梁体施工工法-转体施工工法（桥梁工程施工）

转盘构造和安装桥梁工程施工转动体系构造转动体系由中墩（台）转动系统和边跨端部辅助滑道等组成。中墩转动系统设于墩底、基底（或承台中间），由球铰、平衡支腿（撑脚）、滑道等组成。1——下转盘；2——上转盘；3——球铰盘（柱）；4——钢质定位销；5——上、下球铰面；6——支腿（撑脚）；7——环形滑道。转动体系构造球铰由上、下球球铰间的四氟乙烯板、固定上下球铰的钢销、上、下球铰钢骨架组成。球铰为转动过程中的主要受力构件，由钢质或不低于C50的钢筋混凝土浇筑于盘中央（内设钢骨架）。上下球铰可互为上、下凸凹。转动体系构造φ2800φ325x16钢套筒φ270Z45钢2300170785030mm厚Q345钢板填充黄油四氟粉镶嵌四氟乙烯片30mm厚Q345钢板φ2750φ1800φ900转盘球铰总图（单位：mm）转动体系构造墩身中心线牵引索后封浇混凝土撑脚混凝土上转盘混凝土下转盘钢板滑道钢板滑道牵引索后封浇混凝土撑脚混凝土上转盘混凝土下转盘墩身中心线定位钢销轴定位钢销轴7600103008000760015008002500牵引反力座牵引索牵引索转体启动顶堆块滑道中心线转体止动滑块止动木板垫块止动木板垫块转体止动滑块牵引反力座滑道中心线牵引索牵引索800080001030010300R3800R3800转体后箱梁中心线转体后箱梁中心线a立面图b侧面图c转体前俯视图d转体后俯视图转动体系构造牵引索2牵引索1牵引支撑钢筋牵引索位置平面图转动牵引体系示意图转动体系构造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，下转盘与基础相联。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。目前使用的转体装置有两种：第一种是混凝土铰支转盘，第二种是四氟板转盘。转动体系构造转动牵引系统由牵引反力座及预埋在转盘内的牵引索组成，它是转体施工成败的关键。牵引体系由牵引动力系统、牵引索、反力架、锚固构件组成。转体施工设备采用全液压、自动、连续运行系统。具有同步，牵引力平衡等特点，能使整个转体过程平衡，无冲击颤动。转动体系安装安装时，将下球铰放置于已架好的底座骨架上。先粗调，再用骨架上的微调螺丝调整下球铰中心位置及球面，使球铰中心销轴套管竖直，球铰周圈在同一水平面上，需借助高精度仪器控制其顶口任意两点高差不超过1mm。采用钢球铰转体施工，其最为关键的一点就是球铰安装精度及滑道精度的控制，它将直接影响到转体是否稳定及成功，因此，需特别引起重视。(1)主墩桩基施工完成后，下承台根据滑道骨架及下球铰骨架尺寸分两次浇筑施工，首先浇筑第一阶段部分混凝土及滑道安装，然后安装大吨位钢球铰。转动体系安装(2)下球铰调整到位后将螺丝固定好，中心套管盖好。浇筑第二阶段微膨胀混凝土。浇筑前，先将下球铰的振捣孔旋出，振捣至球铰上的出气孔有混凝土往外冒，再从外侧继续浇混凝土，注意复振，务必确保混凝土振捣密实。(3)先清理下球铰的凹面及中心销轴套管，同时，做好混凝土养护，待混凝土固化后，施工人员需备好吸尘器等工具，再次清理下球铰。转动体系安装(4)将黄油与四氟粉按比例配置混合好，并搅拌均匀。然后，先在中心套管内放入黄油四氟粉，再将中心销轴轻轻放到套管中，按图纸对应的编号由内至外将聚乙烯四氟滑片一一对应安装完毕后，将黄油四氟粉填至下球铰面上。(5)将上球铰吊起除锈后，涂抹黄油四氟粉，然后将其对准中心销轴轻落至下球铰上。球铰平转体系基本形成，进行试转体，人工轻轻将上转盘转动3~5圈，将上、下球铰间的黄油挤压密贴，直至球铰间周边有黄油挤出为止。去除多余黄油，并将上、下球铰外圈空隙涂满，最后用水泥砂浆将外圈空隙处密封处理，等待使用。转动体系安装(6)进行上转盘、撑脚、挡块施工。上转盘内的牵引索是整个转体施工的关键，需将牵引索圆顺地缠绕转盘上3/4周至牵引反力座。牵引索安装完成到使用期间应注意保护，避免电焊、高温等影响，并用黄油将外露的牵引索涂抹均匀后，用彩条布包裹好，防潮防淋避免锈蚀，转体前再拆开使用。牵引索的安装应注意如下几个问题：锚固长度足够；出口处不留死弯；预留的长度要足够并考虑4m的工作长度。转动体系安装支撑钢管撑脚底部与下承台滑道顶部间空隙的设置尤为关键。因为空隙过大，撑脚则失去不平衡重对结构起到的支撑稳定作用；空隙过小，则又可能造成转体过程中撑脚与滑道钢板接触而使摩阻力过大，造成转体转不动。转动体系安装理论上，撑脚与钢板之间为“若即若离”是最理想的状态，但实际施工中由于不平衡重及施工误差等因素影响很难达到，因此，综合考虑后认为，该间隙设置可适当大一些，在10~20mm之间较为适宜。如果间隙设置较大，也可在撑脚与滑道间加垫钢滑板，随着转体转动也相应移动即可。转动体系安装转体施工工艺原理桥梁工程施工基本原理桥梁转体施工是指将桥梁结构在非设计轴线位置制作成形后，通过转体就位的一种施工方法。优点：转体施工与以往悬臂拼装、悬臂浇筑、原位现浇等施工工艺相比，具有不干扰交通、不间断通航、可跨深沟、河流、交通频繁的道路，且施工快速、经济效益高等优点，它在桥梁建设中已被越来越广泛地采用。类型：桥梁转体施工根据转动方向，可分为竖向转体法、水平转体法以及竖转与平转相结合的施工方法，其中以平转法应用最多。基本原理巫山龙门大桥拱肋正在转体即将合拢平面转体按照桥梁的设计标高先在两岸边预制半跨，当预制件达到设计强度后，借助转动设备在水平面内转动至桥位中线处合龙成桥。平面转体可分为有平衡重转体和无平衡重转体。有平衡重转体有平衡重转体一般以桥台背墙作为平衡重，并作为桥体上部结构转体用拉杆(或拉索)的锚锭反力墙，用以稳定转动体系和调整重心位置。为此，平衡重部分不仅在桥体转动时作为平衡重量，而且也要承受桥梁转体重量的锚固力。有平衡重转体施工受到转动体系重量的限制。过大的平衡重增大了转动的难度且不经济，一般适用于跨径l00m以内的拱桥。平面转体无平衡重转体无平衡重转体施工是把有平衡重转体施工中的拱圈扣索拉力锚在两岸岩体中，由此来锚固半跨桥梁悬臂状态时产生的拉力，并在立柱的上端设转轴，下端设转盘，通过转动体系进行平面转体。由于节省了庞大的平衡重，减轻转动体系的重量。故可用在大跨度桥梁中。无平衡重转体施工需要有一个强大牢固的锚锭，因此宜在山区地质条件好或跨越深谷急流处建造大跨桥梁时选用。平面转体工艺流程：制作底盘制作上转盘试转上转盘到预制轴线位置浇筑背墙浇筑主拱圈上部结构张拉拉杆牵引转动体系使半拱平面转动合龙封上下盘，夯填桥台背土，封拱顶，松拉杆，实现体系转换。使上部结构脱离支架，并且和上转盘、背墙形成一个转动体系，通过配重基本把重心调到磨心处。平面转体有平衡重平面转体一般构造四氟滑板环道转体球面转轴辅以滚轮转体1-尾铰；2-平衡重；3-轴心；4-锚梁；5-绞车；6-滑轮组；7-支点2；8-扣索；9-支点1；10-拱肋；11-上盘；12-上下环道；13-底盘；14-背墙；15-平衡重；16-球面铰轴心；17-竖向预应力筋；18-舡槽梁；19-拉杆；20-斜腿；21-滚轮；22-轨道板平面转体1-轴向尾索；2-轴平撑；3-锚梁；4-上转轴；5-墩上立柱；6-扣索；7-拱肋；8-扣点；9-锚锭；10-斜尾索；11-轴心；12-环道；13-下转盘；14-缆风索无平衡重平面转体一般构造无平衡重平面转体一般构造平面转体涪陵乌江大桥竖向转体竖向转体是在桥台处先竖向预制半拱，然后在桥位竖平面内转动两半跨使之在空中对接合龙。对跨径过大、拱肋过长的拱桥，由于竖向转动不易控制。施工过程易出现问题，故该施工法只宜在中、小跨径拱桥中使用。竖向转体视拱箱（肋）预制或现浇的方式不同分为：俯卧预制后向上转体；01竖直向上预制后再向下转体。02竖向转体示意图宜昌岸三斗坪980012100115462号墩1号墩1-扒杆背索；2-卷扬机；3-地锚；4-边拱肋；5-胎架；6-拱肋竖向转体竖向转体平、竖结合转体当受到地形条件及施工条件的限制，不可能在桥梁的设计平面和桥位竖平面内预制，则转体既要平转还要竖转才能就位。平、竖结合转体案例：河南安阳文峰大桥是京广线上最大的跨线（跨安阳铁路编组站）公路立交桥，也是河南省境内首座钢管混凝土系杆拱桥。主跨为135m。1995年该工程在国内（也应该说是世界上）首次采用“竖转加平转”的双向转体施工技术,没有因为修桥而影响或中断京广铁路的交通。2000年该工程被评为国家优质工程银质奖。平、竖结合转体第一步第二步平、竖结合转体第三步第四步平、竖结合转体第五步平、竖结合转体第六步第七步平、竖结合转体第八步转体施工和监控量测桥梁工程施工转体施工1.转体前的施工准备2.试转3.正式转体4.锁定转盘，调整标高5.封固转盘转体施工转体前的施工准备(1)设备调试当牵引网线路发生短路时，故障区段及故障地点的准确判别也变得非常困难，不利于故障的排除和供电的及时恢复。(2)现场清理包括环道清理，解除临时支座，清除结构平转范围内的障碍物。转体前的施工准备(3)旋转系统安装（包括主牵引系统和助推系统安装）主牵引系统的千斤顶安设前，在下转盘基础预埋反力架后方搭设承托架，承托架的高度以保证千斤顶牵引钢绞线时其轴心处高度与上转盘预埋钢绞线处固定受力点高度一致为原则。千斤顶准确就位后，将预埋钢绞线按照预埋次序穿入连续顶推千斤顶。安装时注意控制各定位钢筋的水平和竖向尺寸，确保牵引钢束的定位准确无误，主牵引系统的千斤顶安设位置必须经过全站仪严格放样、检测，力求使每座转体系统在纯力偶状态下工作。安装卡具并卡紧，然后用小型千斤顶逐根张拉钢铰线，使钢绞线处于绷紧状态。千斤顶安装位置（或反力架位置）应以转动球铰轴心成对称分布。转体前的施工准备(3)旋转系统安装（包括主牵引系统和助推系统安装）为了避免水平转体施工过程中各牵引索互相干扰，各牵引索必须有单独轨道，运行过程中，各牵引索各行其道，要求一号顶对应的牵引索索道在上，二号索索道在下。由于初始静摩擦力大于滑动摩擦力，为保证安全，防止单独使用柔性钢束造成T构突然转动，在下盘的内环支承柱和上盘平衡脚之间安装3台小型助推千斤顶，作为初始起动牵引的动力储备。助推千斤顶与油泵进行连接后，运行直至与平衡脚密贴顶紧。使用过程中，千斤顶头始终用楔型垫铁使其与支撑柱紧贴，以使千斤顶的顶推方向与平衡脚的切线方向一致。转体前的施工准备转体前的施工准备(4)防超转机构的准备基础施工时，应提前在转体就位处设置限位装置。同时配备两台千斤顶备用。(5)初始数据采集在各项准备工作完成后，正式转动之前，测控人员对转体系统进行各项初始资料的采集，准备对转体全过程进行跟踪监测。(6)制定加载方案制定加载方案。试转考核水平转体体系状态，同时测试转体点动运行速度和角速度、启动力矩和运行力矩等参数，以供转体及定位时参考。检测整个系统的安全可靠性，同时由测量和监控人员对转体系统进行各项初始资料的采集，准备对转体全过程进行跟踪监测，为正式实施转体提供主要技术参数和可靠保证。在上述各项准备工作完成后，正式转动之前，应进行结构转体试运转，全面检查一遍牵引动力系统及转体体系、位控体系、防倾保险体系，并撤除所有支撑物、配重。确认正常后，开启牵引动力系统，使其在“手动”状态下试运转。目的试转试转试转时应做好以下两项重要数据的测试工作：测试每分钟转速，即每分钟转动主桥的角度（角速度），即将转体实际转动的角速度控制在设计要求范围内。01测量悬臂端所转动的水平弧线距离，即将转体实际转动的线速度控制在设计要求范围内。控制采取点动式操作，测量组测量每点动1次悬臂端所转动水平弧线距离的数据，为转体初步到位后，进行精确定位提供操作依据。打开主控台以及泵站电源，启动泵站，用主控台控制两台千斤顶同时施力旋转。02正式转体试转结束，分析采集的各项数据，编制详细的转体方案，即可进行正式转体。转体结构旋转前要做好人员分工，根据各个关键部位、施工环节，对现场人员做好周密部署，各司其职，分工协作，由现场总指挥统一安排。转体时，先让辅助千斤顶达到预定吨位，启动动力系统设备，并使其在“自动”状态下运行。转体使用的两个对称千斤顶的作用力始终保持大小相等、方向相反，以保证上转盘仅承受与摩擦力矩相平衡的动力偶，无倾覆力矩产生。正式转体设备运行过程中，时刻注意观察和监控动力系统设备和转体各部位的运行情况。如果出现异常情况，必须立即停机处理，待彻底排除隐患后，方可重新启动设备继续运行。在内环平衡脚与承台顶预埋钢板行走环道间的预留间隙内铺垫四氟板作为转体旋转时平衡行走轨道（镶嵌于平衡脚下底面）。在外环支撑柱顶和上转盘之间的水平间隙内安槽形钢板，钢板内铺垫同样大小、厚8mm的四氟板走板。走板顶面与上环道间隙为5mm。在转体旋转过程中内环平衡脚与行走轨道间间距因受力或荷载不平衡而发生变化时，在偏心对应处垫入四氟板以纠正偏心问题。正式转体转体结构到达设计位置（主梁悬臂段中心点距离设计桥轴线100cm）时，系统“暂停”。为防止结构超转，先借助惯性运行结束后，动力系统改由“手动”状态下点动操作。每点动操作一次，测量人员测报轴线走行现状数据一次，反复循环，直至结构轴线精确就位。为保证转体就位准确，在反力架前预埋有限位型钢加橡胶缓冲垫，即使发生转体过位，还可以利用反力架做支撑，用千斤顶反推就位。整个转体施工过程中，用全站仪加强对T构两端高程的监测和转盘环道四氟走板的观察。锁定转盘，调整标高封固转盘：待标高调整完成后，及时将剩余预埋在上、下承台间的竖向钢筋焊接，浇筑封固混凝土，完成转体。转体就位后，应立即焊接部分预埋在上、下承台间的竖向钢筋锁定转盘。根据需要可采用压重等方式适当调整转体后箱梁标高。转体前连续千斤顶工作转体施工数据记录转体过程中转体就位封固转盘转体施工监控量测转体施工中，必须对转体全过程进行监测和监控，以减少施工对道路的干扰，确保大桥的工程质量和施工安全。根据监测的实际情况指导和配合现场施工。转体施工监控量测转体施工监控量测监控量测目的：监测各施工工序关键部位的应力应变，保障转体施工的安全；01控制和评估大桥施工各阶段受力状态，优化施工工艺，指导施工；02协助和指导施工人员，使结构达到设计预想目标；在有必要时对施工控制工序向业主、设计和施工单位提出有关建议。03收集并建立资料，为各方决策及竣工评估提供依据。04优化施工工艺设计，提供更为经济、合理、省时、省力的施工方案。05监控量测内容及位置(1)转盘应力监测在下转盘内部混凝土中埋设