转体桥的施工技术研究

(整期优先)网络出版时间:2023-10-17
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转体桥的施工技术研究

李欢

中铁七局集团武汉工程有限公司  湖北省武汉市  430000

摘要:随着我国社会经济的不断发展,城市化进程逐渐加快,交通运输需求呈现供不应求的状态。在交通运输工程建设中,桥梁建设是非常难的部分,尤其是转体桥的施工技术,对于交通道路建设来讲更是一大难题。在此基础上,文章对转体桥施工技术应用现状、技术特征进行分析,综合探索转体桥施工技术的实施方法,为桥梁建设提供参考。

关键词:转体桥;施工技术;应用方法

在我国的桥梁建设领域,转体法施工属于一种全新的桥梁施工技术,在桥梁施工中发挥了重要作用,同时在不断运用过程中得到有效发展。转体法施工在跨峡谷、河流等的桥梁工程中具有较强的适用性,可以在最大程度上降低工程施工成本,实现桥梁工程经济效益和社会效益的最大化。鉴于转体法施工具备安全性高、可靠性强等技术优势,通过对转体桥施工技术要点的详细分析促进该技术方法的推广与应用是非常可行的。

  1. 转体桥施工技术的基本内容

在道路桥梁施工中,转体桥技术是一种新型施工技术,初期是应用于自然环境崎岖的河间、山谷间,主要是为了弥补施工条件的局限性。转体桥施工技术具有操作简单、应用范围广等特点,逐渐被应用于各类桥梁工程施工中。转体桥施工技术适用于复杂多变的建设环境中,能与我国地形地势条件相契合,对推动我国桥梁施工发展进程有着重要意义。其在实际的应用中,可在面临桥体与桥梁轴线发生偏离问题时,待桥梁的结构成形后进行桥梁转体,促使建设桥梁与原有桥梁轴线更加契合。

2.转体桥施工技术关键技术和优缺点

2.1转体桥施工的关键技术

在20世纪70年代四川省就已经利用转体桥施工技术进行桥梁建设,并且开始了转体桥技术的探索和研究。在80年代中期,我国研究出“无平衡重转体施工技术”,并且被逐渐应用于斜拉桥与刚构桥的施工建设。到目前为止,转体桥施工的关键技术变得多样化、灵活化,不断推动着我国交通桥梁建设进程。(1)球铰技术。球铰是桥梁建筑施工中转体桥施工的关键技术,对桥梁施工质量有着重要影响。在具体的施工过程中,如果桥梁重量过万吨位,就必须利用强度高、摩擦小的钢制球铰,以承受桥梁的重量。但在现阶段,部分施工部门为了控制成本,常使用混凝土球铰提升桥梁项目的经济效益。基于此,为了确保桥梁施工的质量,需要确保球铰的精度,才能为桥梁施工提供保障。(2)转动系统。转动系统是主要是综合利用牵引、微调及测量等的系统,保障施工的动力和性能。在转体桥技术施工中,需要应用全液压、自动与连续运行的系统,在确保牵引系统安装完成之后,预防漏电、潮湿现象,才能提升施工的稳定性,保障桥梁建筑施安全进行。(3)转体的稳定性。转体是控制桥梁转体施工稳定性的关键技术,主要是利用倾覆稳定性与拱肋屈曲稳定性进行控制。在转体桥施工技术中,转体主要应用于支架拆除时的平衡,对工程安全性有着重要影响。

2.2优点与缺点

(1)优点。将转体桥施工技术应用于桥梁建设中,利用转体桥梁结构的稳定性,可以有效减少桥梁施工成本,省略了河道建设搭建管架的工序,既节约了施工原料,又提升了建筑施工的效率。在桥梁施工建设中,利用转体桥施工技术可以保障施工的安全性,避免施工事故。在实际的施工过程中,通常会采用岸陆地作业的方法,尽可能避免高空作业、水上作业等危险施工,不仅营造了良好的施工环境,还极大限度地提升了施工安全,保证桥梁施工建设健康进行。另外,利用转体桥施工技术可以有效控制桥梁的外观和质量,在保障施工环境和质量的基础上,又能提升了施工效率和进程,为建筑施工争取更多的经济效益。(2)缺点。任何一项技术都不可能是完美无缺的,转体桥施工技术也是如此。转体桥施工技术以轻型结构为主,这样的结构会影响桥体的平衡性。同时,随着转体桥技术的拓展和丰富,技术工艺变得越来越复杂,这会对施工技术应用产生不利。

3.转体桥施工技术的具体应用方法

3.1竖转法

我国的宜万铁路宜昌长江大桥,全长2.5km,其大桥主跨钢管拱就采用了竖转施工技术,在桥面狭窄、航道繁忙的情况下,成功使得两孔高54m的大型钢管拱肋合龙。景德镇白鹭大桥全长795m,主桥长210m,同样采用竖转技术,为独斜塔无背索斜拉桥,主跨径120m。白鹭大桥的主塔竖向转体实现了我国大吨位、大体积、大跨度构件的整体提升。另外,大瑞铁路澜沧江大桥同样采用了竖转法。

转体桥施工技术的竖转法主要应用于肋拱桥的建筑施工中,在桥梁拱肋较低的位置浇铸完成之后,利用牵引系统对其进行向上拉伸合拢操作。但是由于拉索在最小的水平角度,所产生竖向分力较小,因此需要利用竖转法,将拉索所产生的索力最大化。与此同时,在进行脱架时,拱肋还需要综合自身结构状况,将自身结构进行变形,才能确保脱架之后的桥梁结构所承受的力度转换成功,进而提升桥梁建设质量。在进行桥梁建筑施工时,受到多方面因素的制约和束缚,在利用竖转法时,需要充分考虑工程实际状况,掌握各项因素对工程施工产生的影响,进一步确保转体桥技术的实施效果。例如在转体桥施工技术应用的过程中,竖转法是通过竖转铰的构造原理、安装工艺及精度等方面实现的。优化安装工艺与原理的精确度,为转体桥施工技术中竖转法正常运行提供保障,也能全面提升桥梁施工质量。

3.2平转法

贵州北盘江大桥在施工过程中采用了平转法,大桥桥面与江面高差280m,桥长468.2m。在施工过程中,北岸水平逆转135°,南岸水平逆转180°,使南北岸半拱合龙成桥;2014年,武汉姑嫂树公跨桥立交桥逆转106°;2015年,邹城市30m上跨铁路立交桥转体97.3°,转体长度长达198m;2016年,菏泽丹阳路立交桥东侧主桥逆转81.67°。这些都是平转法的经典案例。在转体桥施工技术中,平转法是通过转支撑系统运行的,对系统运行质量具有保障作用。在桥梁施工过程中,平转法是由支承、转动牵引及平衡等子系统组成。其中转动支撑系统是由上转盘与下转盘共同组合而成,上转盘主要是支撑转体的桥梁结构,下转盘是基于基础设施对上转盘进行支撑。基于此,在平转法的转动支撑中,需要结合上下两部分转盘,实现施工技术。在平转法的应用过程中,平衡、上下转盘的摩擦系数也是确保转动质量的关键因素,会直接影响转盘的转动质量。除此之外,牵引力也是影响转盘转动的重要因素。在应用平转法的过程中,需要充分保障牵引力大、摩擦力小的状态,才能推动桥梁结构才进行转动。为了确保转体桥施工技术的质量,需要充分考虑平转法的实施环境和因素,这样可以为桥梁施工奠定基础,提升桥梁的建筑质量。

结束语

文章对转体施工法的技术优势、技术方法以及技术要点进行了全面分析,可见,在具有一定施工难度的桥梁工程施工项目中,有效应用转体施工方法可以在确保项目整体质量的同时,降低施工成本。可以预见,在不久的将来,转体施工方法会在我国桥梁工程建设中被广泛应用,而且势必会在桥梁事业发展中发挥出极大的作用。

参考文献:

[1]薛飞,饶露,韦建刚,等.桥梁工程转体施工中球铰应力计算方法[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版),2020,36(6):1047-1054.

[2]侯铁柱.桥梁转体施工工艺与关键技术[J].工程技术研究,2020,5(8):94-95.

[3]吴愈勇.桥梁工程中转体桥的施工技术要点[J].公路交通科技(应用技术版),2019,15(8):105-107.