杜嘉俊(中鐵十七局)-橋梁轉(zhuǎn)體法施工技術(shù)創(chuàng)新與展望-

1、橋梁轉(zhuǎn)體法施工技術(shù)創(chuàng)新與展望杜嘉俊中國(guó)鐵建中鐵十七局集團(tuán)有限公司1前言水平轉(zhuǎn)體系統(tǒng)創(chuàng)新3轉(zhuǎn)體平衡檢測(cè)方法創(chuàng)新4典型橋梁轉(zhuǎn)體實(shí)例 5結(jié)束語1前言橋梁轉(zhuǎn)體法施工一一指在偏離設(shè)計(jì)位置將橋梁澆筑或 拼裝成形，然后借助動(dòng)力將橋梁轉(zhuǎn)動(dòng)就位的一種施工方法。根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)平面的不同，分為水平轉(zhuǎn)體法和豎直轉(zhuǎn)體法;根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)體支承的形式，分為單點(diǎn)支承和雙點(diǎn)支承。1前言外國(guó)橋梁轉(zhuǎn)體法施工始于上世紀(jì)四，年代。大陸于1977年3月在四川遂寧首次采用水平轉(zhuǎn)體法建 成了 70m跨徑箱肋拱橋。上個(gè)世紀(jì)，山區(qū)公路橋梁采用轉(zhuǎn)體法施匚的較多。本世紀(jì)，鐵路、市一政橋梁也陸續(xù)采用轉(zhuǎn)體法施匸， 從而使橋梁轉(zhuǎn)體法特別是水平轉(zhuǎn)體法經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)

2、展的時(shí)期。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前大陸采用轉(zhuǎn)體法施II的橋梁已 有數(shù)百座。2水平轉(zhuǎn)體系統(tǒng)創(chuàng)新承重系統(tǒng)橋梁水平轉(zhuǎn)體體系一一轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)平衡保險(xiǎn)系統(tǒng)2水平轉(zhuǎn)體系統(tǒng)創(chuàng)新上個(gè)憂紀(jì)，大陸橋梁采用轉(zhuǎn)體法施工工藝至今，承帀 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式大體上經(jīng)歷了鋼軸一環(huán)道、鋼管混凝上軸 一鋼滾輪、鋼筋混凝E球釵一支撐腳及鋼管混凝土軸一鋼 筋混凝土球餃四個(gè)階段。本世紀(jì)，承重系統(tǒng)以鋼結(jié)構(gòu)為主，出現(xiàn)了鋼球釵、鋼 平板釵和蛆合釵。結(jié)構(gòu)以工廠加工為主，施工工藝H趨簡(jiǎn) 單，轉(zhuǎn)動(dòng)體帀.量劇增，轉(zhuǎn)體更加靈活。水平轉(zhuǎn)體系統(tǒng)創(chuàng)新C混凝土球釵一支撐腳組合b鋼管混凝土軸一鋼滾輪組合d鋼管混凝土軸一混凝土球釵圖1二十世紀(jì)承重系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2水平轉(zhuǎn)體系統(tǒng)創(chuàng)

3、新上個(gè)世紀(jì)，橋梁轉(zhuǎn)動(dòng)體的禾.最般為幾百至幾千噸， 轉(zhuǎn)體阻力相對(duì)較小，轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)多采用倒鏈和普遍千斤頂。隨著轉(zhuǎn)動(dòng)休重量的劇增，倒鏈和普通千斤頂?shù)膭?dòng)力不 能滿足要求，最初主要用于豎向提升的大噸位連續(xù)張拉千 斤頂被創(chuàng)造性地用于大噸位橋梁的平轉(zhuǎn)，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)J近 距離橋梁的雙幅同步平轉(zhuǎn)。2水平轉(zhuǎn)體系統(tǒng)創(chuàng)新平衡保險(xiǎn)系統(tǒng)一般由撐腳、環(huán)道和保險(xiǎn)柱組成。在早期以拱橋?yàn)橹鞯霓D(zhuǎn)體法施工過程中，由于轉(zhuǎn)動(dòng)體 自身平衡難以準(zhǔn)確控制，冇時(shí)出現(xiàn)撐腳頂住環(huán)道或者保險(xiǎn) 柱頂住上轉(zhuǎn)盤的現(xiàn)象，平衡保險(xiǎn)系統(tǒng)在發(fā)揮作用地同時(shí)， 轉(zhuǎn)體開始遭遇麻煩。如何預(yù)先準(zhǔn)確檢查出轉(zhuǎn)動(dòng)體的平衡性能、確保順利轉(zhuǎn) 體的問題，在本世紀(jì)初通過采用稱重試驗(yàn)方法，得到

4、有效 解決。2.1承重系統(tǒng)2.1.1鋼球釵鋼球釵和混凝I:球釵一樣，同屬單點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)，承受 全部轉(zhuǎn)體重量，具冇祇載力大、加工精度高、安裝簡(jiǎn)便、 轉(zhuǎn)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)。鋼球釵一般由下球絞、上球釵和轉(zhuǎn)軸組成。I.、下球 釵在工廠用鋼板精加工而成，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，在鋼支架上安 裝定位。鋼球皎凹而向卜L接觸而鑲嵌聚四氟乙烯滑塊， 并填充潤(rùn)滑劑，以減少轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力。圖2鋼球釵結(jié)構(gòu)承意圖2.1.2鋼平板皎鋼平板釵與混凝土球鉉、鋼球較同屬單點(diǎn)支承，承受 全部轉(zhuǎn)體重峨，具有受力明確、承載力大、易于加匸、安 裝簡(jiǎn)便、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)。鋼平板釵由上鋼板、下鋼板和轉(zhuǎn)軸組成，上下鋼板之 間鋪設(shè)不銹鋼板或鑲嵌聚四氟乙烯滑塊，井填充

5、潤(rùn)滑劑， 以減少轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力。2.1.2鋼平板釵承重系統(tǒng)采用P4m鋼平板釵岸兩側(cè)半跨轉(zhuǎn)動(dòng)體各重3012to2003年8JJ,贛龍鐵路吊鐘 巖大橋140m I:承式勁性鋼管骨 架鋼筋混凝上提籃拱在4臺(tái)10t倒 鏈拽拉下分別平轉(zhuǎn)180“、81 合攏。2.1.2鋼平板釵2004年8月，重8498t的貴州崇遵高速公路鞍山大橋跨黔渝鐵路2X51.5mT型剛構(gòu)采用（D3.02m鋼平板釵，平轉(zhuǎn)45后合攏。2.1.2鋼平板皎2005年9月轉(zhuǎn)體的黑龍江綏芬河市新華街西延伸線2 X 100m2.1.3組合釵由轉(zhuǎn)軸、上鋼板、卜鋼板、壞道及撐腳組成，上卜.鋼 板之間以及撐腳與滑道之間均緩嵌聚四氣乙烯滑塊、壇充 潤(rùn)滑劑

6、，以減少轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力。介于單點(diǎn)支承和雙點(diǎn)支承之間，轉(zhuǎn)體重量以撐腳承受 為主，轉(zhuǎn)軸四周I：下鋼板承受為輔，受力較為復(fù)雜，但承 載力大、穩(wěn)定性高。圖6轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)平面布置示意圖2.1.3組合釵丫髻沙大橋平轉(zhuǎn)過程中2.1.3組合釵2006年1月，廣東佛山東平大橋(43.5+95.5+300+95.5+43.5)m 連續(xù)梁-白錨式鋼箱拱采用與丫髻沙大橋類似的組合釵，兩岸分 別轉(zhuǎn)動(dòng)體平轉(zhuǎn)104.6、180后合攏，轉(zhuǎn)動(dòng)體重14800to后位曾，轉(zhuǎn)動(dòng)方向捋訪方向2.2轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)-般由鋼絞線、 反力座、穿心式張拉斤頂、 液壓泵站和控制臺(tái)組成。轉(zhuǎn)體時(shí)，千斤頂對(duì)稱布置 在下轉(zhuǎn)盤兩側(cè)的反力座后方， 通過拽拉一端錨

7、固在上轉(zhuǎn)盤中 的鋼絞線，使橋梁勻速、平穩(wěn) 轉(zhuǎn)動(dòng)。3轉(zhuǎn)體平衡檢測(cè)方法創(chuàng)新中國(guó)鐵道科學(xué)研究院于2003年結(jié)臺(tái)北京五環(huán)石景山 (45+65+95+40)m連續(xù)獨(dú)塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝上部分斜拉 橋14000t轉(zhuǎn)體施匸，率先進(jìn)行了不平衡重:稱重試驗(yàn)研究。通過稱車試驗(yàn)，可以計(jì)算得到轉(zhuǎn)動(dòng)體的不平衡力矩、 偏心距、摩擦阻力及靜摩擦系數(shù)從而確定轉(zhuǎn)體作業(yè)所 需動(dòng)力大小以及是否需要配重。圖7橋梁轉(zhuǎn)動(dòng)稱重試驗(yàn)受力示意圖圖7橋梁轉(zhuǎn)動(dòng)稱重試驗(yàn)受力示意圖3轉(zhuǎn)體平衡檢測(cè)方法創(chuàng)新4.1剛構(gòu)橋4典型橋梁轉(zhuǎn)體實(shí)例上個(gè)仕紀(jì)，橋梁轉(zhuǎn)體法施工多用山區(qū)跨河越谷公路 橋梁施工，橋型以拱橋居多，另仃少最的剛構(gòu)橋和極少住 的斜拉橋、鋼桁梁橋。本世

8、紀(jì)近十余年以來，橋梁轉(zhuǎn)體法施工呈現(xiàn)橋型多、 轉(zhuǎn)體重量大、跨鐵路和高速公路橋梁應(yīng)用多、由中西部山 區(qū)向東部平原推廣等特點(diǎn)，涌現(xiàn)出一批典型工程。4.1剛構(gòu)橋在剛構(gòu)橋中，T型剛構(gòu)橋因白平衡性能強(qiáng)、便丁支架 現(xiàn)澆或懸灌等特點(diǎn)，目前在大陸橋梁轉(zhuǎn)體法施工中占有很 高比例，并且轉(zhuǎn)體重量超過萬噸。2004年6月，闘州崇遵高速公路楚米大橋采用連續(xù)張拉斤頂，首次實(shí)現(xiàn)了2座2 X 51.5mT型剛構(gòu)雙幅同步平轉(zhuǎn) 跨越黔渝鐵路C4.1剛構(gòu)橋2008年7月，鄭西鐵路客運(yùn)專線洛河特大橋跨二廣 高速公路(48+80+48)mV型墩連續(xù)剛構(gòu)成功轉(zhuǎn)體，兩側(cè)的 2X39mV型剛構(gòu)轉(zhuǎn)體重:量約3800t、轉(zhuǎn)角57 ,成為首座 平轉(zhuǎn)

9、施工的鐵路V型剛構(gòu)橋。4.1剛構(gòu)橋2010年1月，河北保早高速公路跨京廣鐵路及107國(guó)道立交橋 2 X 80mT型剛構(gòu)轉(zhuǎn)體到位，轉(zhuǎn)動(dòng)體R14400t,長(zhǎng)128m，成為轉(zhuǎn)動(dòng) 體最長(zhǎng)的T型剛構(gòu)。2010年6月，河北磁縣跨京廣鐵路、107國(guó)道立交橋轉(zhuǎn)體成功，2X55mT型剛構(gòu)重量:為15300L創(chuàng)轉(zhuǎn)體T型剛構(gòu)重量之最，4.1剛構(gòu)橋2010年10月，高度48m的山西陽泉至盂塊高速公路桃河大橋 跨石太鐵路2X50mT型剛構(gòu)轉(zhuǎn)體就位，創(chuàng)轉(zhuǎn)體T型剛構(gòu)高度之最。1980年10月，四川金川縣(71+40)m獨(dú)塔斜拉橋(曾達(dá)橋) 首次釆用轉(zhuǎn)體法施工，之后很長(zhǎng)-段時(shí)期沒有應(yīng)用。4.2斜拉橋mi1997年，大秦鐵路秦

10、皇島疏解區(qū)大里營(yíng)斜拉橋成為大 陸首座釆用水平轉(zhuǎn)體法施工的鐵路斜拉橋。進(jìn)入二十一世紀(jì)，采用轉(zhuǎn)體法施工的斜拉橋日益増多, 轉(zhuǎn)體氓量多超過萬噸。4.2斜拉橋2000年7月，黑龍江省哈爾濱市跨金水河(140+60)m無 背索鋼斜塔斜拉橋(太陽橋)倒Y形索塔的雙塔柱長(zhǎng)35.8m, 重314.4t,臥拼成形后，采用履帶吊車豎轉(zhuǎn)60就位，成 為大陸首座釆用部分豎直轉(zhuǎn)體法的斜拉橋。4.2斜拉橋2008年3月,西安市滬j霸河(145+48+42) m拱門式斜 塔斜拉橋重1621t的斜塔豎轉(zhuǎn)75就位，已成為西安滬滴 生態(tài)區(qū)中的一座景觀橋，為2011年第41屆恥界叫覽會(huì)的圓 滿召開増?zhí)砹孙L(fēng)采。4.2斜拉橋2008年

11、7月，北京西六環(huán)跨E沙鐵路(56+100+70+37)m J母 塔單索血預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋的母塔及前后瑜92m +90 m)氏 的箱梁在支架上分段現(xiàn)澆后，在墩頂平轉(zhuǎn)40就位，轉(zhuǎn)體頁 15000t,成為世界上首座在墩頂轉(zhuǎn)體就位的斜拉橋。4.2斜拉橋2010年1丿J,鄭州市中心區(qū)橫跨京廣、隴海鐵路11股道的 (106+248+106)m雙塔單索而斜拉橋平轉(zhuǎn)60.4就位，轉(zhuǎn)動(dòng)體4.3預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁大陸較早采用轉(zhuǎn)體法施工的公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 橋有2003月5月轉(zhuǎn)體就位的G312改道線跨滬寧高速公路 (40+70+40)m連續(xù)梁，該橋在高速公路兩側(cè)支架分段現(xiàn)澆 成2座2X33.5mT構(gòu)后轉(zhuǎn)體，重

12、R5400t,轉(zhuǎn)角90?！癐一-五期間，哈達(dá)鐵路客運(yùn)專線、京滬高速鐵路、 京石鐵路客運(yùn)專線、集包鐵路第二雙線、南廣鐵路客運(yùn)專 線、盤營(yíng)鐵路客運(yùn)專線等部分鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁陸 續(xù)采用r轉(zhuǎn)體法施工。4.3預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋2010年9月，集包鐵路第二雙線縮王河1號(hào)大橋跨京包鐵路 (60+100+60)m連續(xù)梁轉(zhuǎn)體就位。合攏段首次釆用與梁體外形一致的高強(qiáng)度鋼売作為外模， 大大降低r跨電氣化鐵路橋梁轉(zhuǎn)體就位后的施匚風(fēng)險(xiǎn)。4.3預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋2011年4月，南廣鐵路客運(yùn)專線 獨(dú)屋大橋跨黎湛鐵路(60+100+60)m 連續(xù)梁轉(zhuǎn)體就位。首次釆用普通千斤頂實(shí)現(xiàn)連續(xù) 轉(zhuǎn)體。三、轉(zhuǎn)體后4.3預(yù)應(yīng)力混凝土

13、連續(xù)橋2010年8月，京石鐵路客運(yùn)專絞濾沱河大橋旳京廣鐵路 柳辛莊車站(80+128+80)m連續(xù)梁轉(zhuǎn)體就位，轉(zhuǎn)動(dòng)體氏126m、 重12000t,成為轉(zhuǎn)體跨徑和重量最大的鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連 續(xù)梁。4.3預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋2010年10月，山西長(zhǎng)平高速公路微子大橋跨邯長(zhǎng)鐵路 (72+120+72)m連續(xù)梁轉(zhuǎn)體就位，轉(zhuǎn)動(dòng)體長(zhǎng)118m、重12300t, 成為轉(zhuǎn)體跨徑和重量最大的公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁。4.3預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)橋在建即將轉(zhuǎn)體的跨度最大、重量最重的公路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁一一江西共安大橋，主橋跨徑(70+125+70)m, 轉(zhuǎn)動(dòng)體長(zhǎng)123m、重hil4510to4.4連續(xù)鋼箱梁2009年4月

14、，石家莊市和平路跨京廣、石徳及石太鐵 路立交橋(47+54)m跨連續(xù)鋼箱梁成功實(shí)現(xiàn)了墩頂平轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn) 體重量178Qt、轉(zhuǎn)角86 o一、轉(zhuǎn)體前二、轉(zhuǎn)體后4.5簡(jiǎn)支鋼桁梁集包鐵路第：雙線古城灣特大橋跨京包鐵路132m雙線簡(jiǎn)支鋼桁梁采用雙點(diǎn)支採(cǎi)、無平衡忒轉(zhuǎn)體就位，轉(zhuǎn)角15。，重量2461t,是目前大陸轉(zhuǎn)體法施工跨度最大的鐵路雙線簡(jiǎn)支鋼桁梁。4.5簡(jiǎn)支鋼桁梁4.6拱橋2002年9月通車的水柏鐵路北盤江大橋上橋?yàn)?36m上 承式鋼管混凝1.拱橋，江兩岸半跨拱肋借助O)3.5m鋼球釵 平轉(zhuǎn)就位，車10230t,是大陸首座轉(zhuǎn)體法施工的鐵路拱橋, 也是、，時(shí)世界上轉(zhuǎn)體法施【:的最大跨、有推力鐵路拱橋。4.6拱橋2007年9月，貴州務(wù)彭公路珍珠大橋以120m鋼筋混凝 上箱形拱跨越垂直落差達(dá)110m的陡峭洋崗河谷時(shí)，兩岸 的半跨61.4m長(zhǎng)箱形拱肋豎向逐節(jié)現(xiàn)澆成形后，豎轉(zhuǎn)72 合