橋梁轉體施工工藝分析
時間:2022-03-21 10:21:26
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【摘要】橋梁轉體施工的工藝技術在不斷改進,轉動構造的摩擦系數在整體下降,牽引能力卻在逐步提升,整個施工工藝在我國的斜拉橋以及剛構橋的施工過程中,逐步被推廣應用,應用的范圍也由山區進一步擴展到了平原地區,尤其是在跨越線橋的施工過程中,應用更為廣泛。論文對轉體施工的相關施工工藝以及關鍵技術進行簡要的分析與探討,以供業界參考。
【關鍵詞】橋梁轉體;施工工藝;關鍵技術
1引言
隨著我國科技發展水平不斷提升,在工程建設方面,橋梁無支架施工的類型也隨之有新型的施工工藝產生,轉體施工工藝就是其中的一種。橋梁的轉體施工工藝可以運用到跨過湍急的河流、深邃的峽谷以及無法進行吊裝的一些特殊性河道工程中,其具有安全性、可靠性高,整體性較好,以及能夠有效降低吊裝費用等優勢。
2橋梁轉體施工工藝的特點
橋梁的轉體施工工藝,通常一般都是將其應用在跨徑度非常大的單孔或者多孔的鋼筋混凝土橋的施工中,特別是可以用于水較深,并且水流湍急,跨越一些較深的河谷以及風景名勝區、公鐵立交和各類自然保護區等施工活動會受到一定限制的場地。此外,由于橋梁轉體施工會通過自身的結構就能實現轉體就位,因此,不必再用另外的吊裝設備,如此使得支架木材與鋼材使用量可以大大減少。用混凝土軸心轉體來操作施工,整體的工藝非常簡便,而且較容易上手操作,整體重量全部由橋臺和橋墩球面的混凝土軸心承受,承載的力度較大,整個轉動過程可以有效保障平衡,做到安全與可靠。與此同時,可以把半孔上部的整體結構進行預制,如此可以使得整體的性能得到有效提升,穩定性也較好,這樣更加使得結構力學性的可靠性與合理性得到充分發揮。另外,由于施工過程以及施工工藝當中涉及到的施工機械都十分簡單,在轉體過程當中只會用到幾組滑輪與兩盤絞磨,就可以讓上部結構在短時間內進行轉體就位工作。整個過程操作簡便,工序容易掌握,更有利于后期的廣泛推廣應用[1]。
3轉體施工法的關鍵技術
3.1豎轉體法豎轉體法。一般都會用到拉索、索塔和牽引系統。豎轉的拉索索力可以在托架時達到最高值,這是因為在這個時候拉鎖水平角度取得最小,產生的豎向分力也會最小,而且種類可以從多跨支承過渡到鉸支承和扣點處的索支承處,在脫架的過程中,將會對結構自身所形成的受力與變形進行相應的轉化才能實現。為了讓豎轉脫架能夠順利完成,有時候還需要在索點進行提升安裝,為千斤頂提供助升動力。在具體的施工工藝中,豎轉鉸的結構和安裝的精確度,索鞍和牽轉的動力裝置,索塔以及錨固系統都是豎轉的質量保障,要想順利并且安全地完成轉動的關鍵之處就在于上述步驟是否保質保量完成。我國目前的拱橋通常都是無鉸拱的,在施工的時候會臨時構造豎轉鉸。因此豎轉鉸結構以及其精度需要進行綜合的考量,如此才能夠使得其達到整體施工的要求。與此同時,還應當考慮到該結構一旦跨徑過小,可運用插銷式,如果跨徑過大時,可以運用滾軸。另外,如果跨徑過小時,拉索的牽引系統還可以使用卷揚機進行牽引,如果跨徑過大,要求的牽引力也會相對增大,牽引索如果過多時,則需要使用千斤頂液壓同步系統配合來完成作業[2]。3.2平轉法。平轉法的轉動體系包含3大系統,分別為轉動牽引系統、支撐系統、平衡系統。轉動支承系統在平衡傳法的施工過程中,是一項關鍵性的設備,一般包含上轉盤與下轉盤兩個組成部分,上轉盤通常起到支撐轉動結構的作用,下轉盤則適用于和基礎相連。上轉盤相對于下轉盤的轉動過程,就能夠達到最終轉體的目標要求。轉動支承系統還應當具備平衡,轉體還有承重等多項功能,根據轉動支承在具體的操作過程當中所要達到的平衡條件,轉動支承可分為磨心支承、撐腳支承與磨心、撐腳共同進行支承這3大類型。在水平條件下的轉體施工過程中,是否進行轉動是非常重要的1個技術性問題。通常情況下可以將啟動摩擦的系數調整到0.06~0.08之間,為了使啟動力得到有效保障,通常會按照0.1的系數進行啟動力配置。所以,有效降低摩擦阻力,使得轉動力矩效果得到明顯改善,如此整體的平整就能夠順利進行下去。傳動力通常都著力在上轉盤外側,這樣可以方便加大力臂。傳動力既可以運用推力,也可以使用拉力。推力一般情況下都會由千斤頂來施加,但是千斤頂行程一般較短,在具體的轉動過程當中,千斤頂安裝的工作量十分大,為了讓平轉工序能夠連續操作下去,一般單獨用千斤頂頂推平轉的狀況是非常少見的。傳動力通常為拉力,如果轉動重量較小,一般會用卷揚機來操作,如果轉動量很大,通常則會用到牽引千斤頂。有時候還會通過助推千斤頂進行輔助,從而有效降低在啟動過程中所遇到的靜摩擦阻力以及動摩擦阻力兩者間所產生的增量[3]。在平轉過程中所遇到的平衡性問題也是較為關鍵的1個問題。對于帶懸臂的中承式拱橋,斜拉橋以及T構橋等的上部的和橋墩軸線方向呈基本對稱的橫載結構,一般會將橋墩做軸心,使其充當轉動的中心點,為了有效降低重心,一般都會將磨盤設置在橋墩的底部。針對于斜腿剛構以及單跨的拱橋等,平轉的施工過程通常有無平衡重轉體和有平衡重轉體這兩種情況。有平衡重的時候,上部結構與橋臺可以共同作為轉體結構,上部結構的懸臂會很長,重量也相對較輕。但是,橋臺卻正好相反,在設置轉軸中心的時候,需要盡可能遠離上部結構方向使其取得平衡,如果平衡性還是較差,這時就需要借助增加平衡中的操作辦法來實現。對于無平衡重轉體,只要上部結構轉動就可以,可以適當調整背索,從而達到平衡結構。在轉體的過程當中,被轉體部分需要作為轉鉸處的兩點支承簡支結構。3.3轉體施工受力。對施工過程當中的整體受力分析,可以使得結構平衡性能得到保障,有效防止出現傾覆的狀況,要讓受力在允許值的范圍內,如此可以有效降低結構破壞發生的可能性。另外,錨固體系的可靠性也能夠得到有效保障。整個轉體過程所用到的時間較短,最少十幾分鐘,最長不能超出1d,因此,一定要將具體施工過程中所需承載的荷載量考慮在內。如果處在風力較大的區域,可以將一般的風力狀況作為參考數據,但是地震以及臺風的荷載影響不會在考慮的范圍之內,這兩大因素會在選擇工期的時候就進行有效避免。除了上述情況以外,整體結構在變形控制合龍構造和體系轉換工序當中都是轉體施工所要考慮到的非常重要的1個問題[4]。橋梁轉體施工工藝在近幾年是一種興起的新型施工工藝,通常都是用在急流、深谷以及公鐵立交狀況下,具體的分析辦法一般是在無平衡重和有平衡重兩者試驗的結果中呈現。橋梁轉體的施工工藝,不管是從技術還是從經濟上而言,都是較為可行的1種施工工藝,在特殊橋中運用該工藝是非常好的選擇。
4結語
在橋體施工過程當中,用轉體施工法不僅可以使得結構更加合理,受力狀況明確清晰,并且還能夠在對工程的質量以及交通正常運行不受影響的前提之下節省建材投入,整個工程的作業效率也能夠得到顯著提升。在橋梁建設的具體施工過程當中,可將其進行大范圍推廣和應用,在以后也能夠在橋梁的建設中得到較大的社會效益以及經濟效益。在具體的施工過程當中,還需要對施工經驗進行總結,如此才能更好地保證轉體施工橋梁的質量。
【參考文獻】
【1】王方成.懸臂灌澆筑法在混凝土連續梁橋施工中的應用[J].低碳世界,2018(12):250-251.
【2】許超,王常峰,竇國昆,李穎.橋梁轉體施工臨時支座的設計與抗傾覆穩定性分析[J].鐵道建筑,2018,58(11):50-52.
【3】盧毅.橋梁轉體施工設計研究[J].建材與裝飾,2018(42):273-274.
【4】宋克鵬.橋梁上部結構轉體施工關鍵技術分析[J].建材與裝飾,2018(41):258-259.
作者:魏東 單位:山東魯橋建設有限公司
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