拱橋豎向轉體施工技術

郭杰坡

河南省南陽市公路工程處，河南南陽 473000

拱橋豎向轉體施工技術

郭杰坡

河南省南陽市公路工程處，河南南陽 473000

轉體施工法一般適用于單孔或三孔拱橋的施工，其基本原理是將拱圈或整個上部結構分為兩個半跨，分別在河流兩岸利用地形或簡單支架現澆或預制裝配半拱，然后利用一些機具設備和動力裝置將其兩半跨拱體轉動至橋軸線位置(或設計標高)合龍成拱。常用的轉體施工方法有很多，本文就豎向轉體施工進行詳細闡述。

拱橋；豎向轉體；施工方法

尤其是近年來由于鋼管混凝土拱橋在國內快速發展，為鋼管混凝土拱橋轉體法施工創造了有利條件。各種轉體施工技術廣泛的應用于拱橋、梁橋、斜拉橋、斜腿剛架橋等不同橋型上部結構的施工中。豎向轉體施工是其中的一種，其原理是在橋臺處先豎向或在橋臺前俯臥預制半拱，然后在橋位平面內繞拱腳將其轉動合龍成拱。以下詳細論述。

1 常見轉體施工技術

轉體的方法可以采用平面轉體、豎向轉體或平豎結合轉體，目前已應用在拱橋、梁橋、斜拉橋、斜腿剛架橋等不同橋型上部結構的施工中。

1.1 平面轉體

平面轉體可分為有平衡重轉體和無平衡重轉體。有平衡重轉體一般以橋臺背墻作為平衡重，并作為橋體上部結構轉體用拉桿的錨碇反力墻，用以穩定轉動體尋和調整重心位置。為此，平衡重部分不僅在橋體轉動時作為平衡重量，而且也要承受橋梁轉體重量的錨固力。無平衡重轉體不需要有一個作為平衡重的結構，而是以兩岸山體巖土錨洞作為錨碇來錨固半跨橋梁懸臂狀態時產生的拉力，并在立柱上端做轉軸，下端設轉盤，通過轉動體系進行平面轉體。主要適用于剛構梁式橋、斜拉橋、鋼筋混凝土拱橋及鋼管拱橋。

1.2 豎向轉體

豎向轉體施工就是在橋臺處先豎向或在橋臺前俯臥預制半拱，然后在橋位平面內繞拱腳將其轉動合龍成拱。根據河道情況、橋位地形和自然環境等方面的條件和要求，豎向轉體施工有以下兩種方式：

1）豎直向上預制半拱，然后向下轉動成拱。其特點是施工占地少，預制可采用滑模施工，工期短，造價低。需注意的是在預制過程中應盡量保持半拱軸線垂直，以減小新澆混凝土重力對尚未凝結混凝土產生的彎矩，并在澆注一定高度后加設水平拉桿，以避免因拱形曲率影響而產生較大的彎矩和變形；

2）在橋面以下俯臥預制半拱，然后向上轉動成拱。主要適用于轉體重量不大的拱橋或某些橋梁預制部件(塔、斜腿、勁性骨架)。

1.3 平豎結合

轉體由于受到河岸地形條件的限制，拱橋采用轉體施工時，可能遇到既不能按設計標高處預制半拱，也不可能在橋位豎平面內預制半拱的情況（如在平原區的中承式拱橋）。此時，拱體只能在適當位置預制后既需平轉、又需豎轉才能就位。這種子豎結合轉體基本方法與前述相似，但其轉軸構造較為復雜。當地形、施工條件適合時，混凝土肋拱、剛架拱、鋼管混凝土可選用此法施工。

2 拱橋豎向轉體施工

當橋位處無水或水很少時，可以將拱肋在橋位進行拼裝成半跨，然后用扒桿起吊安裝。當橋位處水較深時，可以在橋位附近進行拼裝成半跨，浮運至橋軸線位置，再用扒桿起吊安裝。

2.1 鋼管拱肋豎轉扒桿吊裝的計算

鋼管拱肋豎轉扒桿吊裝的工作內容為，將中拱分成兩個半拱在地面胎架上焊接完成，經過對焊接質量、幾何尺寸、拱軸線形等驗收合格后，由豎在兩個主墩頂部的兩副扒桿分別將其拉起，在空中對接合龍。由于兩邊拱處地形較高，故邊拱拱肋直接由吊車在胎架上就位拼裝。扒桿吊裝系統設計的主要工作為：起吊及平衡系統的計算（含卷揚機、起重索、滑輪、平衡梁、吊索、吊扣等）；扒桿的計算；扒桿背索及主地錨的汁算；設置拱腳旋轉裝置等。

2.2 鋼管拱肋豎轉吊裝

1）轉動體系由轉動鉸、提升體系（動、定滑車組，牽引繩等）、錨固體系（錨索、錨碇等）等組成。如圖1所示。

圖1 豎轉施工轉動體系示意圖

2）豎轉吊裝的工作順序安裝拱肋胎架——安裝拱腳旋轉裝置——安裝地錨——安裝扒桿及背索——拼裝鋼管拱肋——安裝起吊及平衡系統——起吊兩側半拱——拱肋合龍圖10-62豎轉施工轉動體系示意圖——拱肋標高調整——焊接合龍接頭——拆除扒桿——封固拱腳。

3）扒桿安裝

為了便于安裝，扒桿分段接長，立柱鋼管以9m左右為一節，兩節之間用法蘭連接。安裝時先在地面將兩根立柱拼裝好，用吊車將其底部吊于墩頂扒桿底座上，并用臨時軸銷鎖定，待另一端安裝完扒桿頂部橫梁后，由吊車抬起扒桿頭至一定高度，再改用扒桿背索的卷揚機收緊鋼絲繩將扒桿豎起。

4）拱肋吊裝

起吊采用慢速卷場機，待拱肋脫離胎架10cm左右，停機檢查各部運轉是否正常，并根據對扒桿的受力與變形，鋼絲繩的行走，卷場機的電流變化等情況的觀測結果，判斷能否正常起吊。當一切正常時，即進行拱肋豎向轉體吊裝。拱肋吊裝完成后，進行拱肋軸線調整和跨中拱肋接頭的焊接。

3 結論

綜上所述，豎向轉體施工的拱橋不僅結構合理，受力明確，施工工藝簡單且技術性強，大量的實踐證明此施工技術的應用具有良好的技術經濟效益和社會效益，值得推廣應用。

[1]何敏娟，鄭元，呂兆華.鋼拱塔斜拉橋豎轉施工方案分析[J].特種結構，2010(1).

[2]周浩恩.廣東佛山市東平大橋豎轉工藝開發應用[J].城市道橋與防洪，2008(8).

[3]馬恒.龍城大橋鋼索塔豎轉施工關鍵技術[J].現代交通技術，2008(3).

[4]向中富，顧安邦.丹河大橋施工模擬試驗研究[J].重慶交通學院學報，2001(4).

[5]周水興.浙江三門健跳大橋拱肋安裝與施工控制計算[J].重慶交通學院學報，2002(2).

[6]李堅，陸元春.預制節段混凝土橋梁的設計與工程實踐[J].城市道橋與防洪，2003(6).

U448.22

A

1674-6708（2011）51-0132-02

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