谈桥梁有平衡重的平面转体和无平衡转体施工技术
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【摘要】有平衡重的平面转体施工，包括制作底盘、制作上转盘、试转上转盘至预定轴线位置布置、浇筑背墙、浇筑主拱圈上部结构、张拉脱架、转体合龙、封上下盘、封拱顶、松拉杆等。无平衡重的转体施工包括转动体系施工、锚旋系统施工、转体施工、合龙卸扣施工。
桥梁转体施工是在河流的两岸利用地形或使用简便的支架先把半桥预制完成后，以桥梁结构的桥墩（台）本身为转动体，用一些机具设备，分别把两个半桥转体到桥位轴线位置或再浇筑合龙段成桥。转体的方法可分成平面转体、竖向转体或平竖结合转体，平面转体又可分为有平衡重转体和无平衡重转体。
这种转体施工的特点是转体重量大，施工关键是转体。将数百吨重的转动体系顺利、稳妥地转到设计位置应靠正确的转体设计、制作灵活可靠的转体装置、布设牵引驱动系统等措施实现。这种转体拱桥的施工程序有以下几个方面：
1.1 制作底盘（以钢球缺铰为例）。
底盘设有轴心和环形轨道板，轴心起定位和承重作用。磨心顶面上的球缺形钢铰及上盖要加工精细，使接触面达70％以上。钢铰与钢管焊接时，焊缝交错间断并辅以降温，避免变形。轴心定位要反复核对，轨道板要求高差为士lmm。要重视板底与混凝土接触密实。
1.2 制作上转盘。
在轨道板上按设计位置放好承重滚轮，滚轮下面垫有2mm～3mm 厚的小薄铁片，在上盘转动后此铁片就可取出，这就能在滚轮与轨道板间形成2mm～3mm 的间隙。这是保证转动体系的重量压在磨心上而不压在滚轮上的重要措施。它还可用来判断滚轮与轨道板接触的松紧程度，调整重心。
滚轮通过小木盒保护定位后，以砂模或木模作底模，在滚轮支架顶板面涂以黄油，在钢球铰上涂以二硫化钥作剂，盖好上铰盖并焊上锚筋，绑扎上盘钢筋，预留灌封盘混凝土的孔洞，就可浇筑上盘棍凝土。
1.3 试转上转盘至预定轴线位置布置。
牵引系统的锚旋及滑轮，试转上盘要求主牵引索基本在一个平面内。上转盘混凝土强度达到设计要求后，在上转盘前方或后方配临时平衡重，将上盘重心调到轴心处，牵引上转盘到预制拼装上部构造的轴线位置。试转能够检查、试验整个转动牵引系统，也是正式开始上部结构施工前的一道工序。为使牵引系统能够供正式转体时使用，布置转向轮时要使其连线通过轴心且与轴心距离相等，使正式转体时的牵引力也是一对平行力偶。
1.4 浇筑背墙。
上转盘试转到上部构造预制轴线位置后就可以准备浇筑背墙。背墙一般是重量较大的实体，为使新浇筑的背墙与原上转盘形成一体，要有坚固的背墙模板支架。为保证墙止部截面的抗剪强度，要尽可能，防止在此处留施工缝；若必须留，也要使所留斜面往外倾斜。也可用竖向预应力来确保该截面的抗剪要求。
1.5 浇筑主拱圈上部结构。
利用两岸地形作支架土模，还可采用扣件式钢管作为满堂支架，可以节约木材。为避免混凝土收缩和支架不均匀沉降导致的裂缝，浇半跨主拱圈时要按规范留施工缝。主拱圈也可以使用简易支架，用预制构件组装的方法形成。
1.6 张拉脱架。
在主拱圈棍凝土实现设计强度后，就可安装拉杆钢筋、张拉脱架。为确定拉杆的安全可靠，每根拉杆钢筋都要进行超荷载10％的试拉。张拉前要先张拉背墙的竖向预应力筋，再张拉拉杆。在操作中要反复张拉二～三次，使每根钢筋受力均匀。为避免横向失稳，要求两台千斤顶的张拉合力要在拱桥轴线位置，不可偏心。
通过张拉，要将支承在支架、滚轮、支墩上的上部结构与上转盘、背墙全部连接成转动体系，之后脱离其支承，形成悬空的平衡体系支承在轴心铰上。这是非常重要的工序，它会检验转体阶段的设计和施工质量。在拱圈全部脱离支架悬空后，上转盘背墙下的支承钢木楔也陆续松脱，按照楔子与滚轮的松紧程度加片石调整重心，或用千斤顶辅助拆除全部支承楔子，让转动体系悬空静置一天，观测各部位的变形异常与否，并检查牵引体系等，在确认无误后，就可开始转体。
1.7 转体合龙。
将第一次试转时的牵引绳按相反的方向重新穿索、收紧，就可开始正式转体。为了使其平稳转体，控制角速度0.5°/min 。快合龙时，为避免转体超过轴线位置，应使用简易的反向收紧绳索系统，用手拉葫芦拉紧后慢慢放松，并在滚轮前以微量松动木楔的方法逐渐就位。
在轴线对中后，要进行拱顶高程调整，在上、下转盘之间用千斤顶实现拱顶升降，要将前后方向的滚轮先拆除，并在上、下转盘四周用混凝土预制块楔紧、楔稳，保证轴线位置不变化。拱顶最后的合龙高程要考虑桥面荷载及混凝土收缩、徐变等因素导致的挠度，留够预拱度。
1.8 封上下盘、封拱顶、松拉杆。
封盘混凝土的坍落度宜选用17cm～20cm , 各边要宽出20mm。灌注的混凝土要从四周溢流，上、下盘间密实。封盘后接着浇筑桥台后座，在后座达到设计要求强度后就可选择夜间气温较低时浇筑封拱顶接头混凝土，等它实现设计要求后，拆除拉杆，实现桥梁体系的转化，完成主拱圈的施工。这就是常规的拱上建筑施工和桥面铺装。
2 无平衡重的转体施工
这种施工是将有平衡重转体施工中的拱圈扣索拉力锚在两岸的岩体中或利用边跨的自重构成平衡体，节省庞大的平衡重。而因锚旋的要求，此施工方法适合于山区地质条件好或跨越深谷急流处建造大跨桥梁时选用。无平衡重转体施工程序如下：
2.1 转动体系施工内容。设置下转轴、转盘及环道，设置拱座与预制拱箱，预制前需搭设必要的支架、模板，设置立柱，安装锚梁、上转轴、轴套、环套，安装扣索。
这些施工一般要保证转轴、转盘、轴套、环套的制作安装精度及环道水平高差的精度，应做好安装完毕到转体前的防护工作。
2.2 锚旋系统施工内容。制作桥轴线上的开口地锚，设置斜向洞锚，安装轴向、斜向平撑，尾索张拉，扣索张拉。
其中，锚旋部分的施工要安全可靠，要确保安全。尾索张拉在锚块端进行，扣索张拉在拱顶段拱箱内进行。张拉时，应根据设计张拉力分级、对称、均衡加力，应注意锚旋和拱箱的变形、位移和裂缝，如果发现不正常要分析研究，处理后再实施施工，直至拱箱张拉脱架。
2.3 转体施工。正式转体前要对桥体各部分进行系统的全面检查，合格后才可转体。拱箱的转体是靠上、下转轴事先预留偏心值形成的转动力矩实现，起动时放松外缆风索，转到距桥轴线约60°时开始收紧内缆风索，索力逐渐增大，而要控制在20kN 以下，再转不动要以千斤顶在桥台上顶推马蹄形下转盘。为使缆风索受力角度合理，可设置2 个转向滑轮。缆风索走速在启动时适合选用0.5～0.6m/min；通常行走时适合选用0.8～1.0m/min 。
2.4 合龙卸扣施工。转体就位时，如拱顶合龙端存在高差，可张紧扣索提升拱顶、放松扣索降低拱顶调整到设计位置。封拱在低温时进行。先用八对钢楔楔紧拱顶，焊接主筋，顶埋铁件，先封桥台拱座混凝上，然后，浇封拱顶接头混凝土。在混凝土达到70％的设计强度后，就可卸扣索：卸索要对称、分级进行。