桥梁转体施工最早出现在哪个国家及其发展历史?
一、桥梁转体施工方法的发展历史虽然转体施工方法中广泛采用水平转体施工方法,但垂直转体施工方法是转体施工方法中最早的施工类型。意大利多姆斯河大桥采用垂直转体法建造,跨度约75米。德国的Argentobel桥也是采用垂直转体法建造的,跨度约为140米。竖向转体法主要是通过架设支架或地形,在竖向浇筑混凝土拱肋,然后从两侧逐渐放下拱肋,再搭接成拱。但小跨度一般采用竖向转体法,因为如果跨度增大,竖向架设会比较高,拱肋会比较长,导致无法很好的控制转体。水平转体法的第一次应用是1976年在奥地利维也纳修建的多瑙河运河大桥。此后,水平旋转法也被许多国家广泛采用,如德国、美国、日本和中国。水平转体法施工的桥梁有斜拉桥、钢桁梁桥、拱桥、T型桥等。截至目前,转体重量最大的本艾因大桥建于比利时1991。本桥转体重量约为19600吨,属于斜拉桥。20世纪70年代,中国桥梁工作者开始研究转体施工技术。1997在中国四川省遂宁县修建了一座钢筋混凝土箱形肋拱。其跨度约为77米,采用水平旋转法。此后,水平转体法被广泛应用于我国山区桥梁建设中。20世纪70年代末80年代初,我国水平转体法修建的拱桥全部采用平衡转体施工,跨径均小于100米。1979,四川省公路规划设计院开始研究不平衡重转体的施工方法。四川巫山龙门大桥施工顺利完成,跨度约120米,成功解决了国内桥梁转体重量跨度大、跨度小的难题。1998年,四川涪陵乌江大桥采用不平衡重转体施工法成功建成,跨度约200米[1]。随着转体施工技术的不断创新、牵引能力的不断提高、旋转结构摩擦系数的不断降低,不平衡重转体施工法在我国的刚构桥和斜拉桥中也得到了广泛应用,并从山区向平原发展。主要桥梁见表1:表1我国不平衡重转体施工法修建的桥梁名称。转体重量型为四川省1980曾大桥,1343吨独塔斜拉桥,江西省1985贵溪跨线桥,165438吨斜刚架。桥梁1990四川绵阳大桥2350吨T型桥1997山东大李营立交桥3040吨刚性斜拉桥1998贵州都拉营大桥7100吨T型桥近10年来,钢筋混凝土拱桥技术在我国得到了迅速发展和广泛应用。为我国拱桥的轻量化发展提供了基础,转体施工法也在其中得到了广泛的应用。在垂直旋转施工方面,直到80年代末才开始发展。建于1999的三峡莲沱钢管混凝土拱桥和广西元江钢管混凝土拱桥均采用竖向转体法。在水平转体施工方面,三峡下劳溪和黄柏河两座钢筋混凝土上承式拱桥采用的技术是水平转体法。今年还应用了平面转体和竖向转体相结合的方法,丫髻沙大桥的建成进一步推动了我国桥梁转体施工技术的发展。2.桥梁转体的技术应用垂直转体法广泛应用于肋拱桥。通常拱肋在较低位置拼装浇筑,然后竖向张拉至相应设计位置,再合拢。垂直旋转系统由三部分组成,主要是索塔、系统和缆索。由于拉索拆卸时的水平角度比较小,垂直方向产生的分力也比较小,所以此时拉索的索力最大,所以在支架过程中要进行结构受力和自身变形之间的转换。一般来说,千斤顶应安装在升降索点,主要目的是顺利完成支架。在施工过程中,锚固系统、索塔、牵引动力装置和索鞍是保证转体安全和质量的重要因素。我国拱桥多采用铰拱,其结构和精度要有保证。对于跨度较大的桥梁,宜采用滚轮,对于跨度较小的桥梁,宜采用销式[2]。平移系统主要由三部分组成,主要是旋转牵引部分、旋转支撑部分和平衡部分。旋转支撑部分是平移系统的重要设备,由上转台和下转台组成。上转盘用于支撑旋转结构,从而与下转盘连接。与下转盘相比,上转盘转动,这样转动可以顺利进行。旋转支撑部分承担着承载、旋转、平衡等多种功能。在水平转体施工过程中,最关键的问题是旋转。为了保证启动力,启动摩擦系数应保持在0.1左右。因此,为了保证平稳平移,提高旋转力矩和减小摩擦是关键技术。为了使力臂更大,旋转力一般布置在转盘外侧。旋转力可以是拉力,也可以是推力,推力一般由千斤顶施加。但在旋转过程中,由于千斤顶安装过程复杂,行程相对较短,很少单独使用千斤顶进行平移。一般来说,旋转力是拉力。对于旋转重量相对较大的桥梁,采用千斤顶,对于旋转重量相对较小的桥梁,广泛采用卷扬机[3]。该技术还成功应用于跨苏嘉杭的苏州陆行国高速公路大桥主桥预应力钢筋混凝土连续箱梁转体施工中。本工程借鉴以往转体施工的实践经验,在打磨中心、滑道、环线、箱梁转体施工方面进行自主创新,避免了以往转体桥施工中普遍存在的箱梁转体时滑道全被支腿挤压变形、箱梁转体后梁端高差过大、转体后箱梁形状不平整等问题,使转体顺利、位置准确。折叠后,两个转体T梁端部最大高度差仅为9mm,完全小于国标规定的20mm。工程顺利竣工验收后,工程质量得到了业主的一致好评。该技术的工艺原理是在以往跨线桥施工的基础上,在承台上增加一个旋转中心球铰-研磨中心和一个旋转滑轨-滑道。跨越铁路、公路和水路的原有桥梁将与原有道路平行建设。转体节段施工完成后,桥梁箱梁的转体节段将在转体节段被机械精确平行旋转一定角度后合拢,使桥梁在不影响原有道路的情况下得以跨越。该桥转盘的特点是考虑到中心支撑球铰结构的稳定性,将转轴的结合面由球面改为平面。旋转支撑由理论点支撑改为面支撑,依靠旋转轴结合面上的反作用力梯形分布,成功克服了旋转轴的重心偏移,增加了结构在旋转过程中的稳定性。三。结论我国桥梁转体施工技术虽然起步相对落后,但发展迅速,在理论和实践上都处于领先水平。桥梁转体施工技术在我国的应用前景较为广阔。在我国基础设施建设不断发展的过程中,桥梁建设日益增多,这对桥梁转体施工技术的发展具有重要的指导意义。