我國橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景

劉 芳

（中鐵十一局集團(tuán)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(zhuǎn)體施工技術(shù)拓展了建橋的范圍，而且創(chuàng)新了建橋的思路，對于橋梁工程的發(fā)展具有重要的意義。橋梁工程的轉(zhuǎn)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(gè)半跨，并且半跨施工完成后再通過旋轉(zhuǎn)在跨中合龍，從而完成橋梁工程的建設(shè)。橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)具有滑到摩擦力小的特點(diǎn)，對于橫跨大江大河的橋梁的建造設(shè)計(jì)具有重要的意義，從20世紀(jì)40年代以來，橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用于發(fā)展，當(dāng)前主要采用的水平轉(zhuǎn)體法與豎直轉(zhuǎn)體法，而且逐漸形成一個(gè)橋梁工程體系，在平原地區(qū)、山區(qū)、公路、鐵路等工程中具有廣泛的用途。本文對于橋梁轉(zhuǎn)體施工的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、施工要點(diǎn)進(jìn)行探討，對于橋梁狀體施工技術(shù)的未來發(fā)展前景進(jìn)行展望。

1 我國橋梁工程轉(zhuǎn)體技術(shù)發(fā)展概況

我國從20世紀(jì)70年代開始研究轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，1977年首次再用平轉(zhuǎn)技術(shù)建成四川遂寧建設(shè)橋，而且此后的平轉(zhuǎn)發(fā)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(zhuǎn)體施工工藝”后，我國的轉(zhuǎn)體施工技術(shù)得到較大的發(fā)展。隨著鋼管混凝土拱橋技術(shù)的發(fā)展，輕型化、大跨度的橋梁逐漸成為可能，而狀體施工技術(shù)也廣泛的應(yīng)用于鋼管混凝土拱橋中，使橋梁狀體施工進(jìn)入新的發(fā)展階段。1993年，鄭州鐵路局采用首次采用豎轉(zhuǎn)與平轉(zhuǎn)相結(jié)合的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)體施工技術(shù)，對于我國橋梁轉(zhuǎn)體工程發(fā)展具有重要的意義。

截止到2012年底，我國采用橋梁轉(zhuǎn)體施工的橋梁共119座，其中平轉(zhuǎn)法105座，豎轉(zhuǎn)法9座，平豎轉(zhuǎn)相結(jié)合5座，其中蘇傳、湖南多山多河的地區(qū)應(yīng)用相對廣泛，轉(zhuǎn)體質(zhì)量最大的為2010年建成的滬杭客運(yùn)專線鋼筋混凝土拱橋，達(dá)16800t。

2 我國橋梁工程轉(zhuǎn)體技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)

2.1 發(fā)展現(xiàn)狀

橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)對于跨線橋的施工具有重要的意義，而且轉(zhuǎn)體橋梁正在朝著大噸位、大跨度的方向發(fā)展，但是當(dāng)前我國對于轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的理論認(rèn)識相對落后，尚未形成規(guī)范性文件，因此為了促進(jìn)我國橋梁施工建設(shè)，需要從理論上掌握轉(zhuǎn)體施工技術(shù)以及技術(shù)要領(lǐng)。

2.2 轉(zhuǎn)體施工技術(shù)分類

按照橋梁工程的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以講轉(zhuǎn)體施工技術(shù)分為平轉(zhuǎn)施工、豎轉(zhuǎn)施工以及平豎轉(zhuǎn)相結(jié)合施工，其中平轉(zhuǎn)施工最為常見，具體的施工方式如下：（1）平轉(zhuǎn)體系的施工包括轉(zhuǎn)動(dòng)牽引體系、轉(zhuǎn)動(dòng)平衡體系以及轉(zhuǎn)動(dòng)支承體系；根據(jù)體系實(shí)現(xiàn)平衡的方式，可以將現(xiàn)有的平轉(zhuǎn)施工分為平衡轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)體施工和無平衡重轉(zhuǎn)體施工，其中平衡轉(zhuǎn)動(dòng)提是將轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)重心落在球鉸中心的施工方式，這種方式能夠通過轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)平衡，主要有江西德興太白橋、河?xùn)|大橋等；無平衡重轉(zhuǎn)體施工時(shí)采用錨固體系、轉(zhuǎn)動(dòng)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(zhuǎn)動(dòng)體系的作用，并且通過結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)就位合龍。（2）豎轉(zhuǎn)法，豎轉(zhuǎn)體系一般由牽引系統(tǒng)、索塔、拉索組成，通過拉索索力的水平角實(shí)現(xiàn)多跨支承到鉸支承和扣點(diǎn)處索支承的過渡，最終在跨中合龍。（3）平豎轉(zhuǎn)相結(jié)合轉(zhuǎn)體施工，通過將平轉(zhuǎn)以及豎轉(zhuǎn)方法相結(jié)合，能夠融合兩種轉(zhuǎn)體施工的特點(diǎn)，適用于大跨度拱橋的轉(zhuǎn)體施工。

2.3 轉(zhuǎn)體施工技術(shù)特點(diǎn)以及適用范圍

橋梁工程的轉(zhuǎn)體施工在某些特定地理環(huán)境下具有獨(dú)特的優(yōu)勢，但是在某些方面也存在不利之處，現(xiàn)有的橋梁工程的轉(zhuǎn)體施工優(yōu)點(diǎn)在于以下方面：（1）橋梁工程轉(zhuǎn)體工程改高空作業(yè)以及水上作業(yè)為陸地施工，能夠改變施工環(huán)境，而且能夠避免河道上架設(shè)大量支撐管架，降低了施工成本，保證施工安全；（2）采用轉(zhuǎn)體施工技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷通航、不干擾交通，而且能夠?yàn)橐院蟮氖┕矸奖?，采用簡單機(jī)械就能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)體合龍，施工簡單快捷，能夠有效的控制成形后的外觀質(zhì)量，縮短施工周期。但是在施工過程中，轉(zhuǎn)體施工所用的鋼筋混凝土球鉸的施工工藝繁瑣復(fù)雜，而且鋼絞線只能上升不能自動(dòng)下降，施工控制較難，而且為了減輕轉(zhuǎn)體施工的質(zhì)量以及增大跨度，盡量采用輕型結(jié)構(gòu)或韌性結(jié)構(gòu)，容易造成結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象，影響施工安全，而且不同的方法適用范圍不同，平轉(zhuǎn)法適用于山區(qū)深谷或平原跨線、跨河的橋梁施工；豎轉(zhuǎn)法常用語搭設(shè)支架不方便的河流施工；（3）平豎結(jié)合法要兼具以上兩種施工條件，需要根據(jù)施工要求以及施工環(huán)境選擇轉(zhuǎn)體施工技術(shù)。

2.4 轉(zhuǎn)體施工關(guān)鍵技術(shù)

與傳統(tǒng)的橋梁施工技術(shù)相比，橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)需要實(shí)現(xiàn)“轉(zhuǎn)得動(dòng)、轉(zhuǎn)得穩(wěn)、轉(zhuǎn)得準(zhǔn)”的目標(biāo)，因此在施工過程中，主要有以下的關(guān)鍵技術(shù)：（1）球鉸的設(shè)計(jì)與施工，球鉸是實(shí)現(xiàn)橋梁轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵，為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動(dòng)體系的布置，轉(zhuǎn)動(dòng)體系宜采用全液壓、自動(dòng)、連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng)，從而達(dá)到高穩(wěn)定性的目標(biāo)；（3）轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備，轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備的關(guān)鍵是為橋梁轉(zhuǎn)體施工提供準(zhǔn)備，轉(zhuǎn)動(dòng)體的平衡對于施工過程的安全性具有重要的作用；（4）轉(zhuǎn)體穩(wěn)定性控制，轉(zhuǎn)體施工穩(wěn)定性控制對于施工安全具有重要的意義，為了對轉(zhuǎn)動(dòng)體的傾覆穩(wěn)定性以及拱肋屈曲穩(wěn)定性進(jìn)行控制，保證工程質(zhì)量。

3 橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)發(fā)展前景

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)已經(jīng)得到了長足的發(fā)展，而且隨著我國橋梁工程的建設(shè)需求逐漸增多，所以橋梁工程的轉(zhuǎn)體施工技術(shù)應(yīng)用逐漸增多。但是當(dāng)前我國橋梁工程的轉(zhuǎn)體施工技術(shù)理論發(fā)展不完善，落后于轉(zhuǎn)體施工的實(shí)踐，而且橋梁轉(zhuǎn)體施工的總結(jié)不足，對于大型橋梁的施工指導(dǎo)不足。球鉸的設(shè)計(jì)與施工是橋梁轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵技術(shù)，混凝土球鉸是最為常用的球鉸材料，鋼纖維結(jié)構(gòu)的球鉸具有較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，能夠適用于大型橋梁工程的應(yīng)用，除此外，橋梁工程的轉(zhuǎn)體施工配套技術(shù)也不斷發(fā)展，為了提升轉(zhuǎn)體施工質(zhì)量，保證轉(zhuǎn)體施工的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，需要加強(qiáng)轉(zhuǎn)體工程施工控制，提升配套技術(shù)的發(fā)展。

4 結(jié)語

隨著我國社會與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，橋梁工程逐漸朝著大跨度、高強(qiáng)度發(fā)展，相比于傳統(tǒng)的橋梁施工技術(shù)，轉(zhuǎn)體施工技術(shù)具有施工穩(wěn)定性好、施工安全性高、施工效率高以及施工成本低的特點(diǎn)，所以在橋梁施工中具有廣泛的用途。橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)中的關(guān)鍵包括球鉸的設(shè)計(jì)與施工、轉(zhuǎn)動(dòng)體系的布置、轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備以及轉(zhuǎn)體穩(wěn)定性控制，但是當(dāng)前的轉(zhuǎn)體施工還存在著不足，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐逐漸加快，大體積噸位的橋梁建設(shè)需求越來越大，橋梁工程轉(zhuǎn)體施工具有廣泛的發(fā)展前景。

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