谈桥梁转体施工工艺与关键技术

３ ． １竖转法。竖转法 主要用于肋拱桥 ， 拱肋通常在低位浇筑或拼 斤顶行程短 ， 转动过程中千斤顶安装 的工作量又很大 。 为保证平转过 装， 然后向上拉升达到设计位置 ， 再合拢。 程 的连续性 ， 所 以单独采用千斤顶顶推平转的较少 。 转动力通常为拉 竖转体 系一般 由牵引系统 、 索塔 、 拉索组成。竖转 的拉索索力在 力 ， 转动重量小时 ， 采用卷扬机 ， 转体重量大时采用牵引千斤顶 ， 有 时 脱架时最大 ， 因为此时拉索的水平角最小 ， 产生的竖向分力也最小 ， 还辅以助推千斤顶 ，用于克服启动时静摩 阻力与动摩 阻力之间的增 而且拱肋要实现从 多跨支承到铰支承和扣点处索支承 的过渡 ，脱架 量 。 时要完成结构 自身的变形与受力 的转化。为使竖转脱架顺利 ， 有时需 平转过程 中的平衡问题 也是一个关键问题 。对于斜拉桥 、 Ｔ构桥 在提升索点安置助升千斤顶。 以及带悬臂 的中承式拱桥等 上部 恒载在墩轴线 方向基本 对称 的结 竖转施工方案设计时， 要合理安排竖转体 系。 索塔高 、 支架高（ 拼 构， 一般 以桥墩轴心为转动中心 ， 为使重心 降低 ， 通常将转盘设于墩 装位置高 ） ， 则水平交角也大 ， 脱架 提升力也 相对 小 ， 但索塔 、 拼装支 底。对 于单跨拱桥 、 斜腿 刚构等 ， 平转施工分为有平衡重与无平衡重 架受力（ 特别是受压稳定 问题 ） 也大 ， 材料用量也多 ； 反之亦然 。在竖 转体两种 。有平衡重时 ， 上部结构与桥 台一起作为转体结构 ， 上部结 转过程中 ，主要要考虑索塔 的受力和拱肋 的受力 ，尤其是风力 的作 构悬臂长 ， 重量轻 ， 桥 台则相反 ， 在设置转轴 中心时 ， 尽可能远离上部 用。 结构方 向， 以求 得 平 衡 ， 如果 还不 平 衡 ， 则 需 在 台后 加 平 衡 重 ； 无 平 衡 在施工工艺上 ，竖转铰 的构造与安装精度 ，索鞍与牵转动力装 重转体 ， 只转动上部结构部分 ， 利用背索平衡 ， 使结构转体 过程中被 置， 索塔和锚 固系统是保证竖转质量 、 转 动顺 利和安全的关键所在。 转体部分始终为索和转铰处两点支承 的简支结构。 国 内 的拱 桥基 本 上 为无 铰 拱 ， 竖 转 铰 是 施 工 临时 构 造 ， 所以 ， 竖转铰 ３ － ３转 体施 工 受 力 的结构与精度应综合考虑满足施工要求 和降低造价 。 跨径较小时 ， 可 转体施工的受力分析 目的是保证结构 的平衡 ， 以防倾覆 ； 保 证受 采用插销式 ，跨径较大时可采用滚轴 。拉索的牵 引系统当跨径较小 力在容许值 内， 以防结构破坏 ； 保证锚 固体系的可靠性 。转体过程历 时， 可采用 卷扬 机牵 引 ； 跨径较 大 ， 要求牵 引力较大 ， 牵引索也 较多 时较短 ， 少则几十分钟 ， 最多不超过一天， 所 以主要考虑施工荷载 。 在 时， 则应采用千斤顶液压同步系统。 大风地 区按常见 的风力考虑 ， 通常不考虑地震荷载和台风影 响， 这主 ３ ． ２平转法。平转法的转动体系主要有转动支承系统 、 转动牵引 要从工期选择来保证。此外 ， 转体结构的变形控制 、 合拢构造与体 系 系 统 和平 衡 系 统 。 转换 也 是 转体 施 工 应考 虑 的 重要 问题 。 转 动 支承 系统 是 平 转法 施 工 的关 键设 备 ，由上 转 盘 和下 转 盘构 桥梁 转 体 施工 是 近 年 出现 的一 种 新 工艺 ，最适 宜在 跨 越深 谷 、 急 成 。上转 盘 支 承 转动 结 构 ， 下 转盘 与 基 础相 联 。通 过上 转 盘 相对 于 下 流及 公 铁 立 交 情 况 下采 用 ，通 过有 平 衡 重 和无 平 衡 重 两 桥 试验 结 果 转盘转动 ， 达到转体 目的。转动支承系统必须兼顾转体 、 承重及平衡 分析 。 桥梁转体施工工艺 ， 无论从技术上和经济上都是可行的和经济 等多种功能 。按转动支承时的平衡条件 ， 转动支承可分为磨心支承 、 的， 特殊桥位
工 程 科 技
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谈桥 梁转体施工工艺 与关键 技术
廖 鑫
（ 大 连 理 工 大 学 土 木 建 筑设 计 研 究 院有 限 公 司道桥 所 ， 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ０ ０ ） 摘 要： 桥 梁转 体 施 工 是 指 将桥 梁 结 构在 非设 计 轴 线 位 置 制 作 （ 浇 注 或拼 接 ） 成形后 ， 通 过 转 体 就 位 的 一 种 施 工方 法 。 它 可 以将 在 障 碍 上 空 的 作 业 转 化 为 岸 上 或 近 地 面 的作 业 。根 据桥 梁 结 构 的 转 动 方 向 ， 它可分为竖向转体施工 法、 水平转体施 工法（ 简称竖转法和平转 法） 以及 平 转 与 竖 转 相 结合 的 方 法 ， 其 中以 平 转 法应 用 最 多 。本 文 论 述 了桥 梁施 工 工 艺 的特 点 、 工 艺流 程 及 施 工 方 法 ， 认 为 此 工 艺为 东北
一
样， 在桥 台（ 单孔桥） 或桥墩（ 多孔桥） 上分别 预制一个转动轴心 ， 以转
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小对滑道面的高差要求越高 。 磨心支承有钢结构和钢筋混凝土结构 。
动 轴 心 为界 把 桥 梁 分 为 上 、 下两部分 ， 上部整体旋转 ， 下 部 为 固定 墩 在 我 国 以采 用 钢 筋 混凝 土结 构 为 主 。上 下 转 盘 弧形 接 触 面 的 混凝 土 台、 基础 ， 这样可根据现场实际情况 ， 上部构造可在路堤上或河岸上 均应打磨光滑 ， 再涂 以二硫化铜或黄油四氟粉等润滑剂 ， 以减小摩擦 预制 ， 旋转角度也可根据地形随意旋转。 系数 （ 一般在 ０ ． ０ ３ ０ ． ０ ６ 之间 ） 。 ２桥梁转体施工工艺的特点 撑脚支撑形式下转盘为一环道 ，上转盘的撑脚有 ４个或 ４个 以 ２ ． １桥梁转体施工工艺适用于跨 径较 大的单孔或多孑 Ｌ 钢筋混凝 上 ， 以保持平转时的稳定。转动过程支撑范围大 ， 抗倾稳定性能好 ， 但 土桥梁施工 。 尤其适用 于跨越深谷 、 水深流急和公铁立交 、 风景胜地、 阻力力矩也随之增大 ， 而且环道与撑脚 的施工精度要求较高 ， 撑脚形 自然保 护 区 等施 工 受 限 制 的现 场 。 式 有 采 用滚 轮 ， 也 有 采用 柱 脚 的 。滚 轮平 转 时 为滚 动摩 擦 ， 摩 阻 力小 ， ２ ． ２ 由于桥梁转体施工是靠结构 自身旋转就位 ，不用吊装设备 ， 但加工困难 ， 而且常因加工精度不够或变形使滚轮不滚。采用柱脚平 并可节省大量支架木材或钢材 。 转时为滑动摩擦 ， 通常用不锈钢板加四氟板再涂黄油等润滑剂 ， 其加 ２ ３ 采用混凝 土轴心转体施工 ， 转体工艺简便 易行 ， 转体重量全 工精度比滚轮容易保证 ， 通过精心施工 ， 已有较多成功 的例子。 部 由桥墩ｆ 或桥台） 球面混凝土轴心承受 ， 承载力大 ， 转动安全 、 平衡 、 第三类支承为磨心与撑脚共 同支 承。大里营立交桥采用一个 撑 可靠 。 脚与磨 心共 同作用的转动体系 ，在撑脚与磨心连线 的垂直方向设有 ２ ． ４可将半孔上部结构整体预制 ， 结构整体性强 ， 稳定性好 ， 更能 保护撑脚。如果撑脚多于一个 ， 则支承点多于 ２ 个， 上转盘类似于超 体现结构的力学性能的合理性。 静定结构 ，在施工工艺上保证各支撑点受力基本符合设计要求比较 ２ ． ５施工工艺 和所用施工机械简单 ， 转体时仅需两盘绞磨 、 几组 困难。 滑 轮 即可 使 上 部 结 构 在 短 时 间 内转 体 就 位 ， 简便 易 行 ， 易于 掌 握 ， 便 水平 转 体 施 工 中 ， 能 否 转动 是 一个 很 关键 的技 术 问题 。一 般 情况 于推广。 下可把启动摩擦系数设在 ０ ． ０ ６～ ０ ． ０ ８之间，有时为保证有足够 的启 ３ 转 体 施 工 法的 关 键技 术 动力 ， 按０ ． １ 配 置 启 动力 。 因此减 小 摩 阻 力 ， 提 高 转 动力 矩 是 保证 平 转 转体施工法 的关键技术 问题是转动设备与转动能力 ，施工过程 顺利实施的两个关键 。 转动力通 常安排在上转盘的外侧 ， 以获得较大 中的结构稳定和强度保证 ， 结构的合拢与体系的转换 。 的力臂 。 转动力可以是推力 ， 也可 以是拉力 。 推力由千斤顶施加 ， 但千
地 区填 补 了桥 梁转 体 施 工 的 空 白。
关键词 ： 桥 梁 转体 ； 施 工 工 艺； 关 键技 术
随着科学技术的不断发展 ， 桥梁无支架施工不断 出现新工艺 ， 转 撑脚支承和磨心与撑脚共同支承三种类型。 体施工就是其 中的一种。桥梁转体施工适用跨越深谷急流 、 难 以吊装 磨心支承由中心撑压面承受全部转动重量 ， 通常在磨心插有定位 的特殊河道 ， 具有节省 吊装费用 ， 安全 、 可靠 、 整体． 陛好等特点。 转轴。为了保证安全 ， 通常在支承转盘周围设有支重轮或支撑脚正常 １ 桥梁 转 体 施 工 工艺 的 工作 原 理 转动时 ， 支 重 轮 或 承重 脚 不 与 滑 道 面接 触 ， 一 旦 有 倾 覆倾 向则 起 支 承 所谓桥梁转体施工工艺的工作原理 ，就像挖掘机铲臂随意旋转 作用。在 已转体施工 的桥梁 中， 一般要求此 间隙从 ２ ２ ０ ｍ ｍ， 问隙越