桥梁转体施工方法浅析

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摘要： 桥梁转体施工可以将在障碍上空的作业转化为岸上或近地面的作业。它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。根据桥梁结构的转动方向，可分为水平转体施工法、竖向转体施工法（简称平转法和竖转法）以及平转与竖转相结合的方法，其中以平转法应用最多。

Abstract： Bridge swivel construction can transform air work into shore work or near-surface work. It refers to manufacturing （pouring or jointing） the bridge structure not in the deigned axis position and then put the structure in place through swivel. According to the swivel direction， it can be divided into horizontal swivel construction method and vertical swivel construction method （horizontal method and vertical method for short） as well as the combination of the two. The horizontal method is the most widely used.

关键词： 桥梁；转体；施工方法；应用

Key words： bridge；swivel；construction method；application

中图分类号：U227.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）28-0139-02

0 引言

随着现代桥梁的快速发展，桥梁的跨径越来越大，施工方法也多种多样，越来越先进。桥梁的上部结构又称为桥跨结构，是线路中断时跨越障碍物的主要承重结构。转体施工方法就是随着科技的进步，制造业、材料科学、机械等领域的发展而产生的。随着转体施工工艺的改进，转动构造的磨擦系数逐渐减小，而牵引能力逐步提高。这套施工工艺逐步被应用在国内斜拉桥和刚构桥施工中，而且应用范围也从山区逐步拓展到平原地区，特别是跨越线桥的施工。

1 转体施工方法的优点

桥梁转体法施工与传统施工方法相比，具有如下优点：①结构合理、受力明确、力学性能好。②施工所需的机具设备少、工艺简单、操作安全。③支持快速施工，成本投入少。在同等施工条件下，拱桥应用转体施工工艺施工，无论是经济效益，还是社会效益，都优于搭架法、悬吊拼装法以及桁架伸臂法等工艺流程。而且在实际应用中，采用转体法施工的某大桥，其工程造价比采用其他工艺施工时节省了11.5～17.4%。④采用传统施工工艺在高山峡谷或水深流急的河道上开展跨桥施工，工序繁琐，操作难度大，而且影响正常通航。转体施工工艺很好的解决了这些问题，而且在城市立交桥或铁路跨线桥施工中的优势更加凸显。

2 转体施工工作原理

竖转施工原理是：将桥体从跨中分成两个半跨，在桥轴方向的河床上（组合结构在梁上）设支架、驳船等预制梁部（拱），在待转桥体的岸端设铰，在桥台或台后临时架设支撑提升系统，通过卷扬机回收提升牵引绳，将桥体竖转至合拢位置连接合龙，封固转铰，完成竖转施工。

平转转体施工的原理是：将桥体（主要是上部构造）整孔或从跨中分成两个半跨，在桥位外（横向）利用两岸（侧）地形搭设支架（或设胎）预制。在桥墩（或台）底部设置转动体系，将待转桥体，通过张拉锚扣体系实现脱架和对于转轴的重力平衡，再以适当动力（卷扬机、千斤顶等）牵引转盘，将桥体平转至合拢位置，浇筑合拢段接头混凝土，封固转盘，完成平转施工。

平转法主要使用于斜拉桥、刚构梁式桥、钢筋混凝土拱桥和钢管拱桥。竖转法主要用于钢架拱、混凝土拱肋、钢筋混凝土拱等。

3 转体施工方法

3.1 平转施工

3.1.1 拱式结构的转体施工

拱桥采用转体法施工，大都选择单扣点。扣索力与转体阶段拱推力大致相同，拱肋内力状态较好，且易于控制。我们在判断结构是否符合设计要求时，通常先对扣索力和拱肋的几何变形进行观测。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。转体前需要做的准备工作有三点：①检查转盘和结构各主要受力部位是否存在变形或裂缝现象；②检查转体牵引系统所用锚具能否正常使用；③将转盘和拱架上的支撑点拆除，转体范围内不允许有障碍物，以确保有足够转体空间。钢索牵引是常见的转体施工工艺，除此之外也可以通过千斤顶顶推上下转盘使其转动。应严格控制转速均匀，在转体过程中，避免加速度导致的冲击力过大。如采用钢索牵引，为避免启动时因冲击过大引发意外事故，所以安全稳妥的操作步骤应该是先通过千斤顶顶推上下转盘启动，然后通过钢索牵引转动。转体接近合龙位置时，由观测人员精密观测拱顶轴线，要缓慢减速，转体就置后停止。为避免转盘被风等推动移位，必须对转盘进行固定。最后封固转盘，也就是将上下盘钢筋和剪力加强设施联结，浇筑混凝土填封，使桥台整体化。

3.1.2 其他桥型的转体施工

钢架桥、斜拉桥等结构本来就是一个完整的悬臂结构，因此没必要再加设扣索。转体施工，先要结合结构特点配置体系的平衡重，使其形成一个以转轴为中心的转动体系。待转体到位合龙再逐项完成其他的工序。在此类转体施工中，结构本身也充当了施工设施，在地形、环境等条件符合施工要求的情况下采用转体施工所带来的经济效益是相当可观的。

3.2 竖转施工

竖转法施工工艺流程：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。

3.3 竖转与平转相结合的施工

有的桥位处于高山峡谷中，可充分利用峡谷地貌搭设简单支架，运用平转法开展桥体施工。平转法不适用于地形较平坦，河道宽阔的桥位，因此可将平转法与竖转法有机整合开展桥体施工。这套施工方案不但丰富了转体施工理论，而且大幅提升了转体施工工艺的应用率。运用竖转法施工，将以往必须高空拼装拱肋的工序转为在低矮支架上进行，通过平转来跨越障碍物。该方案主要是拱桥在航道、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。

4 转体施工的关键技术

4.1 转动支承系统是转体施工的关键设备

转动支承系统分为上、下转盘两大构造。上、下转盘相对运动促使系统转动。需要注意的是，转体支承体系应兼顾转体、承重、平衡等多项功能。

转动系统构造形式之一见图1。

4.2 转动牵引系统是转动施工能否成功的关键技术

转动牵引系统由牵引力与摩擦阻力两个因素决定，所以提高转动力矩，减小摩擦阻力是保证转动顺利实施的两个关键。通常将启动摩擦系数设定在0.06-0.08之间，转动力通常设定在上转盘的外侧，以获得较大的力臂。

4.3 平衡系统是转动施工中需要解决的关键问题

对于转体结构在轴线方向基本对称的结构，一般以桥墩中心为转动中心，为使重心降低，通常将转盘设在墩底。对于非对称结构，分为有平衡重和无平衡重两种方法。无平衡重实际是通过背索来实现平衡的。

5 结束语

运用转体施工法开展桥体施工，不仅结构合理、受力明确，而且能在不影响交通和工程质量的前提下节省建材，提高作业效率，在桥梁建设中大量推广应用，今后也必将在我国桥梁建设中取得更好的经济效益和社会效益。在施工中，应不断总结施工经验，更好的保证转体施工桥梁的质量。

参考文献：

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[2]方同晓.浅析悬臂灌浇筑法在混凝土连续梁桥施工中的应用[J].桥梁工程，2010（7）.

[3]张明.桥梁转体施工[J].山东科技，2009，7.