桥梁转体施工方法及应用.doc

桥梁转体施工方法及应用1.0概述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。桥梁转体法施工与传统施工方法相比具有如下优点：（1）施工所需的机具设备少、工艺简单、操作安全。（2）具有结构合理受力明确力学性能好。（3）转体法能较好地克服在高山峡谷、水深流急或经常通航的河道上架设大跨度构造物的困难尤其是对修建处于交通运输繁忙的城市立交桥和铁路跨线桥其优势更加明显。（4）施工速度快、造价低、节约投资。在相同条件下拱桥采用转体法与传统的悬吊拼装法、桁架伸臂法、搭架法相比经济效益和社会效益十分显著。如用转体法修建的湖南资兴市游垅桥与用悬吊拼装法和搭架法相比造价降低了11.5～17.4％。2.0转体施工法的关键技术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中的结构稳定和强度保证结构的合拢与体系的转换。2.1竖转法竖转法主要用于肋拱桥拱肋通常在低位浇筑或拼装然后向上拉升达到设计位置再合拢。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在提升索点安置助升千斤顶。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用。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。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则应采用千斤顶液压同步系统。2.2平转法平转法的转动体系主要有转动支承系统、转动牵引系统和平衡系统。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、撑脚支承和磨心与撑脚共同支承三种类型。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作用。在已转体施工的桥梁中一般要求此间隙从2～20mm间隙越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。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系数（一般在0.03～0.06之间）。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。当转体结构悬臂较大抗倾覆稳定要求突出时往往采用此种结构广州丫髻沙大桥平转就采用了此体系。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困难。广州丫髻沙大桥原采用多撑脚与磨心共同受力体系后考虑到这种困难减小了磨心受压的比例使其蜕化为撑脚体系。水平转体施工中能否转动是一个很关键的技术问题。一般情况下可把启动摩擦系数设在0.06～0.08之问有时为保证有足够的启动力按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还辅以助推千斤顶用于克服启动时静摩阻力与动摩