2-70m T构转体施工关键工序研究
邓跃华
深圳广铁土木工程有限公司
摘要:在桥梁工程施工工艺中,转体施工因具有对周边环境干扰小、施工效率高、适配复杂场地等优势,广泛应用于跨铁路、跨既有道路、跨河道等核心场景,涵盖城市主干道跨线桥、工业园区配套桥梁、县域交通枢纽桥梁等工程,是桥梁工程行业实现复杂工况下高效施工的重要技术手段。但仍存在关键工序管控不严格、施工精度不足、安全隐患突出等问题,影响桥梁施工质量和使用寿命。本文立足桥梁工程行业实际,结合具体工程案例,系统分析2-70m T构转体施工的核心流程,重点研究转体体系施工、T构现浇、转体作业等关键工序的技术要点和管控措施,提出针对性优化建议,为同类转体施工提供技术参考和实践借鉴,推动桥梁工程施工技术提质增效,助力地方交通基础设施高质量发展。
关键词:2-70m T构;转体施工;关键工序;桥梁工程;
引言
随着城市化进程加快和交通基础设施网络不断完善,跨铁路、跨既有道路、跨河道等复杂工况下的桥梁建设需求日益增长。2-70m T构转体施工作为一种高效、安全的桥梁施工技术,凭借其无需中断既有交通、施工空间利用率高、对周边环境影响小等特点,已广泛应用于各类桥梁工程,具体应用场景包括城市主干道跨京广铁路桥梁、工业园区配套跨线桥、县域交通枢纽跨河道桥梁等,如衡东经开区雪天绿色盐碱产业园配套道路上跨京广铁路桥、耒阳市茶常高速上跨京广铁路桥等项目,均采用2-70m T构转体施工工艺,有效解决了复杂场地施工难题。
转体施工是一个系统性工程,2-70m T构转体施工涉及转体体系搭建、T构浇筑、转体牵引、精准定位等多个关键工序,每个工序的施工质量直接决定整个桥梁工程的安全性、稳定性和耐久性。根据《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T 3650—2020)要求,转体施工需严格控制各工序精度,确保转体过程平稳、就位精准。当前,衡阳市部分2-70m T构转体施工项目中,仍存在转体体系安装偏差、T构现浇质量不达标、转体牵引同步性不足等问题,不仅影响施工进度,还可能留下安全隐患。
因此,结合桥梁工程施工实际,深入研究2-70m T构转体施工关键工序,明确各工序的技术要点、质量控制标准和安全管控措施,结合本地工程案例总结实践经验,对于提升衡阳市2-70m T构转体施工水平、保障桥梁工程质量和施工安全、推动地方桥梁工程行业高质量发展具有重要的现实意义和工程应用价值。本文结合衡阳市2-70m T构转体施工案例,对其关键工序进行系统研究,提出科学可行的施工管控策略。
一、2-70m T构转体施工核心流程概述
2-70m T构转体施工是将桥梁T构在既有线路、河道一侧浇筑成型后,通过转体体系牵引,绕固定转轴旋转至设计位置,再完成合龙固结,最终形成完整桥梁结构的施工工艺。其核心流程主要包括:施工准备、转体体系施工、T构现浇施工、转体牵引作业、精准就位与锁定、后续养护等环节。
结合施工实际,该工艺的核心优势的是可在不中断京广铁路、城市主干道等既有交通线路正常运行的前提下,完成跨线桥梁施工,大幅降低施工对交通通行和周边环境的干扰。其中,转体体系施工、T构现浇、转体牵引、合龙固结是整个施工流程中的关键工序,直接影响转体施工的安全性、精准度和施工效率,也是施工过程中管控的重点和难点,下文将结合具体施工案例,对这四大关键工序进行详细研究。
二、2-70m T构转体施工关键工序技术要点及管控措施
(一)转体体系施工工序
转体体系是2-70m T构转体施工的核心支撑,主要由球铰、转盘、牵引系统、限位装置四部分组成,其施工质量直接决定转体过程的平稳性和精准度,是转体施工的首要关键工序。结合衡东经开区上跨京广铁路桥施工案例如图1所示,该工序的技术要点和管控措施如下。
图1 转体前后与铁路位置关系图
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一是球铰安装与调试。球铰作为转体的核心转动部件,分为上球铰和下球铰,如图2所示。采用高强度混凝土浇筑,下球铰与承台一次浇筑成型,上球铰与上转盘固结。施工中需严格控制球铰的安装精度,下球铰定位偏差需控制在±2mm以内,水平度误差不超过0.5mm/m,安装完成后需进行磨合处理,采用水磨法磨合3天,确保磨合面接触面积不小于70%,手感光滑且各点标高变化小于5mm。同时,需在球铰接触面均匀涂抹专用润滑脂,避免转体时出现卡滞、摩阻力过大等问题,施工中需做好球铰防护,防止杂物进入接触面。

图2 球铰立面图
二是转盘施工。转盘分为上转盘和下转盘,下转盘与承台整体浇筑,上转盘与T构主梁固结,转盘施工需严格控制平整度和刚度,上转盘顶面平整度误差不超过1mm/m,避免转体时受力不均导致梁体变形。施工中需预留牵引反力座和限位装置安装位置,反力座定位偏差不超过5mm,确保牵引系统受力均匀。
三是牵引系统安装。牵引系统采用液压、同步、自动连续转体系统,由千斤顶、钢绞线、牵引反力座组成,如图3所示。结合衡东、耒阳两地项目经验,2-70m T构转体需采用2台150t水平千斤顶对称布置,钢绞线需经过拉力试验,确保抗拉强度满足设计要求,安装时需保证钢绞线受力均匀,避免出现滑脱、断丝等问题。牵引系统安装完成后,需进行空载调试,确保千斤顶同步性误差不超过2mm,牵引速度控制在2m/分钟以内。

图3 引索平面布置图
四是限位装置设置。限位装置用于控制转体角度和防止转体过位,分为径向限位和轴向限位,安装在转盘周边,采用型钢焊接固定,限位装置与转盘之间的间隙需控制在3-5mm,确保转体过程中既能灵活转动,又能有效限位,避免出现转体偏差过大等问题。
(二)T构悬臂现浇施工工序
T构悬臂现浇是转体施工的基础环节,2-70m T构采用对称悬臂现浇施工,分为主梁和墩柱两部分,现浇质量直接影响T构的整体刚度和转体稳定性,结合衡阳市多个项目实践,该工序的技术要点和管控措施如下。
一是安装挂篮。0号块施工完成后续进行挂篮安装施工,挂篮需先经专项设计验算,确保其承载能力、刚度及稳定性满足施工要求。挂篮安装各部件连接需牢固可靠,安装完成后必须进行预压试验,通过模拟1.2倍最大施工荷载进行预压检验挂篮性能,消除非弹性变形,排查安全隐患,确认合格后方可进入下一工序。
二是悬臂浇筑施工。挂篮验收合格后,安装模板绑扎钢筋,采用泵送混凝土进行浇筑。浇筑期间实时监测轴线与高程,及时调整偏差,确保浇筑质量。浇筑完成后,需及时养护,养护时间不少于7天,确保混凝土强度达到设计强度的80%以上方可进行后续工序。
三预应力张拉与压浆。当混凝土强度达到设计规定的张拉强度后,采用千斤顶进行对称预应力张拉,严格控制张拉应力和伸长量,张拉完成后及时进行孔道压浆,确保预应力筋与混凝土有效结合,形成整体受力结构。
四挂篮前移。预应力张拉及孔道压浆验收合格后,挂篮前移至下一悬臂段设计位置后,固定牢固,重新调整高程与轴线,验收合格后,重复上述后续工序,直至全部悬臂段施工完成。
(三)转体牵引作业工序
转体牵引作业是2-70m T构转体施工的核心环节,直接决定转体能否平稳、精准就位,结合衡东经开区上跨京广铁路桥施工案例(转体角度70°,转体重量12400吨),该工序的技术要点和管控措施如下。
一是转体前准备工作。转体前需对转体体系、T构结构、牵引系统进行全面检查,确认球铰润滑到位、牵引系统运行正常、T构混凝土强度达到设计要求,同时清理转体范围内的障碍物,设置警戒区域,安排专人值守,禁止无关人员和车辆进入作业区。此外,需采用全站仪建立实时监测系统,在T构主梁端部设置监测点,实时监测转体角度、梁体姿态和标高变化。
二是试转作业。试转作业是转体牵引的重要前置环节,试转角度控制在5-10°,试转过程中需实时监测牵引速度、千斤顶受力、球铰摩阻力等参数,记录相关数据,排查牵引系统、球铰等部件是否存在异常。试转完成后,需对转体体系进行全面检查,确认无异常后,方可进行正式转体。
三是正式转体牵引。正式转体采用匀速牵引方式,牵引速度控制在2m/分钟以内,采用自动连续转体系统实现同步牵引,确保两台千斤顶牵引速度一致,同步性误差不超过2mm。转体过程中,监测人员需实时反馈转体角度和梁体姿态,当转体接近设计位置(剩余5-10°)时,切换为点动操作模式,缓慢调整转体速度,确保精准就位。转体过程中若出现卡滞、牵引受力异常等情况,需立即停止牵引,排查问题并整改后,方可继续作业,严禁强行牵引。
四是转体过程安全管控。转体作业期间,需安排专人负责牵引系统、球铰、限位装置的实时巡查,发现异常及时处理;同时,加强对周边交通的管控,尤其是跨铁路转体施工,需与铁路部门协同配合,设置专人对接,确保铁路运营安全,转体全程未对京广铁路既有设备的安全运行造成任何干扰。
(四)转盘固结与边跨现浇施工工序
一是转体精准就位与锁定。转体到位后,需采用全站仪精准测量梁体轴线和标高,确保轴线偏差不超过5mm,标高偏差不超过10mm,确认符合设计要求后,立即采用钢楔块对转盘进行临时锁定,防止梁体移位。临时锁定完成后,需再次复核梁体位置,确保无偏差。
二是转盘固结。转体施工精准就位后,进行转盘固结施工,采用C60混凝土将上转盘与下转盘浇筑为整体,浇筑过程中需振捣密实,确保固结质量。同时,拆除牵引系统、限位装置等临时设施,对转盘固结部位进行养护,确保固结强度满足设计要求。
三是边跨现浇段施工。合龙段采用C50微膨胀混凝土浇筑,浇筑前需清理合龙段接触面,将接触面凿毛,涂刷界面剂,增强混凝土粘结力。合龙段浇筑需选择在气温稳定的时段(通常为夜问)进行,浇筑采用分层浇筑、快速振捣的方式,分层厚度控制在20cm以内,确保混凝土密实。浇筑完成后,需及时覆盖养护,养护时间不少于14天,控制混凝土收缩变形。
三、衡阳市2-70m T构转体施工案例实践分析
以衡东经开区雪天绿色盐碱产业园配套道路工程上跨京广铁路桥为例,该桥为2-70m T型刚构桥,总宽22.8m,转体重量12400吨,转体角度为逆时针旋转70°,转体时间60分钟,采用平面转体施工工艺,应用自动连续转体系统,是2-70m T构转体施工的典型案例,其关键工序管控实践如下。
该项目在转体体系施工中,严格控制球铰安装精度,下球铰定位偏差控制在1.5mm以内,采用水磨法进行球铰磨合,磨合面接触面积达到75%,满足设计要求;牵引系统采用2台400t千斤顶对称布置,钢绞线经过拉力试验,确保受力均匀,空载调试时同步性误差控制在1.8mm。在T构现浇施工中,支架预压沉降量控制在2.5mm,模板轴线偏差3mm,混凝土养护到位,强度达到设计要求后进行转体作业。
转体作业前,完成试转作业,排查无异常后开展正式转体,牵引速度控制在1.8m/分钟,采用全站仪实时监测,临近设计位置时切换为点动操作,最终实现毫米级精准落位,轴线偏差2mm,标高偏差5mm。边跨现浇段施工中,选择夜间气温稳定时段浇筑合龙段混凝土,采用微膨胀混凝土确保粘结质量。经检测,桥梁结构各项指标均符合《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T 3650—2020)要求。
该项目通过严格管控四大关键工序,顺利完成转体施工,全程未对京广铁路运营造成干扰,施工质量和安全均达到设计标准,为同类2-70m T构转体施工提供了宝贵的实践经验。同时,该项目的成功实践,也证明了本文提出的关键工序管控措施的可行性和有效性,能够有效解决转体施工中的精度控制、安全管控等难题。
四、关键工序施工优化建议
一是建立关键工序专项管控体系,结合《公路桥涵施工技术规范》要求,针对转体体系、T构悬臂现浇、转体牵引、就位固结四大关键工序,制定专项施工方案和质量控制标准,明确责任分工,加强施工过程中的全程管控,重点排查球铰安装、牵引同步性、混凝土浇筑等关键环节的质量隐患。
二是推广智能化监测技术,在转体施工中引入BIM技术和自动化监测系统,实时监测T构现浇过程中的模板变形、混凝土温度,转体过程中的梁体姿态、转体角度和速度,合龙固结过程中的混凝土收缩变形等参数,实现数据实时反馈和精准调控,减少人为操作误差。
三是加强施工人员专业培训,针对2-70m T构转体施工关键工序,组织施工人员开展专业技能培训,重点讲解球铰安装、牵引系统操作、混凝土浇筑等技术要点和安全注意事项,邀请行业专家现场指导,提升施工人员的专业素养和操作水平,避免因操作失误导致施工质量问题。
四是强化施工现场安全管理,针对转体施工中的高空作业、牵引作业、跨铁路作业等风险点,设置专项安全防护设施,加强安全巡查,定期开展安全隐患排查,完善应急处置预案,组织应急演练,确保施工安全。
五、结论
T构转体施工是桥梁工程中应对复杂工况的重要施工技术,广泛应用于跨铁路、跨既有道路等核心场景,转体体系施工、T构悬臂现浇、转体牵引、就位固结是整个施工过程中的关键工序,其施工质量直接决定桥梁工程的安全性、稳定性和耐久性。本文结合衡阳市衡东县2-70m T构转体施工案例,系统研究了各关键工序的技术要点和管控措施,分析了当前施工中存在的问题,并提出了针对性优化建议。
参考文献
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