浅谈桥梁转体施工方法与控制策略随着我国科学技术的不断发展，桥梁施工不断改变传统的施工工艺，新工艺、新技术被广泛应用，桥梁转体施工近年来出现的一种新工艺。

桥梁转体施工适用跨越深谷急流、难以吊装和难以断通的高速公路、铁路、通航河道，具有快速、简便、安全、易控、整体性好的特点。

充分体现这种施工方法的优越性，具有较高的经济效益和良好的社会效益。

关键词：桥梁转体施工方法控制策略本人参加了江苏无锡市高浪路快速化改造工程cq1标段跨沪宁高速公路转体工程施工，就桥梁转体施工方法及牵引控制策略与业内同行进行交流探讨。

1、工程概况1、1总体布置无锡市高浪路快速化改造工程cq1标段，桩号k13+540.700至k14+443.278，全长902.578米。

高架为双向六车道，标准横断面宽度为24.5m，满足设计速度80km/h的快速路设计标准。

桥梁先后跨越312国道、沪宁高速公路（其中跨沪宁高速为转体施工）。

1.3转体部分该桥结构采用2×68m预应力砼t构，分左右双幅错孔布置，转体部分重达8000吨。

转体部分箱梁长2×60m，除0﹟节段外分为7对梁段，转体段主梁先沿沪宁高速方向搭支架，均采用支架对称逐段浇筑施工，然后错孔同步逆时针转体800到设计桥位。

2、施工方法2.1主桥及转体施工工艺流程1）主桥施工工艺流程2）转体施工工艺流程2.2转体主桥施工做好转体施工的关键在于施工好转动体系的各个部件，即上、下承台、钢球铰安装、牵引索锚固和滑道安装，以及注意上部构造的自重平衡。

具体包括：转盘钢球铰加工；下承台施工及下球铰、环道安装；上球铰、撑脚钢筒安装及上承台（转盘）施工；墩柱、梁体施工；以及转体到位后，锁定上、下承台并浇注上、下承台之间的后封砼，完成转体施工。

1）、下转盘（承台）及滑道施工主墩桩基施工完成后，下转盘采用矩形结构，厚度为3.5m，平面尺寸13.75×13.75，混凝土等级采用c30。

下转盘顶面设2个牵引反力座，兼做转体启动千斤顶反力座，牵引反力座用于转体结构的启动及转动。

下转盘（承台）应根据滑道骨架及下球铰骨架尺寸采用分两次浇筑施工，第一次浇筑c40部分，第二次浇筑球铰范围c50微膨胀砼部分。

加强混凝土振捣，特别应保证滑道及下球铰处混凝土密实，可将下转盘上振捣孔先旋出，待砼充分振捣，直至出气孔有浆流出为止。

各撑脚与滑道之间保持有6mm 间隙，便于转体实施时状态监控。

滑道施工：安装下盘滑道骨架,骨架固定牢固后，吊装滑道钢板使其放在骨架上，对其进行调平，要求3m 弧长范围内高差不大于1mm，并固定牢后，浇注滑道下高标号砂浆。

施工时需符合三个要求，一是要求形成一个同心圆，二是滑道要水平，三是表面要平整光滑。

牵引束采用15φs15.2钢绞线，套箍于上转盘外缘，牵引索距上转盘底面距离为25cm。

为利于转体结构精确转动就位，下转盘设2个止动挡块，尺寸为2.176（长）×1.0（宽）×2.3m（高）。

2）、钢球铰安装施工在上、下转盘之间设置大吨位钢球铰，球铰球面半径8m，平面直径3.5m，大吨位钢球铰为转体施工核心部件。

球铰由上、下两块30mm厚钢质球铰组成，上球铰为凸面，与下转盘（球缺面）接触；下球铰为凹面，通过下承台内钢骨架固定在下转盘的顶面上。

上、下球铰均为特制钢板压制而成的球面，背部设置8条肋条，以防止在加工、运输过程中变形，并方便球铰的定位、加强与周围混凝土的连接。

球铰中心设φ325×16mm的钢套，中心轴为φ270实心轴。

下球铰上镶嵌641个四氟乙烯片（单个球铰），上下球铰间填充黄油四氟粉。

3）、上转盘施工上转盘直径11.5m，高度2.5m。

为三向预应力混凝土结构。

上转盘下侧设6对撑脚，每对撑脚由2个φ800×24mm组成，钢管内填c50微膨胀混凝土。

撑脚底焊接30mm厚走板，撑脚中心线的间距为9.5m，撑脚底离下承台滑道顶6mm。

上转盘下侧共设6对撑脚，每对撑脚由2个φ800×24mm组成，钢管内填c50微膨胀混凝土。

上转盘内的牵引索圆顺地缠绕在转盘上3/4 周至牵引反力座。

牵引索是整个转体施工的关键，因此，为了确保万无一失，在牵引索安装时，特别注意保护，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，等待使用。

2.3转体施工方法每个转体转盘埋设有两束索引索，每束由15根强度等级为1860mpa的φ15.24mm钢绞线组成。

牵引索的一端设置m15-15p锚具，已在上转盘灌注时预埋入上转盘混凝土体内，作为牵引索固定端，逐根顺次穿过液压转体千斤顶后逐根预紧钢绞线，使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。

转体施工经过（1）设备空载试运行。

（2）安装牵引索。

（3）预紧牵引钢绞线。

（4）试转。

四个动作的准备，即开始正式转体。

1）、正式转体。

准备工作全部就绪，气象条件符合要求，先让启动千斤顶达到预定吨位后，两幅同时启动连续牵引系统，并使其在“自动”状态下运行。

设备运行过程中，时刻注意监控动力系统设备的运行情况及转体情况。

转体时控制好油表压力，并进行同步观测，根据油压读数反算出启动顶推力大小以及转体牵引过程中牵引力大小，进而确定转体时及转体过程中的实际摩擦系数。

内容有：起动时各油表读数、转动过程中各台油泵的油压读数、转动角度、梁端转动距离等。

结构旋转到距离设计值位置约20时放慢转速，改用手动控制牵引千斤顶进行微调，直至就位。

如果转体过程中，遇突发情况需停止转体施工，应缓慢减小牵引力，避免动、静摩擦系数差异造成梁体惯性过大，影响结构稳定。

施工组织上，因本工程必须同步转体，因此要备好对讲机，作好转动角度的标识，以便互对。

本工程转体过程所花时间为90分钟，过程非常顺利。

转体就位。

2）、锁定转盘，调整标高。

转体就位后，采用经纬仪中线校正，中线偏差不大于2mm，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。

3）、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，并浇筑封固砼，完成转体施工3、控制策略转动体水平就位的控制选择微调就位与限位检测精确就位两种控制策略。

微调就位控制策略，是在转动体转至初就位位置时将自动运行转为手动操作，并在两个转体止转挡块处设置限位装置，当到达限位装置后使转动体就位。

限位检测精确就位的控制策略，即在两个转动体的成桥就位处设置限位检测装置，当限位检测装置被开启，主控系统发出控制信号，使转动体就位。

本工程采用微调就位控制策略，转体施工先分别对两主桥分别试转动，然后正式转体共一个半小时转体顺利完成。

完成后进行两端高程测量和昼夜温差测量，符合设计和规范要求。

3.1转体牵引设计及验算1)平转牵引设计平转技术指标：转体重量：80000kn转体梁段长度：2×60m平交角度：逆时针80°平转速度：角速度不大于0.015rad/min摩擦系数：静摩擦系数取0.1，动摩擦系数取0.062）、四氟滑动片应力验算每个球铰承受重量共计：80000kn。

考虑施工误差重量增加3%，合计：80000×1.03=82400kn每个球铰布置641块φ6cm 的聚四氟乙烯片，总面积为18124cm2。

该聚四氟乙烯片设计抗压强度为100mpa。

平均应力＝（82400×1000）/（18124×100）＝45.5mpa＜100mpa 安全系数＝100/45.5＝2.2经验算：四氟乙烯片的抗压强度及安全系数满足转体要求3.2转体前的控制转体系统是将预应力锚夹具的锚固技术与液压千斤顶技术进行融合，通过锚夹具锚固钢绞线，再利用千斤顶活塞伸、缩，带动钢绞线与构件升、降，实现转动体的转动就位。

因此，转体前须对转体前的各项准备工作及转体设备要仔细检查、试验，确保整个转体平稳、顺利进行。

具体如下：1）外侧防撞护栏施工完毕，防抛网安装到位。

2）转体部分全部施工结束后，拆除转体范围内支架，拆除顺序从7#块向2#块两端对称拆除。

且7#块在支架拆除后，进行预应力孔道压浆。

3）解除上、下转盘之间的临时锚固（每个转体采用20根精轧螺纹钢），以及上、下转盘之间的临时支撑（24根10号槽钢）。

4）环形滑道清理干净，检查滑道与撑脚间间隙，并将间隙内预放的黄沙清除后用高压水枪冲洗干净，再用黄油四氟粉将滑道涂抹均匀。

5）对各关键部位进行检查。

包括滑道平整度、脱架后上、下转盘下降高度，撑脚与滑道间的间隙高度，球铰、牵引索等部位，脱架后全面检查转体结构各关键受力部位是否有裂缝及异常情况，确认签字。

6）安装微调及控制设备，作好各种测控标志，标明桥梁轴线位置。

7）安装牵引索，将钢绞线牵引索顺着牵引方向绕上转盘后穿过千斤顶，并用千斤顶的夹紧装置夹持住，穿钢绞线时注意不能交叉和扭转，千斤顶的安装注意和钢绞线的方向一致。

8）技术准备（技术交底，记录表格，各观测点人员分工，控制信号，通讯联络等方面）9）转体范围内障碍清除干净。

脱架静置24 小时后，各种测量数据上报监控组，确认其是否处于平衡状态。

10）作业天气要求风力小于5 级，无大雨、大雾。

以上准备工作完毕，经检查无误后，报请监理工程师及设计代表签认。

在高速公路管理部门批准的时段内进行转体。

3.3转体牵引设备控制依据设计要求，平转千斤顶、辅助千斤顶、微调千斤顶等转体所需设备提前做好标定，现场进行试验。

同时要求要准备备用设备。

平转牵引索采用2组15-φs15.2钢绞线，牵引索固定端用p锚锚于上转盘内锚固长度不少于4m，在索道上环绕 3/4周后沿切线进入牵引反力座。

每个转动体选用2台zld150-200型连续顶推千斤顶牵引一对15-φs15.2牵引索形成水平旋转力偶，通过拽拉牵引索使转动体转动。

转体结构启动时，在2个启动千斤顶反力座处各安放一台yd175-100型千斤顶，作为启动辅助千斤顶，以防启动时结构阻力太大而无法启动，两台千斤顶通过三通用一台zb4-500型油泵进行控制。

这样，结构转动启动时的安全系统为s启=3.9，转动过程中的安全系数s=3.0。

根据厂家提供的四氟滑片转体时摩擦系数≤0.03，因此，实际的转体安全系数s≥6.0。

3.4结构不平衡控制理论上，两端受竖向力是平衡的，但由于两侧砼浇筑的不完全对称及施工荷载的影响（如风荷载），会产生不平衡弯矩，因此，需严格控制施工过程中的不平衡重及采取相应措施：1）、施工过程中通过对每个节段浇筑的砼方量严格控制，尽最大可能减少两侧的结构不平衡重。

2）、若转体重心位置有偏差，可以通过在7#块梁端端头顶面上放置水箱或预制砼配重块的方法，进行堆载调整。

3）、下转盘上设置千斤顶，当转体时有不平衡弯矩影响，使得撑脚与滑道接触，通过千斤顶顶升，来保证转体得以顺利进行。