我国桥梁转体施工技术的发展探析
摘 要: 转体施工技术扩展了建设桥梁的地域范围。本文介绍了我国桥梁转体施工技术的发展现状,根据桥梁结构的转动方向,可将转体施工技术分为竖转法、平转法、平竖转相结合法三种。全面总结了该施工技术的优缺点和相应的适用范围。最后对我国应用前景提出展望。
关键词:桥梁; 转体施工; 竖转法; 平转法
Abstract: Rotation construction technology extends the bridge building area. This article introduced our country bridge rotation construction technology development status, according to the bridge structure of the direction of rotation; rotation construction technology can be divided into vertical rotation method, the rotation method, and horizontal and vertical rotary combination method three. A comprehensive summary of the construction technology of the advantages and disadvantages and corresponding application scope. The last of our application prospects were proposed.
Key words: bridge; rotation construction; vertical rotation; rotation method
中图分类号: U445. 465 文献标识码: A文章编号:
1 前言
转体施工技术开创了建桥的新思路,扩展了建设桥梁的地域范围。它通过将桥梁在跨
中的位置分割成两个半跨,两个半跨在偏离轴线的位置各自施工,成型后将两个半跨同时旋转到位,在跨中合拢。随着这种转体施工技术的迅速发展,人们越来越意识到这项技术的优势,尤其在严峻条件的施工环境下,无可取代转体施工技术。现今,这项技术的发展已经比较成熟,从拱桥到斜拉桥,从平原到山区,从公路到铁路等等,转体施工技术的应用比比皆是。
2 我国桥梁转体施工技术的发展概要
自上世纪70年代起,我国开始对转体施工技术进行研究。1977年,四川遂宁建设桥的建成标志着我国首次使用平转施工技术的成功,这座桥的主跨为70米。1979年,我国开始对无平衡重转体施工技术进行研究。1987年,我国成功使用该技术建成了四川巫山龙门桥,该桥的跨径达到了122米。1993年,我国首次使用竖转与平转相结合的转体施工技术,建成了安阳钢管混凝土拱桥,其跨径为150米。2006年,广东佛山东平大桥将转体施工工艺进一步向前发展,标志着我国桥梁转体施工技术达到了世界领先水平。至今,我国转体吨位最大的桥梁是,采用平转施工技术、转体吨位达到16,800吨的沪杭高速铁路跨沪杭高速拱桥。
3 桥梁转体施工技术的分类
根据桥梁结构的转动方向, 可将桥梁转体施工技术分为:竖转法、平转法、平竖转相结合法三种,其中应用最广泛的是平转法。
(1) 竖转法
索塔、拉索以及牵引系统共同组成竖转体系。在脱架时,竖转的拉索索力最大,拱肋
要实现从多跨支承到铰支承和扣点处索支承的过渡,脱架时要完成结构自身的变形与受力的转化,有时需安置助升千斤顶在提升索点,以协助竖转脱架顺利。
(2) 平转法
平转法的转动体系可以分为三种:转动支承体系、转动平衡体系以及转动牵引体系。其中转动支承体系又可分成三种: 中心支承、环道支承、中心与环道支承相结合。根据转体体系实现平衡的不同方式,可将平转法分为:平衡转动体转体施工法和无平衡重转体施工法。
(3) 平竖转相结合转体法
平竖转相结合转体法综合了竖转法与平转法的优缺点。此项施工技术主要适用于大跨度拱桥施工中。安阳钢管混凝土拱桥是第一座采用此法建设的桥梁,此后有广东佛山东平大桥等均采用此种施工技术建设桥梁。
4 转体施工技术的优缺点
在某些特定的地理环境下,转体施工技术有其独特的优越性,但在某些环境下,其也有诸多不利处,以下将全面总结该施工技术的优缺点。
优点:(1) 转体施工技术充分利用其结构本身,完全避免了在河道上搭设大量支撑管架,由此降低了对钢管等周转性材料的投入,大大减少了成本。(2) 将曾经需要水上作业或高空作业,改为在岸边陆地作业,由此改变了施工的条件和环境,保证了施工的安全。(3) 在对车辆频繁的跨线立交桥或在航河道上施工时,可以不干扰交通不间断通航。(4) 转
体结构的合拢只需要简单的机械,并且桥梁成形后的质量和线形可以很好地控制。(5) 转体施工技术施工快捷简单,有利于缩短工程进度,直接经济效益明显。
缺点:(1) 施工中钢筋混凝土球铰的加工制作、磨合等工艺都很繁琐复杂。(2) 合拢过程中,沿着钢绞线的千斤顶只能上升不能自动下降。困难的是,当顶升超位时,需要手工放松夹片,把结构高程下调。(3) 转体施工技术采用轻型结构或劲性骨架结构,以减轻质量和大的跨度,这样容易降低结构的稳定性。(4) 转体阶段,结构容易出现裂缝,给结构埋下了安全隐患。
5 转体施工技术的适用范围
转体施工技术中的竖转法、平转法和平竖转相结合法的适用范围如下。
(1) 平转法:在山区深谷或平原跨线、跨河的桥梁施工。
(2) 竖转法:通过采用搭设简单支架组拼和现浇拱肋施工,这种方法是针对季节性河流或者河流水深较浅搭设支架不困难的河流的情况。
(3) 平竖结合法:这种方法是将上述两种方法结合,同时要求具备以上两种施工条件方可,例如在平原区里,河流宽阔以及桥位地形比较平坦, 使用平转法施工较难利用地形,此时宜采用这种方法。
6 展望
现在的情况是,我国转体施工方面的理论研究比较落后,甚至落后于工程实践,在业界没有可普遍采纳的文件。故而,未来的时间,我们须将转体施工技术的发展重点放在理
论研究的发展上,这样,通过掌握技术要领,我们才能理论指导实践,实施具有更大难度和跨度的转体施工桥梁建设。
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个人简介:杨明军(1982-),汉族,籍贯山东莒县,学历本科
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