盘和中心销轴组成，环型滑道的直径一般为转动体悬臂长度的1/6～1/10，滑道中心线半径就是撑脚中心的布置半径。在一般情况下，转动体在重心应该在设计的转动轴上，但是由于施工的误差，多不能满足上述条件，此时转动体就形成了由球铰和撑脚共同支撑的情况，脚撑就起到了防止倾倒的保证作用。

(3)拆架对转体的平衡测试和配重：平衡测试的两个目的测量球铰的摩阻系数和转动体的纵向偏心值。前者为转动牵引设计提供依据，后者为转动体重心的调整提供依据，必要时通过配重，把偏心值调整到允许范围，以保证转体的稳定。

(4)在正式转体前，必须经过试转、观察和必要的调整：由以上设计到正式转体前的各步骤和措施，转动体的平衡稳定有足够可靠的保证。 2.2 转体过程的稳定

(1)转体施工对气象条件的选择：转体要求在无雨雪、风力小于6级的条件下进行，这是满足安全要求的气象条件，转体施工时机需要按前述条件确定。

(2)转动速度控制：公路桥涵施工规范关于转体施工的转速规定：通常角速度不宜大于0.01～0.02rad/min或桥体悬臂线速度不大于1.5～2.0m/min。机械设备条件保证转动体匀速、连续转动，直至就位。

从上述转体施工法从设计、构造、试验调整和实施控制等各环节使施工安全得到可靠的保证。到目前为止，国内外还没有因转体施工发生重大伤亡事故的案例。

3 应用工例和效果评价

天津集疏港公路一期工程与津山铁路北塘编组站南侧道岔区相交，跨津山铁路转体桥跨越津山铁路上下行、北环铁路上下行及塘铁储运场专用线，铁路运营繁忙，目前已经完成电气化改造，铁路运营安全要求高。

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考虑到工程施工对既有铁路运营的影响，上跨津山铁路主桥采用两幅65+65m的T型刚构，采用转体法施工，左右幅在铁路的东西两侧分别预制，采用同步转体施工。在桥位处，铁路两侧场地开阔，具有足够的预制场地，为采取转体施工方案提供了理想的先决条件。 转体长度为61+61m，转体角度为75.0°，转体重量为13300t。本桥采用中心和撑脚共同支承的转盘结构。本工程于2007年11月施工，2008年8月26日完成转体施工，同年9月完成跨线桥全部工程。历时10月（其中包括预制场地基二次加固1个多月时间）。2008年9月24日正式开通。在整个施工过程中，仅在实施转体施工向铁路部门申请要点35分钟。本工程若采用悬臂施工法，每节段长度按6m计算，每侧主梁需要分11个施工段，每段施工周期按10天考虑，单主梁结构部分在铁路上方作业的时间则为110天。在主体悬臂结构施工和其后的桥面附属工程施工期间除对铁路采取严密的安全防护措施外，均需要铁路部门密切配合。 4 结语

在北京周边多初铁路跨线工程中，采用转体施工多种结构形式跨线桥取得成功之后，在天津地区首次采用该方法取得成功，而且本桥为长悬臂、自平衡的T型刚构，转体重量达到13300t，只用不到70分钟时间，结构平稳、安全转体就位。由于桥面关键工程全部在转体前施工完毕，在转体完成后没有影响铁路运营安全的作业。事实证明，与传统施工方法比较，采用转体施工法修建跨线桥对铁路运营安全有较可靠的保证，可以最大限度减少对铁路运营的影响。

转体施工法在我国多处大跨度桥梁施工中采用，是一套比较成熟的桥梁施工方法。采用转体施工方法处实施转体过程外，其他工序对铁路运营基本没有影响。转体对铁路的直接影响时间一般只需数小时。以下为部分跨线桥的转体角度和转体时间,表1：

由上述若干跨线桥转体施工的结果，转体时分均在2小时以内，而其他方法则是数天或者若干个月。在铁路不断提速、运输日益繁忙的现实情况下，此方法应用于铁路跨线桥工程，具有突出的优越性。

随着新技术、新工艺的不断出现以及在工程中的应用，该方法会更加安全可靠、操作简洁、实施快速、降低造价，在桥梁建设中将发挥越来越大的作用，产生越来越好的社会和经济效益。该施工方法在修建大跨径及特大跨径铁路跨线桥中极具竞争力。 参考文献

[1] 桂业昆,邱式中.桥梁施工专项技术手册[M].北京:人民交通出版社,2005.

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