淺析“平面轉(zhuǎn)體法”橋梁施工的特點(diǎn)和應(yīng)用

摘要：“平面轉(zhuǎn)體施工法”主要利用橋梁兩邊的地形，首先采用支架將主梁對(duì)稱、分段在兩邊現(xiàn)場澆筑，然后借助鋪有四氟乙烯板和不銹鋼板的環(huán)形滑道，應(yīng)用千斤頂?shù)亩ㄍ屏?，平面轉(zhuǎn)體0或者180°左右（梁式橋?yàn)?0°，單跨拱橋?yàn)?80°）合攏，最后再進(jìn)行合攏段的施工，完成體系轉(zhuǎn)換的一種施工方法。

關(guān)鍵詞：平面轉(zhuǎn)體法；橋梁施工；體系轉(zhuǎn)換；施工方法

中圖分類號(hào)：G451文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）07-0172-02

早期的平面轉(zhuǎn)體法施工主要應(yīng)用于拱橋，隨著轉(zhuǎn)體橋梁設(shè)計(jì)的日益完善和施工技術(shù)的成熟，現(xiàn)已發(fā)展應(yīng)用于連續(xù)梁橋、T型剛構(gòu)式梁橋、斜拉橋、系桿拱橋等橋型。主要適用于在谷深流急河谷上，或橋梁立交體系交通繁忙、不準(zhǔn)阻斷車輛通行的公路與鐵路上，以及不允許斷航的河道上，利用本施工方法的優(yōu)越性更加顯著。在國內(nèi)已經(jīng)建成的平面轉(zhuǎn)體橋梁中，大多應(yīng)用于這些范圍。

平面轉(zhuǎn)體橋梁的實(shí)施，在橋跨布置和場地方面還必須滿足以下兩個(gè)條件：（1）橋跨布置方面一般要求主跨跨越河道或高速公路，而邊跨則必須在河灘或非交通區(qū)域，主墩必須設(shè)置在岸邊上或高速公路的兩側(cè)；（2）因?yàn)橹髁涸谄矫孓D(zhuǎn)體以前是沿岸邊或高速公路的方向分段支架現(xiàn)澆，所以，要求主跨兩邊的場地必須能夠滿足主梁分段現(xiàn)澆的施工需要。

以體系的重心與轉(zhuǎn)體中心是否重合來劃分，可以分為中心轉(zhuǎn)體和偏心轉(zhuǎn)體。中心轉(zhuǎn)體指水平轉(zhuǎn)體的中心與承臺(tái)的中心重合；而偏心轉(zhuǎn)體是指水平轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)在承臺(tái)中心的一側(cè)，而不是承臺(tái)的中心，一般設(shè)在承臺(tái)1/3長度的位置；從受力的均勻性角度考慮，中心轉(zhuǎn)體比偏心轉(zhuǎn)體優(yōu)越，但采用偏心轉(zhuǎn)體方式可以減小橋梁的跨度，橋梁設(shè)計(jì)采用中心轉(zhuǎn)體還是偏心轉(zhuǎn)體，要結(jié)合兩岸的地形、跨度設(shè)置和經(jīng)濟(jì)方面等因素綜合而確定。

一、“平面轉(zhuǎn)體法”施工的特點(diǎn)

平面轉(zhuǎn)體法施工與常規(guī)的施工方法相比，具有以下特點(diǎn)，下面以連續(xù)梁和T構(gòu)梁為例講述其特點(diǎn)：

1．施工工藝上的特點(diǎn)?！捌睫D(zhuǎn)法”的施工工藝為兩岸分別在垂直橋梁中心方向的岸邊搭設(shè)支架分段施工完成懸臂主梁，然后通過轉(zhuǎn)動(dòng)體系逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°，使兩岸的懸臂梁旋轉(zhuǎn)到位，最后應(yīng)用支架和吊架模板，分別澆筑邊跨和中跨合攏段的混凝土，從而完成上部結(jié)構(gòu)的體系轉(zhuǎn)換；而常規(guī)的連續(xù)梁和T型剛構(gòu)梁的施工工藝為，沿著橋梁的方向采用支架現(xiàn)澆、懸臂拼裝或用懸臂掛蘭等方式施工主梁。

2．承臺(tái)的結(jié)構(gòu)與常規(guī)橋梁的承臺(tái)不同?！捌矫孓D(zhuǎn)體橋梁”的承臺(tái)分為上下兩個(gè)部分，即上承臺(tái)和下承臺(tái)，上下承臺(tái)通過橋梁的轉(zhuǎn)動(dòng)體系上轉(zhuǎn)盤（磨蓋）、下轉(zhuǎn)盤（磨心）和環(huán)形支撐轉(zhuǎn)動(dòng)壓力，加之下承臺(tái)因?yàn)橐惺軜蛄恨D(zhuǎn)體過程的垂直荷載，所以下承臺(tái)體積較大；而常規(guī)橋梁的承臺(tái)只有下承臺(tái)，體積也相對(duì)轉(zhuǎn)體橋小一些。

3．施工質(zhì)量比較容易控制。平面轉(zhuǎn)體橋的主梁施工采用兩岸岸邊支架現(xiàn)澆的方法施工，其主梁線性、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力分段張拉的質(zhì)量比較容易控制，而采用的掛蘭法施工的主梁，在主梁線性控制和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的質(zhì)量等方面相對(duì)困難一些。

4．施工過程安全性較好。因?yàn)槠矫孓D(zhuǎn)體橋梁是在岸邊支架上施工，所以，從安全方面比掛蘭施工臨空作業(yè)要更安全。而且，不會(huì)對(duì)橋梁下部正常的通航和高速公路正常的通車造成影響。

5．施工控制的重點(diǎn)有所不同。常規(guī)的掛蘭法懸臂澆筑施工控制的重點(diǎn)為立模標(biāo)高，鋼筋混凝土，預(yù)應(yīng)力張拉，合攏段澆筑等，而平面轉(zhuǎn)體橋施工控制的重點(diǎn)除以上項(xiàng)目外，轉(zhuǎn)動(dòng)體系的施工也尤為重要，特別是磨盤和滑道的質(zhì)量控制，以及轉(zhuǎn)體過程的控制。

二、“平面轉(zhuǎn)體法”橋梁施工技術(shù)應(yīng)用

轉(zhuǎn)動(dòng)體系主要由磨心、磨蓋和環(huán)道三部分組成，因?yàn)闃蜣D(zhuǎn)體重量一般都在4000t以上，因此，這三部分施工質(zhì)量的好壞將是轉(zhuǎn)體能否成功的關(guān)鍵。所以，水平轉(zhuǎn)體施工的控制要點(diǎn)是控制磨心、磨蓋和環(huán)道的施工質(zhì)量。

1．磨心。按照磨心的半徑和邊高度，用鋼板制模，下承臺(tái)施工時(shí)準(zhǔn)確預(yù)埋鋼筋上，同時(shí)準(zhǔn)確預(yù)埋鋼柱，根據(jù)設(shè)計(jì)要求在磨心處采用C60混凝土。磨心的頂面為圓弧面，矢高一般10cm左右，其中圓弧面的施工精度對(duì)轉(zhuǎn)體的成敗有重大的影響。

2．磨蓋。根據(jù)轉(zhuǎn)體施工工藝，先只澆上轉(zhuǎn)盤中間的一塊磨蓋，磨蓋是以磨心為底模進(jìn)行澆筑的。磨心施工完成后，在其頂面貼上隔離層，以隔離層的厚度來調(diào)節(jié)上轉(zhuǎn)盤的半徑，在距磨心邊的20cm范圍，隔離層的厚度較中間厚一些，防止轉(zhuǎn)體時(shí)上下刮邊。達(dá)到要求后，綁扎鋼筋骨架，澆筑混凝土。

3．轉(zhuǎn)盤的磨合。上轉(zhuǎn)盤混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%后，將其吊起，拿掉中間的隔離層，然后再放下來，根據(jù)幾座轉(zhuǎn)體橋的施工經(jīng)驗(yàn)，采用水磨法，即在下承臺(tái)上，用磚砌池，蓄水的高度能將磨心與磨蓋的接觸面浸入水中即可，利用兩臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)產(chǎn)生力偶矩使磨蓋轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的方向必須與以后轉(zhuǎn)體的方向相同，不可逆轉(zhuǎn)。

4．環(huán)道。轉(zhuǎn)體橋梁的環(huán)道主要由鋼板、不銹鋼板和F4板組成。對(duì)于轉(zhuǎn)體重量較大的箱梁轉(zhuǎn)體施工，環(huán)道施工質(zhì)量顯得非常重要，它不僅影響推力的大小，同時(shí)決定轉(zhuǎn)體過程中梁體是否平穩(wěn)和標(biāo)高的變化。主要施工技術(shù)如下：（1）在下承臺(tái)的頂面預(yù)留環(huán)道槽口，施工前將槽口清洗干凈，用環(huán)氧樹脂砂漿粘貼底層鋼板，在鋼板上用環(huán)氧樹脂粘貼F4板，F(xiàn)4板貼上后要臨時(shí)加壓，保證粘貼牢固，四氟乙烯板每50cm應(yīng)留有間隙，頂面標(biāo)高要求一致，誤差必須控制為轉(zhuǎn)體前進(jìn)方向?yàn)樨?fù)誤差；（2）上滑面的不銹鋼板前進(jìn)方向前口應(yīng)向上卷成圓弧形，防止刮板；（3）環(huán)道和下承臺(tái)同時(shí)澆筑構(gòu)成一個(gè)整體，以避免環(huán)道部分承臺(tái)的下沉，影響平整度；（4）環(huán)道表面平整度，在施工中用高精度測量儀器控制平整度，平整度應(yīng)控制在±1.0mm內(nèi)；（5）四氟板下環(huán)氧砂漿要采用擠壓或壓重的方式，使其密實(shí)；（6）轉(zhuǎn)體施工前，應(yīng)對(duì)環(huán)道平面位置、高程、平整度、環(huán)氧砂漿密實(shí)度等進(jìn)行驗(yàn)收認(rèn)可。

5．主梁施工。平面轉(zhuǎn)體橋梁的主梁施工，與常規(guī)的支架現(xiàn)澆梁的施工相同，首先進(jìn)行地基硬化，然后按照設(shè)計(jì)規(guī)定的位置和高程，并結(jié)合兩岸的地形情況，適當(dāng)?shù)闹Ъ芎湍０暹M(jìn)行分段澆筑施工。

6．轉(zhuǎn)體施工。橋梁的轉(zhuǎn)體施工，宜在兩岸懸臂梁施工完成后進(jìn)行，最好是兩邊同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工，即便兩岸的轉(zhuǎn)體不能同時(shí)進(jìn)行，兩邊轉(zhuǎn)體施工的時(shí)間差也不要超過2周，以免影響合攏段的施工質(zhì)量。

7．封盤固結(jié)。轉(zhuǎn)體到位后調(diào)整各封孔段的標(biāo)高，臨時(shí)塞緊上下轉(zhuǎn)盤，并焊接上下轉(zhuǎn)盤之間的預(yù)留鋼筋和鋼板使上下轉(zhuǎn)盤固結(jié)，按照設(shè)計(jì)要求澆筑封盤混凝土。

8．合攏段施工。轉(zhuǎn)體橋梁的合攏段的施工，與常規(guī)連續(xù)梁或T型剛構(gòu)梁相同，先解除邊墩支座的剛性約束，邊跨合攏，后解除主墩臨時(shí)支墩的剛性約束，應(yīng)用吊架模板和勁性骨架，配置置換壓重的水箱，選擇當(dāng)日的最低溫度，澆筑中跨合攏段的混凝土，最后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的張拉，從而完成體系轉(zhuǎn)換。

“平面轉(zhuǎn)體法”橋梁施工技術(shù)因具有安全、不需要斷航或中斷高速公路交通，以及施工質(zhì)量比較容易控制等優(yōu)點(diǎn)，將被越來越多的應(yīng)用于梁式橋、剛構(gòu)橋、系桿拱橋和斜拉橋等城市橋梁建設(shè)之中，但是，該施工技術(shù)也具有自身的技術(shù)難點(diǎn)和特點(diǎn)，控制不好也容易造成安全和質(zhì)量方面的問題，所以從施工技術(shù)的角度必須加以重視，以保證橋梁施工期間的安全和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]蘆會(huì)．路橋涵洞施工技術(shù)規(guī)范實(shí)施手冊(cè)[M]．人民交通出版社，2005．

[2]桂業(yè)昆，邱式中．橋梁施工專項(xiàng)技術(shù)手冊(cè)[M]．人民交通出版社，2007．

作者簡介：劉碧萍，男，湖北天門人，中鐵十一局集團(tuán)三公司經(jīng)濟(jì)師，研究方向：施工企業(yè)成本管理。