橋梁轉體施工技術探析
工程技術
作者：柳青
【摘要】本文基於工作實踐，對橋梁轉體施工的特點及受力情況進行了介紹，重點分析了其施工要點以及在工程實際中的應用。
【關鍵詞】橋梁；轉體；施工技術
一、橋梁轉體施工的特點
橋梁轉體施工是首先確定非設計軸線位置，然後完成橋梁結構的澆築或者拚接，最後再依靠轉體就位。此類施工方法可以更加方便地在容易施工的地方完成難度較大的障礙上空作業。橋梁轉體施工的優點是與傳統施工方法相比較而言的，通常采用橋梁轉體施工可以將複雜的工藝簡單化，施工采用的設備均是基礎設備，減少了操作難度和學習成本。通過橋梁轉體施工得出的橋梁將會擁有更佳的力學性能，受力分析直觀，結構布置簡約而且合理可靠。當遇到要修建交通情況較為繁忙的橋梁時，采用橋梁轉體施工能取得更理想的結果。尤其在施工跨度極大的構築物時，橋梁轉體施工的可行性是普通施工方式無法比擬的。同時，橋梁轉體技術屬於生態、綠色施工技術的範疇。施工效率大大增加，以此可以節省大量資金，加快施工速度，更容易實現經濟利益，按照以往經驗，轉體法相比其他施工方法能夠降低15%左右的工程造價。
二、轉體施工的受力
橋梁轉體施工中的平衡問題是核心問題，隻有確保結構平衡才能使設備正常工作，否則會出現傾覆、結構破損等不良後果，這便需要保證受力情況科學合理。施工過程中還會因澆築不對稱或者風載荷在影響，產生不平衡彎矩，所以，應當在不同節段澆築時進行嚴格的控製， 盡量使重心不偏離幾何中心。在下轉盤設置千斤頂也能消除部分工況下產生的不平衡彎矩，確保轉體施工順利進行。通常轉體施工耗時較短，短則數十分鍾，長則不超過一天，因而要考慮施工的載荷問題。另外，施工中還要注意轉體設備的形變控製等。
三、橋梁轉體施工的主要技術
1.豎轉法
豎轉法在修建肋拱橋的過程中取得了廣泛的應用，通常要求在地位完成拱肋的澆築或者拚裝，然後將其上升至設計位置，完成合攏。施工所需的牽引係統、索塔、拉鎖共同組成豎轉體係。一般在脫架的時候，拉索索力取得極值，此時拉索的水平角小，作用在豎直方向的力是最小的，拱肋還必須在脫架時同時實現變形和受力的轉變，隻有這樣才能真正完成多跨支承到絞支承的順利過渡。在一定的情況下，還可以安裝千斤頂確保豎轉脫架順利進行。豎轉法的合理使用嚴格按照施工方案設計進行，應當考慮到索塔越高，支架就越高，從而使得水平交角過小，脫架提升力小，這就導致索塔、拚裝支架受到較大的力，提高了對材料的要求。在進行施工方案設計時，要充分考慮風力對施工的影響。豎轉法的施工對施工工藝要求也較為嚴格，施工設備應當確保豎轉絞構造合理，並且有較高的安裝精度，索塔和錨固係統都要達到較高水平才能保證豎轉質量維持在高水平，施工才能正常運行。但是目前國內使用的拱橋豎轉絞多半都是臨時製造的，此時就應當注意造價和施工要求二者之間的權衡，綜合的設計豎轉絞的結構和工藝水準。施工時多采用插銷式和滾軸式兩種，前者多用於跨徑小的情形，後者則多用於跨徑大的情形，並且通常還需要千斤頂液壓同步係統配合工作。
2.平轉法
平轉法中主要依靠轉動支承係統、轉動牽引係統和平衡係統這三大係統維持工作。平轉法中最核心的係統是轉動支承係統，基本機構是由上、下轉盤構成，上轉盤相對於下轉盤是轉動的，由此實現轉體的目標。轉動支承係統需要滿足多項施工要求，不僅要實現轉體的目標， 還應當實現承重和維持平衡的功能。通常工程上常用的轉動支承主要有磨心支承、撐腳支承等。磨心支承依靠撐壓麵承載所有的重量。磨心支承結構主要分為鋼結構和鋼筋混凝土結構兩種，我國廣泛使用後者。磨心支承結構的上下轉盤必須嚴格打磨至光滑，然後將潤滑劑塗抹在上麵，這樣能夠大大減少摩擦，減少功耗。撐腳支承要求上轉盤至少有四個，下轉盤擁有一個環道，使得平轉時的穩定性得以大幅度提升。采用撐腳支承形式時轉動需要有更廣的支撐範圍，才能提升抗傾斜能力，但這樣無疑會使阻力力矩更大，對加工精度提出更高的要求。為解決此問題，需要在滾輪和柱腳二者之間做出權衡。現如今，有少數工程中采用滾輪，這樣可以使平轉時產生的摩擦為滾動摩擦，可以使摩擦阻力得到有效控製，但是滾輪的加工工藝複雜，一旦加工精度達不到要求，會出現滾輪“卡死”的狀況。工程中大多使用柱腳平轉，此時轉動摩擦是滑動摩擦，必須配合潤滑劑方可正常工作，柱腳平轉對加工的要求小於滾輪平轉，精度要求更低，因此，在使用過程中優先考慮柱腳平轉，采用該結構還可以很好地實現抗傾覆要求。