桥梁转体施工
2015-04-13
为适应山区建桥，在20世纪70年代，我国进行了桥梁转体施工工艺的研究，并顺利完成了第一座钢筋混凝土箱形肋拱转体施工实验桥。其后，转体施工得到了广泛的推广应用，解决了在山区河道以及谷深流急地区建桥的难题，是桥梁施工方法上的一座里程碑。
1概述
桥梁转体施工是利用桥梁结构本身及结构用钢做施工设施，利用摩擦系数很小的滑道及合理的转盘结构，以简单的设备将在两岸预制拼装的庞大结构整体旋转到位，安装合龙。这种施工方法可以将在障碍上空的作业转化为岸上或近地面的作业，降低了施工难度，而且随着新材料的发展、施工阶段结构轻型化的不断深入、转体施工工艺的日臻成熟，转体施工也取得了较好的技术经济效益。
2平转施工
2.1拱式结构的转体施工
拱式结构的转体施工中，扣索多选用单扣点，由于其扣索力基本接近于转体阶段拱的推力，拱肋内力状态良好，也易于控制。扣索张拉分级进行，并分级观测结构内力和挠度，直至拱肋脱架。观测的扣索力与拱肋的几何变形，是判断结构正常与否并进行调整的主要依据。
进行转体之前，首先应该观测并记录上转盘及结构各主要受力部位的裂缝、变形。其次，检查转体牵引系统的工具、锚具是否完好。最后拆除转盘上、拱架各支撑点，清除转体范围内障碍物，为转体创造良好的空间环境。
转体施工常采用钢索牵引转动，或者用千斤顶直接在上下盘间顶推转动。应当注意采用钢索牵引时，必须先用千斤顶直接顶推启动后，再用钢索牵引转动，防止冲击过大，发生危险。在转体过程中，应严格控制转速均匀，避免加速度导致的冲击力过大。转体接近合龙位置时，要缓慢减速，并由观测人员精密观测拱顶轴线，直至转体顺利就位。此时，应适当将转盘固定，防止风或其他因素产生位移。最后，进行转盘封固，即联结上下盘钢筋以及剪力加强设施，浇筑填封混凝土，使桥台整体化。
2.2其他桥型的转体施工
钢架桥、斜拉桥等由于结构本身就是一个完整的悬臂结构，故无需另设扣索。采用转体施工时，首先根据结构特点配置体系的平衡重，使转动体系的中心在转轴中心。转体到位合龙后，再按施工程序完成其后的各项施工。这类桥梁的转体施工，充分利用了结构本身作为施工设施，当地形等条件适合时，采用这种施工工艺会产生较大的经济效益。
3竖转施工
竖转体系一般由起吊系统、索塔、平衡系统和旋转支架组成，竖转的拉索索力由于在转体脱架时拉索的水平角最小，产生的竖向分力也最小，因此这时索力最大，为保证竖转顺利脱架，需在提升所点安置助推的千斤顶。
竖转法施工工艺的流程：安装旋转支座―搭设拼装支架、塔架，安装扣索、平衡索―起吊安装拱肋―竖转对接―调整线形―焊接合龙。对于季节性河流或者河流水深较浅搭设支架不困难的河流，常采用搭设简单支架组拼和现浇拱肋；而对于通航河流，可采用工厂制造，浮船浮运至桥轴线上，在拱脚安装转动铰，利用扣索的牵引将结构竖向旋转至设计标高，跨中合龙完成安装。
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，索塔与锚固系统是保证竖转质量、转动顺利和安全的关键，国内的拱桥大多为无铰拱，竖转铰是临时构造，所以在考虑满足施工精度以及要求的基础上，还应降低造价。跨径较小时可采用插销式，跨径较大时可采用滚轴。拉索的牵引系统在跨径较小时采用卷扬机牵引，跨径较大时可采用千斤顶液压同步系统。
另外，转体施工在保证旋转支座制作安装精度满足要求的同时，还要在适当部位涂抹润滑油以减小支座的摩擦阻力；加强扣索、地锚系统、缆风索的设计施工，保证安全可靠且不会在转体过程中被拉断或者拔出；因为转体工程中拱肋内力随竖转角度不断变化，因此要求拱肋具有足够的强度、刚度和稳定性；索塔要因地制宜选用合适的形式、材料，索塔高水平角大，脱架提升力相对小，但是索塔受力也大，材料也多；合理选用卷扬机等施工机械，防止起吊作业时出现卡缆和吊索跳动等现象。
4竖转与平转相结合的施工
对于山区的深谷高桥、两岸陡峻预制场地狭窄的桥位，利用两岸地形搭设简单支架，采用平转施工法具有优越性。当跨越宽阔河流及桥位地形较平坦时，由于采用平转施工难以有效利用地形，常采用竖转与平转相结合的施工方法。即通过竖转将组拼拱肋的高空作业变为在低矮支架上拼装拱肋的低空作业，通过平转完成障碍物的跨越。这种方法主要是拱桥在航道、峡谷、道路两侧预制拼装主、边拱肋，然后用若干同步千斤顶，借助一系列辅助转体机构，先竖转再平转或先平转再竖转使拱肋在桥轴线上合龙。竖转和平转相结合的施工方法不仅增加了转体施工的应用范围，而且标志着转体施工的日益成熟。
5结束语
桥梁转体施工具有结构合理、受力明确、节约施工用材、减少施工设备、不中断交通、保证施工质量、提高作业效率等优点，转体施工法在桥梁建设中的大量推广应用，必将在我国桥梁建设中取得更好的经济效益和社会效益。
