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桥梁转体施工具有较多优势，是桥梁跨越较大障碍物时的常用方法。文章结合长塘大桥工程实例，介绍了跨铁路大跨径连续梁桥转体施工方案，研究了该工程球铰及转盘施工、墩（台）身及连续梁施工、转体施工关键技术，为类似桥梁施工提供参考。
铁路桥梁;连续梁桥;转体施工;桥梁转体;施工技术
U448.21+5A180643
0 引言
桥梁转体法施工最早是竖向转体，出现于20世纪40年代的法国，随后1976年出现了桥梁平转体施工。我国的转体施工起步较晚，1977年正式完成了第一座平转体桥梁施工[1-3]。桥梁转体施工对较大障碍物的干扰小，同时具有施工速度快、造价低、工艺简单、操作方便等一系列优势，因此转体法广泛地应用在跨越铁路、公路等障碍物的桥梁施工中，得到了桥梁工程建设的高度认可[4-5]。
近年来，我国高速铁路科技水平已经达到了世界一流水平，引领了世界高铁的发展。在高速铁路中桥梁与隧道占比越来越大，甚至超过了90%，桥梁的跨径也一直在刷新纪录，能够更好地满足横跨既有线铁路、公路的空间需求。本文就某新建铁路下行联络线长塘大桥的转体法施工流程与技术进行归纳和分析，为今后其他类似工程项目建设提供参考。
1 工程概况
本工程为某新建铁路下行联络线长塘大桥，桥梁孔跨布置为（40 m+72 m+40 m）连续梁+（4×24 m+4×32 m）簡支T梁，桥梁全长397.21 m。大桥的连续梁处跨越衡茶吉铁路，上下行线与长塘大桥夹角分别为20°和30°，为减少铁路桥梁施工对衡茶吉铁路正常通行的影响，（40+72+40） m连续梁设计采用平面转体法施工。连续梁主墩为1#墩和2#墩，转体桥主墩桩基础均采用钻孔桩基础，桩径为1.8 m，靠近铁路四周需施工钻孔灌注桩进行防护，桥墩采用圆端形实体桥墩，连续梁段采用单箱单室连续梁。
2 总体施工方案
转体采用平面转体方式，转体部分为2个70 m“T构”，连续梁T构在衡茶吉铁路旁利用支架现浇进行施工，转体时两侧T构顺时针转动20°、30°，理论转体重量为35 000 kN，理论转体时间为150 min。
主梁为变高单箱单室直腹板截面梁，梁高为二次抛物线变高。采用顺时针同时同步进行平转工艺。转体系统由安放在下承台内的球铰滑道骨架、球铰滑道、内千斤顶反力座、牵引力反力座、转台、撑脚、牵引索等组成。环形滑道中心直径为7 m，宽度为0.8 m，球铰直径为2.5 m;设2个牵引力反力座，转台直径为8.4 m，高度为1.0 m;设8组撑脚，牵引索为4根普通钢绞线，埋入转台内5 m。
3 球铰及转盘施工方法
长塘大桥转体施工中球铰的安装总结了工程经验，最后确定安装顺序为：预埋件及滑道定位→浇筑下转盘混凝土→安装下球铰→中心定位轴钢销安装→上球铰安装→支撑腿安装→上转盘施工。
3.1 安装精度
下转盘的精度对于转体施工较为重要，因此在完成精确定位、调整后，将重新检查下转盘的三维坐标和平整度。通常情况下采用全站仪核查坐标，精密电子水准仪核查高程，水准仪的精度为0.01 mm，检验合格后，将其固定。
3.2 球铰的安装
（1）先将下球铰用螺栓与下承台顶预埋件的套筒固定，接着在套筒中插入球铰的中轴进而固定，最后安装聚四氟乙烯滑片。
（2）上述设备安装结束后，必须要检查表面是否处在同一球面，并且高度差应≤1 mm。在安装上球铰前，下球铰面须涂抹黄油四氟粉，转动前定位轴套内注满黄油。安装时，为了达到上下球铰水平且接触良好，通常采用黄油四氟粉涂刷上球铰的球面，随后轻落至下球铰。
3.3 上转盘的施工
上转盘混凝土浇筑之前，将P锚体系牵引索固定端预埋在盘内，并且高度保持与牵引方向相同，同时要求同一对牵引索的锚固端应在同一直径线上，相对于圆心对称。
混凝土浇筑完成且养护至设计强度后，卸下支撑板以将转台支撑在球形铰上，并施加旋转力矩以使转台沿球形铰链的中心轴旋转，进而完成转体施工系统的支承体系转换工作。
4 墩（台）身及连续梁施工
（1）本桥墩台均采用定型钢模一次性浇筑成型。
（2）（40+72+40） m连续梁施工。下行联络线长塘大桥连续梁先采用支架现浇施工后转体。考虑到桥梁不同部位的特点，本桥连续箱梁采用支架现浇法施工，采用吊架施工进行中跨合龙。施工过程中的吊架底篮及模板自行加工，边跨现浇段采用支架现浇法施工。为了保证施工的质量与安全，有必要在施工中对应力与线形进行监测。
5 转体施工
5.1 转体结构简述
本桥转体部分悬臂长度为主墩每侧各35 m，于1#、2#墩中心对称。本工程在转体施工过程中通过牵引系统做到两重合，即连续梁的轴线与桥梁的设计位置重合、上下转盘轴心重合。长塘大桥转体平面布置如图1所示。
转体施工中平衡系统是保证施工正常进行的关键。本工程中通过梁体、钢管混凝土立柱、千斤顶组成了平衡系统，钢管混凝土柱由8对直径为60 cm的圆钢和混凝土浇筑而成，设置在上承台处，为转体施工提供平衡支持力。
5.2 主要技术参数的确定
根据设计和公式计算，主墩每侧转体悬臂长各35 m，桥面宽7 m，中支点梁高为6.1 m，转盘直径为8.4 m，球铰直径为2.5 m，转体重量为3 500 t。转体开始启动时Fmax=2×500 kN，转动的过程中Fmax=2×300 kN，两端转动弧长为π×α×R/180=3.14×35×20（30）/180=12.21 m（18.32 m），因此转动的空间为半径35 m、弧长分别为12.21 m和18.32 m的扇形区域。
5.3 转体牵引系统 牵引系统为转体施工提供巨大的动力。本工程采用2束牵引索（每束16根）、能够连续顶进的千斤顶、钢筋混凝土反力架、P锚体系的锚固端共同构成了牵引系统。
5.4 转体设备
同步连续牵引系统包括百吨连续千斤顶两台、主控台两套、泵站两台;助推系统包括50 t千斤顶4台、电动油泵4台。
5.5 转体施工封锁时间
根据施工需要，在转体施工过程中对衡茶吉铁路进行封锁。封锁时间主要依据以下参数确定：设计线速度为≤1.2 m/min，可是从连续梁在施工过程中的稳定性和安全性考虑，结合工程经验，最后确定为1.0 m/min;转体最大弧长为18.32 m，则根据线速度可以确定桥梁转体时间为18.32 min;根据工程经验确定准备及试转时间为20 min;转体到位后悬臂端快速封闭时间为75 min。因此，转体全过程计划封锁时间约为20+18.4+75=113.4 min（考虑实际情况最终取150 min）。
5.6 转体施工
5.6.1 转体施工准备
（1）空载试运行。在试运行前需要计算每个泵站的油压值，并调整每个泵站的最大允许值后，进行试运行，并检查设备的运行情况。一般情况下油压值的计算根据千斤顶的数值进行计算，需要考虑的摩擦系数分别为μs=0.1、μd=0.06。
完成试运行后，拆卸转盘间的支架、支垫等约束固定装置，检查转动结构是否有异常，拆除后对转动结构进行>2 h的监控。
（2）箱梁不平衡力测试及配重。本桥跨径较大，两侧悬臂相同，各为35 m，在转体施工前需要对梁体进行不平衡力的测试工作，保证转体的顺利进行。通常千斤顶在上转盘下加力，同时采用位移计测量球铰由静到动状态时的临界值，不平衡力是上转盘两侧的力之差。因此，往往通过沙袋调整梁的配重，以确保转体梁两端的重量平衡。
5.6.2 试转
（1）钢绞线预紧。为了确保每束中各根钢绞线受力的均衡性，使用百吨连续千斤顶采取对称、多次的原则进行预紧，预紧速度控制在1～5 kN的范围内。
（2）接通电源，启动泵站，梁体受到两台千斤顶的同时作业，如果梁体未动，采用辅助千斤顶抵消静摩擦阻力进而使桥梁转动。
（3）在试转阶段，必须详细记录梁体转速和点动水平弧长两项数据，也是后期保证正式转体施工的有利数据。转速指的是梁体转动时的角速度与端部线速度，其试转值应控制在设计范围内。当转体梁接近设计位置时，为了提高就位的精度，通常采取点动操作控制模式，因此在试转阶段获取点动水平弧长对后期的精确就位意义重大。
5.6.3 正式转体
（1）当梁体开始转体时，现场指挥人员采用可靠的通讯工具与作业人员时刻保持联系，转体设备技术参数完全一致，并且要确保转体过程中的监控。
（2）正式转体启动时，需要连续千斤顶以1 t/次的加载制度进行加载，直至开始转动，此时加载设备处于自动状态，按照设计速度匀速转动。
（3）当转体在转动过程中，现场不同岗位的作业人员始终观察转体系统工作情况和梁体转动情况，采取梁体每转动5°汇报一次的报告制度。
（4）为了避免梁体结构过度转动，超过设计轴线范围，当梁体靠近设计轴向位置1 m左右时，通常暂停系统设备，利用梁体的惯性进行转动;接着操作方式改为点动控制，现场人员及时报告点动数据，经过多次重复点动，直至梁体精确就位设计位置。
5.6.4 转体就位
（1）转体就位通常采用平面位置和高程来控制，确保梁体位置的无误，符合设计要求。平面位置通常采用布置于梁体两端的全站仪来控制，将全站仪的视线方向与梁体设计方向保持一致，偏差控制在10 mm;梁体高程通过布置在两端的高精度水准仪来控制。
（2）当梁体平面位置精确就位后，采用水准仪观测，通过调整千斤顶在转台的位置来使梁体合龙段标高达到设计高程，最后将滑道缝隙填满塞紧并且焊接固定。
长塘大桥1×（40+72+40） m共有三跨连续梁，采用先边、后中的合龙顺序进行施工，确保施工的安全、进度、质量满足设计要求。
6 结语
长塘大桥（40+72+40） m连续梁采用平面转体施工，转体半径为35 m、转体重量为3 500 t、转体角度为20°与30°、转体弧长为12.21 m和18.32 m，在150 min内顺利完成了转体施工任务，证明了桥梁转体施工可以减少或避免对跨越的鐵路、公路等障碍物的干扰影响。本文在转体施工中采取的一系列技术措施，保证了桥梁施工的进度、质量及安全，可为今后的桥梁工程建设提供参考依据。
[1]李 伟.城际铁路大跨跨线桥桥式方案研究[J].铁道标准设计，2021，65（1）：59-64.
[2]韩景科.我国桥梁转体施工技术的发展现状与前景分析[J].中国标准化，2019（24）：154-155.
[3]王德志，张红旭.福厦高铁桥梁技术创新与应用[J].世界桥梁，2020，48（S1）：1-6.
[6]孙艳鹏，杨清印，王哲锋.T形刚构桥平转施工球铰体系安装技术[J].中外公路，2018，38（4）：156-159.
[5]吴 凯，索小灿，易云焜.大跨径斜拉桥二次转体施工及控制技术[J].公路，2021，66（2）：198-201.
铁路桥梁;连续梁桥;转体施工;桥梁转体;施工技术
U448.21+5A180643
0 引言
桥梁转体法施工最早是竖向转体，出现于20世纪40年代的法国，随后1976年出现了桥梁平转体施工。我国的转体施工起步较晚，1977年正式完成了第一座平转体桥梁施工[1-3]。桥梁转体施工对较大障碍物的干扰小，同时具有施工速度快、造价低、工艺简单、操作方便等一系列优势，因此转体法广泛地应用在跨越铁路、公路等障碍物的桥梁施工中，得到了桥梁工程建设的高度认可[4-5]。
近年来，我国高速铁路科技水平已经达到了世界一流水平，引领了世界高铁的发展。在高速铁路中桥梁与隧道占比越来越大，甚至超过了90%，桥梁的跨径也一直在刷新纪录，能够更好地满足横跨既有线铁路、公路的空间需求。本文就某新建铁路下行联络线长塘大桥的转体法施工流程与技术进行归纳和分析，为今后其他类似工程项目建设提供参考。
1 工程概况
本工程为某新建铁路下行联络线长塘大桥，桥梁孔跨布置为（40 m+72 m+40 m）连续梁+（4×24 m+4×32 m）簡支T梁，桥梁全长397.21 m。大桥的连续梁处跨越衡茶吉铁路，上下行线与长塘大桥夹角分别为20°和30°，为减少铁路桥梁施工对衡茶吉铁路正常通行的影响，（40+72+40） m连续梁设计采用平面转体法施工。连续梁主墩为1#墩和2#墩，转体桥主墩桩基础均采用钻孔桩基础，桩径为1.8 m，靠近铁路四周需施工钻孔灌注桩进行防护，桥墩采用圆端形实体桥墩，连续梁段采用单箱单室连续梁。
2 总体施工方案
转体采用平面转体方式，转体部分为2个70 m“T构”，连续梁T构在衡茶吉铁路旁利用支架现浇进行施工，转体时两侧T构顺时针转动20°、30°，理论转体重量为35 000 kN，理论转体时间为150 min。
主梁为变高单箱单室直腹板截面梁，梁高为二次抛物线变高。采用顺时针同时同步进行平转工艺。转体系统由安放在下承台内的球铰滑道骨架、球铰滑道、内千斤顶反力座、牵引力反力座、转台、撑脚、牵引索等组成。环形滑道中心直径为7 m，宽度为0.8 m，球铰直径为2.5 m;设2个牵引力反力座，转台直径为8.4 m，高度为1.0 m;设8组撑脚，牵引索为4根普通钢绞线，埋入转台内5 m。
3 球铰及转盘施工方法
长塘大桥转体施工中球铰的安装总结了工程经验，最后确定安装顺序为：预埋件及滑道定位→浇筑下转盘混凝土→安装下球铰→中心定位轴钢销安装→上球铰安装→支撑腿安装→上转盘施工。
3.1 安装精度
下转盘的精度对于转体施工较为重要，因此在完成精确定位、调整后，将重新检查下转盘的三维坐标和平整度。通常情况下采用全站仪核查坐标，精密电子水准仪核查高程，水准仪的精度为0.01 mm，检验合格后，将其固定。
3.2 球铰的安装
（1）先将下球铰用螺栓与下承台顶预埋件的套筒固定，接着在套筒中插入球铰的中轴进而固定，最后安装聚四氟乙烯滑片。
（2）上述设备安装结束后，必须要检查表面是否处在同一球面，并且高度差应≤1 mm。在安装上球铰前，下球铰面须涂抹黄油四氟粉，转动前定位轴套内注满黄油。安装时，为了达到上下球铰水平且接触良好，通常采用黄油四氟粉涂刷上球铰的球面，随后轻落至下球铰。
3.3 上转盘的施工
上转盘混凝土浇筑之前，将P锚体系牵引索固定端预埋在盘内，并且高度保持与牵引方向相同，同时要求同一对牵引索的锚固端应在同一直径线上，相对于圆心对称。
混凝土浇筑完成且养护至设计强度后，卸下支撑板以将转台支撑在球形铰上，并施加旋转力矩以使转台沿球形铰链的中心轴旋转，进而完成转体施工系统的支承体系转换工作。
4 墩（台）身及连续梁施工
（1）本桥墩台均采用定型钢模一次性浇筑成型。
（2）（40+72+40） m连续梁施工。下行联络线长塘大桥连续梁先采用支架现浇施工后转体。考虑到桥梁不同部位的特点，本桥连续箱梁采用支架现浇法施工，采用吊架施工进行中跨合龙。施工过程中的吊架底篮及模板自行加工，边跨现浇段采用支架现浇法施工。为了保证施工的质量与安全，有必要在施工中对应力与线形进行监测。
5 转体施工
5.1 转体结构简述
本桥转体部分悬臂长度为主墩每侧各35 m，于1#、2#墩中心对称。本工程在转体施工过程中通过牵引系统做到两重合，即连续梁的轴线与桥梁的设计位置重合、上下转盘轴心重合。长塘大桥转体平面布置如图1所示。
转体施工中平衡系统是保证施工正常进行的关键。本工程中通过梁体、钢管混凝土立柱、千斤顶组成了平衡系统，钢管混凝土柱由8对直径为60 cm的圆钢和混凝土浇筑而成，设置在上承台处，为转体施工提供平衡支持力。
5.2 主要技术参数的确定
根据设计和公式计算，主墩每侧转体悬臂长各35 m，桥面宽7 m，中支点梁高为6.1 m，转盘直径为8.4 m，球铰直径为2.5 m，转体重量为3 500 t。转体开始启动时Fmax=2×500 kN，转动的过程中Fmax=2×300 kN，两端转动弧长为π×α×R/180=3.14×35×20（30）/180=12.21 m（18.32 m），因此转动的空间为半径35 m、弧长分别为12.21 m和18.32 m的扇形区域。
5.3 转体牵引系统 牵引系统为转体施工提供巨大的动力。本工程采用2束牵引索（每束16根）、能够连续顶进的千斤顶、钢筋混凝土反力架、P锚体系的锚固端共同构成了牵引系统。
5.4 转体设备
同步连续牵引系统包括百吨连续千斤顶两台、主控台两套、泵站两台;助推系统包括50 t千斤顶4台、电动油泵4台。
5.5 转体施工封锁时间
根据施工需要，在转体施工过程中对衡茶吉铁路进行封锁。封锁时间主要依据以下参数确定：设计线速度为≤1.2 m/min，可是从连续梁在施工过程中的稳定性和安全性考虑，结合工程经验，最后确定为1.0 m/min;转体最大弧长为18.32 m，则根据线速度可以确定桥梁转体时间为18.32 min;根据工程经验确定准备及试转时间为20 min;转体到位后悬臂端快速封闭时间为75 min。因此，转体全过程计划封锁时间约为20+18.4+75=113.4 min（考虑实际情况最终取150 min）。
5.6 转体施工
5.6.1 转体施工准备
（1）空载试运行。在试运行前需要计算每个泵站的油压值，并调整每个泵站的最大允许值后，进行试运行，并检查设备的运行情况。一般情况下油压值的计算根据千斤顶的数值进行计算，需要考虑的摩擦系数分别为μs=0.1、μd=0.06。
完成试运行后，拆卸转盘间的支架、支垫等约束固定装置，检查转动结构是否有异常，拆除后对转动结构进行>2 h的监控。
（2）箱梁不平衡力测试及配重。本桥跨径较大，两侧悬臂相同，各为35 m，在转体施工前需要对梁体进行不平衡力的测试工作，保证转体的顺利进行。通常千斤顶在上转盘下加力，同时采用位移计测量球铰由静到动状态时的临界值，不平衡力是上转盘两侧的力之差。因此，往往通过沙袋调整梁的配重，以确保转体梁两端的重量平衡。
5.6.2 试转
（1）钢绞线预紧。为了确保每束中各根钢绞线受力的均衡性，使用百吨连续千斤顶采取对称、多次的原则进行预紧，预紧速度控制在1～5 kN的范围内。
（2）接通电源，启动泵站，梁体受到两台千斤顶的同时作业，如果梁体未动，采用辅助千斤顶抵消静摩擦阻力进而使桥梁转动。
（3）在试转阶段，必须详细记录梁体转速和点动水平弧长两项数据，也是后期保证正式转体施工的有利数据。转速指的是梁体转动时的角速度与端部线速度，其试转值应控制在设计范围内。当转体梁接近设计位置时，为了提高就位的精度，通常采取点动操作控制模式，因此在试转阶段获取点动水平弧长对后期的精确就位意义重大。
5.6.3 正式转体
（1）当梁体开始转体时，现场指挥人员采用可靠的通讯工具与作业人员时刻保持联系，转体设备技术参数完全一致，并且要确保转体过程中的监控。
（2）正式转体启动时，需要连续千斤顶以1 t/次的加载制度进行加载，直至开始转动，此时加载设备处于自动状态，按照设计速度匀速转动。
（3）当转体在转动过程中，现场不同岗位的作业人员始终观察转体系统工作情况和梁体转动情况，采取梁体每转动5°汇报一次的报告制度。
（4）为了避免梁体结构过度转动，超过设计轴线范围，当梁体靠近设计轴向位置1 m左右时，通常暂停系统设备，利用梁体的惯性进行转动;接着操作方式改为点动控制，现场人员及时报告点动数据，经过多次重复点动，直至梁体精确就位设计位置。
5.6.4 转体就位
（1）转体就位通常采用平面位置和高程来控制，确保梁体位置的无误，符合设计要求。平面位置通常采用布置于梁体两端的全站仪来控制，将全站仪的视线方向与梁体设计方向保持一致，偏差控制在10 mm;梁体高程通过布置在两端的高精度水准仪来控制。
（2）当梁体平面位置精确就位后，采用水准仪观测，通过调整千斤顶在转台的位置来使梁体合龙段标高达到设计高程，最后将滑道缝隙填满塞紧并且焊接固定。
长塘大桥1×（40+72+40） m共有三跨连续梁，采用先边、后中的合龙顺序进行施工，确保施工的安全、进度、质量满足设计要求。
6 结语
长塘大桥（40+72+40） m连续梁采用平面转体施工，转体半径为35 m、转体重量为3 500 t、转体角度为20°与30°、转体弧长为12.21 m和18.32 m，在150 min内顺利完成了转体施工任务，证明了桥梁转体施工可以减少或避免对跨越的鐵路、公路等障碍物的干扰影响。本文在转体施工中采取的一系列技术措施，保证了桥梁施工的进度、质量及安全，可为今后的桥梁工程建设提供参考依据。
[1]李 伟.城际铁路大跨跨线桥桥式方案研究[J].铁道标准设计，2021，65（1）：59-64.
[2]韩景科.我国桥梁转体施工技术的发展现状与前景分析[J].中国标准化，2019（24）：154-155.
[3]王德志，张红旭.福厦高铁桥梁技术创新与应用[J].世界桥梁，2020，48（S1）：1-6.
[6]孙艳鹏，杨清印，王哲锋.T形刚构桥平转施工球铰体系安装技术[J].中外公路，2018，38（4）：156-159.
[5]吴 凯，索小灿，易云焜.大跨径斜拉桥二次转体施工及控制技术[J].公路，2021，66（2）：198-201.