橋梁轉體法施工技術

何忠舟

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州 貴陽 550008）

0 引言

2013年6月20日，交通運輸部在國務院新聞辦舉行的新聞發布會上公布了《國家公路網規劃（2013—2030年）》。根據新的規劃，國家高速公路網將進一步完善，在西部增加了兩條南北縱線，成為“71118”網，規劃總里程增加到了11.8萬km。在高速公路的建設過程中，一些新的施工方法和施工工藝不斷涌現，尤其是一些新的高速公路建橋方法。這些新方法的應用在施工過程中大大降低了工程造價，加快了施工進度，減少了勞動力的投入和對周邊原有交通的干擾。下面將結合具體工作實踐，介紹橋梁轉體法的施工技術。

1 轉體法橋梁施工原理

橋梁轉體法施工是指橋梁在非軸線位置進行混凝土澆筑或者拼裝成型等一系列施工后，橋梁基本成型，之后利用簡單的設備，以橋墩為支座，采用摩擦系數較小的滑道或者轉盤結構，將橋梁進行整體旋轉和移動，使其到達預先設計的位置。其基本原理如下。

（1）一個整體的橋梁可以看作是一個體系，在軸心位置上劃分為2個部分，上部包括上轉盤和預制或現澆的橋梁構件，下部包括基礎和下轉盤。

（2）在采用轉體法施工時，上部分為需要轉動的部分，下部分為固定的部分。上下部分采用特殊的設備——轉動鉸連接。在橋梁轉動時，轉動鉸的主要作用是減小轉動摩擦，以利于轉動；轉動結束后，轉動鉸主要將上部的重量傳遞給下部基礎。轉動鉸如圖1所示。

（3）體系借助外在動力作用產生的力矩，克服體系內部的摩擦阻力，使上部分轉動到預設的位置，再對橋梁兩端進行固定。水平間隙為2mm，保險腿頂部與上轉盤間豎向間隙嚴格控制在5 mm以內。

圖1 轉動鉸示意圖

（2）轉體牽引體系

本橋的平轉牽引體系由牽引動力系統、牽引索、反力架、錨固構件組成。轉體施工設備采用全液壓、自動、連續運行系統，具有同步、牽引力平衡等特點，能使整個轉體過程平衡，無沖擊顫動，是一種較為理想的轉體施工設備。轉體牽引體系如圖2所示。

2 橋梁轉體施工技術應用

2.1 項目概況

某高速公路橋梁采用鋼結構T型梁，采用2～50m跨度的轉體T形剛構。橋基礎采用Φ1.8m的沖孔灌注樁基礎，樁長24m，入巖2m，承臺高5m；轉體墩墩身為矩形雙壁墩；上部結構采用單箱單室箱梁，箱梁中支點處高4.5m，底寬6m，頂板厚0.3m，腹板和底板厚0.8m；合龍段高1.8m，底寬7m，腹板和底板厚0.5m；同時采用縱向和橫向預應力。

2～50m跨度的T形剛構采用平面轉體施工，其中2×40m梁體連同剛壁墩在支架上現澆，在墩身與基礎間設置轉盤，兩幅橋同步逆時針轉體43°27′，其余兩邊墩處搭支架原位現澆8m梁段，分別與轉體完成后的T構在支架上合龍，合龍段長3m。其施工流程是主墩、邊墩鉆孔灌注樁施工→承臺及轉體體系結構施工→墩身、邊墩蓋梁施工→箱梁現澆施工→轉體→合龍段施工。

圖2 牽引動力系統示意圖

2.2 轉體系統施工

（1）轉盤結構

在墩底與承臺間安裝轉盤，上轉盤半徑為1.500m，下轉盤半徑為1.501m。在轉盤中間設置轉軸，其具體作法是：在下轉盤中心設Φ288mm的鋼轉軸，在上轉盤底中心設置Φ290mm的鋼軸套。制作轉軸的目的是避免在轉體過程中上、下轉盤中心偏離，并使鉸中心與上盤中心完全吻合。同時在上轉盤鋼板底面貼上不銹鋼板，以減少摩擦阻力，同時為了保證結構在轉動的過程中安全穩定，在下轉盤上設置8個保險腿，并在保險腿之間放置2個豎向千斤頂以微調平衡。上轉盤與保險腿

每座轉體的牽引動力系統由2臺ZLD100型連續牽引千斤頂、2臺ZLB液壓泵站及1臺主控臺（QK～8）通過高壓油管和電纜連接組成。由前后2臺千斤頂串聯組成，每臺千斤頂前端配有夾持裝置。助推千斤頂采用YCW150A型穿心式千斤頂6臺。將調試好的動力系統設備運到工地進行對位安裝后，往泵站油箱內注滿專用液壓油，正確聯接油路和電路，重新進行系統調試，使動力系統運行的同步性和連續性達到最佳狀態。

轉盤設置有2束牽引索。預埋的牽引經清潔各根鋼絞線表面的銹斑和油污后，逐根順次沿著既定軌道排列纏繞后，穿過ZLD100型千斤頂。先逐根對鋼絞線預緊，再用牽引千斤頂整體預緊，使同一束牽引索各鋼絞線持力基本一致。牽引索的安裝應注意如下幾個問題：錨固長度足夠；出口處不留死彎；預留的長度要足夠并考慮4 m的工作長度。從牽引索安裝完成到使用期間應注意保護，特別注意防止電焊打傷或電流通過，另外要注意防潮、防淋，避免銹蝕。反力架和錨固構件均采用鋼板和型鋼焊接的組合構件。轉體的左、右幅分別單獨成為一套牽引體系。

錨固構件采用鋼板組焊預埋在轉盤內，錨固構件按照計算拉力控制計算；反力架設置在承臺上，反力架是由型鋼和鋼板組焊構件，承臺施工時，在承臺上預留槽口，上部懸臂箱梁施工基本結束后，進行反力架安裝，調整到安裝精度要求后固定，并澆筑預留槽口內的混凝土，反力架按照張拉力控制計算。本橋梁采用轉體法施工，轉體結束后對橋梁進行測量，各項指標均符合規范相關要求。該橋梁采用轉體法施工有效解決了施工過程中，下部交通不中斷的要求，同時在工期要求前完工，保證了高速公路按時通車的要求。

2.3 轉體法施工關鍵技術

通過工程實例的施工效果可知，對于橋梁轉體施工技術，其在多孔以及跨徑較大的單孔橋梁中應用較為廣泛，特別是對于橋梁穿越風景勝地、立交或者自然保護區等情況，由于橋梁施工條件受限制，因此主要采取轉體施工的方式。實際上，橋梁轉體施工時不需要采取吊裝機械設備，可以直接通過自身的旋轉來就位，因此較為顯著地節約了支架所需要的木材；同時，轉體施工是軸心形式旋轉，因此其施工工藝簡單，通過橋墩等軸心受力構件來承受荷載，其余橋墩承載力大，所以其轉動施工是安全可靠的。另外可以通過整體預制半孔上部結構來提高轉體結構的整體性以及穩定性。在選取轉體施工機械設備時，只是需要采用兩盤絞磨、幾組滑輪即可使上部結構在短時間內轉體就位。

在橋梁轉體施工時，應當合理分析其施工受力問題。通過分析橋梁轉體施工時的受力狀態，確保橋梁結構在施工全過程中能受力平衡，防止出現橋梁結構傾覆問題；同時應當保證施工受力在容許值內，以防結構破壞，還應當確保錨固體系的可靠性。對于橋梁轉體施工過程應盡可能地控制施工時間，結合工程實踐經驗，施工時間應當控制在幾十分鐘之內，最多不超過1d，這主要是基于施工荷載考慮。

3 結語

本文重點介紹了橋梁中轉體法的施工過程，系統地介紹了在承重系統、轉動系統、平衡檢測等方面的應用技術，結合橋梁轉體法施工實例，提出可行的施工技術措施，為同類工程提供參考借鑒。