转体桥施工控制要点分析.doc

1、转体桥施工控制要点分析摘要：桥梁转体主要对城市轨道交通的建设有巨大的帮助，它解决了轨道路线受障碍物的影响一事，但是如何一次性将转体桥的施工技术落实好，并且做好监理工作，是一个重点问题。 关键词：转体桥；施工；控制 中图分类号： TU71 文献标识码： A 一、转体施工方法简介 转体施工方法始于上世纪 40 年代，它是指在铁路两侧，河流两岸或是峡谷两侧，先通过支架拼接或是浇筑成型，然后在通过转动体系使转体结构就位，最后和两端现浇段合拢成桥的一种施工方法。转体施工将复杂的，技术性强的高空及水上作业变为岸边的陆上作业，它既能保证施工的质量安全，也减少了施工费用和机具设备，同时在施工时不影响桥下交通，

2、不中断通航。转体的方法可以分为平面转体，竖向转体，平竖结合转体，其中以平面转体最为常见。转体施工适合于单跨和三跨桥梁，可在深水、峡谷中建桥时采用，同时也适应在平原区以及用于城市跨线桥。 二、工程概况 新建锦州-赤峰铁路 ZH-01 标段全长 44.332km。起自锦州市新建港口站，止于凌海市境内板石沟乡银匠沟村。锦赤铁路于 GK03+140.74-GK11+859.075 之间设葫芦岛经济开发区特大桥。本桥为双线桥，为跨赤峰街、清浦河、高天铁路、S306 省道、G102 国道而设。其中线路于GK04+314.6-GK04+349.7 跨越处高天铁路为单线铁路，内燃，预留复线路基施工。跨高天铁路

3、采用 248m 转体 T 构，位于线路直线段上，线间距4m。 跨葫芦岛经济开发区特大桥孔跨布置为 18-32 简支 T 梁+10-32m 简支T 梁+（32+56+32）m 连续梁+3-32m 简支 T 梁+（248m）mT 构+74-32m 简支 T 梁+1-24m 简支 T 梁+89-32m 简支 T 梁+3-24m 简支 T 梁+61-32m 简支T 梁。中心里程：GK07+500.258，桥全长 8718.335m。跨高天铁路采用248mT 构。 三、转体施工设计基本原则 1、应用摩阻系数小的滑道材料及合理的转盘结构，用简单的设备将庞大的结构物整体安装就位中小跨径的桥梁转体，选用中心支

4、承的转盘结构，使转动牵引力及相应的设备大幅度地减少。而大跨或特大跨桥梁及转动体系重心较高的桥梁，则宜选用环道支承与中心支承相结合的转盘结构，才能确保安全。环道材料也应与工程规模，转体质量及转盘结构相适应地选用四氟，黄油四氟粉，黄油或二硫铜等润滑材料。 2、充分利用结构本身及结构。用钢做施工设施，节约施工用钢量对于拱式结构，施工阶段拱箱作压杆，利用桥面系钢筋(或预应力钢材)作扣锁，利用主孔和边孔交界墩圬工或边孔结构作平衡重及拱座上部作上转盘，从而节约大量施工用材。T 形刚构、刚架拱、斜腿刚架等，结构本身就是施工阶段的受力部分，很少外添材料，施工用材极省。 3、施工阶段结构轻型化充分利用双曲拱，箱

5、型拱逐步形成拱圈的经验，结合设备能力以及转体过程中对结构强度、刚度及稳定的要求，合理选择拱圈施工阶段的截面形式，以达经济合理。采用带底板的劲性骨架，转体合拢后在绕筑混凝土完成箱型截面，转体质量轻、平衡重圬工及扣索用料省。高强轻质材料的应用:钢管混凝土在桥梁中的应用，为转体施工工艺修建大跨径桥梁创造了更为有利的条件。将空管结构转体合拢后，再浇筑管内混凝土，转体重量轻、强度高，又不需要另设模板，施工安全经济，这种新材料使转体施工工艺具有更加广阔的前景。 4、选择简单明确的结构体系。施工阶段的结构体系，应尽可能地利用结构的永久性杆件，少用临时杆件，使施工阶段结构简单，受力明确，内力易于调整控制，确保

6、转动体系的安全。如拱式结构转动体系的扣索，在可能的情况下，尽可能地采用扣于拱顶端的单扣索，扣索力基本就是结构合拢时的推力，受力明确，设计、施工均易于控制，体系转换也较容易。特大桥跨的转体，也尽可能采用扣索体系，以减少张拉同步操作的困难。 5、转体施工牵引系统，尽可能利用桥梁已成基础作反力支承结构。以省去庞大的锚碇设施。 四、工程施工方案及转体结构介绍本方案施工范围为 36 号墩跨高天铁路 248mT 构。梁全长 97.2m，跨度为（48+48）m，梁体控制截面梁高分别为：边支点现浇段梁高为 7.2m，中墩墩顶处梁高 5.2m,梁底下缘按圆曲线变化，圆曲线半径 R=193.45m；全桥箱梁顶宽

7、8.9m，底宽 5.4m; 箱梁横截面采用单箱单室直腹板型式。箱梁两侧腹板与顶、底板相交处均采用圆弧倒角过度。 顶板厚 35cm 并设 2%人字坡，底板厚度 40-90cm 靠近主墩中心处加厚至 155cm；腹板厚度分为 50 至 70、70 至 90cm，按折线变化；全桥共设3 道横隔梁，分别设于中支点和边支点。中支点处设置厚 4m 的横隔梁，边支点处设置厚 1.2m 的端隔梁。横隔梁处设有进人洞，供检查人员通过。钢构主墩墩身采用矩形实体墩，纵横向尺寸为 4m6m。 转体结构由下转盘、平铰、上转盘、转动牵引系统组成。转盘下盘为支撑转体结构全部重量的基础，下转盘上设置转动系统的下平铰、环形滑道

8、及转体拽拉千斤顶反力座等。转体完成后，与上转盘共同形成基础。本桥转体采用球面转动系统，上转盘长 8.0m，高 0.8m；牵引盘为直径 7.6m，高 0.8m 的圆柱；下球铰上镶嵌聚四氟乙烯滑动片，上下球铰间填充黄油聚四氟乙烯粉；销钉采用 27cm 的钢棒；下盘（承台）长14m、宽 14m、高 3m；桩基采用 13 根 1.5m 钻孔灌注摩擦桩，桩长为44m。交接墩采用圆端形实体墩，基础采用 10 根直径 1.0m 钻孔灌注桩。 五、转体施工方法 1、正式转体。准备工作全部就绪，气象条件符合要求，先让启动千斤顶达到预定吨位后，两幅同时启动连续牵引系统，并使其在“自动”状态下运行。设备运行过程中，

9、时刻注意监控动力系统设备的运行情况及转体情况。转体时控制好油表压力，并进行同步观测，根据油压读数反算出启动顶推力大小以及转体牵引过程中牵引力大小，进而确定转体时及转体过程中的实际摩擦系数。内容有：起动时各油表读数、转动过程中各台油泵的油压读数、转动角度、梁端转动距离等。结构旋转到距离设计值位置约 20 时放慢转速，改用手动控制牵引千斤顶进行微调，直至就位。如果转体过程中，遇突发情况需停止转体施工，应缓慢减小牵引力，避免动、静摩擦系数差异造成梁体惯性过大，影响结构稳定。施工组织上，因本工程必须同步转体，因此要备好对讲机，作好转动角度的标识，以便互对。本工程转体过程所花时间为 90 分钟，过程非常

10、顺利。转体就位。 2、锁定转盘，调整标高。转体就位后，采用经纬仪中线校正，中线偏差不大于 2mm，应立即焊接部分预埋在上、下承台间的竖向钢筋锁定转盘。根据需要可采用压重等方式适当调整转体后箱梁标高。 3、封固转盘。待标高调整完成后，及时将剩余预埋在上、下承台间的竖向钢筋焊接，并浇筑封固砼，完成转体施工六、控制策略 （一）转体前的控制 转体系统是将预应力锚夹具的锚固技术与液压千斤顶技术进行融合，通过锚夹具锚固钢绞线，再利用千斤顶活塞伸、缩，带动钢绞线与构件升、降，实现转动体的转动就位。因此，转体前须对转体前的各项准备工作及转体设备要仔细检查、试验，确保整个转体平稳、顺利进行。具体如下： 1、外侧

11、防撞护栏施工完毕，防抛网安装到位。 2、转体部分全部施工结束后，拆除转体范围内支架，拆除顺序从7#块向 2#块两端对称拆除。且 7#块在支架拆除后，进行预应力孔道压浆。3、解除上、下转盘之间的临时锚固（每个转体采用 20 根精轧螺纹钢） ，以及上、下转盘之间的临时支撑（24 根 10 号槽钢） 。 4、环形滑道清理干净，检查滑道与撑脚间间隙，并将间隙内预放的黄沙清除后用高压水枪冲洗干净，再用黄油四氟粉将滑道涂抹均匀。5、对各关键部位进行检查。包括滑道平整度、脱架后上、下转盘下降高度，撑脚与滑道间的间隙高度，球铰、牵引索等部位，脱架后全面检查转体结构各关键受力部位是否有裂缝及异常情况，确认签字。

12、 6、安装微调及控制设备，作好各种测控标志，标明桥梁轴线位置。 7、安装牵引索，将钢绞线牵引索顺着牵引方向绕上转盘后穿过千斤顶，并用千斤顶的夹紧装置夹持住，穿钢绞线时注意不能交叉和扭转，千斤顶的安装注意和钢绞线的方向一致。 8、技术准备（技术交底，记录表格，各观测点人员分工，控制信号，通讯联络等方面） 9、转体范围内障碍清除干净。脱架静置 24 小时后，各种测量数据上报监控组，确认其是否处于平衡状态。 10、作业天气要求风力小于 5 级，无大雨、大雾。 以上准备工作完毕， 经检查无误后， 报请监理工程师及设计代表签认。在高速公路管理部门批准的时段内进行转体。 （二）转体牵引设备控制 依据设计要

13、求，平转千斤顶、辅助千斤顶、微调千斤顶等转体所需设备提前做好标定，现场进行试验。同时要求要准备备用设备。 平转牵引索采用 2 组 15-s15.2 钢绞线，牵引索固定端用 P 锚锚于上转盘内锚固长度不少于 4m，在索道上环绕 3/4 周后沿切线进入牵引反力座。每个转动体选用 2 台 ZLD150-200 型连续顶推千斤顶牵引一对 15-s15.2 牵引索形成水平旋转力偶，通过拽拉牵引索使转动体转动。转体结构启动时，在 2 个启动千斤顶反力座处各安放一台 YD175-100 型千斤顶，作为启动辅助千斤顶，以防启动时结构阻力太大而无法启动，两台千斤顶通过三通用一台 ZB4-500 型油泵进行控制。

14、这样，结构转动启动时的安全系统为 S 启=3.9，转动过程中的安全系数 S=3.0。根据厂家提供的四氟滑片转体时摩擦系数0.03，因此，实际的转体安全系数S6.0。 （三）结构不平衡控制理论上，两端受竖向力是平衡的，但由于两侧砼浇筑的不完全对称及施工荷载的影响（如风荷载） ，会产生不平衡弯矩，因此，需严格控制施工过程中的不平衡重及采取相应措施： 1、施工过程中通过对每个节段浇筑的砼方量严格控制，尽最大可能减少两侧的结构不平衡重。 2、若转体重心位置有偏差，可以通过在 7#块梁端端头顶面上放置水箱或预制砼配重块的方法，进行堆载调整。 3、下转盘上设置千斤顶，当转体时有不平衡弯矩影响，使得撑脚与滑

15、道接触，通过千斤顶顶升，来保证转体得以顺利进行。4、转体前专业 人员 对转体主桥大悬臂根部、墩梁固结处进行应力、应变测试，以判断结构是否安全及确定“T”构两边的不平衡重，以此为依据进行不平衡配重调整。 （四）安全措施控制 1、跨线转体施工前，施工单位必须与交警、沪宁高速路政管理部门联系，充分考虑交警、路政的管理要求。 2、千斤顶张拉系统操作人员严格执行有关操作规程，服从命令，听从指挥，做到班前检查，班后保养，发现故障及时清除，确保设备处于良好状态。 3、梁体内、外均要清理干净，特别是梁顶面不得有杂物。使用工具应有防滑落措施，传递物件禁止抛掷。 4、配电箱、电线等安全完好，不得有损或带电部分裸露

16、，电线上不得压重物、不得拖拉硬扯以避免机械损伤；严禁非专业人员擅自操作。 5、主控台、泵站要做好防雨措施，防止电控设备受潮。密切关注天气预报，及时做好防雨、防风措施。 结语 转体施工作为的一种桥梁施工方法其技术、工艺在实际的工程操作中日益成熟，随着社会发展，以及对交通网路的高度需求，也随着新技术、新工艺的出现以及在工程中的应用，此种方法应用必加广泛，桥梁工程建造也会更加的安全可靠、简化操作、降低造价、提高施工人员的安全。 参考文献： 1姚海涛. 转体桥施工控制要点分析J. 交通标准化,2013,02:138-141. 2程飞,张琪峰,王景全. 我国桥梁转体施工技术的发展现状与前景J. 铁道标准设计,2011,06:67-71.