浅谈桥梁转体施工
2015-06-05
桥梁转体法施工，是指在桥轴线转离设计桥位的地方将桥梁主体浇筑或组装成型后，借助动力装置将其转动至设计桥位，再进行合拢的一种施工方法。具有安全、可靠、费用低、工期短、适用范围广等特点，常用于跨既有线路或跨越大河及山谷等地段的桥梁施工。
1桥梁转体施工方法的工作原理
桥梁转体施工方法通常分为竖直转体法和水平转体法。
竖直转体法主要是在较低位置进行浇筑，再逐渐将其向竖直方向拉伸至设计位置，然后合拢的施工方法。此方法目前应用面较窄，一般只用于肋拱桥。这种施工方法在跨径较大时，其转动作业的控制难度较大。
现今桥梁施工中应用较为广泛的是水平转体法，该法是在桥墩（或桥台）上预制一个转动轴心，转动轴心下部固定，上部施工完成后整体水平旋转到设计桥位的方法。该方法应用广泛，在T构桥、拱桥、钢桁梁桥及斜拉桥等桥梁施工上均有采用。
2桥梁转体施工方法的发展历史
最早应用的桥梁转体方法是竖直转体法。上世纪四十年代，法国利用竖直转体法建造了世界上第一座转体桥，随后各国均有应用此法建造的桥梁（如：意大利的多姆斯河桥，德国的阿根托贝尔桥等）。水平转体法最早出现是在1976年建成的奥地利维也纳机场多瑙河桥，此后世界各国也都相继用此法建造过桥梁（如：比利时的本·艾因桥等）。我国是从上世纪70年代始研究转体施工技术的，最早采用转体法施工的是我国四川省遂宁县跨径77米的钢筋混凝土箱肋拱。随后我国桥梁施工中多次采用该方法，如：四川涪陵乌江大桥、四川绵阳桥、江西贵溪跨线桥、山东大里营立交桥、广西鸳江拱桥等。
3水平转体法施工方法
目前我国进行转体施工的桥梁大部分采用的是水平转体施工，所以在这里详细介绍水平转体法。
水平转体法又称平转法，其核心为完成桥墩（或桥台）上部转体到位的转动体系。目前常用的转体体系主要由转动牵引部分、转动支撑部分和平衡部分（平衡部分视情况可不采用）构成，其中转体支撑部分是该体系的关键部分。转体支撑部分由上转盘和下转盘构成。上转盘是用来承受全部转动体系重量，并通过凹凸形球面将重量传递于下转盘上。下转盘与基础相连且固定不动，用来承受上部转体体系的全部重量。桥梁通过下转盘固定不动，上转盘相对下转盘转动而完成转体。
3.1转盘及上部结构施工
转盘可以采用钢转盘和钢筋混凝土转盘等多种形式，钢筋混凝土转盘因其结构简单、造价低廉在施工中应用较多，所以我们主要介绍钢筋混凝土转盘。
转盘体系的下转盘坐落在基础上，采用承受集中荷载能力较强的钢筋混凝土结构，长和宽与上转盘相同以便利于合拢后进行整体浇注。下转盘主要部件为球铰，球铰为钢筋混凝土凸形球面。为了确保转体体系灵活平稳，安全可靠，球铰浇注施工时要求球面坚实、光滑圆顺。
铰盖为凹形球面构造，与下转盘凸形球面的球铰共同组成完成转体的传动结构。为了保证铰盖与球铰具有吻合的弧面，铰盖需在球铰上浇筑，但浇注时要注意与球铰分开，一般在球铰表面铺设塑料薄膜，塑料薄膜包裹时要紧贴表面，不能产生皱折，待铰盖混凝土强度达到设计值的80%后撤去薄膜。隔膜撤除后对不平整处进行磨光处理，直至球铰与铰盖的有效接触面积达到总接触面积的90%以上，然后在球铰与铰盖之间均匀涂抹润滑油，以减小摩擦系数。润滑剂一般使用二硫化铜或黄油四氟粉等。最后将铰盖与上转盘联为一体，在转体过程中起到传力、传动作用。
在非设计轴线位置进行上部结构的施工。上部结构施工的进度可视转体体系轴心承载能力大小而定。轴心承载能力大的，可完成部分桥面系工程后再进行合拢。对于无平衡配重的，可用安装上部结构的多少来调整转动体系平衡；对于有平衡配重的，宜在合拢后进行桥面施工。
3.2转体合拢
上部结构预制、连接完成后，进入转体合拢阶段。为了使转动轴心以上部分整体平衡转动，有平衡重转体时应详细计算配重量。同时为了防止转体时发生倾斜，在上下转盘间加设“保险脚”来防止倾斜。
转体动力装置由主控台、千斤顶、牵引索和反力墩组成。采用的千斤顶型号视转体力学计算所得千斤顶推力数值而定。转体时在下转盘对称布置两台(为稳妥起见，一般还应布置几台助推千斤顶，作为初始起动牵引的动力储备)，通过穿过千斤顶的牵引索将力传递给上传盘，千斤顶的底座支撑混凝土反力墩上。正式转体前要进行试转，其主要目的是检测整个转动体系状况，确定转动启动的最大力矩，并得出转盘摩擦系数。试转时还要测试系统一次点动时结构转动的弦线距离，为正式转体后期精确定位提供数据。正式转体时，启动系统后两侧千斤顶需同时等速加力，推动上转盘及上部结构转动。一个行程结束后同时卸载两侧千斤顶，调整千斤顶位置至上转盘转动的切线方向，再启动系统继续顶推。如此反复，直至桥梁转到设计位置。
转体合拢时要注意转动的平稳和匀速，并要用一起进行中线和标高控制。转体过程中如出现两端的标高变化较大时，应立即停止转体并采用朝标高上升的一端加载的措施，直至标高恢复正常后再继续转体。转体就位后，要对中线和标高进行检查，确认无误后焊接接头钢筋，并浇筑接头混凝土。最后在接头混凝土达到强度后，封闭上下转盘，完成转体施工作业。
4结束语
桥梁转体施工技术目前在我国桥梁建设中应用广泛，桥梁建设者在桥梁转体施工中也积累了大量的经验。如今桥梁转体施工技术在我国已经相当成熟，具有很高的推广价值。在我国未来的桥梁建设中，转体施工技术将发挥越来越大的作用。
