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【摘 要】随着科学技术的进步发展,桥梁无支架施工不断出现新工艺,转体施工就是其中的一种。桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置制作(浇注或拼接)成形后,通过转体就位的一种施工方法,以避免在指定方向施工难度大的难题。
【关键词】桥梁;转体;施工;技术;特征
一、桥梁转体施工技术的概念
转体施工法是指在河流的两岸或适当位置,利用地形或使用简便的支架先将半桥预制完成,然后以桥梁本身为转动体,使用一些机具设备,分别将两个半桥转动到桥的轴线位置合龙成桥的施工方法。根据桥梁结构的转动方向,它可分为竖向转体施工法、水平转体施工法(简称竖转法和平转法)以及平转与竖转相结合的方法,其中以平转法应用最多。可应用在拱桥、梁桥、斜拉桥、斜腿钢架等桥型的上部结构施工。桥梁转体施工适用跨越深谷急流、难以吊装的特殊河道,具有节省吊装费用,安全、可靠、整体性好等特点,可以将在障碍上空的作业转化为岸上或近地面的作业。
二、桥梁转体施工技术的优点
(1)由于桥梁转体施工是靠结构自身旋转就位,无需吊装,因此施工设备少,装置简单,施工工艺和所用施工机械简单,转体时仅需两盘绞磨、几组滑轮即可使上部结构在短时间内转体就位,简便易行,易于掌握,便于推广;(2)采用混凝土轴心转体施工,转体工艺简便易行,转体重量全部由桥墩(或桥台)球面混凝土轴心承受,承载力大,转动安全、平衡、可靠;(3)将半孔上部结构整体预制,结构整体性强,稳定性好,更能体现结构的力学性能的合理性,并可节省大量支架木材或钢材;(4)利用地形,方便预制构件,减少高空作业,施工工序简单,施工迅速,当主要结构合拢后,给以后带来方便;(5)施工期间不断航,不影响交通,并可在跨越通车线路上进行桥梁施工。
三、桥梁转体施工技术的关键技术
转体施工法的关键技术问题是转动设备与转动能力,施工过程中的结构稳定和强度保证,结构的合拢与体系的转换。在实际施工当中主要用到的是竖转法、平转法和平竖结合法。此外,对于转体的施工受力分析也是技术顺利实现的关键所在。
(一)竖转法。竖转法主要适用于转体重量不大的拱桥或某些桥梁预制件。其转动体系由转动铰、提升体系、锚固体系等组成。拱肋通常在低位浇筑或拼装,然后向上拉升达到设计位置,再合拢。竖转体系一般由牵引系统、索塔、拉索组成。竖转施工方案设计时,要合理安排竖转体系。索塔高、支架高(拼装位置高),则水平交角也大,脱架提升力也相对小,但索塔、拼装支架受力(特别是受压稳定问题)也大,材料用量也多;反之亦然。在竖转过程中,主要要考虑索塔的受力和拱肋的受力,尤其是风力的作用。
(二)平转法。平转法是将桥体上部结构整跨或从跨中分成两个半跨,在桥台处设置转盘,将预制的整跨或者半跨悬臂桥体置于其上,待混凝土达到设计强度后脱架,以桥台和锚锭体系或锚固桥体重力平衡,再用牵引系统牵引转盘,使桥体上部结构平转至对岸成跨中合龙。再浇灌接头混凝土,达到设计强度后,封固转盘,完成施工。
(三)转体施工受力。转体施工的受力分析目的是保证结构的平衡,以防倾覆;保证受力在容许值内,以防结构破坏;保证锚固体系的可靠性。转体过程历时较短,少则几十分钟,最多不超过一天,所以主要考虑施工荷载。在大风地区按常见的风力考虑,通常不考虑地震荷载和台风影响,这主要从工期选择来保证。此外,转体结构的变形控制、合拢构造与体系转换也是转体施工应考虑的重要问题。
四、桥梁转体施工技术需要注意的地方
(一)转体施工中出现T构两端不平衡超出设定范围。在转体过程中,如果发现T构不平衡值超过范围,可根据量测结果,经理论推算,采取现场加沙袋配重法调整T构两端的重量,使实际重心与理论重心控制在设定范围内。有平衡重时,上部结构与桥台一起作为转体结构,上部结构悬臂长,重量轻,桥台则相反,在设置转轴中心时,尽可能远离上部结构方向,以求得平衡,如果还不平衡,则需在台后加平衡重。
(二)不能正常起动。若由于其他因素影响而导致不能正常起动,可借助已经安装到位的三台助推系统千斤顶均匀加力,使结构转动。但当ZLD牵引系统两台千斤顶、三台助推系统千斤顶均加载时,转动体仍然不转动,此时应检查撑角与环道接触处是否有杂物将其卡住,环道在此处是否形成上坡。此时可利用ZLD千斤顶前、后顶同时起动、手动增加牵引力使转动体转动。
(三)中途停下后的再次起动。由于特殊情况不得不在中途停止,然后再次重新起动时,应预先在环道两侧沿径向预留坑洞,必要时,可插入钢轨,用槽钢作反力横梁即可进行二次起动,防治助推系统难以找到反力位置。
(四)牵引系统设备发生故障。在转体前对所有牵引设备进行检查校核,确保设备运转正常,同时设备维修人员在转体前要到位,并在转转全过程中盯岗到位,同时在现场要备用一套设备。在转体过程中,由于特殊情况发生故障,维修人员要立即对设备进行维修,如发现短时间内不能修复,要立即通知指挥长进行设备更换,确保转体的顺利进行。
(五)应对突然停电或其他恶劣天气。应在施工场所配备备用发电机,应对突发故障产生的停电情况,确保为转体桥施工提供充足的电力保障。在转体前一周内要随时了解天气情况,如果转体当天有恶劣天气,须与相关部门协商,在确保安全后,方可转体施工。
五、结语
桥梁转体施工是近年出现的一种新工艺,最适宜在跨越深谷、急流及公铁立交情况下采用,通过有平衡重和无平衡重两桥试验结果分析。桥梁转体施工工艺,无论从技术上和经济上都是可行的和经济的,特殊桥位处采用此工艺都是较优的选择。
参考文献
[1] 张晓阳.我国桥梁转体施工技术的发展现状与前景[J].城市地理,2014(10).
[2] 李龙吉.桥梁转体施工技术[J].城市建设理论研究:电子版,2015(08).
【关键词】桥梁;转体;施工;技术;特征
一、桥梁转体施工技术的概念
转体施工法是指在河流的两岸或适当位置,利用地形或使用简便的支架先将半桥预制完成,然后以桥梁本身为转动体,使用一些机具设备,分别将两个半桥转动到桥的轴线位置合龙成桥的施工方法。根据桥梁结构的转动方向,它可分为竖向转体施工法、水平转体施工法(简称竖转法和平转法)以及平转与竖转相结合的方法,其中以平转法应用最多。可应用在拱桥、梁桥、斜拉桥、斜腿钢架等桥型的上部结构施工。桥梁转体施工适用跨越深谷急流、难以吊装的特殊河道,具有节省吊装费用,安全、可靠、整体性好等特点,可以将在障碍上空的作业转化为岸上或近地面的作业。
二、桥梁转体施工技术的优点
(1)由于桥梁转体施工是靠结构自身旋转就位,无需吊装,因此施工设备少,装置简单,施工工艺和所用施工机械简单,转体时仅需两盘绞磨、几组滑轮即可使上部结构在短时间内转体就位,简便易行,易于掌握,便于推广;(2)采用混凝土轴心转体施工,转体工艺简便易行,转体重量全部由桥墩(或桥台)球面混凝土轴心承受,承载力大,转动安全、平衡、可靠;(3)将半孔上部结构整体预制,结构整体性强,稳定性好,更能体现结构的力学性能的合理性,并可节省大量支架木材或钢材;(4)利用地形,方便预制构件,减少高空作业,施工工序简单,施工迅速,当主要结构合拢后,给以后带来方便;(5)施工期间不断航,不影响交通,并可在跨越通车线路上进行桥梁施工。
三、桥梁转体施工技术的关键技术
转体施工法的关键技术问题是转动设备与转动能力,施工过程中的结构稳定和强度保证,结构的合拢与体系的转换。在实际施工当中主要用到的是竖转法、平转法和平竖结合法。此外,对于转体的施工受力分析也是技术顺利实现的关键所在。
(一)竖转法。竖转法主要适用于转体重量不大的拱桥或某些桥梁预制件。其转动体系由转动铰、提升体系、锚固体系等组成。拱肋通常在低位浇筑或拼装,然后向上拉升达到设计位置,再合拢。竖转体系一般由牵引系统、索塔、拉索组成。竖转施工方案设计时,要合理安排竖转体系。索塔高、支架高(拼装位置高),则水平交角也大,脱架提升力也相对小,但索塔、拼装支架受力(特别是受压稳定问题)也大,材料用量也多;反之亦然。在竖转过程中,主要要考虑索塔的受力和拱肋的受力,尤其是风力的作用。
(二)平转法。平转法是将桥体上部结构整跨或从跨中分成两个半跨,在桥台处设置转盘,将预制的整跨或者半跨悬臂桥体置于其上,待混凝土达到设计强度后脱架,以桥台和锚锭体系或锚固桥体重力平衡,再用牵引系统牵引转盘,使桥体上部结构平转至对岸成跨中合龙。再浇灌接头混凝土,达到设计强度后,封固转盘,完成施工。
(三)转体施工受力。转体施工的受力分析目的是保证结构的平衡,以防倾覆;保证受力在容许值内,以防结构破坏;保证锚固体系的可靠性。转体过程历时较短,少则几十分钟,最多不超过一天,所以主要考虑施工荷载。在大风地区按常见的风力考虑,通常不考虑地震荷载和台风影响,这主要从工期选择来保证。此外,转体结构的变形控制、合拢构造与体系转换也是转体施工应考虑的重要问题。
四、桥梁转体施工技术需要注意的地方
(一)转体施工中出现T构两端不平衡超出设定范围。在转体过程中,如果发现T构不平衡值超过范围,可根据量测结果,经理论推算,采取现场加沙袋配重法调整T构两端的重量,使实际重心与理论重心控制在设定范围内。有平衡重时,上部结构与桥台一起作为转体结构,上部结构悬臂长,重量轻,桥台则相反,在设置转轴中心时,尽可能远离上部结构方向,以求得平衡,如果还不平衡,则需在台后加平衡重。
(二)不能正常起动。若由于其他因素影响而导致不能正常起动,可借助已经安装到位的三台助推系统千斤顶均匀加力,使结构转动。但当ZLD牵引系统两台千斤顶、三台助推系统千斤顶均加载时,转动体仍然不转动,此时应检查撑角与环道接触处是否有杂物将其卡住,环道在此处是否形成上坡。此时可利用ZLD千斤顶前、后顶同时起动、手动增加牵引力使转动体转动。
(三)中途停下后的再次起动。由于特殊情况不得不在中途停止,然后再次重新起动时,应预先在环道两侧沿径向预留坑洞,必要时,可插入钢轨,用槽钢作反力横梁即可进行二次起动,防治助推系统难以找到反力位置。
(四)牵引系统设备发生故障。在转体前对所有牵引设备进行检查校核,确保设备运转正常,同时设备维修人员在转体前要到位,并在转转全过程中盯岗到位,同时在现场要备用一套设备。在转体过程中,由于特殊情况发生故障,维修人员要立即对设备进行维修,如发现短时间内不能修复,要立即通知指挥长进行设备更换,确保转体的顺利进行。
(五)应对突然停电或其他恶劣天气。应在施工场所配备备用发电机,应对突发故障产生的停电情况,确保为转体桥施工提供充足的电力保障。在转体前一周内要随时了解天气情况,如果转体当天有恶劣天气,须与相关部门协商,在确保安全后,方可转体施工。
五、结语
桥梁转体施工是近年出现的一种新工艺,最适宜在跨越深谷、急流及公铁立交情况下采用,通过有平衡重和无平衡重两桥试验结果分析。桥梁转体施工工艺,无论从技术上和经济上都是可行的和经济的,特殊桥位处采用此工艺都是较优的选择。
参考文献
[1] 张晓阳.我国桥梁转体施工技术的发展现状与前景[J].城市地理,2014(10).
[2] 李龙吉.桥梁转体施工技术[J].城市建设理论研究:电子版,2015(08).