何忠舟

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽 550008）

0 引言

2013年6月20日，交通運輸部在國務(wù)院新聞辦舉行的新聞發(fā)布會上公布了《國家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013—2030年）》。根據(jù)新的規(guī)劃，國家高速公路網(wǎng)將進一步完善，在西部增加了兩條南北縱線，成為“71118”網(wǎng)，規(guī)劃總里程增加到了11.8萬km。在高速公路的建設(shè)過程中，一些新的施工方法和施工工藝不斷涌現(xiàn)，尤其是一些新的高速公路建橋方法。這些新方法的應(yīng)用在施工過程中大大降低了工程造價，加快了施工進度，減少了勞動力的投入和對周邊原有交通的干擾。下面將結(jié)合具體工作實踐，介紹橋梁轉(zhuǎn)體法的施工技術(shù)。

1 轉(zhuǎn)體法橋梁施工原理

橋梁轉(zhuǎn)體法施工是指橋梁在非軸線位置進行混凝土澆筑或者拼裝成型等一系列施工后，橋梁基本成型，之后利用簡單的設(shè)備，以橋墩為支座，采用摩擦系數(shù)較小的滑道或者轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，將橋梁進行整體旋轉(zhuǎn)和移動，使其到達預(yù)先設(shè)計的位置。其基本原理如下。

（1）一個整體的橋梁可以看作是一個體系，在軸心位置上劃分為2個部分，上部包括上轉(zhuǎn)盤和預(yù)制或現(xiàn)澆的橋梁構(gòu)件，下部包括基礎(chǔ)和下轉(zhuǎn)盤。

（2）在采用轉(zhuǎn)體法施工時，上部分為需要轉(zhuǎn)動的部分，下部分為固定的部分。上下部分采用特殊的設(shè)備——轉(zhuǎn)動鉸連接。在橋梁轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動鉸的主要作用是減小轉(zhuǎn)動摩擦，以利于轉(zhuǎn)動；轉(zhuǎn)動結(jié)束后，轉(zhuǎn)動鉸主要將上部的重量傳遞給下部基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)動鉸如圖1所示。

（3）體系借助外在動力作用產(chǎn)生的力矩，克服體系內(nèi)部的摩擦阻力，使上部分轉(zhuǎn)動到預(yù)設(shè)的位置，再對橋梁兩端進行固定。水平間隙為2mm，保險腿頂部與上轉(zhuǎn)盤間豎向間隙嚴(yán)格控制在5 mm以內(nèi)。

圖1 轉(zhuǎn)動鉸示意圖

（2）轉(zhuǎn)體牽引體系

本橋的平轉(zhuǎn)牽引體系由牽引動力系統(tǒng)、牽引索、反力架、錨固構(gòu)件組成。轉(zhuǎn)體施工設(shè)備采用全液壓、自動、連續(xù)運行系統(tǒng)，具有同步、牽引力平衡等特點，能使整個轉(zhuǎn)體過程平衡，無沖擊顫動，是一種較為理想的轉(zhuǎn)體施工設(shè)備。轉(zhuǎn)體牽引體系如圖2所示。

2 橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)應(yīng)用

2.1 項目概況

某高速公路橋梁采用鋼結(jié)構(gòu)T型梁，采用2～50m跨度的轉(zhuǎn)體T形剛構(gòu)。橋基礎(chǔ)采用Φ1.8m的沖孔灌注樁基礎(chǔ)，樁長24m，入巖2m，承臺高5m；轉(zhuǎn)體墩墩身為矩形雙壁墩；上部結(jié)構(gòu)采用單箱單室箱梁，箱梁中支點處高4.5m，底寬6m，頂板厚0.3m，腹板和底板厚0.8m；合龍段高1.8m，底寬7m，腹板和底板厚0.5m；同時采用縱向和橫向預(yù)應(yīng)力。

2～50m跨度的T形剛構(gòu)采用平面轉(zhuǎn)體施工，其中2×40m梁體連同剛壁墩在支架上現(xiàn)澆，在墩身與基礎(chǔ)間設(shè)置轉(zhuǎn)盤，兩幅橋同步逆時針轉(zhuǎn)體43°27′，其余兩邊墩處搭支架原位現(xiàn)澆8m梁段，分別與轉(zhuǎn)體完成后的T構(gòu)在支架上合龍，合龍段長3m。其施工流程是主墩、邊墩鉆孔灌注樁施工→承臺及轉(zhuǎn)體體系結(jié)構(gòu)施工→墩身、邊墩蓋梁施工→箱梁現(xiàn)澆施工→轉(zhuǎn)體→合龍段施工。

圖2 牽引動力系統(tǒng)示意圖

2.2 轉(zhuǎn)體系統(tǒng)施工

（1）轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)

在墩底與承臺間安裝轉(zhuǎn)盤，上轉(zhuǎn)盤半徑為1.500m，下轉(zhuǎn)盤半徑為1.501m。在轉(zhuǎn)盤中間設(shè)置轉(zhuǎn)軸，其具體作法是：在下轉(zhuǎn)盤中心設(shè)Φ288mm的鋼轉(zhuǎn)軸，在上轉(zhuǎn)盤底中心設(shè)置Φ290mm的鋼軸套。制作轉(zhuǎn)軸的目的是避免在轉(zhuǎn)體過程中上、下轉(zhuǎn)盤中心偏離，并使鉸中心與上盤中心完全吻合。同時在上轉(zhuǎn)盤鋼板底面貼上不銹鋼板，以減少摩擦阻力，同時為了保證結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)動的過程中安全穩(wěn)定，在下轉(zhuǎn)盤上設(shè)置8個保險腿，并在保險腿之間放置2個豎向千斤頂以微調(diào)平衡。上轉(zhuǎn)盤與保險腿

每座轉(zhuǎn)體的牽引動力系統(tǒng)由2臺ZLD100型連續(xù)牽引千斤頂、2臺ZLB液壓泵站及1臺主控臺（QK～8）通過高壓油管和電纜連接組成。由前后2臺千斤頂串聯(lián)組成，每臺千斤頂前端配有夾持裝置。助推千斤頂采用YCW150A型穿心式千斤頂6臺。將調(diào)試好的動力系統(tǒng)設(shè)備運到工地進行對位安裝后，往泵站油箱內(nèi)注滿專用液壓油，正確聯(lián)接油路和電路，重新進行系統(tǒng)調(diào)試，使動力系統(tǒng)運行的同步性和連續(xù)性達到最佳狀態(tài)。

轉(zhuǎn)盤設(shè)置有2束牽引索。預(yù)埋的牽引經(jīng)清潔各根鋼絞線表面的銹斑和油污后，逐根順次沿著既定軌道排列纏繞后，穿過ZLD100型千斤頂。先逐根對鋼絞線預(yù)緊，再用牽引千斤頂整體預(yù)緊，使同一束牽引索各鋼絞線持力基本一致。牽引索的安裝應(yīng)注意如下幾個問題：錨固長度足夠；出口處不留死彎；預(yù)留的長度要足夠并考慮4 m的工作長度。從牽引索安裝完成到使用期間應(yīng)注意保護，特別注意防止電焊打傷或電流通過，另外要注意防潮、防淋，避免銹蝕。反力架和錨固構(gòu)件均采用鋼板和型鋼焊接的組合構(gòu)件。轉(zhuǎn)體的左、右幅分別單獨成為一套牽引體系。

錨固構(gòu)件采用鋼板組焊預(yù)埋在轉(zhuǎn)盤內(nèi)，錨固構(gòu)件按照計算拉力控制計算；反力架設(shè)置在承臺上，反力架是由型鋼和鋼板組焊構(gòu)件，承臺施工時，在承臺上預(yù)留槽口，上部懸臂箱梁施工基本結(jié)束后，進行反力架安裝，調(diào)整到安裝精度要求后固定，并澆筑預(yù)留槽口內(nèi)的混凝土，反力架按照張拉力控制計算。本橋梁采用轉(zhuǎn)體法施工，轉(zhuǎn)體結(jié)束后對橋梁進行測量，各項指標(biāo)均符合規(guī)范相關(guān)要求。該橋梁采用轉(zhuǎn)體法施工有效解決了施工過程中，下部交通不中斷的要求，同時在工期要求前完工，保證了高速公路按時通車的要求。

2.3 轉(zhuǎn)體法施工關(guān)鍵技術(shù)

通過工程實例的施工效果可知，對于橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，其在多孔以及跨徑較大的單孔橋梁中應(yīng)用較為廣泛，特別是對于橋梁穿越風(fēng)景勝地、立交或者自然保護區(qū)等情況，由于橋梁施工條件受限制，因此主要采取轉(zhuǎn)體施工的方式。實際上，橋梁轉(zhuǎn)體施工時不需要采取吊裝機械設(shè)備，可以直接通過自身的旋轉(zhuǎn)來就位，因此較為顯著地節(jié)約了支架所需要的木材；同時，轉(zhuǎn)體施工是軸心形式旋轉(zhuǎn)，因此其施工工藝簡單，通過橋墩等軸心受力構(gòu)件來承受荷載，其余橋墩承載力大，所以其轉(zhuǎn)動施工是安全可靠的。另外可以通過整體預(yù)制半孔上部結(jié)構(gòu)來提高轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的整體性以及穩(wěn)定性。在選取轉(zhuǎn)體施工機械設(shè)備時，只是需要采用兩盤絞磨、幾組滑輪即可使上部結(jié)構(gòu)在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)體就位。

在橋梁轉(zhuǎn)體施工時，應(yīng)當(dāng)合理分析其施工受力問題。通過分析橋梁轉(zhuǎn)體施工時的受力狀態(tài)，確保橋梁結(jié)構(gòu)在施工全過程中能受力平衡，防止出現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)傾覆問題；同時應(yīng)當(dāng)保證施工受力在容許值內(nèi)，以防結(jié)構(gòu)破壞，還應(yīng)當(dāng)確保錨固體系的可靠性。對于橋梁轉(zhuǎn)體施工過程應(yīng)盡可能地控制施工時間，結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，施工時間應(yīng)當(dāng)控制在幾十分鐘之內(nèi)，最多不超過1d，這主要是基于施工荷載考慮。

3 結(jié)語

本文重點介紹了橋梁中轉(zhuǎn)體法的施工過程，系統(tǒng)地介紹了在承重系統(tǒng)、轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、平衡檢測等方面的應(yīng)用技術(shù)，結(jié)合橋梁轉(zhuǎn)體法施工實例，提出可行的施工技術(shù)措施，為同類工程提供參考借鑒。