我國橋梁轉體施工技術的發展現狀與前景

劉 芳

（中鐵十一局集團第二工程有限公司，湖北 十堰442013）

0 前言

對于橋梁工程而言，轉體施工技術拓展了建橋的范圍，而且創新了建橋的思路，對于橋梁工程的發展具有重要的意義。橋梁工程的轉體施工是一種無支架的施工方式，通過將橋梁從跨中分成兩個半跨，并且半跨施工完成后再通過旋轉在跨中合龍，從而完成橋梁工程的建設。橋梁轉體施工技術具有滑到摩擦力小的特點，對于橫跨大江大河的橋梁的建造設計具有重要的意義，從20世紀40年代以來，橋梁轉體施工技術已經得到了廣泛的應用于發展，當前主要采用的水平轉體法與豎直轉體法，而且逐漸形成一個橋梁工程體系，在平原地區、山區、公路、鐵路等工程中具有廣泛的用途。本文對于橋梁轉體施工的技術發展現狀、施工要點進行探討，對于橋梁狀體施工技術的未來發展前景進行展望。

1 我國橋梁工程轉體技術發展概況

我國從20世紀70年代開始研究轉體施工技術，1977年首次再用平轉技術建成四川遂寧建設橋，而且此后的平轉發施工的拱橋跨徑均在100mm以下，自從1979年四川省交通廳研究“拱橋雙箱對稱同步轉體施工工藝”后，我國的轉體施工技術得到較大的發展。隨著鋼管混凝土拱橋技術的發展，輕型化、大跨度的橋梁逐漸成為可能，而狀體施工技術也廣泛的應用于鋼管混凝土拱橋中，使橋梁狀體施工進入新的發展階段。1993年，鄭州鐵路局采用首次采用豎轉與平轉相結合的轉體施工工藝，建成跨徑為150m的安陽鋼管混凝土拱橋，2006年廣東佛山東平大橋也采用轉體施工技術，對于我國橋梁轉體工程發展具有重要的意義。

截止到2012年底，我國采用橋梁轉體施工的橋梁共119座，其中平轉法105座，豎轉法9座，平豎轉相結合5座，其中蘇傳、湖南多山多河的地區應用相對廣泛，轉體質量最大的為2010年建成的滬杭客運專線鋼筋混凝土拱橋，達16800t。

2 我國橋梁工程轉體技術發展現狀與關鍵技術

2.1 發展現狀

橋梁轉體施工技術對于跨線橋的施工具有重要的意義，而且轉體橋梁正在朝著大噸位、大跨度的方向發展，但是當前我國對于轉體施工技術的理論認識相對落后，尚未形成規范性文件，因此為了促進我國橋梁施工建設，需要從理論上掌握轉體施工技術以及技術要領。

2.2 轉體施工技術分類

按照橋梁工程的轉動方向，可以講轉體施工技術分為平轉施工、豎轉施工以及平豎轉相結合施工，其中平轉施工最為常見，具體的施工方式如下：（1）平轉體系的施工包括轉動牽引體系、轉動平衡體系以及轉動支承體系；根據體系實現平衡的方式，可以將現有的平轉施工分為平衡轉動體轉體施工和無平衡重轉體施工，其中平衡轉動提是將轉體結構重心落在球鉸中心的施工方式，這種方式能夠通過轉體結構實現平衡，主要有江西德興太白橋、河東大橋等；無平衡重轉體施工時采用錨固體系、轉動體系以及位控體系組成施工體系，巫山龍門橋的施工就是通過轉動體系的作用，并且通過結構轉動實現就位合龍。（2）豎轉法，豎轉體系一般由牽引系統、索塔、拉索組成，通過拉索索力的水平角實現多跨支承到鉸支承和扣點處索支承的過渡，最終在跨中合龍。（3）平豎轉相結合轉體施工，通過將平轉以及豎轉方法相結合，能夠融合兩種轉體施工的特點，適用于大跨度拱橋的轉體施工。

2.3 轉體施工技術特點以及適用范圍

橋梁工程的轉體施工在某些特定地理環境下具有獨特的優勢，但是在某些方面也存在不利之處，現有的橋梁工程的轉體施工優點在于以下方面：（1）橋梁工程轉體工程改高空作業以及水上作業為陸地施工，能夠改變施工環境，而且能夠避免河道上架設大量支撐管架，降低了施工成本，保證施工安全；（2）采用轉體施工技術，能夠實現不間斷通航、不干擾交通，而且能夠為以后的施工帶來方便，采用簡單機械就能夠實現轉體合龍，施工簡單快捷，能夠有效的控制成形后的外觀質量，縮短施工周期。但是在施工過程中，轉體施工所用的鋼筋混凝土球鉸的施工工藝繁瑣復雜，而且鋼絞線只能上升不能自動下降，施工控制較難，而且為了減輕轉體施工的質量以及增大跨度，盡量采用輕型結構或韌性結構，容易造成結構失穩現象，影響施工安全，而且不同的方法適用范圍不同，平轉法適用于山區深谷或平原跨線、跨河的橋梁施工；豎轉法常用語搭設支架不方便的河流施工；（3）平豎結合法要兼具以上兩種施工條件，需要根據施工要求以及施工環境選擇轉體施工技術。

2.4 轉體施工關鍵技術

與傳統的橋梁施工技術相比，橋梁轉體施工技術需要實現“轉得動、轉得穩、轉得準”的目標，因此在施工過程中，主要有以下的關鍵技術：（1）球鉸的設計與施工，球鉸是實現橋梁轉體施工的關鍵，為了實現轉體的效率，需要合理選擇球鉸的材料與施工工藝，混凝土球鉸是最為常用的球鉸材料；（2）轉動體系的布置，轉動體系宜采用全液壓、自動、連續運行系統，從而達到高穩定性的目標；（3）轉體施工準備，轉體施工準備的關鍵是為橋梁轉體施工提供準備，轉動體的平衡對于施工過程的安全性具有重要的作用；（4）轉體穩定性控制，轉體施工穩定性控制對于施工安全具有重要的意義，為了對轉動體的傾覆穩定性以及拱肋屈曲穩定性進行控制，保證工程質量。

3 橋梁轉體施工技術發展前景

經過多年的發展，我國橋梁轉體施工技術已經得到了長足的發展，而且隨著我國橋梁工程的建設需求逐漸增多，所以橋梁工程的轉體施工技術應用逐漸增多。但是當前我國橋梁工程的轉體施工技術理論發展不完善，落后于轉體施工的實踐，而且橋梁轉體施工的總結不足，對于大型橋梁的施工指導不足。球鉸的設計與施工是橋梁轉體施工的關鍵技術，混凝土球鉸是最為常用的球鉸材料，鋼纖維結構的球鉸具有較強的結構強度，能夠適用于大型橋梁工程的應用，除此外，橋梁工程的轉體施工配套技術也不斷發展，為了提升轉體施工質量，保證轉體施工的穩定性與準確性，需要加強轉體工程施工控制，提升配套技術的發展。

4 結語

隨著我國社會與經濟的發展，橋梁工程逐漸朝著大跨度、高強度發展，相比于傳統的橋梁施工技術，轉體施工技術具有施工穩定性好、施工安全性高、施工效率高以及施工成本低的特點，所以在橋梁施工中具有廣泛的用途。橋梁轉體施工技術中的關鍵包括球鉸的設計與施工、轉動體系的布置、轉體施工準備以及轉體穩定性控制，但是當前的轉體施工還存在著不足，隨著經濟發展的步伐逐漸加快，大體積噸位的橋梁建設需求越來越大，橋梁工程轉體施工具有廣泛的發展前景。

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