1.0 概述
橋梁轉(zhuǎn)體施工是指將橋梁結(jié)構(gòu)在非設(shè)計軸線位置制作(澆注或拼接)成形后,通過轉(zhuǎn)體就位的一種施工方法。它可以將在障礙上空的作業(yè)轉(zhuǎn)化為岸上或近地面的作業(yè)。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動方向,它可分為豎向轉(zhuǎn)體施工法、水平轉(zhuǎn)體施工法(簡稱豎轉(zhuǎn)法和平轉(zhuǎn)法)以及平轉(zhuǎn)與豎轉(zhuǎn)相結(jié)合的方法,其中以平轉(zhuǎn)法應(yīng)用最多。
橋梁轉(zhuǎn)體法施工與傳統(tǒng)施工方法相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)施工所需的機(jī)具設(shè)備少、工藝簡單、操作安全。
(2)具有結(jié)構(gòu)合理,受力明確,力學(xué)性能好。
(3)轉(zhuǎn)體法能較好地克服在高山峽谷、水深流急或經(jīng)常通航的河道上架設(shè)大跨度構(gòu)造物的困難,尤其是對修建處于交通運(yùn)輸繁忙的城市立交橋和鐵路跨線橋,其優(yōu)勢更加明顯。
(4)施工速度快、造價低、節(jié)約投資。在相同條件下,拱橋采用轉(zhuǎn)體法與傳統(tǒng)的懸吊拼裝法、桁架伸臂法、搭架法相比,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益十分顯著。如用轉(zhuǎn)體法修建的湖南資興市游垅橋,與用懸吊拼裝法和搭架法相比,造價降低了11.5~17.4%。
2.0 轉(zhuǎn)體施工法的關(guān)鍵技術(shù)
轉(zhuǎn)體施工法的關(guān)鍵技術(shù)問題是轉(zhuǎn)動設(shè)備與轉(zhuǎn)動能力,施工過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和強(qiáng)度保證,結(jié)構(gòu)的合攏與體系的轉(zhuǎn)換。
2.1 豎轉(zhuǎn)法
豎轉(zhuǎn)法主要用于肋拱橋,拱肋通常在低位澆筑或拼裝,然后向上拉升達(dá)到設(shè)計位置,再合攏。
豎轉(zhuǎn)體系一般由牽引系統(tǒng)、索塔、拉索組成。豎轉(zhuǎn)的拉索索力在脫架時,因?yàn)榇藭r拉索的水平角最小,產(chǎn)生的豎向分力也最小,而且拱肋要實(shí)現(xiàn)從多跨支承到鉸支承和扣點(diǎn)處索支承的過渡,脫架時要完成結(jié)構(gòu)自身的變形與受力的轉(zhuǎn)化。為使豎轉(zhuǎn)脫架順利,有時需在提升索點(diǎn)安置助升千斤頂。
豎轉(zhuǎn)施工方案設(shè)計時,要合理安排豎轉(zhuǎn)體系。索塔高、支架高(拼裝位置高),則水平交角也大,脫架提升力也相對小,但索塔、拼裝支架受力(特別是受壓穩(wěn)定問題)也大,材料用量也多;反之亦然。在豎轉(zhuǎn)過程中,主要要考慮索塔的受力和拱肋的受力,尤其是風(fēng)力的作用。
在施工工藝上,豎轉(zhuǎn)鉸的構(gòu)造與安裝精度,索鞍與牽轉(zhuǎn)動力裝置,索塔和錨固系統(tǒng)是保證豎轉(zhuǎn)質(zhì)量、轉(zhuǎn)動順利和安全的關(guān)鍵所在。國內(nèi)的拱橋基本上為無鉸拱,豎轉(zhuǎn)鉸是施工臨時構(gòu)造,所以,豎轉(zhuǎn)鉸的結(jié)構(gòu)與精度應(yīng)綜合考慮滿足施工要求和降低造價。跨徑較小時,可采用插銷式,跨徑較大時可采用滾軸。拉索的牽引系統(tǒng)當(dāng)跨徑較小時,可采用卷揚(yáng)機(jī)牽引;跨徑較大,要求牽引力較大,牽引索也較多時,則應(yīng)采用千斤頂液壓同步系統(tǒng)。
橋梁轉(zhuǎn)體施工是指將橋梁結(jié)構(gòu)在非設(shè)計軸線位置制作(澆注或拼接)成形后,通過轉(zhuǎn)體就位的一種施工方法。它可以將在障礙上空的作業(yè)轉(zhuǎn)化為岸上或近地面的作業(yè)。根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動方向,它可分為豎向轉(zhuǎn)體施工法、水平轉(zhuǎn)體施工法(簡稱豎轉(zhuǎn)法和平轉(zhuǎn)法)以及平轉(zhuǎn)與豎轉(zhuǎn)相結(jié)合的方法,其中以平轉(zhuǎn)法應(yīng)用最多。
橋梁轉(zhuǎn)體法施工與傳統(tǒng)施工方法相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)施工所需的機(jī)具設(shè)備少、工藝簡單、操作安全。
(2)具有結(jié)構(gòu)合理,受力明確,力學(xué)性能好。
(3)轉(zhuǎn)體法能較好地克服在高山峽谷、水深流急或經(jīng)常通航的河道上架設(shè)大跨度構(gòu)造物的困難,尤其是對修建處于交通運(yùn)輸繁忙的城市立交橋和鐵路跨線橋,其優(yōu)勢更加明顯。
(4)施工速度快、造價低、節(jié)約投資。在相同條件下,拱橋采用轉(zhuǎn)體法與傳統(tǒng)的懸吊拼裝法、桁架伸臂法、搭架法相比,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益十分顯著。如用轉(zhuǎn)體法修建的湖南資興市游垅橋,與用懸吊拼裝法和搭架法相比,造價降低了11.5~17.4%。
2.0 轉(zhuǎn)體施工法的關(guān)鍵技術(shù)
轉(zhuǎn)體施工法的關(guān)鍵技術(shù)問題是轉(zhuǎn)動設(shè)備與轉(zhuǎn)動能力,施工過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和強(qiáng)度保證,結(jié)構(gòu)的合攏與體系的轉(zhuǎn)換。
2.1 豎轉(zhuǎn)法
豎轉(zhuǎn)法主要用于肋拱橋,拱肋通常在低位澆筑或拼裝,然后向上拉升達(dá)到設(shè)計位置,再合攏。
豎轉(zhuǎn)體系一般由牽引系統(tǒng)、索塔、拉索組成。豎轉(zhuǎn)的拉索索力在脫架時,因?yàn)榇藭r拉索的水平角最小,產(chǎn)生的豎向分力也最小,而且拱肋要實(shí)現(xiàn)從多跨支承到鉸支承和扣點(diǎn)處索支承的過渡,脫架時要完成結(jié)構(gòu)自身的變形與受力的轉(zhuǎn)化。為使豎轉(zhuǎn)脫架順利,有時需在提升索點(diǎn)安置助升千斤頂。
豎轉(zhuǎn)施工方案設(shè)計時,要合理安排豎轉(zhuǎn)體系。索塔高、支架高(拼裝位置高),則水平交角也大,脫架提升力也相對小,但索塔、拼裝支架受力(特別是受壓穩(wěn)定問題)也大,材料用量也多;反之亦然。在豎轉(zhuǎn)過程中,主要要考慮索塔的受力和拱肋的受力,尤其是風(fēng)力的作用。
在施工工藝上,豎轉(zhuǎn)鉸的構(gòu)造與安裝精度,索鞍與牽轉(zhuǎn)動力裝置,索塔和錨固系統(tǒng)是保證豎轉(zhuǎn)質(zhì)量、轉(zhuǎn)動順利和安全的關(guān)鍵所在。國內(nèi)的拱橋基本上為無鉸拱,豎轉(zhuǎn)鉸是施工臨時構(gòu)造,所以,豎轉(zhuǎn)鉸的結(jié)構(gòu)與精度應(yīng)綜合考慮滿足施工要求和降低造價。跨徑較小時,可采用插銷式,跨徑較大時可采用滾軸。拉索的牽引系統(tǒng)當(dāng)跨徑較小時,可采用卷揚(yáng)機(jī)牽引;跨徑較大,要求牽引力較大,牽引索也較多時,則應(yīng)采用千斤頂液壓同步系統(tǒng)。