【摘 要】文章對(duì)橋梁轉(zhuǎn)體進(jìn)行概述，并結(jié)合實(shí)例具體分析了大跨連續(xù)箱梁橋轉(zhuǎn)體施工技術(shù)以及施工的質(zhì)量控制措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】大跨度；連續(xù)箱梁；既有線；轉(zhuǎn)體；技術(shù)

一、橋梁轉(zhuǎn)體概述

橋梁轉(zhuǎn)體施工方法是20世紀(jì)50年代以后發(fā)展起來(lái)的一種架橋工藝。轉(zhuǎn)體施工通常是利用兩邊原有的橋墩，現(xiàn)場(chǎng)偏位進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工，然后通過(guò)采用轉(zhuǎn)軸及滑道等輔助設(shè)施進(jìn)行中心轉(zhuǎn)動(dòng)，配以一定的牽引張拉設(shè)備，將橋梁結(jié)構(gòu)本身整體平面或豎向旋轉(zhuǎn)到位的一種施工方法。與傳統(tǒng)原位施工的方法相比，轉(zhuǎn)體施工法不僅具有結(jié)構(gòu)合理、受力明確、力學(xué)性能好且施工所需機(jī)具設(shè)備少、工藝簡(jiǎn)單、操作安全等優(yōu)點(diǎn)，而且對(duì)施工周邊環(huán)境尤其是既有交通干擾較少，采取的施工措施也相對(duì)簡(jiǎn)單，施工速度快、造價(jià)低。隨著我國(guó)高速公路網(wǎng)的逐步完善，近年來(lái)一些跨高速公路的橋梁建設(shè)越來(lái)越多，大跨度連續(xù)箱梁橋轉(zhuǎn)體施工技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

二、大跨連續(xù)箱梁橋轉(zhuǎn)體施工技術(shù)控制

1、工程概況

運(yùn)糧河跨既有線特大橋上部結(jié)構(gòu)為60+100+60m現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋（圖1），跨既有京哈鐵路，為主干鐵路。設(shè)計(jì)為單箱單室結(jié)構(gòu)。支點(diǎn)處梁高7.85m，跨中梁高4.85m，梁高及底板厚按二次拋物線變化。箱梁頂端寬12m，其中翼緣板長(zhǎng)2.6m。

設(shè)計(jì)時(shí)考慮盡可能減少對(duì)鐵路正常運(yùn)行的影響，該橋施工采用平轉(zhuǎn)法。即先在鐵路的平行兩側(cè)澆筑梁體（49+49m），然后通過(guò)主梁轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，使主梁就位，最后澆筑合龍段，使全橋貫通。

2、轉(zhuǎn)體系統(tǒng)

平轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)動(dòng)體系主要由三大部分組成：即轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、頂推牽引系統(tǒng)和平衡系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)由上轉(zhuǎn)盤、下轉(zhuǎn)盤和轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸構(gòu)成，通過(guò)上轉(zhuǎn)盤相對(duì)于下轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)主梁一同轉(zhuǎn)動(dòng)；頂推牽引系統(tǒng)由牽引設(shè)備、牽引索、牽引反力支座、頂推反力支座、轉(zhuǎn)體止動(dòng)支座等組成；平衡系統(tǒng)由球鉸、撐角、大噸位千斤頂及梁頂懸臂端放置的備用水箱以及平衡配重組成。球鉸支承與撐腳支承共同組成轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)體梁發(fā)生傾斜時(shí)球鉸與撐腳共同支承，撐腳用于平衡傾斜的梁體。轉(zhuǎn)體處于平衡時(shí)，轉(zhuǎn)體重量全部由球鉸承擔(dān)，根據(jù)計(jì)算，球鉸最大豎向力為61400KN?？紤]15%的安全儲(chǔ)備，球鉸的豎向承載力按73000KN進(jìn)行設(shè)計(jì)選型。球鉸分為兩部分，即上球鉸和下球鉸。上球鉸中心轉(zhuǎn)盤球面半徑R=6m，平面半徑1.9m，下球鉸平面半徑為1.5m，設(shè)計(jì)最大靜摩擦系數(shù)為0.1，最大動(dòng)靜摩擦系數(shù)為0.06。

牽引系統(tǒng)的關(guān)鍵是配備足夠噸位的連續(xù)千斤頂，并確保牽引索預(yù)埋到位并預(yù)留足夠長(zhǎng)度。平衡系統(tǒng)在上轉(zhuǎn)盤上沿圓周設(shè)置8對(duì)鋼管混凝土圓形撐腳，管內(nèi)灌注C40混凝土，同時(shí)配用大噸位千斤頂及懸臂端放置水箱備用。環(huán)形滑道由表層和下層組成，表層為厚5mm的四氟板，下層為厚5mm的不銹鋼板，滑道表面平整度控制在1.0mm以內(nèi)。撐腳與滑道空隙為10mm。在轉(zhuǎn)體過(guò)程中，當(dāng)轉(zhuǎn)體發(fā)生傾斜，撐腳支承于滑道上，與球鉸共同構(gòu)成多點(diǎn)支承。

3、轉(zhuǎn)體施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 下轉(zhuǎn)盤球鉸安裝

（1）澆注下承臺(tái)除預(yù)留球鉸安裝槽以外的混凝土。

（2）鋼筋、模板安裝結(jié)束并復(fù)測(cè)位置準(zhǔn)確后，預(yù)埋下球鉸定位鋼骨架、環(huán)道、32對(duì) m20定位螺栓（固定滑道鋼板用），定位螺栓安裝到位，精確測(cè)量無(wú)誤后，焊接固定于承臺(tái)鋼筋上，確?；炷翝沧⑦^(guò)程中鋼骨架和定位螺栓不移位，待混凝土澆筑結(jié)束后初凝前，重新測(cè)量檢查鋼骨架和定位螺栓的預(yù)埋位置并進(jìn)行微調(diào)正位。

（3）利用已預(yù)埋的定位鋼骨架，安裝固定下球鉸并調(diào)整下球鉸中心位置及球面，使中心銷軸的套管豎直，用水準(zhǔn)儀調(diào)整球面周圈標(biāo)高，對(duì)角高差及局部高差控制在1mm以內(nèi)，使球面周圈在同一水平面上，用螺栓固定下球鉸，使其緊固牢靠，防止下球鉸的變形及錯(cuò)位，同時(shí)蓋住中心銷軸套管口；檢查下球鉸安裝無(wú)誤后，澆注鉸下混凝土。

4.3 轉(zhuǎn)體不平衡重測(cè)試

轉(zhuǎn)動(dòng)體的平衡對(duì)轉(zhuǎn)體施工過(guò)程的安全性起著至關(guān)重要的作用。梁體因混凝土澆筑誤差及其他不平衡荷載造成的主梁兩側(cè)不平衡力矩，可由主梁根部截面或墩底截面應(yīng)力值初步預(yù)估。但考慮到混凝土應(yīng)力測(cè)試干擾因素多，應(yīng)力測(cè)試精度低，且應(yīng)力還受到預(yù)應(yīng)力張拉施工誤差的影響（管道誤差、張拉力誤差），因此需要精確的方法來(lái)確定不平衡彎矩。

球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)試法，采用測(cè)試剛體的位移突變的方法進(jìn)行測(cè)試，受力明確，而且只考慮剛體作用，且不涉及撓度等影響因素較多的參數(shù)，結(jié)果比較準(zhǔn)確。該法可測(cè)試轉(zhuǎn)動(dòng)體部分的不平衡力矩、靜摩阻系數(shù)及偏心距。

由于運(yùn)糧河特大橋梁體兩側(cè)預(yù)應(yīng)力錨固齒塊、臨時(shí)荷載及施工誤差不對(duì)稱，致使梁體的不平衡荷載較大，為防止試驗(yàn)時(shí)千斤頂噸位不足，先根據(jù)墩底縱橋向兩側(cè)截面應(yīng)力初步估算出不平衡彎矩大小及方向，根據(jù)估算結(jié)果初步配重，平衡掉部分彎矩，不平衡彎矩及對(duì)應(yīng)配重調(diào)整見(jiàn)表1。

4.4 轉(zhuǎn)體球鉸靜摩阻系數(shù)測(cè)試

4.5 慣性制動(dòng)距離計(jì)算

轉(zhuǎn)體牽引力停止施加時(shí)，由于慣性存在，轉(zhuǎn)動(dòng)體將繼續(xù)滑動(dòng)一段距離，此距離稱慣性制動(dòng)距離。準(zhǔn)確計(jì)算慣性制動(dòng)距離，將有助于轉(zhuǎn)體平穩(wěn)一次就位，同時(shí)可確保轉(zhuǎn)體梁不越過(guò)設(shè)計(jì)軸線位置。計(jì)算原理將轉(zhuǎn)體簡(jiǎn)化為一個(gè)重N 的剛體沿球鉸半徑2/3的圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)體由動(dòng)變靜時(shí)，根據(jù)能量守恒原理，摩擦力做的功應(yīng)等于轉(zhuǎn)體由動(dòng)變靜的動(dòng)能。

將相關(guān)數(shù)據(jù)代入以上公式，得：838#墩慣性制動(dòng)距離為0.41m，839#墩慣性制動(dòng)距離為0.44m。即在止動(dòng)階段，根據(jù)理論計(jì)算，當(dāng)連續(xù)梁梁端與所要轉(zhuǎn)位的實(shí)際位置相差0.5m時(shí)應(yīng)停止外力牽引，利用慣性配合千斤頂頂動(dòng)就位，同時(shí)需在設(shè)計(jì)位置處做好限位措施。

結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)，隨著橋梁轉(zhuǎn)動(dòng)體重量的越來(lái)越大，施工費(fèi)用也隨之大幅增加。因此，有效減輕橋梁轉(zhuǎn)體重量，有效降低工程成本是今后轉(zhuǎn)體施工研究改進(jìn)的方向。相比較傳統(tǒng)工藝，橋梁轉(zhuǎn)體法施工具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠的優(yōu)勢(shì)。隨著我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展，轉(zhuǎn)體施工技術(shù)將發(fā)揮越來(lái)越大的作用，會(huì)產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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