何忠舟

（貴州省公路工程集團(tuán)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行整體旋轉(zhuǎn)和移動，使其到達(dá)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(dá)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(hù)，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(jìn)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(jìn)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(hù)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。