論文淺談轉(zhuǎn)體橋梁的應(yīng)用現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)

1、淺談轉(zhuǎn)體橋梁的應(yīng)用現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)摘 要：隨著我國城市交通的發(fā)展，道路立交化已經(jīng)是大勢所趨。尤其是在已修建的公路、鐵路上修建橋梁，每月必須申請多日鐵路 A 類“天窗”內(nèi)方可施工，不但施工進(jìn)度受到道路行車運(yùn)營情況的嚴(yán)重制約，而且也會影響繁忙的道路正常運(yùn)營，同時(shí)也對道路的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。所以轉(zhuǎn)體橋梁施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并在近幾年取得飛速發(fā)展。隨著轉(zhuǎn)體橋梁技術(shù)的大范圍應(yīng)用，其關(guān)鍵技術(shù)成為保障工程質(zhì)量的關(guān)鍵性因素。現(xiàn)對轉(zhuǎn)體橋梁的應(yīng)用現(xiàn)狀與關(guān)鍵的施工技術(shù)進(jìn)行研究，了解這一技術(shù)的發(fā)展情況。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體橋梁梁 現(xiàn)狀 關(guān)鍵技技術(shù)1 轉(zhuǎn)體橋橋梁的概概念橋梁轉(zhuǎn)體施施工技術(shù)術(shù)是指橋橋梁在非非設(shè)計(jì)位位置完成成橋梁上上

2、部結(jié)構(gòu)構(gòu)的施工工，然后后通過轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)體系系使橋梁梁上部結(jié)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)一定角角度后就就位于設(shè)設(shè)計(jì)位置置的一種種施工方方法(平面或或豎向角角度)。該施施工方法法具有結(jié)結(jié)構(gòu)合理理、節(jié)約約材料。施施工設(shè)備備投入少少。施工工安全，不不影響通通航、不不中斷橋橋下通行行等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，所以以該施工工方法發(fā)發(fā)展迅速速應(yīng)用越越來越廣廣泛。尤尤其是對對修建處處于交通通運(yùn)輸繁繁忙、安安全要求求苛刻的的鐵路跨跨線橋。由由于該方方法將在在鐵路上上方的施施工轉(zhuǎn)換換為在安安全區(qū)域域的施工工，不對對鐵路運(yùn)運(yùn)輸產(chǎn)生生安全威威脅，所所以其優(yōu)優(yōu)勢更加加明顯。目目前跨越越鐵路的的橋梁施施工，鐵鐵路部門門一般均均要求采采用該施施工方法法進(jìn)行設(shè)設(shè)

3、計(jì)、施施工。2 轉(zhuǎn)體橋橋梁的應(yīng)應(yīng)用現(xiàn)狀狀為了確保既既有鐵路路的運(yùn)營營安全，盡盡量減少少施工對對既有鐵鐵路運(yùn)輸輸?shù)挠绊戫?，鐵道道部及相相關(guān)鐵路路局在進(jìn)進(jìn)行跨越越既有鐵鐵路橋梁梁方案的的審批過過程中越越來越傾傾向于采采用轉(zhuǎn)體體施工方方案。特特別是跨跨越既有有電氣化化鐵路、繁繁忙客貨貨運(yùn)鐵路路均要求求轉(zhuǎn)體施施工。為為此針對對于采用用轉(zhuǎn)體施施工方案案過程中中保證既既有鐵路路運(yùn)輸安安全如何何使制訂訂的施工工方案更更有針對對性和可可操作性性成為一一個(gè)新的的研究課課題。3 轉(zhuǎn)體橋橋梁施工工的關(guān)鍵鍵技術(shù)在跨鐵路橋橋梁轉(zhuǎn)體體施工法法中，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備備與轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能力是是最為關(guān)關(guān)鍵的技技術(shù)問題題。這一一技術(shù)問問題的突突

4、破能有有效保證證施工過過程中的的結(jié)構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)定，還還能保證證其強(qiáng)度度，有效效的實(shí)施施結(jié)構(gòu)的的合攏，進(jìn)進(jìn)行相應(yīng)應(yīng)體系的的高效轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換。3.1 豎豎轉(zhuǎn)法一般在肋拱拱橋工程程中主要要采用豎豎轉(zhuǎn)法。而而肋拱一一般都是是在底位位澆筑，或或是進(jìn)行行低位拼拼裝之后后再向上上拉升，進(jìn)進(jìn)而使其其達(dá)到相相應(yīng)的設(shè)設(shè)計(jì)位置置，之后后再進(jìn)行行合攏。豎豎轉(zhuǎn)體系系的構(gòu)成成也相對對來說簡簡單一些些，方案案設(shè)計(jì)為為安裝旋旋轉(zhuǎn)支座座搭設(shè)拼拼裝支架架、塔架架，安裝裝扣索、平平衡索起吊安安裝拱肋肋豎轉(zhuǎn)對對接調(diào)整線線形焊接合合龍。其其中，在在脫架時(shí)時(shí)，豎轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的拉索索索力是是最大的的。主要要是由于于在這時(shí)時(shí)候拉索索的水平平角是最最小的，而而其

5、這時(shí)時(shí)產(chǎn)生的的豎向分分力也是是最小的的，而且且肋拱要要實(shí)現(xiàn)從從多跨支支承到鉸鉸支承和和扣點(diǎn)處處索支承承的過渡渡，脫架架時(shí)要完完成架構(gòu)構(gòu)的自身身的變形形與受力力的轉(zhuǎn)化化。依據(jù)實(shí)在施施工工藝藝上，豎豎轉(zhuǎn)鉸的的構(gòu)造與與安裝精精度，索索鞍與牽牽轉(zhuǎn)動(dòng)力力裝置，索索塔和錨錨固系統(tǒng)統(tǒng)是保證證豎轉(zhuǎn)質(zhì)質(zhì)量、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)順利利和安全全的關(guān)鍵鍵所在。國國內(nèi)的拱拱橋基本本上為無無鉸拱，豎豎轉(zhuǎn)鉸是是施工臨臨時(shí)構(gòu)造造，所以以，豎轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉸的結(jié)結(jié)構(gòu)與精精度應(yīng)綜綜合考慮慮滿足施施工要求求和降低低造價(jià)?？缈鐝捷^小小時(shí)，可可采用插插銷式，跨跨徑較大大時(shí)可采采用滾軸軸。拉索索的牽引引系統(tǒng)當(dāng)當(dāng)跨徑較較小時(shí)，可可采用卷卷揚(yáng)機(jī)牽牽引；跨跨徑較大大

6、，要求求牽引力力較大，牽牽引索也也較多時(shí)時(shí)，則應(yīng)應(yīng)采用千千斤頂液液壓同步步系統(tǒng)。3.2 平平轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)動(dòng)支承系系統(tǒng)、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)牽引引系統(tǒng)和和平衡系系統(tǒng)是平平轉(zhuǎn)法中中最主要要的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)體系構(gòu)構(gòu)成。在在平轉(zhuǎn)法法施工中中，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)支承系系統(tǒng)是最最為重要要的設(shè)備備。該系系統(tǒng)主要要由上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤和下下轉(zhuǎn)盤共共同構(gòu)成成。而上上轉(zhuǎn)盤主主要是用用來支承承轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)結(jié)構(gòu)的，相相應(yīng)的下下轉(zhuǎn)盤主主要就是是與基礎(chǔ)礎(chǔ)相聯(lián)。在在運(yùn)轉(zhuǎn)過過程中，憑憑借上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，而而下轉(zhuǎn)盤盤相對不不進(jìn)行轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)體體目的。同同時(shí)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)支承承系統(tǒng)的的作用也也非常突突出，要要有效實(shí)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)體體功能，還還要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)承重平平衡等功功能。依依據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)支承時(shí)時(shí)的

7、平衡衡條件來來分的話話，可具具體的分分為三種種類型：磨心支支承、撐撐腳支承承、磨心心與撐腳腳共同支支承。中中心承壓壓面承受受磨心支支承的全全部轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)重量，一一般都需需要在磨磨心插有有定位轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸。而而一般都都是在支支承轉(zhuǎn)盤盤周圍設(shè)設(shè)有支重重輪，也也有的是是設(shè)有支支撐腳實(shí)實(shí)現(xiàn)其正正常的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，同同時(shí)也要要注意支支重輪或或承重腳腳與不滑滑道面接接觸，以以此來保保證其安安全。如如果發(fā)生生傾覆傾傾向的話話，就可可以發(fā)揮揮其支承承作用。在在已轉(zhuǎn)體體施工橋橋梁中通通常的要要求為間間隙為2-220mmm，而間間隙大小小和滑道道面的高高差要求求成反比比。一般般來說，磨磨心支承承又鋼結(jié)結(jié)構(gòu)和鋼鋼筋混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)。

8、采用用柱腳平平轉(zhuǎn)時(shí)通通常用不不銹鋼板板加四氟氟板再涂涂黃油等等潤滑劑劑來滑動(dòng)動(dòng)摩擦，其其加工精精度相對對棼易保保證，通通過精心心施工的的成功例例子很多多。在水平跨斜斜施工中中，最為為重要的的技術(shù)問問題就是是轉(zhuǎn)動(dòng)問問題。而而在通常常情況下下，其啟啟動(dòng)摩擦擦系數(shù)可可以進(jìn)行行調(diào)設(shè)，如0.060.08之間。有時(shí)也按0.1配置啟動(dòng)力，以此達(dá)到足夠大的啟動(dòng)力。在水平轉(zhuǎn)體施工中，為了保證其順利實(shí)施，最為主要的方法有兩個(gè)：努力減小摩阻力和提高轉(zhuǎn)動(dòng)力矩。一般來說，都是在上轉(zhuǎn)盤的外側(cè)，有效而合理的安排轉(zhuǎn)動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)其較大的力臂。在這里，推力和拉力都可以作為轉(zhuǎn)動(dòng)力，發(fā)揮其作用。其中，推力可以由千斤頂來施加。但是利用千

9、斤頂也有其不足或是劣勢，因?yàn)槠湫谐梯^短。同時(shí)。轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，不能方便、快捷的安裝千斤頂，工作量相對較大，因而，較少的單獨(dú)采用千斤頂實(shí)現(xiàn)頂推平轉(zhuǎn)，從而保證平轉(zhuǎn)的連續(xù)性。般來說，都是使用拉力來提供轉(zhuǎn)動(dòng)力。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)重量較小的時(shí)候，就可以采用卷揚(yáng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。而當(dāng)轉(zhuǎn)體重量比較大的時(shí)候，就采用牽引千斤頂了，依據(jù)工程實(shí)際情況還要輔以助推千斤頂?shù)龋@樣才能在啟動(dòng)時(shí)有效的克服靜摩阻力與動(dòng)摩阻力之間的增量。我們也要注意，平衡問題在平轉(zhuǎn)過程中的重要性。在上部恒載在墩軸線方向基本對稱的結(jié)構(gòu)中，如斜拉橋、T構(gòu)橋以及帶懸臂的中承式拱橋等，基本上部是以橋墩軸心作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心并將轉(zhuǎn)盤設(shè)于墩底以此來降低重心。般來說，平轉(zhuǎn)施工主要分為兩

10、種：有平衡重與與無平衡重轉(zhuǎn)體，這主要是對單跨拱橋以及斜腿鋼構(gòu)等來說的。其上部結(jié)構(gòu)與橋臺起來作為轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，橋臺的重量大，而上部結(jié)構(gòu)則不同，其懸臂長而重量輕。因而在設(shè)置轉(zhuǎn)軸中心的過程中要盡可能的遠(yuǎn)離上部結(jié)構(gòu)方向，這樣才能保證其平。而如果乎衡還不能實(shí)現(xiàn)的話，就應(yīng)該采取一定的措施了，如在臺后加上平衡重。而無平衡重轉(zhuǎn)體也就世在該過程中只轉(zhuǎn)動(dòng)上部結(jié)構(gòu)部分，通過背索平衡來使結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體過程中被轉(zhuǎn)體部分始終為索和轉(zhuǎn)鉸處兩點(diǎn)支承的簡支結(jié)構(gòu)。3.3 跨跨鐵路橋橋梁轉(zhuǎn)體體施工受受力在轉(zhuǎn)體施工工中，進(jìn)進(jìn)行受力力分析才才能有效效的保證證結(jié)構(gòu)的的平衡，才才能預(yù)防防傾覆；需要注注意的是是要保證證受力值值，必須須嚴(yán)格把把控才能能

11、預(yù)防結(jié)結(jié)構(gòu)破壞壞；還有有，要保保證錨固固體系的的可靠性性。般來說說，轉(zhuǎn)體體過程相相對都是是時(shí)間較較短的，結(jié)結(jié)合工程程或是項(xiàng)項(xiàng)目來看看，從幾幾十分鐘鐘至一天天不等。這這樣的話話，就需需要考慮慮其施工工荷載的的問題。如如在大風(fēng)風(fēng)地區(qū)，就就必須依依據(jù)常見見風(fēng)力進(jìn)進(jìn)行考慮慮，般來說說都可以以忽略臺臺風(fēng)影響響，也不不需要考考慮地震震荷載等等特殊情情況。而而這主要要是依據(jù)據(jù)工期，進(jìn)進(jìn)而選擇擇相應(yīng)的的注意事事項(xiàng)以此此來保證證。除此此之外，在在轉(zhuǎn)體施施工中，還還要著重重考慮很很多問題題，如轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)構(gòu)的變形形控制，還還有就是是合攏構(gòu)構(gòu)造與體體系轉(zhuǎn)換換等問題題。4 轉(zhuǎn)體橋橋梁施工工控制要要點(diǎn)4.1 球球鉸(1)

12、 構(gòu)構(gòu)造和布布置 球球鉸承載載能力為為 12200000KNN，分為為上下鋼鋼盤和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸三部部分，鋼鋼球鉸直直徑為 3.8m，厚度度為 400mm，分上上下兩片片，它是是轉(zhuǎn)體施施工的關(guān)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)，制作作及安裝裝精度要要求很高高。定位位中心轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸的直直徑為2700mm。下面面板上鑲鑲嵌四氟氟乙烯片片，上下下面板間間填充黃黃油四氟氟粉。(2) 下下球鉸安安裝 利利用已預(yù)預(yù)埋的定定位鋼骨骨架，安安裝固定定下球鉸鉸。安裝裝時(shí)應(yīng)調(diào)調(diào)整下球球鉸中心心位置及及球面，使使中心銷銷軸的套套管豎直直，使球球面周圈圈在同一一水平面面上，安安裝球鉸鉸過程中中需要使使用水準(zhǔn)準(zhǔn)儀全程程跟蹤量量測球鉸鉸頂口高高程，確確保任

13、意意兩點(diǎn)高高差不大大于 1mmm。用螺螺栓固定定下球鉸鉸時(shí)，應(yīng)應(yīng)使其緊緊固牢靠靠，防止止下球鉸鉸的變形形及錯(cuò)位位，同時(shí)時(shí)蓋住中中心銷軸軸套管口口；檢查查下球鉸鉸安裝無無誤后，澆澆注鉸下下混凝土土。(3) 上上球鉸安安裝 在在中心銷銷軸套管管中放入入黃油四四氟粉，然然后將中中心銷軸軸輕放到到套管中中，放置置時(shí)保證證中心銷銷軸豎直直并與周周圍間隙隙一致。然然后進(jìn)行行下球鉸鉸聚四氟氟乙烯滑滑動(dòng)片和和上球鉸鉸的安裝裝，滑動(dòng)動(dòng)片安裝裝完成后后，各滑滑動(dòng)片頂頂面應(yīng)在在同一球球面上，其其誤差 0.2mmm。在球球面上滑滑動(dòng)片間間涂抹黃黃油聚四四氟乙烯烯粉，使使黃油聚聚四氟乙乙烯粉均均勻充滿滿滑動(dòng)片片之間的的

14、空間，并并略高于于滑動(dòng)片片頂面。整整個(gè)安裝裝過程要要保持球球面清潔潔，不要要將雜物物帶至球球面上。(4) 球球鉸安裝裝要點(diǎn)保持球鉸鉸面不變變形，保保證球鉸鉸面光潔潔度及橢橢圓度；球鉸范圍圍內(nèi)混凝凝土振搗搗務(wù)必密密實(shí)；防止混凝凝土漿或或其它雜雜物進(jìn)入入球鉸摩摩擦部。4.2 頂頂推牽引引系統(tǒng)頂推牽引系系統(tǒng)由牽牽引設(shè)備備、牽引引反力支支座、頂頂推反力力支座構(gòu)構(gòu)成；牽牽引設(shè)備備采用兩兩臺ZLDD1000型1000t連續(xù)千千斤頂作作為牽引引千斤頂頂，兩臺臺普通YCWW1000型1000t千斤頂頂作為啟啟動(dòng)助推推千斤頂頂。牽引引反力支支座布置置于承臺臺以外，用用現(xiàn)澆鋼鋼筋混凝凝土澆筑筑而成，牽牽引索預(yù)預(yù)埋

15、于布布置于上上承臺，上上承臺是是轉(zhuǎn)鉸、撐撐腳與上上轉(zhuǎn)盤相相連接的的部分，又又是轉(zhuǎn)體體牽引索索直接施施加牽引引力的部部位。上上承臺內(nèi)內(nèi)預(yù)埋牽牽引索固固定端采采用P型錨具具，同一一對牽引引索的錨錨固端設(shè)設(shè)置于同同一直徑徑線上并并對稱于于圓心，每每根索的的預(yù)埋高高度應(yīng)和和牽引施施加點(diǎn)的的高度一一致。每每根索埋埋入轉(zhuǎn)臺臺的長度度為2.55m，每根根索的出出口點(diǎn)也也應(yīng)對稱稱于轉(zhuǎn)盤盤中心。牽牽引索外外露部分分應(yīng)圓順順地纏繞繞在上承承臺周圍圍，互不不干擾地地露出于于上承臺臺，在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體前做做好保護(hù)護(hù)措施。頂頂推力施施加于撐撐腳，反反力支座座為保險(xiǎn)險(xiǎn)腳。兩兩臺連續(xù)續(xù)千斤頂頂分別水水平、對對稱地布布置于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤兩側(cè)

16、側(cè)的同一一平面內(nèi)內(nèi)，千斤斤頂?shù)闹兄行木€必必須與上上轉(zhuǎn)盤外外圓相切切，中心心線高度度與上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤預(yù)埋埋鋼絞線線的中心心線水平平，同時(shí)時(shí)要求兩兩臺千斤斤頂?shù)缴仙限D(zhuǎn)盤的的距離相相等。4.3 平平衡穩(wěn)定定在完全拆除除施工支支架的情情況下,轉(zhuǎn)動(dòng)體體最好擁擁有良好好的自動(dòng)動(dòng)平衡功功能(或進(jìn)行行配重平平衡),拆除施施工支架架后,可能會會出現(xiàn)以以下情況況：轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)體的不不平衡力力矩大于于其球鉸鉸摩阻力力，或轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)體的的不平衡衡力矩小小于其球球鉸摩阻阻力。一一旦發(fā)生生前者所所描述的的這種情情況，表表明拆除除支架后后,在不平平衡力矩矩發(fā)揮作作用的情情況下,轉(zhuǎn)動(dòng)體體可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。在橋橋梁施工工過程中中，為了了實(shí)現(xiàn)橋橋梁轉(zhuǎn)體體施工的的安全性性,必須要要在施工工之前,提出相相應(yīng)的施施工決策策與計(jì)劃劃，有利利于為橋橋梁轉(zhuǎn)體體施工提提供依據(jù)據(jù)?？刂浦乒袄咔姆€(wěn)穩(wěn)定性也也是橋梁梁轉(zhuǎn)體施施工中的的關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)，在施施工時(shí)， 拱肋穩(wěn)穩(wěn)定性可可以依據(jù)據(jù)施工監(jiān)監(jiān)控與計(jì)計(jì)算得以以實(shí)現(xiàn)。利利用限元元程序?qū)κ┕な苁芰M(jìn)行行分析，同同時(shí)，在在