1 工程概况

　　跨长深高速公路特大桥位于新建通辽—新民北客运专线TLSG-1标段，全桥长2.13km，采用(40+64+40) m预应力混凝土连续梁跨越长深高速公路，交叉角度为90°14'。连续梁设计为单箱单室直腹板截面，连续梁桥面宽度为12.2m，梁底宽度为6.8m，梁高为2.89～5.29m。主墩墩身设计为外侧坡比50∶1的实体墩，25,26号主墩高均为6m。主墩承台采用二级承台，25,26号承台为外轮廓尺寸14.6m×18.6m×3m八边形体与9m×13.8m×2m矩形体相结合的形式，中间加1.7m高的球铰结构。施工期间桥下可提供净空约6m，施工结束后公路路面距梁底最小净高7.4m。

　　2 工程难点

　　1)桥梁跨越运营高速公路，施工工期紧，施工安全风险高。

　　2)转体系统位于墩底，施工操作空间较小，安装步骤过于复杂，安装精度要求高。

　　3)封铰施工时，浇筑混凝土密实度不易控制，转台与球缺拐角、上转盘与转台拐角处易出现空隙，再处理的难度大、成本高。

　　4)转体施工的过程监控要求标准高。

　　3 总体施工方案及施工工艺

　　3.1 总体施工方案

　　根据工程实际情况，考虑到跨越既有公路和工期影响，确定总体施工方案为:连续梁在平行于长深高速公路路线方向采用支架现浇施工，然后在25,26号主墩下承台转体施工跨越长深高速公路，最后先边跨后中跨顺序完成转体合龙施工。

　　3.2 转体桥梁施工工艺

　　转体桥梁主要施工流程为:主墩、边墩钻孔灌注桩施工→承台及转体体系结构施工→墩身、边墩盖梁施工→连续梁转体部分、边梁端部支架现浇施工→连续梁墩底转体施工→边跨合龙施工→中跨合龙施工。为了提高转体承台施工质量和球铰封固密实度，结合本工程施工实际，提出“三步法”转体承台施工工艺(见图1)和“两步法”球铰固封施工工艺(见图2)。

　　图1“三步法”转体承台施工工艺 

　　图2“两步法”球铰封固施工工艺  

　　4 墩底转体施工关键技术

　　对跨度较大、转体质量较大、施工风险较大的墩底转体桥梁施工而言，转体系统的安装和转体承台的施工是能否顺利转体的关键。其中，转体系统由骨架、转动球铰、转体销轴、滑道、反力座、转台、撑脚、砂箱、牵引索等组成，转动球铰是转体系统的核心。球铰封固质量和转体监控技术，也是保证转体施工质量的关键。在转体桥梁施工中主要需做好以下8项关键技术。

　　4.1 下球铰施工技术

　　1)球铰在工厂加工完成后，经脉冲反射法及HS-510数探仪对其进行探伤检测，并进行试磨合，各项指标满足设计和规范要求后整体运至现场安装。

　　2)下球铰骨架采用起重机吊入，粗调完毕后将下球铰吊放在定位骨架上，拧上螺母对其进行对中和调平，然后人工精确调整。骨架焊接固定后，将下球铰吊离定位骨架，然后绑扎完骨架下部钢筋，最后吊入下球铰进行精平。

　　3)为了便于球铰下混凝土振捣，应在下球铰面上对称预留设置4个混凝土振捣孔，如图3a所示。

　　图3 上、下球铰安装  

　　4.2 下承台施工技术

　　1)下承台分2次浇筑施工，第1次浇筑混凝土后开始安装定位钢骨架，待下球铰和滑道安装完毕后，立模浇筑第2次混凝土，完成下承台施工。

　　2)为避免混凝土收缩对转盘产生不良影响，保证下承台混凝土密实度，利用下球铰面设置的振捣孔分块单独浇筑各肋板区，混凝土浇筑顺序由中心向四周进行，并加强振捣。

　　3)在滑道和下球铰四周支5cm高模板，轮廓与下球铰和滑道外沿紧贴，浇筑时使滑道与球铰外的混凝土和滑道与球铰下的混凝土产生高差，经振捣混凝土较易充满整个空间。

　　4.3 上球铰施工技术

　　1)上球铰安装前，在下球铰面上按顺序由内到外安装聚四氟乙烯滑片，用黄油四氟乙烯粉均匀充满滑片之间的空隙，并使黄油面略高于滑片面。

　　2)中心销轴定位后，吊装上球铰套进销轴内，微调上球铰位置，使之水平并与下球铰外圈间隙垂直。

　　3)上球铰安装完成后应对其正反旋转2～3圈，确保球铰上盘可转动自如，再对上、下球铰临时锁定，并用胶带缠绕密封球铰上、下盘吻合面外周，防止混凝土浆或杂物进入上、下球铰结合部分，如图3b所示。

　　4.4 支撑系统施工技术

　　1)上球铰安装就位时即安装撑脚，在上转盘周围对称布置6组撑脚，撑脚由2根800×24钢管混凝土组成，下设30mm厚扇形钢板，撑脚内灌注C50微膨胀混凝土。撑脚底与滑道间预留20mm左右间隙，其间填充石英砂，为确保上部结构施工时球铰结构不发生移动，用钢楔块将撑脚与环道之间塞死。

　　2)为保证撑脚与滑道间的缝隙不被上部自重挤压密贴，转体前用砂箱作为临时支撑，在滑道上每组撑脚间布置6组砂箱承受上部荷载，砂箱内用干燥石英砂填充。砂箱上部支撑选用钢管，钢管内填充微膨胀性混凝土，砂箱根部设置卸砂孔，砂箱使用前要预压。砂箱在转体前拆除，使上部荷载集中于球铰之上，形成转动体系。

　　4.5 上承台施工技术

　　1)上承台由2部分组成，下部为一个直径800cm、高80cm圆柱体，内镶上球铰、撑脚、牵引索锚具，外面缠绕牵引索钢绞线。上部为长、宽均900cm且高200cm正方体。在上球铰、支撑系统安装完毕后，即可绑扎钢筋并浇筑上承台混凝土。

　　2)上承台浇筑时应提前将牵引系统预埋在混凝土内，作为牵引索固定端，同时宜在上转盘预留振捣孔，以便在封铰混凝土施工中采用振捣棒经预留孔道插入振捣，加强混凝土浇筑质量。

　　3)上转盘底模采用木模，侧模采用5mm厚钢模，底模采用钢管脚手架支承。在上承台施工时预埋100 PVC压浆管，用于转体后对封铰混凝土与上承台底面之间空隙进行灌压浆填充。

　　4.6 转体施工技术

　　1)拆除撑脚下的钢楔块，拧开砂箱卸砂孔的螺栓，待砂流出后移走砂箱，脱架形成转动体系，在正式转动前先进行5°试转来获取相关技术参数。转体平面位置关系如图4所示。

　　图4 转体平面位置关系  

　　2)在撑脚底放置降阻四氟板，专人监控滑板移动情况，保证四氟板始终在撑脚下方，使转动体保持以球铰和配重端2组撑脚共同受力的姿态进行转动，防止倾覆。

　　3)转体就位精度高低会直接影响合龙精度，正式转体过程中应进行实时监控，主要监控梁体的平稳状态、牵引系统设备的运行情况，确保平稳、精确转体。本工程在下承台应力监测中采用温度型智能钢筋应力计和配套的振弦检测仪作为应力观测仪器，边转边测，逐步就位。振弦应变传感器埋设在下转盘混凝土内，单侧转体体系的下转盘均匀布置5个测点。该应力计的温度误差小，性能稳定，可在量测过程中始终以初始零点作为起点进行应力监测，且具有应变累计功能，抗干扰能力强，适于应力长期观测。

　　4)墩底转体结束后，要及时用钢楔块将撑脚与滑道进行临时锁定。

　　4.7 球铰封堵施工技术

　　1)针对上转盘与转台、转台与球缺、球缺与下转盘等交叉位置浇筑混凝土难以保证密实、无空隙的问题，本工程球铰固封施工时应用“两步法”施工工艺(见图5):第1步浇筑反力支座以内部分的封堵混凝土，再辅以灌压浆法填充空隙;然后第2步浇筑上转盘与转台间剩余部分封堵混凝土，同样再辅以灌压浆填充空隙，通过此工艺实现快速有效固封。

　　图5 球铰封堵混凝土施工示意  

　　2)第1步浇筑时，在转台底面布置2圈带有30三通管的塑料管形成环形管道，同时设置压浆孔道并将孔道伸出模板外，一圈位于转台与上球铰交叉处，另一圈设置在钢撑脚背面，使用膨胀螺栓和卡环将管道固定在转台上，每两撑脚中间布置1个管口朝上的三通管并深入转台预留孔洞，便于灌压浆充填。另外，在撑脚间均匀布置12根70波纹管，且前端距球缺的距离控制在6～10cm，保证灌压浆时不会堵管，后端弯起高度应高于第1步浇筑的混凝土面，以便辅助重力灌浆法灌浆。

　　3)第1步浇筑封堵完后，在上转盘与转台交叉位置同第1步方法布置波纹管和压浆管，再立模进行第2步浇筑，并灌压浆充填。

　　4)采用补偿收缩高强灌浆料，同时向12根波纹管口灌浆，直到不再下沉稳定后停止灌浆，待灌浆料凝固后再采用真空辅助压浆工艺向环形管道压入同强度无收缩水泥浆。

　　4.8 转体中跨合龙施工技术

　　为了不影响既有高速公路运营，中跨合龙段采用全封闭式吊篮法现浇，故无须在施工中进行高速封路或引导交通变道。吊篮在26号墩处吊装，滑移至跨中，精确测量后锁定装置，在跨线上方封闭施工。中跨合龙段浇筑完成后，吊篮沿原轨道返回，滑移至高速公路线外拆除。

　　5 结语

　　跨长深高速公路特大桥25号和26号墩顶连续梁采用墩底水平转体法施工，该桥连续梁于2016年7月开始施工，2017年3月完成转体施工，4月完成中跨合龙施工，为通新铁路全线首座成功完成转体施工的桥梁，且成桥后的结构线形及受力均满足设计和规范要求。“三步法”转体承台施工工艺、“两步法”球铰固封工艺、快速有效固封方法、新式应力监测方法及全封闭式吊篮合龙等核心技术的应用，对工程安全顺利实施起到关键作用，既对既有线公路运营降低了影响，又缩短了施工工期，还保障了转体桥梁工程施工质量。