橋梁轉(zhuǎn)體法施工技術(shù)

1、橋梁轉(zhuǎn)體法施工技術(shù)前言2013年6月20日，交通運(yùn)輸部在國務(wù)院新聞辦舉行的新聞發(fā)布會上公布了國家公路網(wǎng)規(guī)劃（20132030年）。根據(jù)新的規(guī)劃，國家高速公路網(wǎng)將進(jìn)一步完善，在西部增加了兩條南北縱線，成為“71118”網(wǎng)，規(guī)劃總里程增加到了11.8萬km。在高速公路的建設(shè)過程中，一些新的施工方法和施工工藝不斷涌現(xiàn)，尤其是一些新的高速公路建橋方法。這些新方法的應(yīng)用在施工過程中大大降低了工程造價(jià)，加快了施工進(jìn)度，減少了勞動力的投入和對周邊原有交通的干擾。下面將結(jié)合具體工作實(shí)踐，介紹橋梁轉(zhuǎn)體法的施工技術(shù)。一、轉(zhuǎn)體法施工概述橋梁轉(zhuǎn)體施工是指將橋梁偏離設(shè)計(jì)橋位的位置預(yù)先澆筑或拼裝橋體，等到形成整體并具有相

2、應(yīng)的承載力后，可以借助支座水平轉(zhuǎn)動而就位的施工方法。與傳統(tǒng)施工方法相比，采用橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)有著眾多的優(yōu)點(diǎn):采用設(shè)備少、施工工藝簡單、施工速度快、造價(jià)低、安全性高，最適宜在跨越深谷、急流及公鐵立交情況下采用，是當(dāng)前較為成熟的一種橋梁施工技術(shù)。此外，利用該項(xiàng)技術(shù)還可以在保證質(zhì)量的前提下，降低造價(jià)成本，從而達(dá)到橋梁工程投資良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。由于上述種種優(yōu)點(diǎn)，橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)在橋梁工程施工中得到廣泛的的應(yīng)用。二、轉(zhuǎn)體法橋梁施工原理橋梁轉(zhuǎn)體法施工是指橋梁在非軸線位置進(jìn)行混凝土澆筑或者拼裝成型等一系列施工后，橋梁基本成型，之后利用簡單的設(shè)備，以橋墩為支座，采用摩擦系數(shù)較小的滑道或者轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，將橋

3、梁進(jìn)行整體旋轉(zhuǎn)和移動，使其到達(dá)預(yù)先設(shè)計(jì)的位置。其基本原理如下。（1）、一個(gè)整體的橋梁可以看作是一個(gè)體系，在軸心位置上劃分為2個(gè)部分，上部包括上轉(zhuǎn)盤和預(yù)制或現(xiàn)澆的橋梁構(gòu)件，下部包括基礎(chǔ)和下轉(zhuǎn)盤。（2）、在采用轉(zhuǎn)體法施工時(shí)，上部分為需要轉(zhuǎn)動的部分，下部分為固定的部分。上下部分采用特殊的設(shè)備一一轉(zhuǎn)動較連接。在橋梁轉(zhuǎn)動時(shí)，轉(zhuǎn)動鉸的主要作用是減小轉(zhuǎn)動摩擦，以利于轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動結(jié)束后，轉(zhuǎn)動鉸主要將上部的重量傳遞給下部基礎(chǔ)。（3）、體系借助外在動力作用產(chǎn)生的力矩，克服體系內(nèi)部的摩擦阻力，使上部分轉(zhuǎn)動到預(yù)設(shè)的位置，再對橋梁兩端進(jìn)行固定。三、橋梁轉(zhuǎn)體法施工的方法分析（1）、平轉(zhuǎn)法這一方法的轉(zhuǎn)動體系主要有：平衡系統(tǒng)、

4、轉(zhuǎn)動支撐系統(tǒng)和牽引系統(tǒng)。平轉(zhuǎn)法在道橋的施工中，關(guān)鍵的設(shè)備就是支承系統(tǒng)，由支撐轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的上轉(zhuǎn)盤和與基礎(chǔ)相連的下轉(zhuǎn)盤構(gòu)成，通常上轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動來帶動下轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動，以此來達(dá)到轉(zhuǎn)體的效果與目的。按照轉(zhuǎn)動支撐過程中的平衡條件進(jìn)行分類，可分為撐腳支撐、磨心支撐、兩者共同支撐三種。磨心支撐簡單的說就是由中心承壓面來對全部的重量進(jìn)行承受,并且磨心中有相應(yīng)的定位轉(zhuǎn)軸,支撐轉(zhuǎn)盤的周圍也有相應(yīng)的支撐輪與撐腳，以此來協(xié)助支撐，支撐輪與撐腳不會與滑道進(jìn)行接觸，一旦出現(xiàn)傾覆的情況支撐輪和撐腳可以起到支撐的作用，從而保證了轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)的作用，使轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)體過程中保險(xiǎn)、安全。撐腳的下面有不銹鋼滑道，滑道和下轉(zhuǎn)盤相連，和上轉(zhuǎn)盤相

5、連的撐腳有四個(gè)之上，以此來保障平轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定，由于轉(zhuǎn)動的過程中支撐的范圍相對較為廣，阻力也相對增大，所以施工中環(huán)道與撐腳的精度要求較高。采用兩種支撐方式共同支撐的過程中，磨心與撐腳連線的垂直方向應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)撐腳，并對撐腳與支撐點(diǎn)的數(shù)量進(jìn)行充分的考慮，如果撐腳在一個(gè)之上，相應(yīng)的支撐點(diǎn)就應(yīng)該在兩個(gè)之上。相比之下，上轉(zhuǎn)盤應(yīng)該屬于超靜定結(jié)構(gòu)，在進(jìn)行施工工藝的過程中，應(yīng)該保障相應(yīng)的支撐點(diǎn)受力狀況達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，做到這一點(diǎn)具有一定的難度，這就要求不斷減小磨心受到的壓力，以此來保障工程施工的穩(wěn)定性。平轉(zhuǎn)法施工保障平衡的問題是至關(guān)重要的，對于單跨拱橋、斜腿鋼構(gòu)等進(jìn)行平轉(zhuǎn)施工的，應(yīng)該分為平衡重與非平衡重

6、兩種。前者進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)該注意上部結(jié)構(gòu)與橋面轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)的懸臂相對較長，自身的重量也相對較輕，橋臺的結(jié)構(gòu)則與之相反，在對應(yīng)的轉(zhuǎn)軸中心進(jìn)行設(shè)置的過程中，應(yīng)該與上部結(jié)構(gòu)的方向遠(yuǎn)離，以此來保障平衡的效果，如果難以達(dá)到平衡的效果，就應(yīng)該在臺后加平衡重；后者則是對上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)動，再通過背索對其進(jìn)行平衡，以此來保障轉(zhuǎn)體的部分始終為支撐的簡支結(jié)構(gòu)。（2）、豎轉(zhuǎn)法所謂的豎轉(zhuǎn)法通常用于肋拱橋的施工當(dāng)中，拱肋在施工的過程中通常都是在低位進(jìn)行拼裝或者澆筑，之后向上拉升，以此來達(dá)到設(shè)計(jì)的要求與標(biāo)準(zhǔn)，最后對其進(jìn)行合攏，所以豎轉(zhuǎn)體系主要是由牽引系統(tǒng)、拉索以及索塔共同組成。在脫架的過程中，豎轉(zhuǎn)法中的拉索索力相對

7、較大，由于這一過程中的拉索水平角相對較小，所以其所產(chǎn)生的豎向分力也相對較小，同時(shí)，拱肋在脫架的過程中對自身的受力與變形狀況進(jìn)行了有效的解決，以此來實(shí)現(xiàn)多跨支撐到鉸支撐與扣點(diǎn)支撐的過渡。在必要的時(shí)候，還對提升索點(diǎn)的位置配置相應(yīng)的助升千斤頂，以此來保障豎轉(zhuǎn)脫架的順利進(jìn)行，保證施工的質(zhì)量與安全。為了保障豎轉(zhuǎn)體系的施工安全，在進(jìn)行施工方案設(shè)計(jì)時(shí)要全面的考慮與合理的安排，如果支架高、索塔高，那么相應(yīng)的水平交角也就相對較小，其所產(chǎn)生的脫架提升力也就相對較小，這一狀況相對索塔以及拼裝支架的受力程度也就相對較大，使用的材料量也會逐漸加大，反之也是如此。在通過豎轉(zhuǎn)法進(jìn)行施工的過程中，應(yīng)該對索塔的受力狀況進(jìn)行全面

8、研究，尤其是風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的效果對施工的影響。在施工工藝的研究過程中，應(yīng)該注意對豎轉(zhuǎn)法施工的質(zhì)量、安全以及轉(zhuǎn)動的順利程度進(jìn)行重視，這就要求對施工的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的了解與掌握，明確豎轉(zhuǎn)鉸的構(gòu)造以及安裝的精確度，索鞍以及相應(yīng)的牽轉(zhuǎn)動力裝置也應(yīng)該重視?，F(xiàn)階段，我國的橋梁施工通常都是臨時(shí)構(gòu)建相應(yīng)的豎轉(zhuǎn)鉸，并且缺乏鉸拱，這也就難以達(dá)到施工的要求，這就需要對豎轉(zhuǎn)鉸的結(jié)構(gòu)與精度進(jìn)行綜合的考慮，以此來達(dá)到施工的要求。插銷式比較適用于跨徑相對較小的狀況，這一過程中拉索所產(chǎn)生的牽引系統(tǒng)可以通過卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行牽引；滾軸式則適用于跨度相對較大的狀況，這一狀況所產(chǎn)生的牽引力相對較大，牽引索也相對較多，需要通過千斤頂液壓

9、來對其進(jìn)行同步。四、橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)應(yīng)用（1）、項(xiàng)目概況某高速公路橋梁采用鋼結(jié)構(gòu)T型梁，采用250m跨度的轉(zhuǎn)體T形剛構(gòu)。橋基礎(chǔ)采用F1.8m的沖孔灌注樁基礎(chǔ)，樁長243入巖2ml承臺高5ml轉(zhuǎn)體墩墩身為矩形雙壁墩；上部結(jié)構(gòu)采用單箱單室箱梁，箱梁中支點(diǎn)處高4.5m,底寬6m,頂板厚0.3m,腹板和底板厚0.8m；合龍段高1.8m，底寬7m，腹板和底板厚0.5m；同時(shí)采用縱向和橫向預(yù)應(yīng)力。250m跨度的T形剛構(gòu)采用平面轉(zhuǎn)體施工，其中2X40m梁體連同剛壁墩在支架上現(xiàn)澆，在墩身與基礎(chǔ)間設(shè)置轉(zhuǎn)盤，兩幅橋同步逆時(shí)針轉(zhuǎn)體43°27',其余兩邊墩處搭支架原位現(xiàn)澆8m梁段，分別與轉(zhuǎn)體完成后的

10、T構(gòu)在支架上合龍，合龍段長3nl其施工流程是主墩、邊墩鉆孔灌注樁施工一承臺及轉(zhuǎn)體體系結(jié)構(gòu)施工一墩身、邊墩蓋梁施工一箱梁現(xiàn)澆施工一轉(zhuǎn)體一合龍段施工。（2）、轉(zhuǎn)體法施工關(guān)鍵技術(shù)通過工程實(shí)例的施工效果可知，對于橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，其在多孔以及跨徑較大的單孔橋梁中應(yīng)用較為廣泛，特別是對于橋梁穿越風(fēng)景勝地、立交或者自然保護(hù)區(qū)等情況，由于橋梁施工條件受限制，因此主要采取轉(zhuǎn)體施工的方式。實(shí)際上，橋梁轉(zhuǎn)體施工時(shí)不需要采取吊裝機(jī)械設(shè)備，可以直接通過自身的旋轉(zhuǎn)來就位，因此較為顯著地節(jié)約了支架所需要的木材；同時(shí)，轉(zhuǎn)體施工是軸心形式旋轉(zhuǎn)，因此其施工工藝簡單，通過橋墩等軸心受力構(gòu)件來承受荷載，其余橋墩承載力大，所以其轉(zhuǎn)動施工是安全可靠的。另外可以通過整體預(yù)制半孔上部結(jié)構(gòu)來提高轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的整體性以及穩(wěn)定性。在選取轉(zhuǎn)體施工機(jī)械設(shè)備時(shí)，只是需要采用兩盤絞磨、幾組滑輪即可使上部結(jié)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)體就位。在橋梁轉(zhuǎn)體施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)合理分析其施工受力問題。通過分析橋梁轉(zhuǎn)體施工時(shí)的受力狀態(tài)，確保橋梁結(jié)構(gòu)在施工全過程中能受力平衡，防止出現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)傾覆問題；同時(shí)應(yīng)當(dāng)保證施工受力在容許值內(nèi)，以防結(jié)構(gòu)破壞，還應(yīng)當(dāng)確保錨固體系的可靠性。對于橋梁轉(zhuǎn)體施工過程應(yīng)盡可能地控制施工時(shí)間，結(jié)合工程實(shí)踐