赵东林
中铁四局集团第一工程有限公司 474550
摘要：近年来，随着我国铁路建设的日益发展，桥梁跨越既有线的施工也越来越多，为了减小施工对既有线的影响，在选择跨越既有线的桥梁形式时，会优先选用转体施工工法。转体桥施工的特点是利用承台上的转体系统，在保证铁路安全运行的前提下，将沿铁路外侧施工好的梁体直接上跨铁路转动至设计位置，而球铰作为转动系统的枢纽结构，既是上部结构的承重结构，又是转体桥梁转动的纽带。球铰的定位精度和安装质量对后续转体施工能否顺利完成起到至关重要的作用。
关键词：桥梁转体；球铰；定位；安装；
引言
桥梁转体施工是20世纪40年代以后发展起来的一种架桥工艺。它是在河流的两岸或适当的位置。利用地形使用简便的支架先将半桥预制完成，之后以桥梁结构本身为转动体，使用一些机具设备，分别将两个半桥转体到桥位轴线位置合拢成桥。其特点是：可利用地形，方便预制；施工不影响交通；施工设备少，装置简单；节省施工用料。施工工序简单，施工迅速；它适合于单跨和三跨桥梁，可在深水、峡谷中建桥采用，同时也适应在平原区及城市跨线桥。现在很多跨铁路及跨公路桥中都用到了桥梁转体施工技术，采用下方转体球铰结构及后期连续千斤顶转体施工使两个处于交角或平行的半桥转体到位并合拢成桥。
1转体技术
转体技术，即在桥梁非设计轴线位置制作相应构件，并在构件成形后，对其进行转体处理的一种技术方案。通过该技术的合理应用，可有效避免空间实物的阻碍，提高铁路桥梁工程的整体建设有效性与可行性。通过对转体技术应用进行分析可知，该技术类似于挖掘机的铲臂进行适当的旋转。转体技术与传统施工方案相比，转体技术的结构与力学性能更好，可有效提高工程建设的质量。鉴于转体技术的应用优势，在高山、峡谷、急流、河道等区域进行铁路桥梁建设时，应用转体技术不仅能有效控制工程建设成本，且工程建设的安全系数也能得到保。
2施工难点分析
1）球铰安装的精度直接决定转体完成后桥梁的线形，梁体转体完成的线形是否达到设计要求是判断转体成败的一个重要标准。2）球铰施工过程中，混凝土浇筑的密实程度决定了转体基础是否稳固可靠，是影响转体桥梁耐久性的重要指标。3）球铰转动过程中，受水平摩擦力影响，其摩阻的大小是转体能否顺利实现的重要影响因素。
3球铰相对偏位原因分析
结合桥梁和积木的设计特点，深入分析发现，设计这座桥时上下关节相对位移的原因主要是3点:1)螺栓轴与球关节设计中的孔相距1厘米，是上下球关节相对偏差的前提条件。当球接头被水平力或扭矩接触时，产生相对滑动趋势，当外力克服上下球接头之间的摩擦损失时，向上压力开始滑动。由于销的轴和孔之间存在间隙，因此销的轴尚未最终确定，因此会产生上下球接头的位移。当球接头被推到销轴接触上时，螺栓轴将倾斜，直到销轴随销卡一起死亡，销轴开始于极限功能并停止滑动。2)在施工过程中，塔的重量和梁系统的拆除顺序会导致梁体不对称变形，导致铰链上方的梁围绕一个角，最终导致上下球形接头扭曲。这是可能导致相对坡度的外部因素之一。3)一般水平转子是将一对水平力拖动到转盘两侧的球接头对称处，偶尔给旋转体施加力，理论球接头只通过扭矩作用。由于桥使用的力系统不能形成球接头的力，因此旋转过程中的驱动力水平作用于球接头，这是由倾斜引起的两个外部因素。如上所述，上下球关节的相对位移主要由梁变形和水平响应度的外部因素控制，因此下面两个外部因素详细分析了球关节偏差的原因和影响。
4球铰定位及安装施工技术
4.1总体施工方案
依据设计情况，下承台混凝土分成2次进行浇筑：1）第1次混凝土浇筑高度取决于下球铰定位支架及滑道定位骨架位置，内圈混凝土浇筑顶面高程距离下球铰定位支架2cm，外圈混凝土浇筑顶面高程距离滑道定位骨架2cm。混凝土浇筑完成后进行下球铰和滑道的定位安装和固定。2）第2次混凝土浇筑高度取决于下球铰外沿标高和滑道顶面标高，混凝土浇筑顶面标高比其低1cm，混凝土施工过程中要保证下球铰和滑道的稳定牢固性和混凝土浇筑的密实性。混凝土浇筑完成后进行滑道不锈钢板和下球铰聚四氟乙烯滑片的安装，安装完成并涂抹黄油后进行销轴和上球铰的安装。
4.2钢筋结构安装
在具体施工时，使用的钢筋结构材料应当通过加工厂进行统一加工，并在对钢筋进行加工和安装时，在允许偏差范围内完成安装。钢筋下料制作应严格按设计尺寸及相关规范进行，下料过程中施工人员应当严格按照施工图纸进行，并将图纸当中存在的尺寸问题，及时上报到有关部门，进行调整。在对钢筋结构进行机械式连接时，其连接质量应当符合《钢筋机械连接通用规程》中的相关规定。安装人员在安装过程中还应当严格做好对图纸的学习工作，严格按照相关操作规章制度进行施工。在施工过程中，应当保证钢筋的种类、型号、直径等相关参数均在合理范围内。在实际钢筋结构安装过程中，现浇箱梁钢筋绑扎时,应注意预留伸入箱梁内钢筋。同时，还应当注意预埋防振与钢筋结构之间的位置距离，严格控制其各构件的尺寸，以此保证钢筋结构安装质量的提升。
4.3下球铰安装
安装下球铰前，确定好下球铰及定位支架对应轴线和定位螺栓位置，然后吊装下球铰，使定位支架的轴线位置与定位螺栓位置一一对应，利用定位螺栓将下球铰与定位支架顶面角钢临时固定，通过标高调节螺栓调整下球铰标高。球铰中心采用全站仪进行坐标控制，同时人工拉十字线进行对中复核；现场高程测量采用“3人测量、同步复核、边测边调”方式进行控制。为保证下球铰安装精度，在下球铰外沿均匀布置8个测量控制点，8个控制点两两对称，控制点位置需与定位支架上的调节螺栓对应，控制点用红色油漆做好标识。将控制点标高逐一调整至设计标高后，同步对球铰中心进行再次复核，全部满足要求后旋紧紧固螺母完成精调并固定。球铰安装精度要求：球铰安装顶口必须水平，其顶面任意2点误差≤1.0mm；球铰转动中心必须位于设计位置，其误差顺桥向±1.0mm、横桥向±1.5mm；钢套筒应铅垂，其倾斜度≤0.3%。
4.4上球铰安装
上球铰安装之前要将上球铰接触面清理干净，然后将上球铰用汽车吊进行吊装，辅助人工张拉四角绳索将上球铰套筒插入销轴内。上球铰安装就位完成后，使用人工推动上球铰转动2周，验证球铰能否顺利转动，使上下球铰间的黄油聚四氟乙烯粉分布均匀，并将多余的黄油聚四氟乙烯粉挤出。之后检查上下球铰相对位置，尺寸一致说明销轴两侧间隙一致，误差要求≤3mm，如果发生偏差则要进行调整，采用吊葫芦进行调整，使上球铰与下球铰外圈重合。上球铰定位完成后，将上球铰用焊接形式与周围钢筋进行固结，保证上球铰在浇筑上承台混凝土过程中不会偏移。用胶带在上下球铰外圈接合处进行封闭，防止杂质进入。
结束语
在转体系统安装过程中，球铰定位安装是整个转体施工的关键，精度高、难度大，通过科学实用的测量方法进行下球铰定位安装，能够确保转体的顺利实施。青岛新机场南进场路转体桥的球铰定位及安装精确控制施工技术的实践，为后期类似工程施工提供了参考。
参考文献
[1]李春玉.桥梁转体球铰的定位及安装[J].建筑施工,2021,43(04):637-638+645.
[2]莫增模,黄仕平,王卫锋.桥梁转体施工中球铰接触应力分析研究[J].公路,2021,66(02):184-188.
[3]李准.转体桥梁球铰-混凝土结构防水技术研究[D].吉林大学,2020.
[4]侯铁柱.桥梁转体施工工艺与关键技术[J].工程技术研究,2020,5(08):94-95.
[5]韦楼.桥梁转体施工在交叉桥梁中的应用研究[J].西部交通科技,2018(02):97-101.