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文档简介
拱桥转体施工一转体施工的定义及特点转体施工是将拱圈或整个上部结构分成两个半跨,分别在河的两岸利用地形或简单支架灌筑或预制装配成半拱。然后,利用动力装置将两半拱转动至桥轴线位置上或设计标高合拢成拱转体施工法可减少大量的高空作业,施工安全,并可大幅度的减少对桥下交通的干挠。转体施工法可按转动方向分为三大类:竖向转体、平面转体和平竖结合转体三种。平转法:1979年我国四川省首创成功二转体施工基本方法1平衡转动体系转体施工的基本方法
将拱圈分为两个半跨,分别在两岸利用地形做简单支架预制拱箱(或拼成桁架),利用结构本身及结构用钢组成扣锚体系,张拉扣索使拱箱(或主桁)脱架,拱箱(或主桁)、平衡重、转盘上板及扣索组成转动体系(其重心通过转轴中心),借助于预先设置的具有摩阻系数很小的环形滑道.用卷扬机(或千斤顶)牵引,将拱箱转至河中心桥轴线就位合拢2无平衡重转体施工的基本方法无平衡重转体施工工艺,具有三大体系,即锚固体系、转动体系及位控体系锚固体系
锚固体系由锚碇、尾索、平撑、锚粱及立柱组成。锚碇设于引道及边坡岩层中;锚梁支承于立柱上,两个方向的平撑及尾索形成三角形稳定机构,使上转轴为一确定的固定点;拱箱转至任一角度.则锚固体系平衡拱箱扣索力。从而可省去平衡转动体系的庞大平衡圬工转动体系转动体系由上转轴、下转盘、拱箱及扣索组成上转轴由埋于锚梁中的轴套、转轴和环套组成;扣索一端与环套相连,另一端与拱箱顶端连接。转轴轴套与环套间均可转动下转盘为一马蹄形钢环,马蹄形两端各有一走板.两个走板在固定的滑道上滑动,两走板上方各做一铰座,拱箱拱脚两侧各做一铰.支承于铰座上,马蹄转盘卡于下转轴外,下转盘与滑道、下转轴与环道之间均有摩阻系数很小的滑道材料.可以转动位控体系
上转轴与下转抽间设有一偏心值e,扣素张拉到设计吨位(T)后,拱箱离架,扣索力(T)产生一个向外的分力(F)。即形成一个向外自转的力矩(M=Te):因此,必须在拱箱顶端用一缆风索将拱顶拉住。用一台卷扬机放缆风素,拱箱即可自动向外转体就位。缆风索完全控制了拱箱转体速度与位置,这就是位控体系。3竖向转体为解决平原区宽坦河流上建桥及拱式馆堂建筑的需要,将拱体结构在地面上预制拼装,利用桥梁转体施工方法进行施工。就已建成的近100多座桥的资料用地形及简单塔架及锚碇提机系统(或采用吊机),将结构向上竖转到设计高程,完成主体结构施工,省去庞大的拱架。从而达到节约施工用材,大幅度地减少工程造价除此之外,还可采用滑模施工.竖直浇注主体结构,安装机锚系统,将结构向下竖转至设计高程.完成主体结构施工,亦可取得较好的技术经济效益竖转法主要用于肋拱桥,拱肋通常在低位浇筑或拼装,然后向上拉升达到设计位置,再合拢。竖转体系一般由牵引系统、索塔、拉索组成。竖转的拉索索力在脱架时最大,因为此时拉索的水平角最小,产生的竖向分力也最小,而且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。为使竖转脱架顺利,有时需在提升索点安置助升千斤顶。竖转施工方案设计时,要合理安排竖转体系。索塔高、支架高(拼装位置高),则水平交角也大,脱架提升力也相对小,但索塔、拼装支架受力(特别是受压稳定问题)也大,材料用量也多;反之亦然。在竖转过程中,主要要考虑索塔的受力和拱肋的受力,尤其是风力的作用。在施工工艺上,竖转铰的构造与安装精度,索鞍与牵转动力装置,索塔和锚固系统是保证竖转质量、转动顺利和安全的关键所在。国内的拱桥基本上为无铰拱,竖转铰是施工临时构造,所以,竖转铰的结构与精度应综合考虑满足施工要求和降低造价。跨径较小时,可采用插销式,跨径较大时可采用滚轴。拉索的牵引系统当跨径较小时,可采用卷扬机牵引;跨径较大,要求牵引力较大,牵引索也较多时,则应采用千斤顶液压同步系统。三转体施工设计基本原则因地制宜、充分利用地形,减少支架材料应用摩阻系数小的滑道材料及合理的转盘结构,用简单的设备将庞大的结构物整体安装到位充分利用结构本身及结构用钢作施工设施,节约施工用钢量施工阶段结构轻型化(双曲拱、箱形拱)选择简明的结构体系,尽可能利用结构的永久构件,少用临时构件,使施工阶段结构简单、受力明确,内力易于控制,确定转动体系安全转体施工的牵引系统尽可能利用桥梁已成基础做反力支承结构,以省去庞大的锚碇设施平衡转动体系主要计算项目转动体系重心计算由于半跨桥梁结构(半跨拱箱、桁架、刚架、斜拉桥等)恳臂较长.应利用交界墩,临时平衡圬工、转盘上板及边跨结构,将转动体系的重心调至转盘轴心位置,使转动体系处于完全平衡状态。转盘上的交界墩(或塔架)应力计算交界墩(或塔架)在转体过程中.既是平衡重也是体系的重要受力部件,其受力较为复杂,应充分利用平面或空间有限元程序进行应力分析,以保证转动体系的安全转盘上板是转动体系的主要基础其构造布置及受力状况,应全面认真设计分析,实践中上板开裂的情况时常发生,应子重视
半跨结构转体阶段的设计计算个跨结构在转体施工中处于悬臂状态.合拢后结构体系转换.以及合拢后逐步形成拱圈(或结构全截面),各施工阶段均应认真进行设计与计算分析。重要部位的设计与分析拱箱(或桁架)扣点、扣索、锚固点、拱脚铰、转轴等重要受力部位,应做局部应力分析与加强构造设计。转动牵引力的计算根据转体质量、摩阻材料及牵引设施布置,计算转动牵引力,并考虑足够的牵引力储备转动体系的稳定计算根据不同结构,应作转动体系总体及重要杆件的稳定计算分析,以及整体的倾覆安全度的验算转动体系的抗风计算整体转动体系在不同地区、不同施工季节应具打不同的抗风标准,在设计选定的抗风等级状况下,结构应具有足够的抗风能力,并适当设置抗风设施。环道或走板的应力计算根据环道及中心支承、走板材料,通过分析计算,设计恰当的接触面积及承压应力,使转动顺利四润滑材料的选择转体施工常用的润滑材料为:黄油、二硫化钼、聚四氟乙烯(简称四氟)、黄油四氟粉(体积比1:1)、硅脂等黄油的摩阻系数为0.06左右,二硫化钼的摩阻系数为0.10左右,取构方便,价摩物美。一般中小跨径的桥梁采用钢筋混凝土磨心的中心支承转盘结构时较多地使用这两种润滑材料,转体质量一般在2000t以下硅脂作转盘滑润剂的桥不多,其摩阻系数在0.10以下,但由于稠度较稀,多数在加载或在转动过程中硅脂易碾出,使转动困难.选用时应慎重。聚四氟乙烯干岛走板及黄油四氟粉,其摩阻系数在0.03-0.06范用内。在大跨径、转体质量较大的重要桥梁转体施工中,为首选的润滑材料四氟的特性压力大,摩擦系数小;速度快,摩擦系数增大。因四氟右较大的蠕变,一般工作压力选为10MPa,滑移速度为/s由于四氟摩擦系数小,可特大型构造物移动安装就位。因此,有可能给拱桥施工提供又一种较为经济、安全的施工方法五转塔盘构造环道拆与中茫心支催承相烛结合粉的转蝴盘结会构和茂中心友支承朴转盘叫结构在桥跨印径较大化、转动存体系重龙心较高击的转体颜施工,歪宜采用姨环道与唯中心支兆承相结增合的转麻盘结构悠,以确捷保整个概转动体眨系的稳絮定,防王止倾覆扎。其环真道与转闷动体系采悬臂长下度之比狭一般为搅1/6票或1/杯10。中、小划跨径的霸桥转体裹施工多苹采用中融心支承菊的转盘议结构:坦转动体秀系的重趣心应较觉精确地约调整到件支承中吸心,以循防止过陆大的倾稿覆力矩朗对转体砌造成危海险,一俱般在环中道上设军有4-脚6个保鸣险支墩烘,或临况时设置偷4-6洁个千斤补顶支点距(其上编放双层高四氟板轻),以匆保证转闯动体系饭的重心咳的调整书;中心诱支承始转盘鞭结构侦,由节于摩急阻力竟集中绵在中赶部,危摩阻拆力力紫臂小允,而龟转动足牵引蚀力力换臂大证,转鹊动牵务引力筹小.饱容易往转动尚,且烟转盘芳加1巷:较透易,常费用锦极省耻,中下、小杏跨径乞的桥夫采用彻较多1环妇道与肉中心叙支承震相结宾合的誉转盘拦结构这种渠转盘俱结构真是由巡寿轴心陵、中组心支傻承及任环形笼滑道挎组成2.中智心支承虽的转盘挣结构为减小格转体施升工转动揪牵引力谨.在实野践中将僵转动体聋系的重栽心较准支确地调倒整到转笛动中心崇,整个摄转动体贩系的重坝量全部问由直径送为15双0-2似50c福m、顶镇面为部生分球形扇曲面的际混凝土掌中心支盲承承受缘瑞。混凝土遵中心支址承顶的上曲面上肺涂二硫讲化钼或馅黄油、伴黄油四砖氟粉,前其上盖漏的内弧而面吻合量。并做欠实边,祥以控制叨水平位叔移,确渔保安全蔑。在上、下下转盘甩环道上普均设4没-6个扣保险墩钓.必要狗时可进镜行支垫屠,以保碗证安全兆。在环可道上饶临时刊安装美4个孤千斤阻顶,牢千斤西顶上闻放双隶层四嫩氟板知,若孔转动闷体系站重心绪偏移链时.倦千斤肥顶受恢力,喷但仍白可转隔动。六辨转体读施工疮经验寻教训桥梁转依体施工用P68桥维址:允四川闲省巫草山县主跨结梁构:益122才米钢筋喘混凝土颂箱形拱谈桥施工去方法锯:无中平衡茅重平框面转怎体施胃工法公(首乐次采仔用)箱拱料预制伐:右斥岸半明跨是歌全宽描一次维预制潜,左竖岸半今跨分成单箱岸分别在直上、下韵游预制升,不对笨称转体到原对称否转体至再合缓拢。巫山灿龙门锈桥桥柳址:位广州培东南谋西环邻高速挂公路护西环咱线上欣跨越辫珠江兼主航童道主跨跨麻径组合膛:7偶6+3步60+慰76(桨m)(搬全桥总毁长10杏84米殿)桥铸下掀净足高商:3俊4米设宰计组荷蛙载京:汽秩-超绝20宵,挂赴车-奏12绪0级太,8醉级地栏震设班防主拱宏矢狼跨比冲:1/富4.5桥震跨惩结骗构戴:三跨疑连续赛自锚犹中承怀式钢筑管混衰凝土末拱桥钢管混口凝土的让主拱,未劲性钢判骨架外劳包混凝鲜土的边绒拱肋,能高强度茶钢绞线或构成的识系杆主郑拱宏肋述截役面:羊8.悼79肾x湿3缘瑞.4桂5m腔~4除.7跑5m达x絮3柴.4奖5m拱赚座辆尺称寸晶:长2鸽0米,咏宽10共.5米鬼,高9搬.88昆8米承淘台匪尺逼寸墙:52.武95m房诚x和36.遣5m普x5窜m桩盈基(航9#墩怖)54.统95m撕x美26m活x茶5m居桩基(羞.1算0#墩摊)施础工欢方殃法咬:岸上瞎立架迅拼装书拱肋适,然康后竖忆转加恒平转寇,合国拢成棕拱;卡随着腐施工船加载券顺序公逐步克张拉柜系杆斗中的盒预应备力束孕,以涂平衡介主拱橡所产还生的峰水平爷推力网,最奇终形键成对疗拱座型基础闹只有宽较小杀水平灾推力伤的拱顿桥,搬使拱吸座相僚应变猜得轻拉巧。主要工突程量主桥竞桩基利础:侄(Φ刊3.颠0~许1.搏5)卡17哗27买m3/92线根主墩承余台混凝呀土:1办438丛8m3拱座混船凝土:裁463慰2m3上部钢主结构:笼749祖8t其它结沃构钢材圾:31呢35t上构、胸桥面系浪及其它敲结构混钟凝土圬者工量:千169芳69m3转体挥施工舟设施炮:钢球材6欲78母4t施混断凝土坛72文28养m
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