转体桥梁工程施工技术

转体桥梁工程施工技术（精选8篇）

转体桥梁工程施工技术篇1

桥梁工程在近几年得到了迅速的发展，随着桥梁跨径的不断增加，施工方法也越来越多样化和先进化。桥梁转体施工作为一种较为先进的施工技术，目前在桥梁工程中得到了广泛的应用。转体施工比较适合应用于跨越深谷急流或难以吊装的特殊区域，这种施工方法具有吊装费用低、施工安全可靠，以及整体性好等优势。

1转体施工的优点

在某种特殊的地理环境下，桥梁转体施工技术的应用效果比较明显。转体施工可以利用桥梁结构本身作为转动体系，利用结构本身及钢构件作为施工设备，不仅可以减少搭讪支撑的工序和成本，也大幅减少了钢管等周转性材料的使用，使施工成本得到了有效控制；在施工方面，将传统的桥梁高空作业和水上作业，转变为岸边陆路作业，不仅使施工场地和施工环境得到了保证，也有效避免了高空作业的危险性；在交通方面，很多桥梁施工位于通航河道或车辆频繁的跨线立交桥，转体施工不会对桥下交通造成影响，而且在主要构件合龙后，也方便后序施工；另外，在机构使用方面，转体桥梁所使用的机械设备较为简单，对桥梁的线形和外观质量也能够进行很好的控制。

2桥梁转体施工的方法

2.1竖转施工法

竖转施工法是指将桥体从跨中分成两等段，在桥轴方向设置支架等预制部件。在待转桥体的岸端设铰，并将提升系统临时架设于桥台或台后，利用卷扬机来进行索引提升，使桥体能够竖向转体到合拢位置，然后在合拢处封固混凝土，完成竖转体施工。竖转施工法常见于肋拱桥工程中，比如搭设简单支架组拼或现浇拱肋中。这种施工方法适合应用于季节性河流或者河流水深较浅，搭设支架较容易的河流当中。对于通航的河道，可采用浮船浮运至桥轴线上，将转动铰安装在拱脚，利用扣索来进行牵引，使结构竖向转体到设计位置，实现合龙。竖转施工的转换体系通常由牵引系统、拉索、索塔所组成。竖转施工时拉索索力在脱架时最大。竖转施工时，应该对竖转体系进行合理安排。不仅索塔和支架要足够高，水平交角也应该足最够大，但索塔、拼装支架受力也较大，材料用量较少。在竖向转体过程中，需要考虑的关键性问题就是索塔的受力和拱助的受力问题，尤其是风力的作用；在施工工艺方面，要求控制好竖转铰的构造和安装精度，控制好索鞍与牵转动力装置，还有索塔和锚固系统的质量。目前我国国内拱桥，大多采用为无铰拱形式，竖转铰大多为临时性的施工组件。竖转铰结构与精度的控制要结合施工实际和造价要求。对于跨径较小的转体桥梁施工，可以采用插销式的竖转铰，而跨径较大时，则应该采用滚轴。而对于索引系统来说，如果桥梁的跨径较小，可以选择卷扬机来作为牵引设备。当跨径较大时，可采用牵引力较大的液压千斤顶作为索引设备。

2.2平转施工法

平转施工法是指在桥位外，横向利用两侧地形搭设支架。并在桥墩底部设置转动体系，利用张拉锚扣体系实现重力平衡，采用适当的索引设备将桥体平转到合龙位置。然后浇筑合龙段混凝土，封固转盘。转体施工应用于拱桥时，通常选择单扣点。扣索力与转体时的拱推力基本保持一致，拱肋内力状态也较好，很容易进行控制。扣索张拉应该分级进行，同时还需要对结构内力的挠度进行观测，直到拱肋脱架。在转体施工之前需要做好各项检查工作，尤其是转盘与结构等主要受力部位的可靠性，以及索引系统的安全性。另外，转体施工之前，还需要将转盘和拱架上的支撑点拆除，将转体范围内的障碍物清除，以保证转体的顺利进行。常用的转体施工工艺为钢索索引。也可以采用千斤顶顶推的方法来实现转体，但必须对转速的均匀性进行控制。当转体与合龙位置接近时，应该先对拱顶轴线进行复核，此时降低转体速度，在转体就位后停止。为了防止风对转盘的作用，应该将转盘固定好。封固时，保证混凝土的平整度和密实度，保证桥台的外观质量；当转体施工应用于钢架桥和斜拉桥时，由于桥体结构是一个完整的悬臂体系，所以不需要再设置扣索。转体施工时，可结合桥体特点来对平衡系统进行配置。当转体合龙到位后，再逐步对其它工序进行完善。

2.3平转与竖转结合施工法

当桥梁工程位于山谷地带时，可以利用山谷来搭设出简单的支架，然后利用平转法来实现转体。当桥梁工程位于河道较宽，地形较为平坦的区域时，可以采用平转与竖转结合的施工方法。平转和竖转结合的施工方法，可以有效扩大转体施工的应用范围。

3桥梁转体施工的控制要点

3.1转体施工受力控制

转体施工之前需要对结构体系的受力情况进行认真分析，以保证结构构件的平衡性。结构受力必须控制在容许范围内，避免对结构造成破坏。对于各锚固体应该保证其可靠性。在转体施工时，需要考虑的问题除了结构荷载，还有风力荷载。因此，施工前应该对天气情况进行全面掌握，为转体施工选择最佳的施工时期。另外，施工过程中还需要对转体结构进行变形控制，而且合龙的构造问题也需要考虑并控制得当。

3.2施工精度控制

桥梁转体施工对精度要求非常高，必须控制好精度。精度控制主要包括设备安装精度、施工测量精度以及转体就位的精度等。要求施工过程中必须安排专业的测量及监督人员对各项操作的精度问题进行核查，如果出现问题应及时处理和解决，避免由于精度偏差而引起严重的后果。

3.3球铰制作和安装控制

平均铰部位是桥梁转体过程中的关键部位，因此要严格要求球铰的制作及安装质量。球铰应采用专业的制作单位进行制作加工，安装时首先要保证球铰安装顶口的水平，将其顶面任意两点的误差控制在1mm范围内；球铰转动中心与设计位置必须保持一致，如果存在误差必须控制在允许范围内。

3.4转动索引及平衡系统的控制

转动索引系统是转体施工的关键。转动索引系统的作用效果与索引力和摩擦阻力有直接关系。因此，提升转动索引力，减少摩擦阻力便成为保证转体施工有效进行的前提条件。通常情况下，转体施工时，应将启动摩擦系数控制在0.06～0.08之间，转动力则需要设定在转盘的外侧，这样可以实现臂力的最大化；在转体施工过程中，平衡系统也非常重要。如果转体桥梁在轴线方向的结构较为对称，通常可以将桥墩中段作为转动中心。为了降低重心，可将转盘设置在墩底。而对于非对称的桥梁结构，则应采用有平衡重和无平衡重两种方法。所谓无平衡重，即通过背索来达到平衡。

4结语

转体桥梁工程施工技术篇2

1 技术特点

转体施工法具有许多优良特点, 具有以下表现形式。可以利用地形, 方便预制构件。施工期间不断航, 不影响桥下交通, 并可在跨越通车线路上进行桥梁施工。施工设备少, 装置简单, 容易制作并便于掌握。节省木材, 节省施工用料, 转体施工与缆索无支架施工比较, 可节省木材80%, 节省施工用钢60%。减少高空作业, 施工工序简单, 施工迅速;当主要结构先期合拢后, 给以后施工带来方便。转体施工适合于单跨和三跨桥梁, 可在深水、峡谷中建桥采用, 同时也适用于在平原地区以及用于城市跨线桥。大跨径桥梁采用转体施工将会取得较好的技术经济效益, 转体重量轻型化、多种工艺综合利用, 是大跨桥及特大跨桥施工有力的竞争方案。

2 转体施工法的分类

转体的方法可以采用平面转体、竖向转体或平竖结合转体。平面转体是在河流的两岸或城市主干道两侧进行半桥的预制工作, 之后将预制桥梁水平转动至桥位轴线位置, 从而克服在桥位轴线上施工的困难。竖向转体是在桥下地面或水面进行半桥的预制拼装, 之后将桥梁结构竖向转动至设计标高。

目前转体施工法已应用在拱桥、梁桥、斜拉桥、斜腿刚架桥等不同桥型上部结构的施工中。用转体施工法建造大跨径桥, 可不搭设费用昂贵的支架, 减少安装架设工序。把复杂的、技术性强的高空作业和水上作业变为岸边的陆上作业, 不但施工安全、质量可靠, 而且在通航河道或车辆频繁的跨线立交桥的施工中可不干扰交通, 不间断通航, 减少对环境的损害, 减少施工费用和机具设备, 是具有良好的技术经济效益和社会效益的桥梁施工方法之一。

3 钢管拱肋竖转法施工工艺

钢管拱肋竖转法扒杆吊装的工作内容为, 将中拱分成两个半拱在地面胎架上焊接完成, 通过对焊接质量、几何尺寸、拱轴线形等验收合格后, 由竖在两个主墩顶部的两副扒杆分别将其拉起, 在空中对接合拢, 由于两边拱处地形较高, 故边拱拱肋直接由吊车在胎架上就位拼装。扒杆吊装系统设计的主要工作为, 起吊及平衡系统的计算;扒杆的计算;扒杆背索及主地锚的计算;设置拱脚旋转装置等。

3.1 竖转吊装的工作顺序

安装拱肋胎架, 安装拱脚旋转装置, 安装地锚, 安装扒杆及背索, 拼装钢管拱肋, 安装起吊及平衡系统, 起吊一侧半拱, 起吊另一侧半拱, 拱肋合拢, 拱肋标高调整, 焊接合拢接头, 拆除扒杆, 封固拱脚。

3.2 扒杆安装

为了便于安装, 扒杆分段接长, 立柱钢管分为若干节, 两节之间用法兰连接。安装时先在地面将两根立柱拼装好, 用吊车将其底部吊于墩顶扒杆底座上, 并用临时轴销锁定, 待另一端安装完扒杆顶部横梁后, 由吊车抬起扒杆头至一定高度, 再改用扒杆背索的卷扬机收紧钢丝绳将扒杆竖起。

3.3 拱肋吊装

起吊采用两台同步慢速卷扬机, 待拱肋脱离胎架10cm左右, 停机检查各部件运转是否正常, 并根据对扒杆的受力与变形、钢丝绳的行走、卷扬机的电流变化等情况的观测结果, 判断能否正常起吊。当一切正常时, 即进行拱肋竖向转体吊装。拱肋吊装完成后, 进行拱肋轴线调整和跨中拱肋接头的焊接。

4 有平衡重平面转体施工

有平衡重平面转体施工的特点是转体重量大, 施工的关键是转体。要把数百吨重的转动体系顺利、稳妥地转到设计位置, 主要依靠以下两项措施实现:正确的转体设计;制作灵活可靠的转体装置, 并布设牵引驱动系统。目前国内使用的转体装置有两种, 都是通过转体实践考验行之有效的。第一种是以四氟乙烯作为滑板的环道平面承重转体;第二种是以球面转轴支承辅以滚轮的轴心承重转体。

转动体系主要由底盘、上盘、背墙、桥体上部构造、拉杆 (或拉索) 组成。底盘和上盘都是桥台基础的一部分, 底盘和上盘之间设有能使其相互间灵活转动的转体装置。背墙一般就是桥台的前墙, 它不但是转动体系的平衡重, 而且还是转体阶段桥体上部拉杆的锚碇反力墙。拉杆一般就是拱桥的上弦杆 (桁架拱、刚架拱) , 或是临时设置的体外拉杆钢筋 (或扣索钢丝绳) 。

转动体系最关键的部位是转体装置, 它是由固定的底盘和能旋转的上转盘构成。底盘就是桥台的下部。聚四氟乙烯滑板环道这是一种平面承重转体装置, 它由设在底盘和上转盘问的轴心和环形滑道组成, 具体构造有环形滑道构造, 轴心构造, 其间由扇形板联结。球面铰辅以轨道板和钢滚轮这是一种以铰为轴心承重的转动装置。它的特点是整个转动体系的重心必须落在轴心铰上, 球面铰既起定位作用, 又承受全部转体重力, 钢滚轮只能起到稳定和保险作用。球面铰可以分为半球形钢筋混凝土铰、球面形钢筋混凝土铰、球面形钢铰。前两种由于直径较大, 故能承受较大的转体重力。

5 结论

综上所述, 转体施工技术由于具有多种优良特点, 被广泛的应用于现代桥梁施工当中。随着实践的推进, 现有的施工方法也日渐不能满足工程的需要。

参考文献

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[4]陈英杰.桥梁转体施工技术研究与应用[J].中国市政工程, 2006 (2) .

浅析桥梁转体施工工艺与关键技术篇3

关键词：桥梁转体施工工艺关键技术

0 引言

随着科学技术的不断发展，桥梁无支架施工不断出现新工艺，转体施工就是其中的一种。桥梁转体施工适用跨越深谷急流、难以吊装的特殊河道，具有节省吊装费用，安全、可靠、整体性好等特点。

1 桥梁转体施工工艺的工作原理

所谓桥梁转体施工工艺的工作原理，就像挖掘机铲臂随意旋转一样，在桥台(单孔桥)或桥墩(多孔桥)上分别预制一个转动轴心，以转动轴心为界把桥梁分为上、下两部分，上部整体旋转，下部为固定墩台、基础，这样可根据现场实际情况，上部构造可在路堤上或河岸上预制，旋转角度也可根据地形随意旋转。

2 桥梁转体施工工艺的特点

2.1 桥梁转体施工工艺适用于跨径较大的单孔或多孔钢筋混凝土桥梁施工。尤其适用于跨越深谷、水深流急和公铁立交、风景胜地、自然保护区等施工受限制的现场。

2.2 由于桥梁转体施工是靠结构自身旋转就位，不用吊装设备，并可节省大量支架木材或钢材。

2.3 采用混凝土轴心转体施工，转体工艺简便易行，转体重量全部由桥墩(或桥台)球面混凝土轴心承受，承载力大，转动安全、平衡、可靠。

2.4 可将半孔上部结构整体预制，结构整体性强，稳定性好，更能体现结构的力学性能的合理性。

2.5 施工工艺和所用施工机械简单，转体时仅需两盘绞磨、几组滑轮即可使上部结构在短时间内转体就位，简便易行，易于掌握，便于推广。

3 转体施工法的关键技术

转体施工法的关键技术问题是转动设备与转动能力，施工过程中的结构稳定和强度保证，结构的合拢与体系的转换。

3.1 竖转法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。

3.2 平转法平转法的转动体系主要有转动支承系统、转动牵引系统和平衡系统。

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。按转动支承时的平衡条件，转动支承可分为磨心支承、撑脚支承和磨心与撑脚共同支承三种类型。

磨心支承由中心撑压面承受全部转动重量，通常在磨心插有定位转轴。为了保证安全，通常在支承转盘周围设有支重轮或支撑脚正常转动时，支重轮或承重脚不与滑道面接触，一旦有倾覆倾向则起支承作用。在已转体施工的桥梁中，一般要求此间隙从2～20mm，间隙越小对滑道面的高差要求越高。磨心支承有钢结构和钢筋混凝土结构。在我国以采用钢筋混凝土结构为主。上下转盘弧形接触面的混凝土均应打磨光滑，再涂以二硫化铜或黄油四氟粉等润滑剂，以减小摩擦系数（一般在0.03～0.06之间）。

撑脚支撑形式下转盘为一环道，上转盘的撑脚有4个或4个以上，以保持平转时的稳定。转动过程支撑范围大，抗倾稳定性能好，但阻力力矩也随之增大，而且环道与撑脚的施工精度要求较高，撑脚形式有采用滚轮，也有采用柱脚的。滚轮平转时为滚动摩擦，摩阻力小，但加工困难，而且常因加工精度不够或变形使滚轮不滚。采用柱脚平转时为滑动摩擦，通常用不锈钢板加四氟板再涂黄油等润滑剂，其加工精度比滚轮容易保证，通过精心施工，已有较多成功的例子。

第三类支承为磨心与撑脚共同支承。大里营立交桥采用一个撑脚与磨心共同作用的转动体系，在撑脚与磨心连线的垂直方向设有保护撑脚。如果撑脚多于一个，则支承点多于2个，上转盘类似于超静定结构，在施工工艺上保证各支撑点受力基本符合设计要求比较困难。

水平转体施工中，能否转动是一个很关键的技术问题。一般情况下可把启动摩擦系数设在0.06～0.08之问，有时为保证有足够的启动力，按0.1配置启动力。因此减小摩阻力，提高转动力矩是保证平转顺利实施的两个关键。转动力通常安排在上转盘的外侧，以获得较大的力臂。转动力可以是推力，也可以是拉力。推力由千斤顶施加，但千斤顶行程短，转动过程中千斤顶安装的工作量又很大，为保证平转过程的连续性，所以单独采用千斤顶顶推平转的较少。转动力通常为拉力，转动重量小时，采用卷扬机，转体重量大时采用牵引千斤顶，有时还辅以助推千斤顶，用于克服启动时静摩阻力与动摩阻力之间的增量。

平转过程中的平衡问题也是一个关键问题。对于斜拉桥、T构桥以及带悬臂的中承式拱桥等上部恒载在墩轴线方向基本对称的结构，一般以桥墩轴心为转动中心，为使重心降低，通常将转盘设于墩底。对于单跨拱桥、斜腿刚构等，平转施工分为有平衡重与无平衡重转体两种。有平衡重时，上部结构与桥台一起作为转体结构，上部结构悬臂长，重量轻，桥台则相反，在设置转轴中心时，尽可能远离上部结构方向，以求得平衡，如果还不平衡，则需在台后加平衡重；无平衡重转体，只转动上部结构部分，利用背索平衡，使结构转体过程中被转体部分始终为索和转铰处两点支承的简支结构。

3.3 转体施工受力转体施工的受力分析目的是保证结构的平衡，以防倾覆；保证受力在容许值内，以防结构破坏；保证锚固体系的可靠性。转体过程历时较短，少则几十分钟，最多不超过一天，所以主要考虑施工荷载。在大风地区按常见的风力考虑，通常不考虑地震荷载和台风影响，这主要从工期选择来保证。此外，转体结构的变形控制、合拢构造与体系转换也是转体施工应考虑的重要问题。

转体桥梁工程施工技术篇4

1b413037 桥梁上部结构转体施工。本知识点重点包括：转体施工方法概述、桥体预制及拼装、平转法施工、竖转法施。

一、转体施工方法概述

上部结构转体施工是跨越深谷、急流、铁路和公路等特殊条件下的有效施工方法，具有不干扰运输、不中断交通、不需要复杂的悬臂拼装设备和技术等优点，转体施工分为竖转法、平转法和平竖结合法。

平转法施工是将桥体上部结构整跨或从跨中分成两个半跨，利用两岸地形搭设排架（土胎模）顸制，在桥台处设置转盘，将预制的整跨或半跨悬臂桥体置于其上，待混凝土达到设计强度后脱架，以桥台和锚碇体系或锚固桥体重力平衡，再用牵引系统牵引转盘，待桥体上部结构平转至对岸成跨中合龙。再浇灌合龙段接头混凝土，待其达到设计强度后，封固转盘，完成全桥施工。平转法分为有平衡重转体施工和无平衡重转体施工两种方法，平转施工主要适用于刚构梁式桥、斜拉桥、钢筋混凝土拱桥及钢管拱桥。

竖转施工主要适用于转体重量不大的拱桥或某些桥梁预制部件（塔、斜腿、劲性骨架）。竖转施工对混凝土拱肋、刚架拱、钢管混凝土拱，当地形、施工条件适合时，可选择竖转法施工。其转动系统由转动铰、提升体系（动、定滑轮组，牵引绳等）、锚固体系（锚索、锚碇顶）等组成。

二、桥体预制及拼装

桥体的预制及拼装，应按照设计规定的位置、高程，并视两岸地形情况，设计适当的支架和模板（或土胎）进行。预制时应符合下列规定：

（一）应充分利用地形，合理布置桥体预制场地，使支架稳固，工料节省，易于施工和安装。

（二）应严格掌握结构的预制尺寸和重量，其允许偏差为±5mm，重量偏差不得超过±2%，桥体轴线平面允许偏差为预制长度的±l/5000，轴线立面允许偏差为±l0mm，环道转盘应平整，球面转盘应圆顺，其允许偏差为±1mm；环道基座应水平，3m长度内平整度不大于±1mm，环道径向对称点高差不大于环道直径的1／5000。

三、平转法施工

（一）有平衡重转体施工

有平衡重转体施工的特点是转体重量大，施工关键是转体，要将转动体系顺利、稳妥地转到设计位置，主要依靠以下措施实现：正确的转体设计；制作灵活可靠的转体装置，并布设牵引驱动装置。目前国内使用的转体装置主要有两种，第一种是以四氟乙烯作为滑板的环道平面承重转体；第二种是以球面转轴支承辅以滚轮（或移动千斤顶）的轴心承重转体。转体施工工艺包括脱架→转动→转盘封固→撤锚合龙。

1．有平衡重平转施工工艺，可以采用不同的锚扣体系。

箱形拱、肋拱宜采用外锚扣体系；

桁架拱、刚架拱宜采用内锚扣（上弦预应力钢筋）体系；

刚构梁式桥、斜拉桥为不需另设锚扣的自平衡体系。

2．桥体混凝土达到设计规定强度或者设计强度的80%后，方可分批、分级张拉扣索，扣索索力应进行检测，其允许偏差为±3%。张拉达到设计总吨位左右时，桥体脱离支架成为以转盘为支点的悬臂平衡状态，再根据合龙高程（考虑合龙温度）的要求精调张拉扣索。

3．转体平衡重依据情况利用桥台或另设临时配重。扣索和锚索之间宜通过置于扣、锚支承（桥台或立柱）的顶部交换梁相连接。

4．转体合龙时应符合下列规定：

(1)应严格控制桥体高程和轴线，误差符合要求，合龙接口允许相对偏差为±l0mm。

(2)应控制合龙温度。当合龙温度与设计要求偏差3℃或影响高程差±l0mm时，应计算温度影响，修正合龙高程。合龙时应选择当日最低温度进行。

(3)合龙时，宜先采用钢楔刹尖等瞬时合龙措施。再施焊接头钢筋，浇筑接头混凝土，封固转盘。在混凝土达到设计强度的80%后，再分批、分级松扣，拆除扣、锚索。

5．平转转盘有双支承式转盘和单支承式转盘两种，除大桥和重心较高的桥体外，宜采用构造简单实用的中心单支承式转盘。

6．转体牵引力按式(1b413037)计算：

t=2fgr/3d(1b413037)

式中t-牵引力(kn)；

g-转体总重力(kn)；

r-铰柱半径(m)；

d-牵引力偶臂(m)；

f—摩擦系数，无试验数据时，可取静摩擦系数为0。1～0。12．动摩擦系数为0。06~0。09。

7．转体牵引索可用两根（钢绞线、高强钢丝束），其一端引出，一端绕固于上转盘上，形成一转动力偶。牵引动力可用卷扬机、牵引式千斤顶等，也可用普通千斤顶斜置在上、下转盘之间（注意应预留顶位）。转动时应控制速度，通常角速度不宜大于0。0l～0。02转/min或桥体悬臂线速度不大于1。5～2。0m／min。

（二）无平衡重平转施工

无平衡重转体主要是针对大跨度拱桥施工，是把有平衡重转体施工中的拱圈扣索拉力由在两岸岩体中锚碇平衡，从而节省了庞大的平衡重。无平衡重转体施工具有锚固、转动、位控三大体系，包括转动体系施工、锚碇系统施工、转体施工、合龙卸扣施工工艺。

1．采用锚固体系代替平衡重平转法施工，是利用锚固体系、转动体系和位控体系构成平衡的转体系统。

2．转动体系由拱体、上转轴、下转轴、下转盘、下环道和扣索组成。转动体系施工可按下列程序进行：安装下转轴、浇筑下环道、安装转盘、浇筑转盘混凝土、安装拱脚铰、浇筑铰脚混凝土、拼装拱体、穿扣索、安装上转轴等。

3．锚固体系由锚碇、尾索、支撑、锚梁（或锚块）及立柱组成。锚碇可设于引道或其他适当位置的边坡岩层中。锚梁（或锚块）支承于立柱上。支撑和尾索一般设计成两个不同方向，形成三角形稳定体系，稳定锚梁和立柱顶部的上转轴使其为一固定点。当拱体设计为双肋，并采取对称同步平转施工时，非桥轴向（斜向）支撑可省去。

4．位控体系包括扣点缆风索和转盘牵引系统，安装时的技术要求应按照设计要求或《公路桥涵施工技术规范》jtgf50有关规定执行。

5．尾索张拉、扣索张拉、拱体平转、合龙卸扣等工序，必须进行有关的施工观测。

6．无平衡重拱体进行平转时，除应参照有平衡重转体施工有关规定办理外，还应符合下列规定：

(1)应对全桥各部位包括转盘、转轴、风缆、电力线路、拱体下的障碍等进行测量、检查，符合要求盾，方可正式平转。

(2)若起动摩阻力较大，不能自行起动时，宜用千斤顶在拱顶处施加顶力，使其起动，然后应以风缆控制拱体转速；风缆走速在起动和就位阶段一般控制在0。5～0。6m/min，中间阶段控制在0。8～1。0mm/min。

(3)上转盘采用四氟板做滑板支垫时，应随转随垫并密切注意四氟板接头和滑动支垫情况。

(4)拱体旋转到距设计位置约5°时，应放慢转速，距设计位置相差1°时，可停止外力牵引转动，借助惯性就位。

(5)当拱体采用双拱肋在一岸上下游预制进行平转达一定角度后，上下游拱体宜同步对称向桥轴线旋转。

7．当两岸拱体旋转至桥轴线位置就位后，两岸拱顶高程超差时，宜采用千斤顶张拉、松卸扣索的方法调整拱顶高差。

8．当台座和拱顶合龙口混凝土达到设计强度的75%后，可按下述要求卸除扣索：

(1)按对称均衡原则，分级卸除扣索，同时应复测扣索内力、拱轴线和高程。

(2)全部扣索卸除后，再测量轴线位置和高程。

四、竖转法施工

（一）对混凝土肋拱、刚架拱、钢管混凝土拱，当地形、施工条件适合时，可选择竖转法施工。其转动系统由转动铰、提升体系（动、定滑车组，牵引绳等）、锚固体系（锚索、锚碇等）等组成。

（二）待转桥体在桥轴绒的河床上设架或拼装，根据提升能力确定转动单元为单肋或双肋，宜采用横向连接为整体的双肋为一个转动单元。

（三）支承提升和锚固体系的台后临时塔架可由引桥墩或立柱替代，提升动力可选用30～80kn卷扬机。

（四）桥体下端转动铰可根据推力大小选用轴销铰、弧形柱面铰、球面铰等，前者为钢制，后两者为混凝土制并用钢板包裹铰面。

（五）转动时应符合下列规定：

1．转动前应进行试转，以检验转动系统的可靠性。竖转速度可控制在0。005～0。01转／min，提升重量大者宜采用较低的转速，力求平稳。

转体桥梁工程施工技术篇5

摘要：转体桥施工是一种无支架的施工方法，在山谷、大河、跨越既有线路等具有优越的性能。转体桥的施工技术主要分为平转、竖转以及平转和竖转相结合三种方法，其中球铰制作技术、施工控制技术以及稳定控制技术是转体施工的关键。首先介绍一下转体施工技术的发展状况，然后结合工程实际总结技术控制要点。

关键词：转体施工平转竖转控制

对于桥梁建设行业来说，一种新技术的出现必将给桥梁界带来一场革命。转体桥施工技术的出现，加大了桥梁建设的地域范围，创造了一种新的建桥思维?D?D将桥梁分成两跨或者三跨，然后偏离轴线位置施工，从而避开河流、山谷或者既有线路等，成型后转动体系合拢。转体施工将复杂的，技术性强的高空及水上作业变为岸边的陆上作业，它既能保证施工的质量安全，也减少了施工费用和机具设备，同时在施工时不影响桥下交通，不中断通航。转体的方法可以分为平面转体，竖向转体，平竖结合转体，其中以平面转体最为常见。转体施工适合于单跨和三跨桥梁，可在深水、峡谷中建桥时采用，同时也适应在平原区以及用于城市跨线桥。

1、工程概况

1.1上跨包兰铁路立交桥设计概况

中宁县石碱公路上跨包兰铁路立交桥工程位于石空镇境内，起迄里程K0+000～K1+300，路线全长1300m，其中桥梁长度为363.1m，中心里程为K0+572.172，主墩2#墩，孔跨结构为（2×55）mT构，以78.4°角斜跨包兰既有线，0#、9#桥台为钻孔灌注桩，桩径1.2m，工字型承台，肋板式台身；1 #、3#、4#、5#、6#、7#、8#墩均为钻孔灌注桩，桩径1.8m，地系梁，柱式墩身； 2#主墩为钻孔桩基础，桩径为1.5m，方形承台（上、下承台），薄壁空心墩身。

1.2转盘结构

本桥转盘采用滑道撑脚与球铰中心支撑相结合的平转结构。球铰设计竖向承载力74000kN，转动体系由球铰，上、下转盘，环形滑道、支撑支腿、牵引反力座构成。球铰平面半径1.85m，中心设定位轴套管。下转盘锚固于第一层承台上，上转盘埋设撑脚，支撑于下转盘承台顶面混凝土上预埋的滑道上。转动体系采用牵引方案，转体施工设备采用柳州OVM公司生产的全液压、自动、连续运行牵引系统。该系统具有同步性高、牵引力均衡等优点，整个转体过程平稳、无冲击颤动。

2、转体施工设计基本原则

2.1总体施工原则

采用平行与包兰铁路方向逐段悬臂浇筑梁体，梁体施工完毕后再进行转体的施工方案。转体前对T构上防撞护栏、跨铁路孔防护屏等进行提前安装，确保后续工程施工不影响既有线安全运行。

2.2钻孔桩施工

钻孔桩用1台220型、1台280型旋挖钻成孔，采用旋挖钻施工的目的是因为旋挖钻相对其它钻机扰动小，钻孔桩护壁采用膨润土加烧碱造浆防止塌孔现象的发生，避免对既有线路基造成安全隐患，目前已经进场准备施工。

2.3承台施工

桩头处理与桩基检测：桩基达到设计强度的70%以后，即可进行桩头处理，人工凿除桩头。达到100%的设计强度后按设计强度逐根进行整体性检验，检验合格后才能进入下道施工工序。

既有路线路基防护桩施工完毕后，进行承台基坑开挖，承台开挖前要对承台四周进行测量监控，并做好每次沉降的数据，对数据进行分析，并报相关部门，确认地基下沉对铁路路基的影响程度。

2.4转盘施工

2.4.1转体结构施工

球铰是平转法施工转动系统的核心，它是转体施工的关键结构，制作及安装精度要求高，必须精心制作，准确安装。因此选择专业厂家“中国船舶重工集团公司第725研究所”整体成套制作，保证精度和质量。

2.4.2球铰支座与安装

球铰由上、下球铰、球铰间四氟乙烯板、固定上下球铰的钢销、下球铰钢骨架组成，设计竖向承载力74000KN，球铰平面半径1.85m，球面半径R=8000m。安装精度要求：中心误差不大于±1.0mm，球铰正面相对高差不大于±0.5mm。

2.5墩身施工

T构墩高为11.5m，采用搭设钢管脚手架操作台辅助施工，墩身钢筋一次绑扎成型；墩身分两次浇注，第一次浇注高度9.5m，顶部2m高与T构0号块一起浇注。模板采用整体钢模；混凝土由现场拌合站集中生产，混凝土罐车运输，混凝土泵车浇注。

3、工程施工方案及转体结构介绍

3.1上部结构

采用单箱双室斜腹板箱形截面，中支点中心梁高5.7m，端部梁高2.7m，梁底线形按圆曲线变化，端部等高梁段长4.95m。箱梁顶板宽20.0m，底板宽9.775m～11.928m，两侧悬臂板长各3.25m，悬臂板端部厚20cm，根部厚60cm。箱梁顶板厚度为28cm，中墩顶和边支点处增至48cm；底板厚度25～90cm，转体墩处局部加厚至140cm；边腹板、中腹板厚度45～75cm。中支点处对应墩身顶设置一道横隔板，板厚400cm，边支点处端横梁厚150cm。

3.2下部结构

T构中墩采用空心墩截面，墩身底平面尺寸4.0m（顺桥向）×6.0m（横桥向），顺桥向、横桥向壁厚1.0m，与主梁及上转盘相接处均设0.5m长实体段，实体段与空心段设0.3m（水平）×1.5m（竖向）倒角过渡；转盘结构基础采用16根直径为1.5m的钻孔灌注桩。

4、T构施工注意事项及要点

4.1球绞安装的注意事项

钢球铰是转体施工的核心结构，要求很高的制造及安装精度，必须精心制作及安装，承载能力应达到7400t。钢球铰分为上球铰、下球铰和中心销轴三部分。上球铰为凸形球面，通过圆锥台同上部的牵转盘连接，上转盘就位于牵转盘上；下球铰为凹形球面，固定于下转盘顶。上、下球铰均为钢板压制而成的40mm厚球面，背部设置加强肋条，下球铰上镶嵌聚四氟乙烯片，上下球铰间填充黄油。

确保球铰表面平整、不变形和椭圆度；球铰范围内混凝土振捣务必密实；预防混凝土浆或其他杂物进入球铰摩擦面；下球铰安装顶口务必水平，其顶面相对高差不大于1mm；球铰转动中心务必位于设计位置，其误差：顺桥向±1mm；横桥向±1.5mm。

4.2合拢注意事项

上球铰安装就位后，进行上转盘第一层混凝土的底模、侧模（Φ460×66.1cm）安装及钢筋绑扎。上转盘钢筋安装前定位安装8组双圆柱型撑脚及砂筒，撑脚内填充C50微膨胀混凝土，撑脚底面距滑道顶面20mm，并用钢楔子稳固（作为转体结构与滑道的间隙）。砂筒事先要在科研所采用1000吨压力机压到设计吨位和高度，预压完成后持荷5分钟，将上下砂筒临时固定。安装转台（Φ850×80cm）底模、侧模，绑扎转台内钢筋转台内预埋转体牵引索和注浆管道，牵引索预埋端选用P型锚具，同一对牵引索的锚固端在同一直径线上并对称于圆心，每根索埋入转盘的长度大于300cm。然后进行转台的混凝土浇筑。

5、结语

上述桥梁高架工程施工步骤及管理，仅就基桩基础型式、钢箱梁型式作一简要说明。无论任何一件土木、建筑工程都是百年工程，并非仅仅我们这辈人使用，所以施工材料、管制、顺序、养护，都影响着工程质量的好坏，身为工程人应本着专业、用心、良知，造就质量优良的工程，造福社会人群。

参考文献

[1]姚海涛.转体桥施工控制要点分析[J].交通标准化，2013.02

[2]张琪峰，王景全.我国桥梁转体施工技术的发展现状与前景[J]铁道标准设计，2011.06

转体桥梁工程施工技术篇6

桥梁是一种跨越障碍或是人工障碍的建筑物，通过对受力点的分析，可以将桥梁分为梁式桥、拱式桥等，同时其在公路设计的过程中，占据着十分重要的地位。我国桥梁工程建设具有十分悠久的历史，其中大跨度桥梁的设计逐渐成为推动桥梁业发展的重要技术。大跨度桥梁作为一种广泛结构的建筑形式，不仅具有形变小、结构刚度大、伸缩减少的特点，而且在桥梁养护及管理的过程中也具有十分便利的检测技术，工程中的预应力可以更好的提高桥梁的跨越能力，而且，该种桥梁的设计具有较强的生命力，可以实现工程项目的可持续发展。

转体桥梁工程施工技术篇7

桥梁的上部结构又称为桥跨结构, 是线路中断时跨越障碍物的主要承重结构。随着现代桥梁的快速发展, 桥梁的跨径越来越大, 施工方法也多种多样, 越来越先进。而转体施工方法就是随着科技的进步, 材料科学、制造业、机械等领域的发展而产生的。随着转体施工工艺的进步, 主要是转动构造中磨擦系数的降低和牵引能力的提高, 这一方法在我国的斜拉桥和刚构桥中也得到应用, 并且使其从山区推广至平原, 尤其是跨线桥的施工。例如, 1980年四川金川县的曾达桥 (独塔斜拉桥, 转体重量1344t) ;1985年江西贵溪跨线桥 (斜脚刚构桥, 转体重量1100t) ;1990年四川绵阳桥 (T构桥, 转体重量2350t) ;1997年山东大里营立交桥 (刚性索斜拉桥, 转体重量3040t) ;1998年贵州都拉营桥 (T构桥, 转体重量7100t) 。

1 特点

转体施工方法是跨越深谷、急流、铁路和公路等特殊条件下的有效施工方法, 它具有结构合理、受力明确、力学性能好;工艺简单、操作安全;施工速度快、造价低等优点。同时它的最显著特点是不干扰运输、不中断交通, 尤其是对修建处于交通运输繁忙的城市立交桥和铁路跨线桥, 其优势更加明显。它是将在障碍上空的高空作业转化为岸上或近地面的作业。根据桥梁结构的转动方向, 它可分为竖向转体施工法、水平转体施工法 (简称竖转法和平转法) 以及平转与竖转相结合的方法, 其中以平转法应用最多。

2 转体施工主要适用范围

平转法主要使用于刚构梁式桥、斜拉桥、钢筋混凝土拱桥和钢管拱桥。竖转法主要用于混凝土拱肋、钢架拱、钢筋混凝土拱等。

3 工艺原理

平转法施工时将桥体上部结构整跨或从跨中分成连个半跨, 利用两岸地形搭设排架或土胎膜进行预制, 在桥台处 (桥墩底部) 设置转盘, 将预制的整跨或半跨悬臂桥体置于其上, 待混凝土达到设计强度拆除支架支撑, 以使桥台和锚定体系或锚固桥体达到重力平衡, 然后再用牵引系统牵引转盘, 使桥体上部结构平转, 待转到预定位置与对岸形成跨中合龙。最后浇筑合龙段接头混凝土, 待其达到设计强度后, 用混凝土封固转盘, 完成全桥施工。

4 施工工艺

目前国内使用的转体装置主要有两种, 第一是以四氟乙烯作为滑板的环道平面承重转体;第二种是以球面转轴支承辅以滚轮的轴心承重转体, 本文以钢球面铰为例。

4.1 制作底盘

底盘设有轴心 (磨心) 和环形轨道板, 轴心起定位和承重作用。磨心顶面上的球面钢铰及上盖要加工和纫, 使接触面达70%以上。轴心定位要反复核对, 轨道板要求高差±1mm。注意轨道板底与混凝土接触密实, 不能有空隙。

4.2 制作上转盘

在轨道板上按设计位置放好承重滚轮, 滚轮下面垫有2-3mm厚的小薄铁片, 上盘一旦转动后即可取出, 这样便可在滚轮与轨道板间形成一个2-3mm的间隙。这个间隙是保证转动体系的重力压在磨心上而不压在滚轮上的一个重要措施。滚轮通过小木盒保护定位后, 可用砂模或木模作底模。在波轮支架顶板面涂以黄油, 在钢球铰上涂以二硫化钼作润滑剂, 盖好上铰盖并焊上钢筋。绑扎上盘钢筋, 预留封盘砼的孔洞, 即可浇筑上盘混凝土。

4.3 布置牵引系统的锚锭及滑轮, 试转上转盘, 要求主牵引索基本在一个平面内。

上转盘混凝土强度达到设计要求后, 在上转盘前方或后方配置临时平衡重, 把上盘重心调到轴心处, 最后牵引上转盘到预制拼装上部构造的轴线位置。

4.4 浇筑背墙

上转盘试转到上部构造预制轴线位置后即可准备浇筑背墙。

4.5 浇筑桥跨主体上部结构

可利用扣件式钢管作为满堂支架, 以求节约木材。扣件式钢管能方便地形成所需要的曲线, 不必截断钢管, 可以重复周转使用。支架安装好后, 绑扎钢筋, 浇筑混凝土。为防止混凝土收缩和支架不均匀沉降产生的裂缝, 浇筑半跨上部结构时应按规范留施工缝。

4.6 张拉脱架

当主跨结构混凝土达到设计强度后, 即可进行安装拉杆钢筋, 张拉脱架等工序。为了确保拉杆的安全可靠, 要求每根拉杆钢筋都进行超荷载50%试拉。正式张拉前应先张拉背墙的竖向预应力筋, 再张拉拉杆。在实际操作中, 应反复张拉2-3次, 使各根钢筋受力均匀。为了防止横向失稳, 要求两台千斤顶的张拉合力应在拱桥轴线位置, 不得有偏心。

通过张拉, 要求把支承在支架、滚轮、支墩上的上部结构与上转盘、背墙全部联结成一个转动体系, 最后脱离其支承, 形成一个悬空的平衡体系支承的轴心铰上。这是一个十分重要的工序, 它将检验转体阶段的设计和施工质量。

当拱圈全部脱离支架悬空后, 让转动铰体系悬空静置一天, 观测各部变形有无异常, 并检查牵引体系等均确认无误后, 即可开始转体。

4.7 转体合拢

将试转时的牵引索按相反的方向重新穿索、收紧, 即可开始正式转体。为便其平稳转体, 控制角速度为0.50/min。当快合龙时, 为防止转体超过轴线位置, 采用简易的反向收紧绳索系统, 用手拉葫芦拉紧后慢慢放松, 并在滚轮前微量松动木楔的方法徐徐就位。

轴线对中以后, 接着进行上部结构的标高调整, 在上下转盘之间用千斤顶能很方便地实现升降, 只是应把前后方向的滚轮先拆除, 并在上下转盘四周用混凝土预制块楔紧、楔稳。以保证轴线位置不再变化。

轴线与标高调整符合要求后, 即可先将结构钢筋采用邦条焊接, 以增加稳定性。

4.8 封上下盘、浇筑合龙混凝土、松拉杆

封盘混凝土的坍落度宜选用17-20cm, 且各边应宽出20cm, 要求灌注的混凝土应从四周溢流, 使上下盘间密实。封盘后接着浇筑桥台后座, 当后座达到设计要求强度后即可选择夜间气温较低时浇筑结构合龙接头混凝土, 待其达到设计要求后, 拆除拉杆, 实现桥梁体系的转化, 完成施工。

5 转体施工的关键技术

5.1 转动支承系统是转体施工的关键设备

转动支承系统由上转盘和下转盘构成。通过上转盘与下转盘的相对运动, 从而达到转动的目的。转体支承系统必须兼顾转体、承重和平衡等多种功能。

5.2 转动牵引系统是转动施工能否成功的关键技术

转动牵引系统由牵引力与摩擦阻力两个因素决定, 所以减小摩擦阻力, 提高转动力矩是保证转动顺利实施的两个关键。通常将启动摩擦系数设定在0.06-0.08之间, 转动力通常设定在上转盘的外侧, 以获得较大的力臂。

5.3 平衡系统是转动施工中需要解决的关键问题

对于转体结构在轴线方向基本对称的结构, 一般以桥墩中心为转动中心, 为使重心降低, 通常将转盘设在墩底。对于非对称结构, 分为有平衡重和无平衡重两种方法。无平衡重实际是通过背索来实现平衡的。

6 转体施工技术的发展前景

采用平转与竖转相结合将是以后发展的重要方向, 转体施工技术的发展可用于平原区的拱桥、大型桥梁工程及其它跨越结构, 将有望取得较好的技术经验和社会经济效益;随着新材料研究的发展以及施工阶段结构轻型化研究的不断深入, 将有可能利用简单的设备修建300～500m的特大桥梁, 从而省去大量的人力, 物力和施工设备, 取得显著的技术经济效益。桥梁转体施工是一套比较成熟的桥梁施工方法, 随着新技术、新工艺的不断出现以及在工程中的应用, 该方法会更加安全可靠、操作简洁、实施快速、降低造价, 在桥梁建设中将发挥越来越大的作用, 产生越来越好的社会和经济效益。

摘要：本文通过从原理上对转体施工方法进行分析的基础上, 对转体原理、施工工艺、技术措施等角度对转体施工方法中的平转法进行阐述, 提出转体施工方法在桥梁工程中的应用。

关键词：转体施工方法,施工工艺

参考文献

[1]贾建平.京沪高铁大跨度钢箱拱桥转体施工控制分析[J].价值工程, 2011 (10) .

[2]李勇军.浅析悬臂灌浇筑法在混凝土连续梁桥施工中的应用[J].价值工程, 2010 (12) .

转体桥梁工程施工技术篇8

摘要：转体施工是一种先进的桥梁施工方法，转体施工的关键构件就是承载整个转动重量的转动球铰，其设计的合理性将直接影响到施工质量及安全性。本文以现有有限元计算理论为指导，结合工程实例，利用有限元分析程序MIDAS建立了该桥转台的空间有限元模型，给出了球铰在特定荷载工况下的计算结果，并对计算结果进行了对比分析，为以后同类结构球铰的设计提供参考。

关键词：转体施工；关键构件；球铰；有限元模型；参考

随着新技术、新工艺的不断出现以及在工程中的应用，转体施工已经发展一种成为比较成熟的桥梁施工方法，该方法施工工艺科学、造价经济、加快了施工进度，随着该方法的进一步探索和推广，在桥梁建设中将发挥越来越大的作用，产生越来越好的社会和经济效益。

选择平面转体法施工“T”形连续梁横跨既有构筑物，其主桥下部结构、箱梁現浇以及转体施工等过程，对既有构筑物的正常使用影响较小，从而减小了因本桥的修建引起的既有构筑物的中断使用带来的经济损失。这种施工方法的转盘部分是施工的关键部位，转轴的定位精度直接影响上部结构位置的准确性，下转盘表面的平整度是影响转动过程中摩擦力大小的关键因素，转盘混凝土的密实与否，决定着转动系统能否正常转动。因此在转体施工中必须抓好这三方面的质量要求，进而保证转体的成功。通过对下转盘施工、球铰加工、运输及安装、滑道安装和上转盘施工等施工精度的有效控制，确保转体桥梁按照设计要求及施工规范顺利转体；通过施工过程中的高程、应力等的控制，保证施工质量并使合龙后的桥梁偏差控制在规范和设计要求之内，确保了整个桥梁线形的美观。

1 工程概况

盘锦至营口客运专线盘锦特大桥124#～127#墩设计为（80.6+128+80.6）m现浇连续梁，其中124# ～125#墩跨林丰路、125#～126#墩跨既有沟海线和电厂专用线，与沟海线斜交角度为167°10′、126# ～127#墩跨石油管廊。该梁平面位于半径5500m的圆曲线上，纵断面位于半径25000m的竖曲线上，线路纵坡为-12.7‰，为抵消转体时曲梁的横向不平衡弯矩，转动中心横向偏心9.7cm。

为减少上部结构施工对铁路行车安全的影响，该桥采用平衡转体的施工方法。即先在铁路两侧浇筑梁体，然后通过转体使主梁就位、调整梁体线形、封固球铰转动体系的上、下盘，最后浇筑合龙段，使全桥贯通。转体段梁长63m+63m；转体角度125#墩为12°23'、126#墩为12°10'，转体重量为12000t。

本桥转体结构上、下转盘均为六边形，上转盘厚2.0m，下转盘厚5.0m，下转盘为支承转体结构全部重量的基础，转体完成后，与上转盘共同形成基础。转盘采用C50混凝土。上转盘设纵横向预应力筋，纵向设24根12-7φ5钢绞线，横向设纵向设28根12-7φ5钢绞线。纵、横向钢绞线均采用单端张拉，张拉端、锚固端交错布置，张拉端采用OVM15-12锚具，固定端采用OVM15-12P锚具。管道采用内径φ90金属波纹管。

球铰由上、下球铰、球铰间镶嵌四氟乙烯片、上下球铰的固定钢销轴、下球铰定位钢定位架组成，设计竖向承载力12000kN，上球铰平面直径4.1m，下球铰平面直径3.8m，球铰球径为8.0m。在对应滑道位置上转盘内共设有6对双φ800x24mm的撑脚，撑脚高0.9m（含底部3cm的走板），撑脚钢管内灌注C50微膨胀混凝土。

2 局部应力分析

2.1 有限元模型

本文应用有限元分析软件MIDAS进行分析计算，该软件单元种类丰富，功能强大，基本上可以满足工程需要。取桥墩底面以上3米到桩底范围建立有限元模型，并采用网格自动划分功能划分单元，采用空间块体单元、弹簧单元以及接触面单元等对转动球铰、上、下承台、墩身及桩基础建立空间有限元模型。有限元计算模型如图1所示。

图1 有限元模型

2.2 局部应力分析

本文分两种荷载工况对转盘的局部应力进行分析：第一种工况为转体的重量全部由主墩承受，再经主墩传给转盘，第二种工况为转体的重量全部由临时支墩承受，再经临时支墩传给转盘。计算结果如图2、3所示。限于篇幅，本文仅给出了两种荷载工况下球铰断面和纵桥向竖向应力。

（a）球铰断面竖向应力云图（b）纵桥向竖向应力云图

图2 工况一转盘应力云图

（a）球铰断面竖向应力云图（b）纵桥向竖向应力云图

图3 工况二转盘应力云图（单位：MPa）

由图2、3应力云图可以看出：在工况一作用下，上下球铰接触部位竖向压应力大部分在1.634～6.198MPa之间，应力集中部位达到11.753MPa。群桩竖向应力呈现中间大，四周小的趋势。在工况二作用下，上下球铰接触部位竖向压应力大部分在1.762～6.374MPa之间，应力集中部位达13.755MPa，临时支墩处局部应力最大为10.987MPa，群桩竖向应力同样呈现中间大，四周小的趋势。因此，应加大下转盘的刚度，使桩基受力趋向均匀，并且在桩基检算时应考虑转体施工阶段中荷载在桩基中的分布。

通过比较发现：两种工况下球铰处竖向应力相差不大，群桩的竖向应力分布趋势相同。施加预应力后，预应力钢束能够提高上转盘的刚度，有效减小竖向应力峰值，使得上部结构的力更均匀的向下传递，因此设计中在上转盘配置纵、横向预应力钢束是合理的，这对改善球铰上转盘的应力分配具有积极的作用。

2.3 球铰偏心对转盘应力的影响

球铰的精确定位与安装是转体施工的关键工序，其施工质量直接决定转盘的受力状况与转体施工能否顺利进行。为分析球铰偏心对转盘受力及位移的影响，本文在第一种荷载工况下假定四种偏心距进行有限元分析，分别为0.05m、0.1m、0.2m和0.3m，计算结果如图4所示。

（a）球铰偏心0.05m的竖向应力云图（b）球铰偏心0.1m的竖向应力云图

（c）球铰偏心0.2m的竖向应力云图（d）球铰偏心0.3m的竖向应力云图

图4 不同偏心距下球铰断面竖向应力云图（单位：MPa）

通过图4可以看出，随着球铰偏心距的逐步增大，球铰处的最大竖向应力也明显增加，从球铰不偏心最大竖向应力11.753MPa到偏心0.3m时的16.749MPa，并且应力在球铰断面呈一侧大一侧小，差值最大约为14MPa。由此可见，球铰偏心对球铰的受力产生不利影响，使得球铰局部受力过大，并且分布不均。

3 结论

（1）通过有限元计算：球铰部分有较高压应力水平，应力分布呈中间小、四周大的趋势，边缘处存在应力集中现象。

（2）在转体施工阶段，群桩竖向受力呈现中间大、四周小的分布规律，对中间桩基受力较为不利，在设计中可通过加大下转盘的厚度，使桩基受力趋向均匀。

（3）通过对上转盘施加纵、横向预应力，增加了上转盘的刚度，有效减小竖向应力峰值，显著改善了球铰的应力分布，从理论上验证了在上转盘配置预应力钢束的必要性。

（4）研究了纵向不平衡偏心距对转盘受力的影响，结果表明：随着球铰偏心距的增大，球铰处的最大竖向压应力也明显增加，使得球铰局部受力变大，分布更加不均，对球铰的受力产生不利影响。