【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展,橋梁無(wú)支架施工不斷出現(xiàn)新工藝,轉(zhuǎn)體施工就是其中的一種。橋梁轉(zhuǎn)體施工是指將橋梁結(jié)構(gòu)在非設(shè)計(jì)軸線位置制作(澆注或拼接)成形后,通過(guò)轉(zhuǎn)體就位的一種施工方法,以避免在指定方向施工難度大的難題。
【關(guān)鍵詞】橋梁;轉(zhuǎn)體;施工;技術(shù);特征
一、橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的概念
轉(zhuǎn)體施工法是指在河流的兩岸或適當(dāng)位置,利用地形或使用簡(jiǎn)便的支架先將半橋預(yù)制完成,然后以橋梁本身為轉(zhuǎn)動(dòng)體,使用一些機(jī)具設(shè)備,分別將兩個(gè)半橋轉(zhuǎn)動(dòng)到橋的軸線位置合龍成橋的施工方法。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向,它可分為豎向轉(zhuǎn)體施工法、水平轉(zhuǎn)體施工法(簡(jiǎn)稱豎轉(zhuǎn)法和平轉(zhuǎn)法)以及平轉(zhuǎn)與豎轉(zhuǎn)相結(jié)合的方法,其中以平轉(zhuǎn)法應(yīng)用最多。可應(yīng)用在拱橋、梁橋、斜拉橋、斜腿鋼架等橋型的上部結(jié)構(gòu)施工。橋梁轉(zhuǎn)體施工適用跨越深谷急流、難以吊裝的特殊河道,具有節(jié)省吊裝費(fèi)用,安全、可靠、整體性好等特點(diǎn),可以將在障礙上空的作業(yè)轉(zhuǎn)化為岸上或近地面的作業(yè)。
二、橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
(1)由于橋梁轉(zhuǎn)體施工是靠結(jié)構(gòu)自身旋轉(zhuǎn)就位,無(wú)需吊裝,因此施工設(shè)備少,裝置簡(jiǎn)單,施工工藝和所用施工機(jī)械簡(jiǎn)單,轉(zhuǎn)體時(shí)僅需兩盤絞磨、幾組滑輪即可使上部結(jié)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)體就位,簡(jiǎn)便易行,易于掌握,便于推廣;(2)采用混凝土軸心轉(zhuǎn)體施工,轉(zhuǎn)體工藝簡(jiǎn)便易行,轉(zhuǎn)體重量全部由橋墩(或橋臺(tái))球面混凝土軸心承受,承載力大,轉(zhuǎn)動(dòng)安全、平衡、可靠;(3)將半孔上部結(jié)構(gòu)整體預(yù)制,結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng),穩(wěn)定性好,更能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能的合理性,并可節(jié)省大量支架木材或鋼材;(4)利用地形,方便預(yù)制構(gòu)件,減少高空作業(yè),施工工序簡(jiǎn)單,施工迅速,當(dāng)主要結(jié)構(gòu)合攏后,給以后帶來(lái)方便;(5)施工期間不斷航,不影響交通,并可在跨越通車線路上進(jìn)行橋梁施工。
三、橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)
轉(zhuǎn)體施工法的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題是轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備與轉(zhuǎn)動(dòng)能力,施工過(guò)程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和強(qiáng)度保證,結(jié)構(gòu)的合攏與體系的轉(zhuǎn)換。在實(shí)際施工當(dāng)中主要用到的是豎轉(zhuǎn)法、平轉(zhuǎn)法和平豎結(jié)合法。此外,對(duì)于轉(zhuǎn)體的施工受力分析也是技術(shù)順利實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。
(一)豎轉(zhuǎn)法。豎轉(zhuǎn)法主要適用于轉(zhuǎn)體重量不大的拱橋或某些橋梁預(yù)制件。其轉(zhuǎn)動(dòng)體系由轉(zhuǎn)動(dòng)鉸、提升體系、錨固體系等組成。拱肋通常在低位澆筑或拼裝,然后向上拉升達(dá)到設(shè)計(jì)位置,再合攏。豎轉(zhuǎn)體系一般由牽引系統(tǒng)、索塔、拉索組成。豎轉(zhuǎn)施工方案設(shè)計(jì)時(shí),要合理安排豎轉(zhuǎn)體系。索塔高、支架高(拼裝位置高),則水平交角也大,脫架提升力也相對(duì)小,但索塔、拼裝支架受力(特別是受壓穩(wěn)定問(wèn)題)也大,材料用量也多;反之亦然。在豎轉(zhuǎn)過(guò)程中,主要要考慮索塔的受力和拱肋的受力,尤其是風(fēng)力的作用。
(二)平轉(zhuǎn)法。平轉(zhuǎn)法是將橋體上部結(jié)構(gòu)整跨或從跨中分成兩個(gè)半跨,在橋臺(tái)處設(shè)置轉(zhuǎn)盤,將預(yù)制的整跨或者半跨懸臂橋體置于其上,待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后脫架,以橋臺(tái)和錨錠體系或錨固橋體重力平衡,再用牽引系統(tǒng)牽引轉(zhuǎn)盤,使橋體上部結(jié)構(gòu)平轉(zhuǎn)至對(duì)岸成跨中合龍。再澆灌接頭混凝土,達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,封固轉(zhuǎn)盤,完成施工。
(三)轉(zhuǎn)體施工受力。轉(zhuǎn)體施工的受力分析目的是保證結(jié)構(gòu)的平衡,以防傾覆;保證受力在容許值內(nèi),以防結(jié)構(gòu)破壞;保證錨固體系的可靠性。轉(zhuǎn)體過(guò)程歷時(shí)較短,少則幾十分鐘,最多不超過(guò)一天,所以主要考慮施工荷載。在大風(fēng)地區(qū)按常見(jiàn)的風(fēng)力考慮,通常不考慮地震荷載和臺(tái)風(fēng)影響,這主要從工期選擇來(lái)保證。此外,轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的變形控制、合攏構(gòu)造與體系轉(zhuǎn)換也是轉(zhuǎn)體施工應(yīng)考慮的重要問(wèn)題。
四、橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)需要注意的地方
(一)轉(zhuǎn)體施工中出現(xiàn)T構(gòu)兩端不平衡超出設(shè)定范圍。在轉(zhuǎn)體過(guò)程中,如果發(fā)現(xiàn)T構(gòu)不平衡值超過(guò)范圍,可根據(jù)量測(cè)結(jié)果,經(jīng)理論推算,采取現(xiàn)場(chǎng)加沙袋配重法調(diào)整T構(gòu)兩端的重量,使實(shí)際重心與理論重心控制在設(shè)定范圍內(nèi)。有平衡重時(shí),上部結(jié)構(gòu)與橋臺(tái)一起作為轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu),上部結(jié)構(gòu)懸臂長(zhǎng),重量輕,橋臺(tái)則相反,在設(shè)置轉(zhuǎn)軸中心時(shí),盡可能遠(yuǎn)離上部結(jié)構(gòu)方向,以求得平衡,如果還不平衡,則需在臺(tái)后加平衡重。
(二)不能正常起動(dòng)。若由于其他因素影響而導(dǎo)致不能正常起動(dòng),可借助已經(jīng)安裝到位的三臺(tái)助推系統(tǒng)千斤頂均勻加力,使結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。但當(dāng)ZLD牽引系統(tǒng)兩臺(tái)千斤頂、三臺(tái)助推系統(tǒng)千斤頂均加載時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)體仍然不轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)應(yīng)檢查撐角與環(huán)道接觸處是否有雜物將其卡住,環(huán)道在此處是否形成上坡。此時(shí)可利用ZLD千斤頂前、后頂同時(shí)起動(dòng)、手動(dòng)增加牽引力使轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)。
(三)中途停下后的再次起動(dòng)。由于特殊情況不得不在中途停止,然后再次重新起動(dòng)時(shí),應(yīng)預(yù)先在環(huán)道兩側(cè)沿徑向預(yù)留坑洞,必要時(shí),可插入鋼軌,用槽鋼作反力橫梁即可進(jìn)行二次起動(dòng),防治助推系統(tǒng)難以找到反力位置。
(四)牽引系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障。在轉(zhuǎn)體前對(duì)所有牽引設(shè)備進(jìn)行檢查校核,確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常,同時(shí)設(shè)備維修人員在轉(zhuǎn)體前要到位,并在轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)全過(guò)程中盯崗到位,同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)要備用一套設(shè)備。在轉(zhuǎn)體過(guò)程中,由于特殊情況發(fā)生故障,維修人員要立即對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修,如發(fā)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)不能修復(fù),要立即通知指揮長(zhǎng)進(jìn)行設(shè)備更換,確保轉(zhuǎn)體的順利進(jìn)行。
(五)應(yīng)對(duì)突然停電或其他惡劣天氣。應(yīng)在施工場(chǎng)所配備備用發(fā)電機(jī),應(yīng)對(duì)突發(fā)故障產(chǎn)生的停電情況,確保為轉(zhuǎn)體橋施工提供充足的電力保障。在轉(zhuǎn)體前一周內(nèi)要隨時(shí)了解天氣情況,如果轉(zhuǎn)體當(dāng)天有惡劣天氣,須與相關(guān)部門協(xié)商,在確保安全后,方可轉(zhuǎn)體施工。
五、結(jié)語(yǔ)
橋梁轉(zhuǎn)體施工是近年出現(xiàn)的一種新工藝,最適宜在跨越深谷、急流及公鐵立交情況下采用,通過(guò)有平衡重和無(wú)平衡重兩橋試驗(yàn)結(jié)果分析。橋梁轉(zhuǎn)體施工工藝,無(wú)論從技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都是可行的和經(jīng)濟(jì)的,特殊橋位處采用此工藝都是較優(yōu)的選擇。
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