橋梁模塊車頂升轉體施工技術

劉清華

（保定交通建設監理咨詢有限公司，河北 保定 071000）

0 引言

目前我國跨越既有公路的橋梁工程項目日益增多?？缇€天橋轉體由于施工作業條件及工程造價要求不同，采用的施工方法也有所不同。常用施工方法主要有轉盤墩轉體施工和模塊車頂升轉體兩種，其中轉盤墩轉體施工適用于施工作業環境廣闊的情況，而模塊車頂升轉體同時具有適用作業環境復雜的特點。本文將主要對模塊車頂升轉體的施工方法及質量控制要點進行探究。

1 工程概況

某項目樁號K673+263.34上跨橋為單幅橋，橋梁跨徑布置為（20+2×25+20）m，全長96m，橋面總寬8.5m，凈寬7.7m。上部結構形式為預應力鋼筋混凝土現澆連續箱梁；下部結構形式為柱式墩、肋板臺、樁基；瀝青混凝土橋面鋪裝?？缰?支點預應力橫向布置如圖1所示，橋梁技術狀況評定為一類，該橋屬于挖方區域的天橋，與高速公路成28°斜交，擬通過原位繞中墩轉體后進行再利用。

圖1 跨中/支點預應力橫向布置圖

2 施工準備

施工準備階段要完成以下工作：

（1）對待轉體橋梁結構進行現狀調查，評估橋梁使用狀況；

（2）測量橋面線形、梁底線形及地面標高，復核測量梁底凈空高度；

（3）對橋梁周邊高壓電線、天然氣管道等構筑物進行調研，轉體施工期間不能對周邊現有結構物造成破壞；

（4）對臨近周邊環境調研，就近選擇支架拼裝場地；

（5）在中央隔離帶搭設通行爬梯，避免人員橫穿高速公路。

3 模塊車頂升轉體施工

3.1 施工工藝流程

橋梁模塊車頂升轉體施工采用圖2所示的施工工藝流程。

活性炭內部含有豐富的孔隙結構，各種孔對活性炭吸附性能的貢獻有著很大的差異。一般認為，大孔容積在0.2～0.8 cm3/g，比表面積小于0.5 m2/g；中孔容積介于0.1～0.5 cm3/g，比表面積在20～70 m2/g，不超過總面積的5%；微孔容積介于0.2～0.6 cm3/g，比表面積在400～1 000 m2/g，甚至更高，占總面積的95%以上[7]。

圖2 施工工藝流程圖

3.2 轉體移運路徑

為滿足轉體時模塊車的行走需要，對整個轉體路徑上的場地進行處置，通過開挖、回填、整平、碾壓，地基承載力達到120kPa以上，地基處理完成后在其上采用20cm厚C30混凝土硬化，硬化后的場地也可用作模塊車轉運、支架體系的拼裝場地。

3.3 拼裝場地平整硬化

將場地布置為臺階型，對靠近橋臺位置的場地進行墊高，模塊車盡量靠近梁端以減少頂升過程中梁端懸臂長度，邊墩內側轉體平臺高程與高速公路應急車道路面高程保持一致，硬化時可拆除高速公路波形護欄進行銜接。中墩位置轉體平臺施工需要移除中分帶內的兩側波形護欄和綠色植被，施工過程中要做好中分帶處管線保護工作，轉體施工完成后恢復中分帶護欄。

3.4 車載支撐組拼

按設計圖進行支架、模塊車組拼裝調試。單組模塊車組以1.4m的高度行駛至轉體支架底部，精確定位，然后抬高模塊車。

3.5 擋塊拆除

切割現役天橋伸縮縫、拆除原橋臺背墻、挖除擋塊臺背填土后，露出橋臺背墻。采用繩鋸先切割拆除擋塊，再切割拆除背墻。采用50t汽車吊吊裝移除切割完成后的混凝土塊。

3.6 模塊車組就位

模塊車組拼調試完成后，以1.4m高度的姿態馱載轉體支撐架行駛至梁底，按預先放出的模塊車位置精確就位，然后復測模塊車組間距，保證模塊車組平行且中間墩兩側模塊車組對稱布置。模塊車組精確定位后，升高模塊車組高度，使車載支架的全部支撐點與梁體充分接觸。模塊車編號由1～10#逐一編號。

3.7 轉體施工

利用模塊車組高精度同步頂升系統將梁體整體向上頂升50～55mm，控制頂升速度在5～10mm/min范圍。正式頂升時，需要按下列程序進行：①操作：按預設荷載進行加載和頂升；②觀察：觀察各測量點的情況；③測量：各個測量點應認真做好測量工作，及時反映測量數據；④校核：將數據報送至現場領導組，比較實測數據與理論數據的差異，在頂升的同時做好數據記錄，具體如表1所示。

表1 不同時間點各模塊車頂升高度 單位：mm

整個同步頂升過程中，對模塊車組、車載支撐及箱梁進行監控，確保整個頂升過程中結構安全。待支座上蓋板脫離支座滑板，可順利轉出時，解除模塊車組鎖死裝置，啟動模塊車組，以中間橋墩為旋轉點，車組沿設計轉體路徑中心旋轉。轉體過程中要加強施工監控。梁體準確就位后，采用模塊車組液壓系統同步下放梁體，同步性控制在5mm以內。待梁體與支座全部接觸后，分級卸載模塊車組油壓，至車載支撐與梁體脫離，然后移除模塊車組。

3.8 測量監控

轉體過程中，在橋梁上設置監測儀器，實時監控橋梁關鍵截面應力、橋端位移、轉體速度、空間位置、風速風力、牽引力等相關參數。測量人員要對規劃的轉體路線、模塊車組運行控制、轉體控制、梁體精確定位等施工工序進行嚴格把控，掌握轉體過程中的橋梁工作狀態，播報監測數據，發現數據異常，及時進行糾偏，確保施工安全。

3.9 支座更換

3.10 落梁就位

天橋轉體就位后，進行精確定位，安裝全橋支座，落梁，完成轉體工作。

3.11 剩余結構施工

剩余結構施工有新建橋臺背墻、擋塊、耳墻及搭板施工，伸縮縫安裝，接線銜接，以及場地清理、材料設備退場。

4 模塊車頂升轉體質量控制措施

4.1 模塊車組運行步驟

模塊車組運行步驟如下：①指令長給出指令，啟動模塊車組，按既定線路、設計行駛速度行駛；②觀察員在模塊車組旁觀察各組模塊車組油壓變化，各組油壓差（與理論油壓相比）超過3MPa即向指令長報告，指令長給出指令，暫停移動模塊車組；③指令長向現場工程副指揮匯報情況，組織各專業工程師指定調節方案，指令長下達指令，調節模塊車組油壓，使每組車油壓差在3MPa以內，再次啟動模塊車組；④再次觀察轉體過程中各組的油壓差，直至模塊車組轉體至落梁設計位置。

4.2 轉體控制

轉體控制主要包括路徑控制、速度控制、道路自適應控制、箱梁姿態及應力控制、全過程安全控制等，分別采取對應措施確保轉體的順利進行。

（1）路徑控制：提前在模塊車組控制系統內設置相應的參數限制，如轉角等；利用北斗導航系統實時定位導航；在路面上提前畫路徑線，以便現場施工人員進行直觀觀察及控制。

（2）速度控制：提前在模塊車組控制系統內設置速度限制，將最大轉動線速度控制在50m/h以內。

（3）道路自適應控制：轉體前再次清理行走路徑并采取保護措施，確保行走路徑暢通無障礙；當有坡度或路面凹凸時，模塊車組自身可自動適應平移道路的不平整路況，自動調整箱梁水平狀態，車輪上下自動可調幅度為±30cm，安全可靠，確保良好的路面適用性。

（4）箱梁姿態及應力控制：通過監控系統實時監控箱梁狀態和關鍵位置的應力狀態，確保箱梁狀態在可控范圍內，箱梁應力不超過允許值。

（5）全過程安全控制：通過人員、組織、管理、現場協調與管控、方案交底、班前教育等多種形式配合現場監測、監控，加強轉體過程的安全控制。

4.3 梁體精確定位

梁體旋轉至新橋位時，降低模塊車組高度，使梁體與支座間隙小于2cm，具體定位步驟如下：①定位模塊車組前輪達到預設邊緣線；②定位梁底調平塊與支座對齊；③定位橋面中心線與橋臺中心線對齊；④定位車載裝備群的幾何中心與中央墩中心重合。

4.4 驗收標準

既有跨線天橋轉體工程，施工前應組織相關人員對臨時結構、機械設備、橋梁自身結構進行檢查驗收。驗收合格并經監理工程師履行全部簽字手續后，方可對橋梁主體結構進行轉體作業。為確保施工質量，需進行模塊車組檢查驗收、托架檢查驗收和地基基礎檢查驗收，具體驗收標準參考相關規范及設計要求。

5 結語

該項目實踐表明，模塊車組頂升轉體施工具有“邊通車、邊施工、高質量、高效率”的特點，有效地避免了老橋拆除對環境產生的影響和新建跨線天橋施工對高速公路通行安全的影響，具有較好的推廣應用價值和廣闊的市場應用前景。