桥梁转体施工关键技术分析及应用

桥梁转体施工关键技术分析及应用

转体法是近些年桥梁施工中较为流行的新型桥梁建造技术。由于该工艺普及较晚，且多应用于跨沟谷及既有线等特殊桥位的桥梁工程中，因此可供参考的理论研究资料还比较有限。对此，本文结合工程实例对桥梁转体施工技术开展全面解析，以丰富理论资料，供其它转体工程参考。

1转体法的概念和原理

1.1概念

转体法是近些年桥梁施工中较为流行的新型桥梁建造技术。由于该工艺普及较晚，且多应用于跨沟谷及既有线等特殊桥位的桥梁工程中，因此可供参考的理论研究资料还比较有限。对此，本文结合工程实例对桥梁转体施工技术开展全面解析，以丰富理论资料，供其它转体工程参考。

1.1.1竖转法

该方式主要应用在拱桥施工，施工时在地面或低标高处拼装或者浇筑肋拱部分，完成之后以一侧为支点将其整体上拉，使其竖向旋转到设计标高后合龙。施工体系主要由拉索、牵引系统以及索塔组成。

竖转法中，转较的质量与安装精度、拉索强度、牵引动力的稳定性是保障竖转安全、顺利的重点。

1.1.2平转法

平转法应用范围较广，各种构造桥梁均可采用。施工时在河流、深谷或既有线两侧地形条件较好地点先完成两个半桥构造，

之后转动两个半桥构造至设计位置后合龙。其施工体系由牵引、支撑以及平衡系统组成。

平转法中，最主要的构造是由上、下转盘组成的转动支撑系统，其中，上转盘起支承的作用，下转盘部分则同根底或墩顶连接。在实际施工中，通过上下转盘的相对转动，将上部构造转至设计位置。

1.1.3转体施工受力

转体过程持续时间较短，转体施工受力分析主要针对施工荷载、体系转换以及变形控制等方面开展分析。

之所以对转体施工受力情况开展一系列的分析，一是为了能使转动体受力平衡，在转动时能保持稳定；二是保证桥梁受力在其构造强度容许范围内，不致因牵引引起构造破坏;三是验证支撑及锚固措施能否安全可靠。

1.2工艺原理

工艺原理：预制一个可以开展转动的轴心在桥台或墩上,并且将轴心设为分界点，上面是可以旋转的桥体，下面是固定的墩台或根底，上部构造在条件较好位置完成后，旋转至设计位置。

工程实际中，桥体重量通过墩身传递到上球较，通过球较间的四氟乙烯片传递至下球较和承台。待桥体施工完毕后,拆掉砂箱，将梁体重量转移到下球较，测算力学参数并开展配重。启动连续千斤顶牵拉埋设在上转盘的钢绞线形成水平力偶，带动上转盘以球较为中心带动桥梁上部开展转动就位,同时在转盘等位置预埋应变传感器，以实现应变及应力的跟踪监控。

1.3转体法施工的优点

在实际应用中，转体施工的优点有：第一，适用性相对较强，可在桥梁跨越既有线或山谷、沟渠等特殊地形处施工;第二，仅需要几组滑轮以及两盘绞磨，即能够在短时间内通过自身构造实现旋转，施工设备、工艺简单，节约成本及工期；第三，桥梁转体部分的重量由球面混凝土轴心承受，桥墩混凝土轴心具有较大承载力，施工较为安全可靠；第四，能够实现整体半孔梁的预制，具有较强的整体性，能有效发挥梁体构造型式的力学性能优势。

2桥梁转体施工技术的应用

2.1工程概况

新建青日连客运专线牟家村特大桥上跨兖石铁路，18#〜19#墩跨越兖石线，桥梁上部构造设计采用(40+64+40)m连续梁。连续梁采用平转法转体施工，以减少桥梁施工对兖石铁路影响，确保行车安全。转体主墩单转体长度62m,转体角度48°,转体重量3000t0

2.2转体工艺流程转体施工整体的工艺流程如图2所不O

2.3转体前准备

在正式转体施工前需做的准备工作主要包括滑道清理、砂箱拆掉以及桥面附属构造等(图3)。在具体施工中，因上跨既有铁路，需要制定详细的转体施工方案和预案，确保在计划天窗时间内完成转体施工。

2.3.1砂箱拆掉及撑脚处理

在转体开始前的两到三天内，要对砂箱开展拆掉作业。特别需要注意的是，在拆掉过程中，要充分考虑到在拆掉时梁体轴线以及梁端标高变化情况，安排专业测量人员实时跟进，并采用对

称的方式拆掉砂箱，可以根据实际情况分几次拆掉完毕。

滑道及撑脚在试转体前及时清理，防止因垃圾杂物产生的转动阻力。撑脚下方间隙主要是检查是否有异物，可采用钢板尺和铁丝等工具检查。滑道主要是对其表面污垢、垃圾开展清理，并用锤敲法检查混凝土的密实情况，保证转体时梁体平稳。

2.3.2梁体配重

在实际转体中，应配置一定的平衡重，使转体梁在静力状态保持平衡，有两种方案：

第一种，梁体纵向倾斜配重方式。梁体在轴线方向为轻微倾斜状态，即轴线上桥墩侧撑脚同滑道接触，另一侧则离开。此方式能够使转体形成两点竖向支撑，转体稳定性相对较高。

第二种，平衡转体配重。即通过人工配重使梁体在静力状态下两侧保持受力平衡。此方式仅需要较小的牵引力即可实现转动启动，但稳定性不如倾斜式配重。

本桥实际施工中采用平衡配重方式，并采取了增强转体稳定的措施，具体配重方案及计算见下文。

2.4线性监控及力学试验

转体施工较为复杂，在正式转体前，需要开展相关力学参数试验，根据试验参数确定转体力、转体速率、点动秒等相关转动数据，为转体施工顺利实施提供理论数据。

2.4.1梁体线性监控

监控工作分为两项重要的部分，一是对标高的监控，二是对轴线的监控，通过对监控实时数据开展分析，便于操作人员对墩台的转体情况开展准确判断。在本工程中，梁体轴线单T布置两个控制点，布设于梁体的两端。转体施工启动前的准备工作中，首先要在每侧临近转体梁墩顶设测站（全站仪测站），并布置好测控点并锁定测控方位，置镜仪器的位置开展互相检测，四个棱镜则要架设在轴线控制点上，在将梁体转动到设计位置后锁定方位角，并在转动中实时跟踪监测梁端线行程体及转动角度，以便在转体中合理调整牵引速度防止超转。

2.4.2转体力学参数验算

转体施工前，要通过试转体测算转动体部分的摩擦系数、不平衡弯矩等力学参数，并针对计算结果对转动体开展配重,以确保梁体转动安全。

①转体力矩及摩擦系数。

本次转体采用四台连续千斤顶，根据压力表读数求出千斤顶每次的推力，再测得千斤顶力臂，即可分别计算出四氟乙烯板和混凝土球面的转体力矩，进而计算四台千斤顶的力矩和M o