摘要：随着科学技术的不断发展，桥梁施工不断出现新工艺，转体施工就是其中的一种。在跨越繁忙的交通线路时，转体施工基本不干扰交通运输，因此成为业界普遍推崇的施工方法。本文作者通过邹城三十米桥上跨铁路立交桥及沙城土木特大桥项目的施工与学习，对桥梁转体的施工进行简单描述。
关键词：桥梁转体；平转法
桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置制作（浇注或拼接）成形后，通过转体就位的一种施工方法。它可以将在障碍上空的作业转化为岸上或近地面的作业。根据桥梁结构的转动方向，它可分为竖向转体施工法、水平转体施工法（简称竖转法和平转法）以及平转与竖转相结合的方法，其中以平转法应用最多，本文将对水平转体施工法进行论述。桥梁转体施工适用跨越既有铁路线、深谷急流、难以吊装的特殊河道，具有节省吊装费用，安全、可靠、整体性好等特点。
一、桥梁转体施工的工作原理
在桥台或桥墩上预制一个转动轴心，以转动轴心为界把桥梁分为上、下两部分，上部整体旋转，下部为固定墩台、基础，这样可根据现场实际情况，上部结构可在路堤上、河岸上、既有线路旁等方便施工场地进行施工，后旋转角度至成桥状态。
二、桥梁转体施工的特点
⑴桥梁转体施工适用于跨越深谷、水深流急和公铁立交、风景名胜地、自然保护区等施工受限制的现场。
⑵上部转体结构在较好场地进行施工，施工过程中投入大型设备较少，工艺简单，操作起来安全、可靠。
⑶结构整体性强，稳定性好，更能体现结构的力学性能的合理性。
⑷施工速度快，投入低、风险低。
三、转体施工的关键技术
转体施工法的关键技术问题是转动设备与转动能力，施工过程中的结构稳定和强度保证，结构的合拢与体系的转换。
平转法的转动体系主要有转动支承系统、转动牵引系统和平衡系统。
⑴转动支承系统
转动支承系统是平转法施工的关键设备，由上转盘和下转盘构成。上转盘支承转动结构，下转盘与基础相连。通过上转盘相对于下转盘转动，达到转体目的。转动支承系统必须兼顾转体、承重及平衡等多种功能。按转动支承时的平衡条件，转动支承可分为磨心支承、撑脚支承和磨心与撑脚共同支承三种类型。
①磨心支承由中心撑压面承受全部转动重量，通常在磨心插有定位转轴。为了保证安全，通常在支承转盘周围设有支重轮或支撑脚，正常转动时，支重轮或承重脚不与滑道面接触，一旦有倾覆倾向则起支承作用。在已转体施工的桥梁中，一般要求此间隙从2～20mm，间隙越小对滑道面的高差要求越高。磨心支承有钢结构和钢筋混凝土结构。在我国以采用钢筋混凝土结构为主。上下转盘弧形接触面的混凝土均应打磨光滑，再涂以二硫化铜或黄油四氟粉等润滑剂，以减小摩擦系数（一般在0.03～0.06之间）。.png)
桥梁转体宜采用球面转动体系，也可采用平面转动体系。.png)
（a）钢制球铰转盘
（b）钢制平面转盘
1-上承台；2-撑脚；3-销轴；4-下承台；5-环道；6-上球铰；7-下球铰；8-上钢板；9-下钢板
②撑脚支撑形式下转盘为一环道，上转盘的撑脚有4个或4个以上，以保持平转时的稳定。转动过程支撑范围大，抗倾稳定性能好，但阻力力矩也随之增大，而且环道与撑脚的施工精度要求较高，撑脚形式有采用滚轮，也有采用柱脚的。滚轮平转时为滚动摩擦，摩阻力小，但加工困难，而且常因加工精度不够或变形使滚轮不滚。采用柱脚平转时为滑动摩擦，通常用不锈钢板加四氟板再涂黄油等润滑剂，其加工精度比滚轮容易保证，通过精心施工，已有较多成功的例子。
③第三类支承为磨心与撑脚共同支承。如果撑脚多于一个，则支承点多于2个，上转盘类似于超静定结构，在施工工艺上保证各支撑点受力基本符合设计要求比较困难。
⑵转动牵引系统
水平转体施工中，能否转动是一个很关键的技术问题。一般情况下可把启动摩擦系数设在0.06～0.08之问，有时为保证有足够的启动力，按0.1配置启动力。因此减小摩阻力，提高转动力矩是保证平转顺利实施的两个关键。转动力通常安排在上转盘的外侧，以获得较大的力臂。转动力可以是推力，也可以是拉力。推力由千斤顶施加，但千斤顶行程短，转动过程中千斤顶安装的工作量又很大，为保证平转过程的连续性，所以单独采用千斤顶顶推平转的较少。转动力通常为拉力，转动重量小时，采用卷扬机，转体重量大时采用牵引千斤顶，有时还辅以助推千斤顶，用于克服启动时静摩阻力与动摩阻力之间的增量。
⑶平衡系统
平转过程中的平衡问题也是一个关键问题。对于斜拉桥、T构桥等上部恒载在墩轴线方向基本对称的结构，一般以桥墩轴心为转动中心，为使重心降低，通常将转盘设于墩底。对于单跨拱桥、斜腿刚构等，平转施工分为有平衡重与无平衡重转体两种。有平衡重时，上部结构与桥台一起作为转体结构，上部结构悬臂长，重量轻，桥台则相反，在设置转轴中心时，尽可能远离上部结构方向，以求得平衡，如果还不平衡，则需在台后加平衡重；无平衡重转体，只转动上部结构部分，利用背索平衡，使结构转体过程中被转体部分始终为索和转铰处两点支承的简支结构。
撑脚应进行抗压承载能力计算，在计算中可作为轴心受压构件。撑脚所受压力计算：
Nc=G（e+e1）/（R’+e1）
式中：Nc—撑脚所受的等效集中力；
G—转动体总重力；
e—转动体荷载偏心距；
e1—中心支承偏心距；.png)
R’—环道中心半径。
（c）撑脚受力图
四、转体施工的监控
⑴施工监控的目的
桥梁在分段施工过程中，由于桥梁的结构形式、所受荷载、边界支撑条件以及环境温度等的不断变化，结构内力和变形状态也在发生不断的变化。要使成桥后的桥梁线形和内力状态均达到设计要求，就需要对桥梁的整个施工过程进行有效的控制。⑵施工监控的原理
桥梁的施工监控是一个“施工→量测→判断→修正→预告→施工”的循环过程。在每一施工步骤进行量测数据，对这些数据进行综合分析和判断，以了解已存在的误差，并同时进行误差原因分析。在这一基础上，将产生误差的原因予以尽量消除，给出下一施工步骤的施工控制指令，在现场施工形成良性循环。
⑶施工监控的内容
①仿真模拟施工过程。
②计算出施工过程中各个受控变量的理论值，并在实际施工过程中对这些受控变量进行有效地控制以保证达到设计要求。
③监控工作将紧跟施工过程，确保预定的施工过程得以准确实现。
五、成功案例
京沪铁路将邹城市区分割成邹城中心市区和西部城区，人员、车辆来往东西城区需穿过名为三十米桥的铁路桥，该桥为下穿铁路桥，每遇汛期强降雨天气，将导致桥下积水，交通中断。
京沪线的日均行车量近300列，线路繁忙，为了最大程度减少对改线运营的干扰，采用水平转体法施工是最佳选择。2015年1月19日，山东邹城市三十米上跨京沪线转体桥成功转体97.3度与边跨现浇段合龙。转体桥横跨京沪铁路站场14股道线，全长1198.5米，主桥转体重量2.24万吨，是现阶段世界上最重的转体桥。同时，该桥转体成功后，成为了连接邹城东城区与西部城区的主要交通，市民出行更加方便、快捷。
结束语：
桥梁转体施工是一套比较成熟的桥梁施工方法，最适宜在跨越深谷、急流及公铁立交情况下采用，随着新技术、新工艺的不断出现以及在工程中的应用，该方法会更加安全可靠、操作简洁、实施快速、降低造价，在桥梁建设中将发挥越来越大的作用，产生越来越好的社会和经济效益。
参考文献：
[1]《桥梁转体施工》，作者：张联燕，人民交通出版社，2003
[2]《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2012，作者：中交公路规划设计院，人民交通出版社
论文作者:谈鹏
论文发表刊物:《基层建设》2016年12期
论文发表时间:2016/9/27
标签：桥梁论文; 转盘论文; 结构论文; 邹城论文; 环道论文; 千斤顶论文; 过程中论文; 《基层建设》2016年12期论文;