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转体施工是本世纪40年代以后发展起来的一种架桥工艺。它是在河流的两岸或适当的位置利用地形使用简便的支架先将半桥预制完成，之后以桥梁结构本身为转动体，使用一些机具设备，分别将两个半桥转体到桥位轴线位置合拢成桥。转体施工一般适用于单孔或三孔的桥梁。
可以采用平面转体、竖向转体或平竖结合转，目前已应用在拱桥、梁桥、斜拉桥、斜腿刚架桥等上部结构的施工中。
第六节 转体施工法
第六章 桥梁结构工程
用转体施工法建造大跨径桥，可不搭设费用昂贵的支架，减少安装架设工序，把复杂的、技术性强的高空作业和水上作业变为岸边的陆上作业，不但施工安全、质量可取。
在通航河道或车辆频繁的跨线立交桥的施工中可不干扰交通、不间断通航、减少对环境的损害、减少施工费用和机具设备，是具有良好的技术经济效益和社会效益。
近年由于钢管砼拱桥在国内快速发展，为钢管砼拱桥转体法施工创造了有利条件。
下页列出我国部分转体施工的桥梁。
平面转体：有平衡重转体 无平衡重转体
有平衡重转体：一般以桥台背墙作为平衡重，并作为桥体上部结构转体用拉杆的锚碇反力墙，稳定转动体系和调整重心位置。 平衡重部分不仅在桥体转动时作为平衡重量，而且也要承受桥梁转体重量的锚固力。
无平衡重转体：不需要有一个作为平衡重的结构、而是以两岸山体岩土锚洞作为锚碇来锚固半跨桥梁悬臂状态时产生的拉力。 并在立柱上端做转轴，下端设转盘，通过转动体系进行平面转体。
一、拱桥竖向转体施工
桥位处无水或水很少时，可将拱肋在桥位进行拼装成半跨，然后用扒杆起吊安装。
桥位处水较深时，可在桥位附近进行拼装成半跨，浮运至桥轴线位置，再用扒杆起吊安装。
介绍三峡莲花大桥竖向转体的施工方法：
莲花大桥全长341.9m，桥面宽18.5m，主桥跨径为48.3m＋114m＋48.3m的三跨钢管砼系杆拱桥。中跨为中承式无铰拱，两边跨为上承式一端固定另一端铰支拱。
拱肋断面为哑铃形，由直径为1.2m的上、下钢管和腹板构成，拱肋高为3m。两拱肋之间设有钢管砼横斜撑联系。半跨拱肋的拼装就在桥轴线位置立架安装。
(一)、钢管拱肋竖转扒杆吊装的计算
钢管拱肋竖转扒杆吊装的工作内容为，将中拱分成两个半拱在地面胎架上焊接完成，焊接质量、几何尺寸、拱轴线形等验收合格后，由竖在两个主墩顶部的两副扒杆分别将其拉起，在空中对接合拢。
两边拱处地形较高，直接由吊车在胎架上就位拼装。
扒杆吊装系统设计主要工作：
①起吊及平衡系统的计算；
②扒杆的计算；
③扒杆背索及主地锚的计算；④设置拱脚旋转装置等。
1.起吊及平衡系统的计算
起吊系统包括：卷扬机、起重索组等；
平衡系统包括：平衡梁、吊索等。
2、拱脚旋转装置
拱肋在竖转吊装过程中，拱肋
需绕拱脚旋转。旋转装置采用
钢板配对冲压而成，使两个弧
形钢板较密贴。
(二)、钢管拱肋竖转吊装
1.竖转吊装的工作顺序
安装拱肋胎架.安装拱脚旋转装置，安装地锚，安装扒杆及背索，拼装钢管拱肋，安装起吊及平衡系统，起吊两侧半拱，拱肋合拢，拱肋标高调整，焊接合拢接头，拆除扒杆，封固拱脚。
2.扒杆安装
扒杆分段接长，立柱钢管9m左右为一节，节间法兰连接。安装时先在地面将两根立柱拼装好，用吊车将其底部置于墩顶扒杆底座上，并用临时轴销锁定，待另一端安装完扒杆顶部横梁后，由吊车抬起扒杆头至一定高度，再改用扒杆背索的卷扬机收紧钢丝绳将扒杆竖起。
二、有平衡重平面转体施工
有平衡重转体施工特点：转体重量大，施工的关键是转体。要把近百吨重的转动体系顺利、稳要地转到设计位置，主要依靠以下两项措施实现：正确的转体设计；制作灵活可靠的转体装置，并布设牵引驱动系统。
目前国内使用的转体装置有两种：
第一种是以四氟乙烯作为滑板的环道平面承重转体；
第二种是以球面转轴支承辅以滚轮的轴心承重转体。
第一种转体装置是利用了四氟材料摩擦系数特别小的物理特性，使转体成为可能。四氟板与不锈钢板或镀铬钢板之间的摩擦系数比四氟板间的摩擦系数要小，一般静摩擦系数为0.032一0.051，动摩擦系数为0.021一0.032，而且随着正压力的增大而诚小。
第二种转体装置是用砼球面铰作为轴心承受转动体系重力，四周设保险滚轮。转动体系的重心落在轴心上。铰顶面涂了二硫化钼润滑剂，减小了牵引阻力，又用了牵引增力滑轮组，因而转体也是十分方便可取的。
1、转动体系的构造
转动体系：底盘、上盘、背墙、桥体上部构造、拉杆(或拉索) 。
底盘和上盘都是桥台基础的一部分，底盘和上盘之间设有能使其相互间灵活转动的转体装置。
背墙一般就是桥台的前墙，它不但是转动体系的平衡重，而且还是转体阶段桥体上部拉杆的锚碇反力墙。拉杆一般就是拱桥的上弦杆(桁架拱、刚架拱)，或是临时设置的体外拉杆钢筋(或扣索钢丝绳)。
a)为环形滑道构造； b)为轴心构造，其间由扇形板联结
(1) 环形滑道
以轴心为圆心，直径7—8m的圆环形砼滑道，宽0.5m，上、下滑道高度约0.5m。
下环道砼表面要既平整又粗糙，以利铺放80mm宽的环形四氟板。
上环道底面嵌设宽100mm的镀铬钢板。形成可以在转轴和环道上灵活转动的上转盘。
这种装置平稳、可靠，承受转体重量大，转动体系的重心与下转盘轴心可以允许有量的偏心值。
(2) 转盘轴心
由砼轴座、钢轴心和轴帽等组成。轴座是一个直径1.0m左右的25号钢筋砼矮墩，它不但对固定钢轴心起着定位作用，而且支承上转盘部分重量。合金钢轴心直径0.1m，长0.8m，下端0.6m固定在砼轴座内，上端露出0.2m车光镀铬，外套10mm厚的聚四氟乙烯管，然后在轴座顶面铺四氟板，在四氟板上放置直径为0.6m的不锈钢板，再套上外钢套。钢套顶端封固，下端与钢板焊牢，浇筑砼轴帽，凝固脱模后轴帽即可绕钢轴心旋转自如。
2.球面铰辅以轨道板和钢滚轮
这是一种以铰为轴心承重的转动装置。
特点：整个转动体系的重心必须落在轴心铰上，球面铰既起定位作用，又承受全部转体重力，钢滚轮只起稳定保险作用。
球面铰可以分类：
半球形钢筋砼铰、球面形钢筋砼铰、球面形钢铰。
前两种直径较大，故能承受较大的转体重力。
3、转体拱桥的施工程序
①制作底盘；
②制作上转盘；
③试转上转盘到预制轴线位置
④浇筑背墙；
⑤浇筑主拱圈上部结构，
⑥张拉拉杆，使上部结构脱离支架.并且和上转盘、背墙形成一个转动体系，通过配重基本把重心调到磨心处；
⑦牵引转动体系，使半拱平面转动合拢；
⑧封上下盘，夯填桥台背土，封拱顶，松拉杆，实现体系转换。
1）制作底盘(以钢球面铰为例)
底盘设有轴心(磨心)和环形轨道板，轴心起定位和承重作用。磨心顶面上的球面形钢铰及上盖要加工精细，使接触面达70％以上。钢铰与钢管焊接时，焊缝要交错间断并辅以降温，防止变形。轴心定位要反复核对，轨道板要求高差±1mm。注意板底与砼接触密实、不能有空隙。
2）制作上转盘
在轨道板上按设计位置放好承重滚轮，滚轮下面垫有2—3mm厚的小薄铁片，上盘转动即取出，该间隙保证了转动体系的重力压在磨心上而不压在滚轮上。
3）布置牵引系统的锚锭及滑轮，试转上盘要求主牵引索基本在一个平面内。上转盘砼强度达到设计要求后，在上转盘前方或后方配临时平衡重，把上盘重心调到轴心处，最后牵引上转盘到预制拼装上部构造的轴线位置。
4）浇筑背墙
上转盘试转到上部构造预制轴线位置后即可准备浇筑背墙。背墙往往是一个重量很大的实体，为了使新浇筑背墙与原来的上转盘形成一个整体，须有一个坚固的背墙模板支架。
5）浇筑主拱圈上部结构
可利用两岸地形作支架土模，也可用扣件式钢管作为满堂支架，以节约木材。
主拱圈也可采用简易支架，用预制构件组装的方法形成。
6） 张拉、脱架
主拱圈砼达到设计强度后，安装拉杆钢筋，张拉脱架等。每根拉杆钢筋都进行超荷载50％试拉。应先张拉背墙的竖向预应力筋，再张拉拉杆。应反复张拉2—3次，使各根钢筋受力均匀。通过张拉，支承在支架、滚轮、支墩上的上部结构与上转盘、背墙全部联结成一个转动体系，最后脱离其支承，形成一个悬空的平衡体系支承的轴心铰上。
拱圈全部脱离支架悬空后，上转盘背墙下的支承钢木楔也陆续松脱、根据楔子与滚轮的松紧程度加片石调整重心，或以千斤顶辅助拆除全部支承楔子，让转动铰系悬空静置一天，观测各部变形有无异常，检查牵引体系后，即可开始转体。
7）转体合拢
将第一次试转时的牵引绳按相反的力向重新穿索、收紧，即可开始正式转体。为便其平稳转体，控制角速度为0.50／min。当快合拢时，为防止转体超过轴线位置，采用简易的反向收紧绳索系统，用手拉葫芦拉紧后慢慢放松，并在滚轮前微量松动木楔的方法徐徐就位。
8）封上下盘、封拱顶、松拉杆
封盘砼的坍落度宜选用17—20cm，且各边应宽出20cm，要求灌注的砼应从四周溢流，上下盘间密实。
封盘后接着浇筑桥台后座，当后座达到设计要求强度后即可选择夜间气温较低时浇封拱顶接头砼，待其达到设计要求后，拆除拉杆，实现桥梁体系的转化，完成主拱圈的施上。
主拱圈完成后，即是常规的拱上建筑施工和桥面铺装，不再赘述。
三、无平衡重的平面转体施工
采用有平衡重转体施工修建拱桥，转动体系中的平衡重一般选用桥台背墙，但随着桥梁跨径的增大，需要的平衡重量急剧增加，不但桥台不需如此巨大圬工，而且转体重量太大也增加了转体困难。
无平衡重转体施工是把有平衡重转体施工中的拱圈扣索拉力锚在两岸岩体中，从而节省庞大的平衡重。锚碇拉力是由尾索预加应力传给引桥桥面板(或平撑、斜撑)。桥面板的压力随着拱箱转体的角度变化而变化，当转体到位时达到最小。
根据桥位两岸的地形，无平衡重转体可以把半跨拱圈分为上、下游两个部件，同步对称转体，或在上、下游分别在不对称的位置预制，转体时先转到对称位置，再对称同步转体，以便扣索产生的横向力互相干衡；或直接做成半跨拱体(桥全宽)，一次转体合拢。
无平衡重转体的重量可大大减轻，使施工工艺和设备简单，而施工所需钢材虽略有增加，但全桥圬工数量大为减少。
无平衡重转体施工需要有一个强大牢固的锚碇，因此宜在山区地质条件好或跨越深谷急流处建造大跨桥梁时选用。
1、构造
(1)锚固体系
锚固体系由锚碇、尾索、平撑、锚梁(或锚块)及立柱组成。锚碇设在引道或边坡岩石中，锚梁(或锚块)支承了立柱上，两个方向的平撑及尾索形成三角形稳定体，使锚块和上转锚为一确定的固定点。拱箱转至任意角度，由锚固体系平衡拱箱扣索力。
(2)转动体系
转动体系由上转动构造、下转动构造、拱箱及扣索组成。上转动构造由埋入锚梁(或锚块)中的轴套、转轴和环套组成，扣索一端与环套连接，另一端与拱箱顶端连接，转轴在轴套与环套间均可转动。
下转动构造由下转盘、下环道与下转轴组成。拱箱通过拱座铰支承在转盘上，马蹄形的转盘中部卡套在下转轴上，并支承在下环道上，转盘下设有安装了许多四氟小板块的千岛走板，转盘的走板可在下环道上沿下转轴作弧形滑动，转盘与转锚的接触面徐有四氟粉黄油，以使拱箱转动。
扣索常采用Ф32mm精轧螺纹
钢筋，扣索将拱箱顶部与上转
轴连接，从而构成转动体系。
在拱箱顶端张拉扣索，拱箱即
可离架转动。
(3)位控体系
位控体系由系在拱箱顶端扣点的缆风索与无级调速自控卷扬机、光电测角装置、控制台组成，用以控制在转动过程中转动体的转动速度和位置。
2、无平衡重转体施工
拱桥无平衡重转体施工的主要内容和工艺有以下各项：
1）转动体系施工
(1)设置下转轴、转盘及环道；
(2)设置拱座及预制拱箱(或拱肋)，预制前需搭设必要的支架、模板；
(3)设置立柱
(4)安装锚梁、上转轴、轴套、环套；
(5)安装扣索。
这一部分的施工主要保证转锚、转盘套的制作安装箱度及环套水平高差的精度，并要做好安装完毕到防护工作。
2）锚碇系统施工
(1)制作桥轴线上的开口地锚；
(2)设置斜向洞锚；
(3)安装轴向、斜向平撑；
(4)尾索张拉；
(5)扣索张拉。
这一部分的施工对锚锭部分应绝对可靠，以确保安全。尾索张拉是在锚块端进行，扣索张拉在拱顶段拱箱内进行。张拉时，要按设计张拉力分缆、对称、均衡加力，要密切注意锚碇和拱箱的变形、位移和裂缝，发现异常现象应仔细分析研究，处理后再转入下一工序，直至拱箱张拉脱架。
3）转体施工
正式转体前应再次对各部分进行系统、全面地检查，通过后方可转体。拱箱的转体靠上、下转轴事先预留的偏心值形成的转动力矩来实现。启动时放松外缆风索，转到距桥轴线约600时开始收紧内缆风索，索力逐渐增大，但应控制在20kN以下。
4）合拢卸扣施工
拱顶合拢后的高差，通过张紧扣索提升拱顶、放松扣索降低拱顶来调整到设计位置。封拱宜选择低温时进行。先用8对钢楔楔紧拱顶，焊接主筋、预埋铁件，然后先封桥台拱座砼，再浇封拱顶接头砼。当砼达到70％设计强度后，即可卸扣索，卸索应对称、均衡、分缆进行。……………………

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