第20讲 转体施工(整套资料24讲已上传)

在河流的两岸或适当位置，利用地形或使用简便的支架先将半桥预制完成，然后以桥梁本身为转动体，使用一些机具设备，分别将两个半桥转动到桥的轴线位置合龙成桥的施工方法。可应用在拱桥、梁桥、斜拉桥、斜腿刚架等桥型的上部结构施工。转体施工概述1、德兴太白桥——位于江西省德兴铜矿区跨越乐安江，是一座跨径为130m的刚架拱公路桥。该桥采用转体施工。德兴太白桥采用转体施工，先在岸边的简易支架上组装钢管混凝土骨架和现浇10cm底板混凝土，通过张拉42根直径25mm拉杆钢筋，使桥体与支架脱离形成转动体系。转动体系是支承在桥台基础上的钢筋混凝土磨心球铰上。德兴桥平转2.黄柏河桥——钢管混凝土拱桥，宜昌市黄柏河桥l=160m，在三峡水利枢纽汽车专用公路上都挂营桥——刚构桥转体。转体重7199吨，转角73度，钢质铰板直径2760~2740mm，中轴直径280mm，索引盘直径7900mm，用一对ZTD200-200自动连续转体千斤顶配两束9φ15.4绞线。Ρ中≈55+90+55m，跨川黔铁路采用转体法施工的的特点结构合理，受力明确，节省施工用材，减少安装架设工序。变复杂的、技术性强的水上高空作业为岸边陆上作业，施工速度快。不但施工安全、质量可靠，而且在通航河道或车辆频繁的跨线立交桥的施工中不干扰交通、不间断通航、减少对环境的损害、减少施工费用和机械设备。转体的方法可分成平面转体、竖向转体或平竖结合转体三种。平面转体又可分为有平衡重转体和无平衡重转体两种。我国虽起步晚于国外，但就其数量和跨径均超过了国外，其中跨径360m的广州丫髻[jì]沙中承式钢管混凝土系杆拱桥，采用了平竖转结合方式，创造了国内外先例。平面转体竖向转体1、在岸上相同标高处制作拱体。2、对地形要求较高。适用与深谷、河岸陡峭、预制场地狭小或无法采用现浇或吊装的施工场地。1、在桥轴下方制作拱体（或浮运至此）、或竖直预制。2、对地形要求不高。有平衡重1、通过平衡重稳定转动体系调整其重心位置。～背墙（一般为桥台前墙）作为平衡重、同时作为拱体转体拉杆（或拉索）的锚碇反力墙，2、平衡重过大时，难度大、不经济。无平衡重1、以锚碇来平衡半跨拱体悬臂状态在扣索上产生的拉力。一、有平衡重的平面转体施工有平衡重转体施工的特点是转体重量大，施工关键是转体。要把数百吨重的转动体系顺利、稳妥地转到设计位置主要靠正确的转体设计、制作灵活可靠的转体装置、布设牵引驱动系统等几项措施来实现。1.转动体系的构造转动体系主要由底盘、上盘、背墙、桥体上部构造、拉杆(或拉索)组成。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互相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。拉杆一般是拱桥(桁架拱、刚架拱)的上弦杆，或是临时设置的体外拉杆钢筋(或扣索钢丝绳)。有平衡重转动体系的一般构造（1）环道平面承重转体有平衡重转动体系的一般构造（2）轴心承重转体球面转轴辅以滚轮以球面转轴支承辅以滚轮的轴心承重转动装置球面转轴受力须注意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，有承受全部转动重力，钢滚轮仅起稳定保险作用转体装置常用转体装置有两种：第一种是以四氟乙烯滑板构成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。1)聚四氟乙烯滑板环道它由设在底盘和上转盘问的轴心和环形滑道组成，具体构造如图2-2-45所示。其中，图2-2-45a)为环形滑道构造；2-2-45b)图为轴心构造，其间由扇形板连接。图2-2-45聚氯乙烯滑板环道构造聚四氟乙烯环道构造平面承重转动装置环形滑道和转盘轴心都受力须注意环形滑道和转盘轴心承力的分配，因聚四氟乙烯滑板受力过大将产生蠕动，增加转动困难滑道与滚轮滑道径向滑道切向上盘（钢管桁架结构加混凝土结构）及其索引装置（局部）平转重量：163685吨，转角：广氨岸：117.1117度、沙贝岸92.2333度；中心转轴（直径200米）下盘不锈钢板划道（高差±0.5毫米），环道直径33米上盘支承滑板（脚），白色小点是聚四氟乙烯滑动支点（蘑菇头）上盘绞线束锚碇块及起动助推千斤顶（左侧）；索引绞线束，转向滑轮组4x200吨引索千斤顶（一墩两组）东平大桥平转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。它的特点是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。图2-2-46球面铰、轨道板和钢滚轮构造图a）球面铰；b）轨道板和滚轮三种铰的构造示意图牵引式动力系统自动连续顶推式动力系统平衡重的转体施工程序①制作底盘。②制作上转盘。③试转上转盘到预定轴线位置。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轴心处。⑦牵引转动体系，使半拱平面转动合龙。⑧封上下盘，夯填桥台背土，封拱项，松拉杆，实现体系转换。二、无平衡重的转体施工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的岩体中，从而节省了庞大的平衡重。但也由于锚碇的要求，此施工方法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。图2-2-47无平衡重转体施工构造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)支承于立柱上，两个方向的平撑及尾索形成三角形稳定体，使锚块和上转轴为一确定的固定点。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，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，如图2-2-48a)所示。图2-2-48转动体系构造a）上转轴构造；b）下转轴构造3）位控体系。控体系由系在拱箱顶端扣点的缆风索与无级调速自控卷杨机、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。三、拱桥竖向转体施工当桥位处无水或水很少时，可以将拱肋在桥位进行拼装成半跨，然后用扒杆起吊安装。当桥位处水较深时，可以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。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。图2-2-49扒杆吊装系统布置图（单位：mm）拱脚转轴竖转临时固结转轴索塔顶上的滚轴组鞍座（共两组）提升（转体）千斤顶9x200吨，两组竖转平转桥例-程序1～拱体制作平转桥例-程序2～提拉拱体离架平转桥例-程序3～平转平转桥例-程序4～就位、合拢平转桥例|合拢仰视图桥址：四川省巫山县主跨结构：122米钢筋混凝土箱形拱桥施工方法：无平衡重平面转体施工法（首次采用）箱拱预制：右岸半跨是全宽一次预制，左岸半跨分成单箱分别在上、下游预制，不对称转体到对称转体再合拢。巫山龙门桥桥址：广州东南西环高速公路西环线上跨越珠江主航道主跨跨径组合：76+360+76(m)（全桥总长1084米）桥下净高：34米设计荷载：汽-超20，挂车-120级，8级地震设防主拱矢跨比：1/4.5桥跨结构：三跨连续自锚中承式钢管混凝土拱桥钢管混凝土的主拱，劲性钢骨架外包混凝土的边拱肋，高强度钢绞线构成的系杆主拱肋截面：8.79x3.45m～4.75mx3.45m拱座尺寸：长20米，宽10.5米，高9.888米承台尺寸：52.95mx36.5mx5m桩基（9#墩）54.95mx26mx5m桩基（.10#墩）施工方法：岸上立架拼装拱肋，然后竖转加平转，合拢成拱；随着施工加载顺序逐步张拉系杆中的预应力束，以平衡主拱所产生的水平推力，最终形成对拱座基础只有较小水平推力的拱桥，使拱座相应变得轻巧。主要工程量主桥桩基础：（Φ3.0～1.5）1727m3/92根主墩承台混凝土：14388m3拱座混凝土：4632m3上部钢结构：7498t其它结构钢材：3135t上构、桥面系及其它结构混凝土圬工量：16969m3转体施工设施：钢材6784t混凝土7228m3⒈转动体结构几何尺寸：长258.71m宽39.4m高86.285m⒉平转角度：（9#墩）117.1117°（10#墩）92.2333°⒊转盘环道直径：33m宽1.1m⒋主拱竖转结构总重：2058t⒌平转结构总量：13685t⒍索塔高：63.428m转体施工主要参数鸳江大桥钢管混凝土拱施工工程实例：鸳江大桥主孔左半孔整体浮运左半孔浮运至桥位临时铰就位左半孔竖向转体就位右半拱临时铰就位两半拱空中对接合龙临时塔架与索鞍牵转千斤顶半拱铰轴端提升架(正面)半拱铰轴端提升架(侧面)