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摘要：随着我国经济的发展和进步，交通运输行业也取得了不错的发展和成绩。大跨度桥梁作为交通运输的重要组成部分，因此而受到关注，其中针对大跨度桥梁平转法施工技术的研究比较多。本文主要针对平转系统施工关键技术、转体施工、完成转体后上下盘封固等技术工艺措施进行总结、分析，及时调整优化工工艺和参数，顺利完成桥梁转体施工。
关键词：大跨度转体桥；转体施工；精度控制
引言
随着目前钢结构加工技术的不断进步，桥梁转体施工工艺日趋简单，融合多种技术，令转体桥施工技术变得越来越成熟。具体来讲就是转动体重量剧增，转体更加灵活。本文主要结合沪昆铁路云南段沾益特大桥施工实例简述大跨度桥梁平转法施工技术。
1转体施工关键技术
本联转体连续梁位于曲线上，曲线曲做。转体施工对转体系统、梁体配重及施工监测要求较高，其控制精度直接影响转体效果。为保障转体施工顺利完成，前期应做好过程控制及准备工作。
1.1转体系统精度控制
该桥转体系统由上盘、下承台、上下球铰、撑脚、滑道、牵引系统组成，以球铰支承为主，撑脚起控制转体稳定的作用，转体系统设计承载力85000KN，设计最大偏心0.2m，采用牵引系统施加转动力矩。
球铰安装：骨架安装完毕后，进行下球铰安装，球铰安装时，测量人员对球铰中心精确放样，球铰中心纵、横向位移误差ξ≤1mm，下球铰精平由螺母调整校平，精平后球铰平面相对高差?≤0.5mm，混凝土浇筑前要对下球铰进行及时的覆盖保护。
滑道安装：滑道由8块2.4cm厚环形钢板通过螺栓与滑道骨架连接，骨架与滑道钢板在安装前进行螺栓连接整体吊装。吊装前由测量单位进行精确放样，吊装完成后进行调平，调平分为粗调和精调两部分，精调时利用滑道可调螺栓进行精平，滑道顶面平整度要求高差小于1mm。
转动试验：上球铰吊装完成后，进行转体试验，即采用人工进行上球铰转动，模拟转体转动，将上、下球铰间的多余黄油、四氟粉混合剂挤出，使得上球铰与聚四氟乙烯板密贴，观察转动效果，以做及时处理。这一环节中应当安排专业的技术人员进行操作，要做好一切准备工作，提高转体试验的精确度，这样才会有利于之后具体的施工工作的开展和推进。
1.2梁体配重
梁体配重对转体桥影响较大，梁体施工完成后，由于梁体自重不平衡、施工荷载不均匀等造成梁端标高浮动、转动牵引力增大等不良情况，影响转体效果；由于转体桥梁在转体后中跨部分转至既有线上方，吊装设备无法再进行荷载拆除吊装作业，综合考虑配重选用水袋加水和放水完成梁体配重调整。
根据梁体设计参数及施工荷载，利用荷载对0#块中心位置产生的弯矩，充分考虑曲线桥在纵向及横向不平衡荷载，得到不平衡弯矩值，按照配重作用力臂越长越有利于配重调整原则，确定配重位置及配重重量。此环节中应当严格按照相关标准进行，要安排技术监督人员进行整体过程的监督，防止其中出现技术性的失误，导致错误的发生。
（1）纵向配重确定：
根据弯矩Ｍ＝Ｆ*L
式中M：弯矩（kn*m）；
F：梁体及施工荷载重力值（kn）；
L：梁体自重或施工荷载重心距墩中心距离（m）；
（2）横向配重确定
连续梁位于曲线上，单T构梁体设计中梁体0#块中心位置与墩中心位置重合，存在横向不平衡荷载。通过不平衡荷载计算，得到横向配重参数。对梁体进行单个块体划分，取节段纵向中心横向左偏距离L，计算横向不平衡荷载弯矩值M横总= M横中跨+ M横边跨。不平衡荷载计算范围，横向配重重量较大，配重布置时应将体系分部成均布荷载，不得造成梁体局部集中受力。
1.3转体施工
转体前应获取当天当地气象信息，避免可能出现的大风对转体工作的危害，并采取有效的防范措施。正式转体前应进行试转体，对试转体数据进行合理化分析，为正式转体提供有利数据保障。
（1）牵引力计算
理论启动牵引力：T=2fGR/3D
理论转动牵引力：T=2fGR/3D
式中：T——牵引力（KN）
G——转体总重力（KN）
R——球铰半径（m）
D——牵引力偶臂
f——摩擦系数，一般情况静摩擦因数取0.05；滑动摩擦因数取0.03。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过试转体测定摩擦因数，将静摩擦因数进行修正。
（2）转体平转速度控制
1.转动速度选定
转体桥梁墩位较大，转动时转动速度应满足：
①角速度ω≤0.02rad/min；
②主梁端部水平线速度v≤1.5m/min。
将主梁水平线速度v换算成角速度ω1=1.5/63=0.0238rad/min＞ω≤0.02rad/min。
转体时速度选定时应控制平转角速度ω≤0.02rad/min。
取匀速转动千斤顶运行速度v=3.5m/h，则换算为转动角速度
ω= V1/r1=0.058/4.8=0.012rad/min≤0.02rad/min，满足要求。
平转法转体施工，转动速度取决于牵引设备速度控制。该联连续梁在转体时，速度控制分为启动?匀速?减速?点动?就位过程。启动时选择1.5m/h牵引线速度，匀速转动3min后，加速至3.5m/h匀速转动。在测量人员的指导下，当梁端水平位移距离设计位置2m时进行减速转动，直至牵引速度降至1.5m/h，此时控制梁端水平位置距离设计位置1m，进入点动施工，直至梁体精确就位。
1.4施工监测
梁体平面位置控制，通过桥梁控制网采用全站仪精确放样全站仪置镜点及梁体轴线控制点坐标位置，采用坐标法和绝对方位角法控制转体平面位置。梁体轴线控制点单T构布置2个，位于梁体两端。
转体前，全站仪架设于边跨现浇段置镜点上，架设完毕后视桥网控制点，锁定方位角后，两台全站仪互检对方置镜仪器位置。将4个棱镜分别架设于轴线控制点，输入梁体转动至设计位置坐标，锁定该方位角，在转动过程中跟踪梁体转动角度，当T构4个控制点同轴线时转体精确就位。在具体的环节上，工作人员和技术人员之间要相互配合，结合科学的方案和计划进行操作，并做好测试，提高整体施工的质量和水平。
2梁体高程控制
在桥上边跨现浇段架设2台光学水准仪，立2把塔尺于梁端两侧扰度观测点上，司镜测量人员在转体前读取塔尺读数，在转体过程中，司镜测量人员跟踪塔尺读数变化情况。
梁体上盘平面控制，在上盘张贴带有距离刻度和角度刻度贴片，在下盘承台上安装固定指针指向刻度贴片。在上盘悬挂垂球，垂球悬挂于上盘刻度贴片转角终点位置，当指针与垂球重合，转体结束。转体结束之后的工作也应当做好，以便于为后续工作开展创造有利条件。
2.1限位控制
限位装置由限位挡块及限位挡板构成，限位挡块预埋于下盘承台混凝土中，当梁体转动将要到达设计位置前，安装限位挡板。挡板应具有足够的刚度，转体达到设计位置后，上盘撑脚与限位挡板形成支反力，防止超转
2.2点动就位
点动施工是转体施工的关键环节，直接决定转体的最终到位情况及转体效果。点动施工应将试转体施工所采集数据作为基础，准确掌握梁体惯性滑移值、单次点动时间及点动次数。
2.3梁体姿态调整
梁体姿态调整属于非常关键性的环节，需要具有专业技术的人员进行操作，而且要建立对梁体姿态有了充分的了解之上，这样才会确保梁体姿态调整的方向和角度是正确的，也才会真正提高整个工程的质量。转体至设计位置后，测量人员监控梁体梁端标高变化值，在上下盘间隙处设置千斤顶，对主梁纵横向标高进行调整；姿态调整时，可利用百分表观察转体上盘底面标高变化情况，为测量人员提供数据基础。
2.4上下盘封固
上下盘封固属于大跨度桥梁转体桥施工中的最后一个环节，是提升整体施工环节质量的关键和保障。它主要是在转体完成后进行，对撑脚进行临时锁定，锁定的方式以及相关的数据都需要经测量人员反复对梁体线形及标高进行确认无误后，才可以采取具体的上下盘封固措施。此外还需要在最短时间内完成上下盘封固混凝土浇筑，使得梁体成为稳定结构，再依照图纸施工顺序完成合拢段施工。因此在这些施工环节中需要重视图纸的作用，要与设计人员时刻保持良性的沟通，使得出现了技术问题及时有效地沟通解决，不断地提高工程的整体质量。
3结束语
该工程采用转体施工技术进行跨越既有线工程施工，在施工过程中安全系数高，对既有运营线影响小，到位后，就位精度高。通过转体法在该工程上的应用，积累了成功的转体经验，为以后类似工程施工提供了有利参考。我国在此项施工技术上面存在很多的不足之处，在今后的实践当中还需要多加借鉴国际优秀经验和技术，不断地完善和发展。
参考文献
[1]胡长灿,詹昊.大跨度桥梁抗风设计常用气动措施分析[J].桥梁建设,2015,45(02):77-82.
[2]陈政清,黄智文.大跨度桥梁竖弯涡振限值的主要影响因素分析[J].中国公路学报,2015,28(09):30-37.
[3]许福友,丁威,姜峰,张哲.大跨度桥梁涡激振动研究进展与展望[J].振动与冲击,2010,29(10):40-49+249.
[4]祝志文,顾明.快速预测大跨度桥梁颤振临界风速的CFD-AM-CSD方法[J].土木工程学报,2014,47(07):88-96.
[5]董锐,葛耀君,杨詠昕.基于虚拟激励法的大跨度桥梁位移多目标等效静力风荷载[J].土木工程学报,2014,47(11):84-91.
[6]叶爱君,胡世德,范立础.大跨度桥梁抗震设计实用方法[J].土木工程学报,2001(01):1-6.
论文作者:宋明友
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/29
标签：荷载论文; 桥梁论文; 位置论文; 滑道论文; 大跨度论文; 弯矩论文; 横向论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;