桥梁转体法施工技术

何忠舟

（贵州省公路工程集团有限公司，贵州 贵阳 550008）

0 引言

2013年6月20日，交通运输部在国务院新闻办举行的新闻发布会上公布了《国家公路网规划（2013—2030年）》。根据新的规划，国家高速公路网将进一步完善，在西部增加了两条南北纵线，成为“71118”网，规划总里程增加到了11.8万km。在高速公路的建设过程中，一些新的施工方法和施工工艺不断涌现，尤其是一些新的高速公路建桥方法。这些新方法的应用在施工过程中大大降低了工程造价，加快了施工进度，减少了劳动力的投入和对周边原有交通的干扰。下面将结合具体工作实践，介绍桥梁转体法的施工技术。

1 转体法桥梁施工原理

桥梁转体法施工是指桥梁在非轴线位置进行混凝土浇筑或者拼装成型等一系列施工后，桥梁基本成型，之后利用简单的设备，以桥墩为支座，采用摩擦系数较小的滑道或者转盘结构，将桥梁进行整体旋转和移动，使其到达预先设计的位置。其基本原理如下。

（1）一个整体的桥梁可以看作是一个体系，在轴心位置上划分为2个部分，上部包括上转盘和预制或现浇的桥梁构件，下部包括基础和下转盘。

（2）在采用转体法施工时，上部分为需要转动的部分，下部分为固定的部分。上下部分采用特殊的设备——转动铰连接。在桥梁转动时，转动铰的主要作用是减小转动摩擦，以利于转动；转动结束后，转动铰主要将上部的重量传递给下部基础。转动铰如图1所示。

（3）体系借助外在动力作用产生的力矩，克服体系内部的摩擦阻力，使上部分转动到预设的位置，再对桥梁两端进行固定。水平间隙为2mm，保险腿顶部与上转盘间竖向间隙严格控制在5 mm以内。

图1 转动铰示意图

（2）转体牵引体系

本桥的平转牵引体系由牵引动力系统、牵引索、反力架、锚固构件组成。转体施工设备采用全液压、自动、连续运行系统，具有同步、牵引力平衡等特点，能使整个转体过程平衡，无冲击颤动，是一种较为理想的转体施工设备。转体牵引体系如图2所示。

2 桥梁转体施工技术应用

2.1 项目概况

某高速公路桥梁采用钢结构T型梁，采用2～50m跨度的转体T形刚构。桥基础采用Φ1.8m的冲孔灌注桩基础，桩长24m，入岩2m，承台高5m；转体墩墩身为矩形双壁墩；上部结构采用单箱单室箱梁，箱梁中支点处高4.5m，底宽6m，顶板厚0.3m，腹板和底板厚0.8m；合龙段高1.8m，底宽7m，腹板和底板厚0.5m；同时采用纵向和横向预应力。

2～50m跨度的T形刚构采用平面转体施工，其中2×40m梁体连同刚壁墩在支架上现浇，在墩身与基础间设置转盘，两幅桥同步逆时针转体43°27′，其余两边墩处搭支架原位现浇8m梁段，分别与转体完成后的T构在支架上合龙，合龙段长3m。其施工流程是主墩、边墩钻孔灌注桩施工→承台及转体体系结构施工→墩身、边墩盖梁施工→箱梁现浇施工→转体→合龙段施工。

图2 牵引动力系统示意图

2.2 转体系统施工

（1）转盘结构

在墩底与承台间安装转盘，上转盘半径为1.500m，下转盘半径为1.501m。在转盘中间设置转轴，其具体作法是：在下转盘中心设Φ288mm的钢转轴，在上转盘底中心设置Φ290mm的钢轴套。制作转轴的目的是避免在转体过程中上、下转盘中心偏离，并使铰中心与上盘中心完全吻合。同时在上转盘钢板底面贴上不锈钢板，以减少摩擦阻力，同时为了保证结构在转动的过程中安全稳定，在下转盘上设置8个保险腿，并在保险腿之间放置2个竖向千斤顶以微调平衡。上转盘与保险腿

每座转体的牵引动力系统由2台ZLD100型连续牵引千斤顶、2台ZLB液压泵站及1台主控台（QK～8）通过高压油管和电缆连接组成。由前后2台千斤顶串联组成，每台千斤顶前端配有夹持装置。助推千斤顶采用YCW150A型穿心式千斤顶6台。将调试好的动力系统设备运到工地进行对位安装后，往泵站油箱内注满专用液压油，正确联接油路和电路，重新进行系统调试，使动力系统运行的同步性和连续性达到最佳状态。

转盘设置有2束牵引索。预埋的牵引经清洁各根钢绞线表面的锈斑和油污后，逐根顺次沿着既定轨道排列缠绕后，穿过ZLD100型千斤顶。先逐根对钢绞线预紧，再用牵引千斤顶整体预紧，使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。牵引索的安装应注意如下几个问题：锚固长度足够；出口处不留死弯；预留的长度要足够并考虑4 m的工作长度。从牵引索安装完成到使用期间应注意保护，特别注意防止电焊打伤或电流通过，另外要注意防潮、防淋，避免锈蚀。反力架和锚固构件均采用钢板和型钢焊接的组合构件。转体的左、右幅分别单独成为一套牵引体系。

锚固构件采用钢板组焊预埋在转盘内，锚固构件按照计算拉力控制计算；反力架设置在承台上，反力架是由型钢和钢板组焊构件，承台施工时，在承台上预留槽口，上部悬臂箱梁施工基本结束后，进行反力架安装，调整到安装精度要求后固定，并浇筑预留槽口内的混凝土，反力架按照张拉力控制计算。本桥梁采用转体法施工，转体结束后对桥梁进行测量，各项指标均符合规范相关要求。该桥梁采用转体法施工有效解决了施工过程中，下部交通不中断的要求，同时在工期要求前完工，保证了高速公路按时通车的要求。

2.3 转体法施工关键技术

通过工程实例的施工效果可知，对于桥梁转体施工技术，其在多孔以及跨径较大的单孔桥梁中应用较为广泛，特别是对于桥梁穿越风景胜地、立交或者自然保护区等情况，由于桥梁施工条件受限制，因此主要采取转体施工的方式。实际上，桥梁转体施工时不需要采取吊装机械设备，可以直接通过自身的旋转来就位，因此较为显著地节约了支架所需要的木材；同时，转体施工是轴心形式旋转，因此其施工工艺简单，通过桥墩等轴心受力构件来承受荷载，其余桥墩承载力大，所以其转动施工是安全可靠的。另外可以通过整体预制半孔上部结构来提高转体结构的整体性以及稳定性。在选取转体施工机械设备时，只是需要采用两盘绞磨、几组滑轮即可使上部结构在短时间内转体就位。

在桥梁转体施工时，应当合理分析其施工受力问题。通过分析桥梁转体施工时的受力状态，确保桥梁结构在施工全过程中能受力平衡，防止出现桥梁结构倾覆问题；同时应当保证施工受力在容许值内，以防结构破坏，还应当确保锚固体系的可靠性。对于桥梁转体施工过程应尽可能地控制施工时间，结合工程实践经验，施工时间应当控制在几十分钟之内，最多不超过1d，这主要是基于施工荷载考虑。

3 结语

本文重点介绍了桥梁中转体法的施工过程，系统地介绍了在承重系统、转动系统、平衡检测等方面的应用技术，结合桥梁转体法施工实例，提出可行的施工技术措施，为同类工程提供参考借鉴。