我国桥梁工程中桥梁转体施工方法的关键技术分析

赵云亮

摘要：桥梁转体施工方法在桥梁工程的施工中具有举足轻重的地位，按照科学合理的施工方式进行方案的设计和工程的施工组织等，能够最大限度地发挥其应有功用，并尽可能地降低成本，提高经济效益。本文主要论述了在桥梁工程中使用桥梁转体施工方法的关键技术，以期能够为相关实践提供些许理论参考。

关键词：桥梁工程 桥梁转体 施工方法 关键技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

在进行桥梁施工过程中，采用转体施工的方式具有诸多的优势，此种施工技术的最大特点就是无需采用支架，并且广泛应用在跨越山谷与河流的桥梁工程中。采用合适的施工方式与技术是保证桥梁工程质量的基础，同时也可以实现桥梁工程经济效益与社会效益的统一。

一、桥梁工程中的主要施工转体方法

竖转法的组成部分通常包括牵引系统、索塔、拉索。竖转的拉索索力处于脱架的状态下力量最大，这是由于脱架的时候拉索的水平角是最小值，此时的竖向分力也是最小的，同时拱肋要实现从多跨承到铰支承和扣点处索支承的过渡，在脱架的过程中不仅要实现桥梁本身结构的转化，并且还要承受相应的力度，有时为了促使竖转脱架顺利实行，需要在提升索点的时候设置助升的千斤顶。

平转法还可以细分成平衡转动体转体施工和无平衡重转体施工，分类的根据是实现平衡的方式有所区别。平衡转动体施工的主要特点是转体结构的重心全部落在球铰的中心位置。这种方式还可以细分成结构自平衡转体施工以及需要专门配重的转体施工。前者在桥梁施工的过程中仅仅依靠桥梁结构自身就能达到平衡的目的，后者则需要配置专门的平衡设施。无平衡重转动施工体系的主要组成部分包括锚固体系、转动体系、和位控体系，三者的作用是和谐统一的。锚固体系的组成部分有锚碇、尾索、平撑、立柱等；转动体系的主要构成包括下转轴、拱箱和扣索；位控体系的操作目的是有效控制拱肋在施工过程中的转动速度以及位置。

平转和竖转相结合的转体施工方式综合了二者各自的特点，通常多用在跨度比较大的拱桥转体的施工中。

总体来看，在桥梁工程中采用转体施工的方式具有很多的优点，第一点是该种施工方式充分运用了桥梁自身的结构特点形成科学的转动角度，发挥了桥梁钢结构的特性，可以有效避免在河道或者山谷间另外搭建支撑体系的施工环节，降低了钢管材料的使用量，减少了桥梁工程的施工成本，同时可以有效提高施工的效率。第二点是有效拓展了施工的场地，将传统的高空或者水面作业都转变为陆地作业，同时也可以充分保证施工人员的安全性，保证了桥梁工程的施工质量。第三点是在施工过程中也不会影响正常的交通运营状况，可以先将主要的结构部分进行合拢施工。第四点是在施工过程中使用的机械设备比较简单，便于操作，同时可以有效地保证桥梁施工完毕之后的整体线条流畅程度，不会与设计图中的造型有所出入。

当然在看到此种方式的优点的同时也不能忽略其在施工中的不足之处。主要的不足之处主要体现在以下几个方面：第一点是在桥梁的施工过程中混凝土球铰的加工制作以及磨合过程非常的复杂，涉及到的工序有很多，并且在精度的控制方面有很高的要求，实际操作起来有一定的难度。第二点是在桥梁构件的合拢过程中，连续千斤顶沿着钢绞线只能上升不能自动下降，当顶升超位，需要把结构高程下调时，必须手工放松夹片，在实际的操作中具有非常大的难度，稍有不慎，夹片就难以取出。

二、我国桥梁工程中转体施工的关键技术

在球铰的设计和施工方面，通常采用的球铰材料有混凝土材料和钢材，很多新型的材料也广泛得到研发，包括高强混凝土球铰，钢纤维混凝土球铰。在桥梁施工的实际应用中，超过万吨以上的桥梁转体施工工程中使用的球铰通常是钢材制成的，在5000吨以下的桥梁施工过程中则使用的是混凝土材料制成的球铰。这主要是因为钢材的球铰在使用的时候具有更高的强度，摩擦系数也不是很高，适合重量比较大的桥梁工程使用，但是钢制球铰的制作成本比较高，使得桥梁工程的经济效益甚微，混凝土球铰的成本费用远远比钢制球铰的低很多，且制作的工艺也比较简单，具有广阔的发展前景。钢制球铰与混凝土球铰的施工工艺有着很大的不同之处。第一点体现在球铰的形式上，钢制球铰一般是上凸下凹的形式，混凝土球铰通常是下凸上凹的形式。第二点体现在制作流程和施工方式上，钢制球铰通常是在工厂来完成制作的，现场施工操作的程序一点也不复杂，而混凝土球铰则须现场打磨球面，其施工要点主要是其一研制母线板，准确浇筑球铰转动轴，其二涂油细磨，提高球铰表面圆顺光滑度。现阶段的球铰设计很大程度上是参照以往的设计经验，缺欠比较成体系化的设计理论，随着桥梁转体施工技术的进一步发展，在理论研究方面也应该取得一定的突破，以便更好地指导实践。

转体桥梁的稳定性控制主要包括两方面：

第一是有效控制转动体的倾覆稳定性。

当施工支架全部进行拆除以后，转动体的自平衡性或配重平衡性则影响整个桥梁工程的安全性，所以要进行有效的控制。在拆除所有的施工支架后，转动体的平衡体系很有可能出现两种现象，第一是转动体球铰摩阻力矩比转动体不平衡力矩要小一些；第二是转动体球铰摩阻力矩比转动体不平衡力矩要大一些。如果转动体球铰摩阻力矩比转动体不平衡力矩要小一些时，将支架全部拆卸之后，转动体部分会在自身的不平衡力矩作用的情况下产生转动；当转动体球铰摩阻力矩比转动体不平衡力矩要大一些的时候，将支架全部拆卸之后，转动体部分不会在自身的不平衡力矩作用情况下发生任何转动。为了确保桥梁转动体形成整体后拆架过程中的安全和转体过程的顺利进行，在有效的时间期限中给桥梁转体过程的设计与实施方案提供可靠的依据，就要在实施转体前对转动体进行称重检测，以保证转动体结构的的不平衡力矩、静摩擦系数等符合相关的施工标准，最大限度地确保桥梁工程的安全性。

第二是有效控制拱肋屈曲稳定性。

加强拱肋的稳定性可以充分保证拱桥的施工质量。在传统的研究中，比较偏重于对光滑的理想的圆弧拱、抛物线拱或者是悬链线拱的形式，这些理想的状态研究在实际的施工中的指导意义不大。为了减轻桥梁的自重，通常会使用薄壁结构，那么相应地也会增加桥梁整体在转动过程中的不安全隐患，尤其是对钢箱薄壁截面拱肋，当主拱在合拢前后会造成加劲肋板及侧板的局部屈曲问题，同时如果混凝土是刚浇筑完毕，还没有承受重力的能力，完全通过自重荷载的形方式施将压力加在薄壁箱形的拱圈之上，不利于桥梁的安全，在施工过程中一定要采取相应的保护措施。

结束语：

综上所述，经过研究和实践的证明，桥梁转体施工在实际的应用中的确是一种非常高效的结构施工技术方式性，不仅可以发挥桥梁的重要承载作用，还可以提高桥梁施工的经济效益。随着经济技术的不断发展，相信桥梁转体施工的关键技术也会得到不断的提升。

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