我国桥梁转体施工技术的发展现状与前景

刘 芳

（中铁十一局集团第二工程有限公司，湖北 十堰442013）

0 前言

对于桥梁工程而言，转体施工技术拓展了建桥的范围，而且创新了建桥的思路，对于桥梁工程的发展具有重要的意义。桥梁工程的转体施工是一种无支架的施工方式，通过将桥梁从跨中分成两个半跨，并且半跨施工完成后再通过旋转在跨中合龙，从而完成桥梁工程的建设。桥梁转体施工技术具有滑到摩擦力小的特点，对于横跨大江大河的桥梁的建造设计具有重要的意义，从20世纪40年代以来，桥梁转体施工技术已经得到了广泛的应用于发展，当前主要采用的水平转体法与竖直转体法，而且逐渐形成一个桥梁工程体系，在平原地区、山区、公路、铁路等工程中具有广泛的用途。本文对于桥梁转体施工的技术发展现状、施工要点进行探讨，对于桥梁状体施工技术的未来发展前景进行展望。

1 我国桥梁工程转体技术发展概况

我国从20世纪70年代开始研究转体施工技术，1977年首次再用平转技术建成四川遂宁建设桥，而且此后的平转发施工的拱桥跨径均在100mm以下，自从1979年四川省交通厅研究“拱桥双箱对称同步转体施工工艺”后，我国的转体施工技术得到较大的发展。随着钢管混凝土拱桥技术的发展，轻型化、大跨度的桥梁逐渐成为可能，而状体施工技术也广泛的应用于钢管混凝土拱桥中，使桥梁状体施工进入新的发展阶段。1993年，郑州铁路局采用首次采用竖转与平转相结合的转体施工工艺，建成跨径为150m的安阳钢管混凝土拱桥，2006年广东佛山东平大桥也采用转体施工技术，对于我国桥梁转体工程发展具有重要的意义。

截止到2012年底，我国采用桥梁转体施工的桥梁共119座，其中平转法105座，竖转法9座，平竖转相结合5座，其中苏传、湖南多山多河的地区应用相对广泛，转体质量最大的为2010年建成的沪杭客运专线钢筋混凝土拱桥，达16800t。

2 我国桥梁工程转体技术发展现状与关键技术

2.1 发展现状

桥梁转体施工技术对于跨线桥的施工具有重要的意义，而且转体桥梁正在朝着大吨位、大跨度的方向发展，但是当前我国对于转体施工技术的理论认识相对落后，尚未形成规范性文件，因此为了促进我国桥梁施工建设，需要从理论上掌握转体施工技术以及技术要领。

2.2 转体施工技术分类

按照桥梁工程的转动方向，可以讲转体施工技术分为平转施工、竖转施工以及平竖转相结合施工，其中平转施工最为常见，具体的施工方式如下：（1）平转体系的施工包括转动牵引体系、转动平衡体系以及转动支承体系；根据体系实现平衡的方式，可以将现有的平转施工分为平衡转动体转体施工和无平衡重转体施工，其中平衡转动提是将转体结构重心落在球铰中心的施工方式，这种方式能够通过转体结构实现平衡，主要有江西德兴太白桥、河东大桥等；无平衡重转体施工时采用锚固体系、转动体系以及位控体系组成施工体系，巫山龙门桥的施工就是通过转动体系的作用，并且通过结构转动实现就位合龙。（2）竖转法，竖转体系一般由牵引系统、索塔、拉索组成，通过拉索索力的水平角实现多跨支承到铰支承和扣点处索支承的过渡，最终在跨中合龙。（3）平竖转相结合转体施工，通过将平转以及竖转方法相结合，能够融合两种转体施工的特点，适用于大跨度拱桥的转体施工。

2.3 转体施工技术特点以及适用范围

桥梁工程的转体施工在某些特定地理环境下具有独特的优势，但是在某些方面也存在不利之处，现有的桥梁工程的转体施工优点在于以下方面：（1）桥梁工程转体工程改高空作业以及水上作业为陆地施工，能够改变施工环境，而且能够避免河道上架设大量支撑管架，降低了施工成本，保证施工安全；（2）采用转体施工技术，能够实现不间断通航、不干扰交通，而且能够为以后的施工带来方便，采用简单机械就能够实现转体合龙，施工简单快捷，能够有效的控制成形后的外观质量，缩短施工周期。但是在施工过程中，转体施工所用的钢筋混凝土球铰的施工工艺繁琐复杂，而且钢绞线只能上升不能自动下降，施工控制较难，而且为了减轻转体施工的质量以及增大跨度，尽量采用轻型结构或韧性结构，容易造成结构失稳现象，影响施工安全，而且不同的方法适用范围不同，平转法适用于山区深谷或平原跨线、跨河的桥梁施工；竖转法常用语搭设支架不方便的河流施工；（3）平竖结合法要兼具以上两种施工条件，需要根据施工要求以及施工环境选择转体施工技术。

2.4 转体施工关键技术

与传统的桥梁施工技术相比，桥梁转体施工技术需要实现“转得动、转得稳、转得准”的目标，因此在施工过程中，主要有以下的关键技术：（1）球铰的设计与施工，球铰是实现桥梁转体施工的关键，为了实现转体的效率，需要合理选择球铰的材料与施工工艺，混凝土球铰是最为常用的球铰材料；（2）转动体系的布置，转动体系宜采用全液压、自动、连续运行系统，从而达到高稳定性的目标；（3）转体施工准备，转体施工准备的关键是为桥梁转体施工提供准备，转动体的平衡对于施工过程的安全性具有重要的作用；（4）转体稳定性控制，转体施工稳定性控制对于施工安全具有重要的意义，为了对转动体的倾覆稳定性以及拱肋屈曲稳定性进行控制，保证工程质量。

3 桥梁转体施工技术发展前景

经过多年的发展，我国桥梁转体施工技术已经得到了长足的发展，而且随着我国桥梁工程的建设需求逐渐增多，所以桥梁工程的转体施工技术应用逐渐增多。但是当前我国桥梁工程的转体施工技术理论发展不完善，落后于转体施工的实践，而且桥梁转体施工的总结不足，对于大型桥梁的施工指导不足。球铰的设计与施工是桥梁转体施工的关键技术，混凝土球铰是最为常用的球铰材料，钢纤维结构的球铰具有较强的结构强度，能够适用于大型桥梁工程的应用，除此外，桥梁工程的转体施工配套技术也不断发展，为了提升转体施工质量，保证转体施工的稳定性与准确性，需要加强转体工程施工控制，提升配套技术的发展。

4 结语

随着我国社会与经济的发展，桥梁工程逐渐朝着大跨度、高强度发展，相比于传统的桥梁施工技术，转体施工技术具有施工稳定性好、施工安全性高、施工效率高以及施工成本低的特点，所以在桥梁施工中具有广泛的用途。桥梁转体施工技术中的关键包括球铰的设计与施工、转动体系的布置、转体施工准备以及转体稳定性控制，但是当前的转体施工还存在着不足，随着经济发展的步伐逐渐加快，大体积吨位的桥梁建设需求越来越大，桥梁工程转体施工具有广泛的发展前景。

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