中铁十局集团新台高速项目部 山东临沂
摘要：公路转体桥施工时，大型整体球形支座直径长、重量大、安装精度要求高，整体吊装安装困难。支座吊装为难点工程，若出现质量问题处理起来难度较大且费用高昂。
关键词：大型整体球型支座；预应力钢棒；转体；施工技术
中铁十局新台高速项目部承建施工的跨兖石铁路转体桥是新泰至台儿庄公路工程的重点控制性工程之一，该桥位于山东省临沂市平邑县境内，上跨既有兖石铁路。上跨铁路桥梁采用整幅预应力混凝土转体T构形式，基础平行于公路线路方向布置，孔跨布置为2×75m，桥面宽30.7m。
1新台高速跨兖石铁路转体桥工程概况
新台高速跨兖石铁路转体桥起点里程K45+631，终点里程K45+781，全长150m，上跨桥与既有兖石铁路相交处公路里程为K45+747.6，铁路里程为K104+705，相交角度为50°；桥位处兖石铁路为双线电气化铁路，线间距6.17m，桥位处兖石铁路为路基段，路基填高约1m。上跨铁路转体部分跨径组合为（70+70）m，转体箱梁重量20000t，两侧梁端各设有5m后浇段。
下部结构主墩采用矩形墩，墩高4.5m，墩身顺桥向宽5m，横桥向宽16m。主墩采用阶梯式承台，下承台厚4.5m，其中转体施工阶段厚3.5m，剩余1m在转体施工完成后现浇，承台平面尺寸为21m×21m；上承台厚3.5m，承台平面尺寸为17m×17m，承台下部设直径为13.4m厚0.8m转盘，转盘下为220MN转体支座。承台下设置25根φ1.8m钻孔灌注桩，桩长20m，桩间距顺桥向和横桥向均为4.5m。承台采用C40 混凝土，桩基采用C30水下混凝土。
2转动系统施工
2.1支座安装
本桥采用的转体支座型号为ZTQZ-220MN，直径4350mm，组合高度为390mm，共由上支座板、密封圈、四氟滑板（聚四氟乙烯）、上下套筒螺杆组成。
2.1.1转体支座进场验收
（1）支座在工厂内组装时，仔细调平，将上、下摆对中，用临时连接装置将支座连接成整体，在桥梁最终转动前不得拆解和松动临时连接装置。装卸时需用起重设备吊装，支座部件按要求连接好，即可用于安装。如果送达工地的支座没有立即安装，应妥善存贮；支座存贮的场所要求场地平整，支座套筒的下方用方木或木块垫放，支座存贮的场所应防潮、防晒、防尘，并保持清洁；严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等影响支座质量的物质接触，并距离热源1m以上。
（2）在支座安装前，检查支座连接状况是否正常：检查预埋钢棒高程是否正常，支座高程是否符合设计要求；支座锚栓和防尘套是否紧密固定；支座上、下摆贴近混凝土或水泥砂浆的面，保证无灰尘和油渍。
2.1.2支座安装
（1）浇筑转体支座承台时，在支座周边范围内预埋共计13根钢棒，并用水准仪找平钢棒顶端高度至设计标高，支座安装前在支座垫石顶面弹出十字墨线，凿毛支座就位部位的支承垫石表面，在现场将锚固螺栓和套简安装在支座上，并在无环氧树脂砂浆时试安装，确认预留孔位置无误。
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（2）人工配合吊车将支座放置调整至转体系统中心，将支座缓慢落入安装位置，使得支座底面与钢筋顶端紧密接触。借助钢棒将支座调整到设计标高。同时，支座底面与支承垫石之间应留有20～30mm空隙，安装灌浆用模板。采用全站仪对支座中心进行定位，确保支座中心与转动中心重合。用楔块楔入支座四角，安放并复核找平支座，将支座底面调整到设计标高；通过支座四周边缘间隙向预留孔中灌注高强无收缩灌浆料，插捣密实。
（3）预留孔中灌浆料初凝后，用水将支承垫石表面浸湿，安装灌浆用模板，使用支座四周钢楔块配合吊车再次确认支座水平位置，支座调平后使用电子水准仪进行测量，高差不得大于1mm，安装时应注意安装锚固螺栓。并确保在支座底面与支承垫石之间留有30mm空隙。
（4）按照无收缩M80高强度环氧树脂砂浆的计算用量将各组分进行配比搅匀，将搅拌均匀的环氧树脂砂浆采用重力式灌浆法灌注支座与垫石间隙，灌注时采用特制微型振动器对支座下方高强度砂浆补充振捣，确保砂浆灌注密实，并在砂浆初凝前再次确认支座安装精度。
（5）灌浆前，应初步计算所需的浆体体积，灌注实用浆体数量不应与计算值产生过大误差，应防止中间缺浆，环氧树脂砂浆抗压强度为80MPa，且选用流动性好材料，使用前先进行适配检测性能指标，满足要求后方可施工。
（6）支座下方浆料凝固后，拆除模板和四角楔块，检查是否有漏浆处，必要时对漏浆处进行补浆，并用砂浆填堵楔块抽出后的空隙，拧紧下摆锚栓，支座上承台施工前，需在支座上、下摆之间间隙处设置防尘罩保护转体装置，防止桥梁转动前有杂物进入支座内，保护支座滑动面，待灌注上承台后，在支座转体前，及时拆除上、下摆连接螺栓，完成支座安装。
2.2滑道安装
（1）在撑脚下方（既下盘顶面）设有155cm宽的滑道，滑道中心半径为620cm，转体时保险撑脚可在滑道内滑动，以保持转体结构平稳。
（2）下承台混凝土浇注第一层时（约为3.5m高），先安装下盘滑道骨架，设置预留槽并预埋定位角钢，环道角钢顶面相对标高高差小于5mm，满足要求后方可浇筑混凝土。
（3）吊装滑道钢板，对其进行对中调平，环道钢板由螺母调整校平，使用普通水准仪与电子精密水准仪进行调平，使滑道周围顶面处局部相对误差不大于0.5mm，满足要求后并固定死螺栓，安装完环道钢板后再次浇筑预留槽混凝土。
（4）环道钢板背面焊接加工后，顶面由工厂刨平，粗糙度6.3级，镀铬后再刨光；施工期间环道钢板顶面铺设双层土工布进行保护，避免杂物落入或严重锈蚀，保证转体顺畅，施工期间落入的杂物安排专人及时清理，严禁长时间存放于环道钢板顶面。
2.3撑脚安装
（1）本桥撑脚按中心线对称布置共8组，作为转体时风力过大情况下的一种预备措施，每组撑脚按3根钢管设置，下设30mm厚钢板。圆柱为Φ800mm×24mm的钢管，撑脚钢管内浇筑C50无收缩混凝土。撑脚在工厂整体制造后运进工地，在下盘混凝土浇筑完成上球铰安装就位时即安装撑脚。
（2）环道钢板以及转体装置安装完成后，上转盘施工时即开始安装撑脚，安装时在下转盘滑道钢板与撑脚之间间隙采用石英砂填充，确保撑脚不下沉。施工时，在撑脚底和不锈钢板间放置由钢筋做成的一个方框，方框厚度为25mm，内填石英砂，把撑脚水平地布置在石英砂上。滑道上撑脚之间布置8个砂箱，砂箱直径为800mm，用来支承上转盘和上部结构的重量，同时起到稳定上转盘作用，砂箱放置在撑脚中间，每两个撑脚中间放一个砂箱。
2.4上转盘施工
2.4.1上转盘施工
上转盘边长为17m、高3.5cm；转台直径Φ13.4m、高80cm。转台是转体支座、撑脚与上盘相连接的部分，又是转体牵引力直接施加的部位，转台内预埋转体牵引索，预埋端采用P型锚具，同一对索的锚固端在同一直径并对称于圆心，每根索的预埋高度和牵引方向应一致。每根索埋入转盘锚固长度大于3m，每对索的出口点对称于转盘中心。牵引索外露部分圆顺地缠绕在转盘周围，互不干扰地搁置于预埋钢筋上，在转体前使用塑料篷布进行包裹，严防施工用水、杂物、水泥浆等漏入球铰中造成污染，防止施工过程中钢绞线损伤或严重生锈。
上转盘撑脚安装好后，立模、绑扎钢筋，固定纵横向预应力管道及墩身预埋钢筋和转体牵引索，确保预应力管道位置准确、安装牢固后方可浇筑混凝土。
设计静摩擦系数为0.1，动摩擦系数为0.06，若测出的摩擦系数较设计出入较大，应分析原因，并找出处理办法进行相应处理，才能保证转体顺利进行。
2.4.2上转盘临时锁定
临时锁定是为了确保施工上部结构时转盘、球铰结构不发生位移，用钢楔将钢管砼撑脚与滑道之间塞死，同时在上承台和下承台之间设置连接，下承台混凝土浇筑前预埋φ32的精轧螺纹钢，每个承台预埋6处，沿铁路线方向每处预埋22根，垂直与铁路线方向对称每处预埋7根将上下承台连接在一起。Φ32的螺纹钢两端分别位于上下转盘，螺纹钢锚固于下承台，上承台使用φ12螺旋钢筋组成张拉锚固端，上承台施工完成后对临时锁定进行竖向张拉锚固，转体前切断，解除联系。
结论
综上所述，要想解决转体精度难以控制的问题，就要对支座安装进行精准控制，并采用预埋钢棒辅助转体球形支座精确就位装置，该装置轻便实用，解决了转体支座就位施工过程中一直存在的惯性质量问题，取得了一定的经济效益和社会效益，可全面推广使用。
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