轉體架橋法

轉體架橋法指的是在河的兩岸或適當位置，利用地形或使用簡便的支架預製半孔橋跨結構，之後以橋樑結構本身為轉動體，在岸墩或橋台上旋轉就位於跨中合龍的施工方法。

基本介紹

• 中文名：轉體架橋法
• 外文名：construdtion by swing
• 轉體方法：平面、豎向或平豎結合轉體
• 簡稱：轉體橋
• 屬性：橋樑施工工藝
• 系統組成：轉動、牽引、制動

簡介

轉體架橋法簡稱轉體橋，其實是一種橋樑施工的工藝。主要用於在橋樑上跨河流、峽谷、鐵路、高速公路時不能做支撐的情況。主要構成有樁基礎、下承台、轉動系統、牽引系統、制動系統、上承台、橋墩（拱座）、支座、梁。不同於其他橋樑施工法的就是它的轉動、牽引、制動三個系統，也是這三個系統將承台分為兩大塊三部分。

轉體的方法可分為平面轉體、豎向轉體或平豎結合轉體，在梁橋中一般採用平面轉體施工。

工作原理

轉體橋的工作原理，形象一點就是在梁體施工完畢後，能夠像挖掘機的轉盤一樣穩定轉動一定角度，最後實現梁體合攏。在兩側橋墩（單墩）上分別預安裝一個轉動軸心，以轉動軸心為界將橋樑分為上下兩部分。通過牽引系統牽引橋樑的上部分繞轉動軸心轉動完成合攏，下部分則以固定承台、樁基礎為轉動軸心提供堅實的轉動平台。所以承台、樁基礎可以不受地形限制，根據實際情況而確定橋樑位置。

工藝流程

平轉法轉體橋總體施工步驟為樁基礎→基坑支護→下承台下部（球鉸支架下）→滑軌及支架安裝→球鉸下轉盤及支架安裝→定位轉動軸心→定位滑軌相對位置（相對轉動軸心）→安裝聚四氟乙烯片及塗抹黃油並覆蓋保護→下承台上部及牽引塊、制動塊→安裝球絞上轉盤→插入鋼銷→安裝保險鋼撐腳→墩身施工→連續梁體施工→橋樑實施轉體→轉體到位合攏→封盤。

關鍵技術

轉動系統、牽引系統、保護系統三大系統構成了轉體橋的施工重點，其餘均與普通混凝土橋樑施工工藝相同。

轉動系統是平轉法施工的關鍵設備，由球絞的上轉盤和下轉盤構成。上轉盤支撐墩身和梁體等轉動結構，下轉盤則與基礎相聯支撐並與上轉盤產生相對滑動。通過這個相對滑動，達到轉體目的。轉動系統必須兼顧轉體、承重功能。在轉動時為保證安全，就需要保護系統了。按轉動支撐時的平衡條件，保護系統可分為磨心支撐、撐腳支撐和磨心與撐腳共同支撐三種類型，有鋼撐腳、鋼滑道、鋼砂箱、臨時墊塊等幾種構成形式。

磨心支撐承受轉動重量的是中心撐面，一般在磨心的地方有鋼銷的存在。為了確保其安全會在支撐轉盤的附近進行支撐腳的設定，保證其轉動的正常，承重腳不會和滑道面有接觸，若是出現傾覆傾向的時候，則會支撐。在已經進行轉體施工的橋樑里，一般情況下需要間隙在2毫米到20毫米之間，間隙越小對滑道面高差的實際要求就越高。磨心支撐包含了兩種結構，分別是鋼結構和混凝土結構，我國主要使用的是混凝土結構。上下轉盤的弧形接觸面上的混凝土必須打磨光滑，然後將黃油四氟粉或者二硫化銅運用進去，進行潤滑。鋼撐腳支撐形式下轉盤為一環道，上轉盤的撐腳有4個或4個以上，以保持平轉時的穩定。若是轉動過程的支撐範圍比較大，抗傾穩定性也比較的好，但是其阻力力矩也會比較大，並且對撐腳和環道的要求也比較高，撐腳的形式也包含了兩種分別是柱腳和滾輪。若是選擇柱腳那么進行平轉的時候則是滑動摩擦，一般需要使用不鏽鋼板加四氟板再塗黃油等潤滑劑，並且加工柱腳的時候，精度保證比滾輪容易，若是精心施工，成功率也比較高。第三種是磨心與撐腳共同支承。在撐腳與磨心連線的垂直方向設有保護撐腳。如果撐腳多於一個，則支承點多於2個，上轉盤類似於超靜定結構，在施工工藝上保證各支撐點受力基本符合設計要求比較困難。水平轉體施工中，能否轉動是牽引系統中的關鍵技術問題。一般情況下可把啟動摩擦係數設在0.06～0.08之問，有時為保證有足夠的啟動力，按0.1配置啟動力。所以，努力的將摩阻力減小，重視轉動力矩的提高是平轉順利進行的關鍵。轉動力一般在上轉盤外側位置，這樣得到的力臂會比較大。轉動力分成兩種，分別是拉力和推力。推力需要通過千斤頂來施加，但是千斤頂的形成比較短，在轉動的時候進行千斤頂安裝需要較大的工作量，為了確保平轉連續性，很少會單獨通過千斤頂來進行。所以，轉動力一般選擇拉力，若是轉動重量比較小，可以使用卷揚機，若是重量比較大，可以選擇牽引千斤頂，若是有必要還可以將助推千斤頂運用進去，努力的克服動靜兩種摩擦力的增量。

橋樑轉體施工是近年出現的一種新工藝，最適宜在跨越深谷、急流及公鐵立交情況下採用。由於橋樑轉體施工是靠結構自身旋轉就位，不用吊裝設備，並可節省大量支架木材或鋼材，所以此種橋樑施工工藝非常經濟，而且適用範圍廣，不會對橋下交通產生影響，因此，對於特殊橋時採用此工藝對橋樑的結構整體性往往更加合理有利。

施工安全控制要點

1.橋樑上部如為預製鋼筋混凝土或預應力混凝土結構，採用轉體架橋法施工時，除按設計要求進行施工外，搭設支架（或拱架）、支立模板、綁紮鋼筋、焊接及澆築混凝土等，均應遵守相應的安全規定。

2.轉體法修建大跨徑拱橋，應建立統一的指揮機構並配備通信聯絡工具。

3.轉體法施工前，應合理選擇有利地形。

採用平轉法，橋體旋轉角應小於180°，轉動設施在拆架後，懸臂體應轉動方便，並符合安全施工的要求。轉體時，懸臂端應設纜風繩。

4.平衡重轉體施工前，應先利用配香做試驗，進行試轉動，檢查轉體是否平衡穩定。試轉的角度大於實際需要轉動的角度，並懸掛一定時間。如不符合要求，必須先進行調整。

5.環道上的滑道、其平整度應嚴格控制。如上下游拱肋需同時作配重轉體時，應採用型號相同的卷揚機，同步、同速、平衡轉動。質量大的轉體轉動前，應先用千斤頂將轉盤頂轉後，再由卷揚機牽引。

6.無平衡重平轉法施的工扣索張拉時，應檢查支撐、錨梁、錨碇、拱體等，確認安全後方可施工。

7.施工前應全面檢查所用機具設備及各項安全防護設施的實際情況。

8.使用萬能桿件或枕木垛作滑道支撐墩時，其基礎必須穩固。枕木垛應墊密實，必要時應作壓重試驗。

9.梁體及構件運行滑道應按設計輔設。採用滑板和輥軸時，滑板應輔平穩。梁體、構件拖拉或橫移到達前方墩台時，應採取引導措施，便於輥軸進入懸臂端的滑道內。搬抬輥軸時，作業人員要配合好。

10.拖拉或橫移施工中，應經常檢查鋼絲繩、滑車、卷揚機等機具設備是否完好，發現問題應立即處理。施工中，鋼絲繩附近不得站人，無關人員不得進入作業區。

11.拖拉或橫移施工中，應聽從統一指揮，發現問題或隱患，應及時報告，立即處理。

發展歷程

在社會主義經濟高速發展的今天，交通建設也縱橫交錯在全國各個地域。高速公路與鐵路相交的情況亦是頻頻出現，然而，不管是高速公路橫跨鐵路，還是鐵路橫跨高速公路，都存在一個共同的問題，就是不能長時間終止被橫跨者的交通，而且在施工時也不能對已有線路的交通運營產生嚴重干擾。這就需要施工人員將跨線橋沿線路構築好後，在一定短時間段內轉過相交並實現合攏，也就是所謂的橋樑轉體施工，也就是在偏離橋位軸線一定角度的地方進行橋體的製作，在整體形成或者半整體結構形成後脫架，然後再合理的利用轉動機將橋體轉體，然後確保其能夠和橋體吻合的技術。

1940年之後，國外已經慢慢的在橋樑施工的時候，將豎轉法運用了進去。比如1947年的時候，法國進行110米拱橋修建的時候，便將這種技術運用了進去。隨著技術發展，在橋樑以及斜拉橋施工的時候也逐步的將這種技術運用了進去，這也推動了水平轉體施工技術的發展。到現在，國外套用轉體施工技術修建的各類橋樑多達十多座，其中最大轉體跨度為168m，轉體的最大重量為195MN。

而國內，自70年代開始，逐漸引入並開展橋樑轉體施工新技術的科研攻關與工程實踐。1977年，在四川遂寧建設橋的，首次使用平轉施工，建成了主跨為70m的箱肋拱橋。而到了80年代，轉體施工技術在四川、貴州、湖南、湖北、廣西、廣東、雲南等省市得到了迅速發展。據不完全統計，到目前為止，我國已有各類橋樑60餘座在施工中用到了轉體施工技術。從平轉到豎轉，從拱橋到梁式橋，從公路橋到鐵路橋，轉體施工技術已被日益廣泛套用，而對其相應的研究和試驗、改進和完善也在不斷的向前發展中。