山區(qū)多跨徑剛構(gòu)橋轉(zhuǎn)體施工技術(shù)

山區(qū)多跨徑剛構(gòu)橋轉(zhuǎn)體施工技術(shù)

1轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的發(fā)展概況在橋梁建設(shè)中，任何技術(shù)的出現(xiàn)都會導(dǎo)致橋梁領(lǐng)域的革命。轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的出現(xiàn),擴(kuò)大了橋梁建設(shè)的地域范圍,創(chuàng)造了一種新的建橋思路——將橋梁從跨中分成兩個半跨,半跨結(jié)構(gòu)在偏離軸線位置施工,成型后通過轉(zhuǎn)動體系將兩個半跨結(jié)構(gòu)同時旋轉(zhuǎn)到位,在跨中合龍。全世界范圍內(nèi),從20世紀(jì)40年代出現(xiàn)這種施工工藝以來,采用轉(zhuǎn)體施工建設(shè)的橋梁已經(jīng)不勝枚舉。同時,轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的理論與實(shí)踐水平發(fā)展迅猛,萬噸級、超長懸臂的轉(zhuǎn)體橋梁也越來越多地出現(xiàn)在橋梁建設(shè)中。隨著轉(zhuǎn)體技術(shù)的發(fā)展,人們越來越認(rèn)識到該項(xiàng)技術(shù)的巨大優(yōu)越性,特別是施工條件受到嚴(yán)重限制的情況下,轉(zhuǎn)體施工無可取代。如今,轉(zhuǎn)體施工技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟,從山區(qū)到平原地區(qū),從拱橋到斜拉橋、連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)等,從公路到鐵路,從豎轉(zhuǎn)到平轉(zhuǎn)、豎轉(zhuǎn)平轉(zhuǎn)相結(jié)合,轉(zhuǎn)體施工的應(yīng)用無處不在。通過對轉(zhuǎn)體施工工藝進(jìn)行總結(jié)歸納,可以將轉(zhuǎn)體施工工藝作為一項(xiàng)獨(dú)立的技術(shù)形成一個理論體系。本文將概述轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的要點(diǎn),國內(nèi)外的發(fā)展概況,同時對其將來的發(fā)展方向、應(yīng)用前景作展望。2移交施工技術(shù)總結(jié)2.1豎轉(zhuǎn)法平轉(zhuǎn)施工技術(shù)根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動方向,可將橋梁轉(zhuǎn)體施工方法分為豎轉(zhuǎn)施工、平轉(zhuǎn)施工以及平豎轉(zhuǎn)相結(jié)合施工,其中以平轉(zhuǎn)法應(yīng)用最廣泛,而近年來更大跨徑的橋梁轉(zhuǎn)體則更多的考慮豎轉(zhuǎn)和平轉(zhuǎn)相結(jié)合的方法。豎轉(zhuǎn)法按其轉(zhuǎn)動方向分為向上和向下2種。平轉(zhuǎn)施工可分為平衡轉(zhuǎn)動體系轉(zhuǎn)體施工和無平衡重轉(zhuǎn)體施工方法,其中平衡轉(zhuǎn)動體施工游客分為結(jié)構(gòu)自平衡轉(zhuǎn)體施工與需專門配重的轉(zhuǎn)體施工。轉(zhuǎn)體施工方法的分類情況見圖1。(1)豎向轉(zhuǎn)體及轉(zhuǎn)體的選擇豎轉(zhuǎn)體系一般由牽引系統(tǒng)、索塔、拉索組成。豎轉(zhuǎn)的拉索索力在脫架時最大,因?yàn)榇藭r拉索的水平角最小,產(chǎn)生的豎向分力也最小,而且拱肋要實(shí)現(xiàn)從多跨支承到鉸支承和扣點(diǎn)處索支承的過渡,脫架時要完成結(jié)構(gòu)自身的變形與受力的轉(zhuǎn)化。為使豎轉(zhuǎn)脫架順利,有時需在提升索點(diǎn)安置助升千斤頂。豎向轉(zhuǎn)體還可細(xì)分為:負(fù)角度轉(zhuǎn)體和正角度轉(zhuǎn)體。負(fù)角度豎轉(zhuǎn)施工在國外稱為“旋轉(zhuǎn)降低法”,與常見的自下而上豎轉(zhuǎn)施工方法(正角度轉(zhuǎn)體)不同,該方法將拱圈在跨中分成兩段,然后將各段拱圈在拱座上沿豎直方向制作,然后將兩拱圈向前方向旋轉(zhuǎn),在跨中合龍。(2)回轉(zhuǎn)承接體系平轉(zhuǎn)法的轉(zhuǎn)動體系主要有:轉(zhuǎn)動平衡體系、轉(zhuǎn)動牽引體系和轉(zhuǎn)動支承體系。轉(zhuǎn)動支承體系由以下3種:中心支承、環(huán)道支承和中心與環(huán)道支承相結(jié)合。根據(jù)轉(zhuǎn)體體系實(shí)現(xiàn)平衡的方式不同,可將平轉(zhuǎn)法分為平衡轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)體施工和無平衡重轉(zhuǎn)體施工。轉(zhuǎn)體施工技術(shù)平衡轉(zhuǎn)動體是指轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的重心基本落在球鉸中心。平衡轉(zhuǎn)動體轉(zhuǎn)體施工又可分為結(jié)構(gòu)自平衡轉(zhuǎn)體施工和需專門配重的轉(zhuǎn)體施工。結(jié)構(gòu)自平衡轉(zhuǎn)體施工是指依靠結(jié)構(gòu)自身就能實(shí)現(xiàn)平衡,且結(jié)構(gòu)自身強(qiáng)度完全能滿足轉(zhuǎn)體施工階段的受力要求,采用這種類型進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工的橋梁有大里營斜拉橋、江西德興太白橋等;須專門配重的轉(zhuǎn)體施工是指通過調(diào)整背墻尺寸或配重把轉(zhuǎn)動體系重心設(shè)計在球鉸中心,采用這種轉(zhuǎn)體方式施工的橋梁有河?xùn)|大橋、江西高安樟樹嶺水庫大橋。拱肋轉(zhuǎn)動控制裝置無平衡重轉(zhuǎn)動體系由錨固體系、轉(zhuǎn)動體系、和位控體系組成。錨固體系由錨碇、尾索、平撐和立柱組成;轉(zhuǎn)動體系由上下轉(zhuǎn)軸、拱箱和扣索組成;位控體系就是通過纜風(fēng)索來控制拱肋轉(zhuǎn)動速度和位置。無平衡重轉(zhuǎn)體施工利用錨固體系形成平衡體系,節(jié)省了平衡轉(zhuǎn)動體系的龐大平衡圬工,再通過轉(zhuǎn)動體系及位控體系的作用,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動就位合龍。1984年,我國進(jìn)行了“拱橋無平衡重轉(zhuǎn)體施工工藝”研究,結(jié)合巫山縣龍門橋地形特點(diǎn),完成了巫山龍門橋L=122m箱形拱無平衡重轉(zhuǎn)體施工試驗(yàn)橋。1993年德興太白橋采用該法轉(zhuǎn)體成功,使我國拱橋的跨徑首次躍上200m大關(guān)。(3)轉(zhuǎn)體施工法顧名思義,平豎轉(zhuǎn)相結(jié)合轉(zhuǎn)體施工綜合了平轉(zhuǎn)方法與豎轉(zhuǎn)方法的特點(diǎn),此種工藝適用于大跨度拱橋的轉(zhuǎn)體施工中。第一座采用此法建設(shè)的橋梁是安陽鋼管混凝土拱橋,此后有廣東佛山東平大橋、廣州丫髻沙大橋等陸續(xù)采用此法進(jìn)行橋梁建設(shè)。2.2邊土地作業(yè)的施工特點(diǎn)轉(zhuǎn)體施工在某些特定的地理環(huán)境下,具有獨(dú)特的優(yōu)勢,但是其也存在諸多不利之處,下面將全面總結(jié)轉(zhuǎn)體施工方法的優(yōu)缺點(diǎn)。轉(zhuǎn)體施工的優(yōu)點(diǎn)有:(1)轉(zhuǎn)體施工法用橋梁結(jié)構(gòu)本身做成轉(zhuǎn)動體系,充分利用結(jié)構(gòu)本身及結(jié)構(gòu)用鋼作施工設(shè)備,完全避免了在河道上搭設(shè)大量支撐管架,大大減少了鋼管等周轉(zhuǎn)性材料的投入,降低了成本。(2)改高空作業(yè)或水上作業(yè)為岸邊陸地作業(yè),擴(kuò)大了施工場地,改變了施工環(huán)境和施工條件,施工安全得到了保證。(3)在航河道或車輛頻繁的跨線立交橋的施工中可不間斷通航、不干擾交通,且當(dāng)主要構(gòu)件先期合龍后,能給以后的施工帶來方便。(4)用簡單的機(jī)械就能使結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體合龍,且能很好地控制橋梁成形后的線形和外觀質(zhì)量。(5)轉(zhuǎn)體施工法施工簡單快速,有利于加快工程進(jìn)度,縮短施工周期,直接經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。轉(zhuǎn)體施工的缺點(diǎn)有:(1)施工中鋼筋混凝土球鉸(上、下轉(zhuǎn)盤)的加工制作、磨合等工藝都很繁瑣復(fù)雜,精度控制對于土建施工而言難度較大。(2)合龍過程中連續(xù)千斤頂沿著鋼絞線只能上升不能自動下降,當(dāng)頂升超位,需要把結(jié)構(gòu)高程下調(diào)時,必須手工放松夾片,這是非常困難的。一旦控制夾片的小螺釘拉斷,要取出夾片就更困難了。(3)轉(zhuǎn)體施工結(jié)構(gòu)為了減輕質(zhì)量、增大跨度,盡量采用輕型結(jié)構(gòu)或勁性骨架,這樣很容易使得結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低,所以轉(zhuǎn)體階段容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的現(xiàn)象,必須予以關(guān)注。(4)轉(zhuǎn)體階段結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫,尤其是在背墻和拱架等部位,給結(jié)構(gòu)埋下了安全隱患。同樣是采用轉(zhuǎn)體施工,平轉(zhuǎn)法、豎轉(zhuǎn)法及平豎轉(zhuǎn)相結(jié)合法的適用范圍差別較大。(1)扁平法在山區(qū)深谷或平原跨線、跨河的橋梁施工。(2)簡單支架組和現(xiàn)澆拱肋對于季節(jié)性河流或河流水深較淺搭設(shè)支架不困難的河流,常采用搭設(shè)簡單支架組拼和現(xiàn)澆拱肋;對于通航河流,也可采用工廠制造,浮船浮運(yùn)至橋位,拱肋由下向上豎轉(zhuǎn)至設(shè)計高程。也可采用橋臺結(jié)構(gòu)豎向搭設(shè)組拼或現(xiàn)澆拱肋的腳手架,拱肋由上向下豎轉(zhuǎn)至設(shè)計高程。(3)豎轉(zhuǎn)與平轉(zhuǎn)相結(jié)合的措施要兼具以上兩種施工條件,比如在平原區(qū),當(dāng)跨越寬闊河流及橋位地形較平坦時,采用平轉(zhuǎn)法施工難以有效利用地形,宜采用豎轉(zhuǎn)與平轉(zhuǎn)相結(jié)合的方法。3中國橋梁污水處理廠技術(shù)發(fā)展3.1鋼管混凝土系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計我國20世紀(jì)70年代開始研究轉(zhuǎn)體施工技術(shù)。1977年,首先采用平轉(zhuǎn)施工新技術(shù)建成了四川遂寧建設(shè)橋,主跨為70m的箱肋拱橋。此后,平轉(zhuǎn)法在山區(qū)的鋼筋混凝土拱橋中得到推廣應(yīng)用。20世紀(jì)70年代末80年代初我國平轉(zhuǎn)法施工的拱橋,跨徑均在100m以下,且均為有平衡重轉(zhuǎn)體施工。為解決大跨徑拱橋轉(zhuǎn)體重量大的問題,四川省交通廳公路規(guī)劃設(shè)計院從1979年開始了“拱橋雙箱對稱同步轉(zhuǎn)體施工工藝”研究(又稱為無平衡重轉(zhuǎn)體施工),并于1987年成功地進(jìn)行了跨徑為122m的四川巫山龍門橋試驗(yàn)橋的施工。2000之后鋼管混凝土拱橋在我國的應(yīng)用與發(fā)展迅猛,為拱橋的輕型化和向大跨度發(fā)展提供了可能,轉(zhuǎn)體施工方法也被廣泛應(yīng)用于這種橋型之中。平豎轉(zhuǎn)結(jié)合的方法在拱橋中的應(yīng)用,使橋梁轉(zhuǎn)體施工法進(jìn)入了一個新的發(fā)展時期。1993年,鄭州鐵路局為滿足跨越鐵路編組站且不影響通車的需要,首次采用豎轉(zhuǎn)與平轉(zhuǎn)相結(jié)合的轉(zhuǎn)體施工工藝,建成跨徑為150m的安陽鋼管混凝土拱橋。1999年廣州丫髻沙大橋,2006年廣東佛山東平大橋?qū)⑥D(zhuǎn)體施工工藝進(jìn)一步向前發(fā)展,它們的建成使我國橋梁轉(zhuǎn)體施工技術(shù)取得了重大突破,進(jìn)入了世界領(lǐng)先水平。目前,我國轉(zhuǎn)體噸位最大的是滬杭高速鐵路跨滬杭高速拱橋,采用平轉(zhuǎn)法施工,轉(zhuǎn)體噸位達(dá)16800t。表1列出了我國具有代表性的采用轉(zhuǎn)體施工工藝的橋梁。3.2轉(zhuǎn)體施工技術(shù)在我國的現(xiàn)狀發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望本文對我國自1977年建成第一座轉(zhuǎn)體橋以來的所有轉(zhuǎn)體施工橋梁進(jìn)行了全面調(diào)研,總共搜集了119座轉(zhuǎn)體施工橋梁的相關(guān)資料,其中豎轉(zhuǎn)法9座,平轉(zhuǎn)法105座,平豎轉(zhuǎn)相結(jié)合5座。同時,在這119座橋梁中,斜拉橋7座,剛構(gòu)橋23座,連續(xù)梁橋11座,拱橋74座。在地域分布上,四川、湖南等多山多河的地區(qū)轉(zhuǎn)體施工橋梁較多。如圖2、圖3所示,20世紀(jì)80年代之前,轉(zhuǎn)體施工橋梁的數(shù)量較少,轉(zhuǎn)體質(zhì)量均在2000t以下;1980年到2000年間,轉(zhuǎn)體施工技術(shù)得到大規(guī)模推廣與應(yīng)用,每年都有好幾座轉(zhuǎn)體施工橋梁,但是轉(zhuǎn)體質(zhì)量并沒有顯著提高,大多數(shù)在4000t以下,少數(shù)超過4000t;2000年至2010年間,轉(zhuǎn)體施工橋梁的數(shù)量持續(xù)快速增長,更重要的是轉(zhuǎn)體質(zhì)量大幅提升,過萬噸級轉(zhuǎn)體施工的橋梁比比皆是。目前最大的轉(zhuǎn)體質(zhì)量是2010年建成的滬杭客運(yùn)專線鋼筋混凝土拱橋,達(dá)16800t。我國大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)仍將持續(xù)一段時間,大量跨線橋的施工非常適合采用轉(zhuǎn)體施工技術(shù),同時轉(zhuǎn)體橋梁也在朝著大噸位、大跨度的方向發(fā)展。我國的轉(zhuǎn)體施工技術(shù)還有較大的發(fā)展空間,但是目前我國對轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的理論認(rèn)識遠(yuǎn)落后于實(shí)踐,尚未形成可供工程界普遍采納的規(guī)范性文件。因此,我國今后轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的發(fā)展,必須將重點(diǎn)放在理論研究上,只有從理論上掌握轉(zhuǎn)體施工的技術(shù)要領(lǐng),才能做到以不變應(yīng)萬變,指導(dǎo)更大噸位、更大懸臂長度的轉(zhuǎn)體施工橋梁建設(shè)。4轉(zhuǎn)體施工關(guān)鍵技術(shù)橋梁轉(zhuǎn)體施工與其他施工工藝的最大區(qū)別在于,要實(shí)現(xiàn)橋梁轉(zhuǎn)體“轉(zhuǎn)得動、轉(zhuǎn)得穩(wěn)、轉(zhuǎn)得準(zhǔn)”的目標(biāo)。為此,橋梁轉(zhuǎn)體施工存在以下幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):①球鉸的設(shè)計與施工;②轉(zhuǎn)動體系的布置;③轉(zhuǎn)體施工準(zhǔn)備;④轉(zhuǎn)體穩(wěn)定性控制。4.1erc的設(shè)計和施工4.1.1混凝土球鉸的研發(fā)現(xiàn)狀及問題球鉸是實(shí)現(xiàn)橋梁轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵,常用的球鉸材料有混凝土和鋼材,還有一些新材料球鉸,比如高強(qiáng)混凝土球鉸,鋼纖維混凝土球鉸,尚處于研發(fā)階段,短時間內(nèi)難以付諸工程實(shí)踐。目前,世界上鋼制球鉸的最大轉(zhuǎn)體質(zhì)量是瑞士的本·艾因橋,轉(zhuǎn)體質(zhì)量達(dá)19100t,國內(nèi)鋼制球鉸的最大轉(zhuǎn)體質(zhì)量是滬杭高速鐵路跨滬杭高速轉(zhuǎn)體橋,轉(zhuǎn)體質(zhì)量為16800t。世界上混凝土球鉸的最大轉(zhuǎn)體質(zhì)量是江蘇蘇州的跨蘇嘉杭高速公路特大橋,轉(zhuǎn)體質(zhì)量達(dá)6320t。從實(shí)際工程應(yīng)用來看,過萬噸級橋梁轉(zhuǎn)體施工無一例外的采用鋼制球鉸,混凝土球鉸的轉(zhuǎn)體質(zhì)量大多數(shù)在5000t以下,究其原因,主要是因?yàn)殇摬木哂泻芨叩膹?qiáng)度和較低的摩擦系數(shù)。鋼制球鉸最大的問題是價格昂貴,而混凝土球鉸則有價格低廉、易成型的優(yōu)勢,因此混凝土球鉸值得研發(fā)并推廣應(yīng)用。目前的球鉸設(shè)計多依據(jù)經(jīng)驗(yàn),缺乏系統(tǒng)設(shè)計理論的指導(dǎo)。轉(zhuǎn)體施工技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,應(yīng)當(dāng)在理論研究方面取得突破,這樣一方面保證轉(zhuǎn)體的安全、順利實(shí)施,同時避免材料的浪費(fèi)。4.1.2球鉸施工技術(shù)要點(diǎn)鋼制球鉸與混凝土球鉸的施工工藝大相徑庭。首先在球鉸形式上,鋼制球鉸是上凸下凹,混凝土球鉸下凸上凹;在施工工藝上,鋼制球鉸與混凝土球鉸又有著各自的施工流程。球鉸的球面制作精度是施工的難點(diǎn)。鋼制球鉸由于是在工廠進(jìn)行制作,現(xiàn)場施工較為簡便,而混凝土球鉸則須現(xiàn)場打磨球面,其施工要點(diǎn)主要是:(1)研制母線板,準(zhǔn)確澆筑球鉸轉(zhuǎn)動軸;(2)涂油細(xì)磨,提高球鉸表面圓順光滑度。4.2牽引索轉(zhuǎn)體安裝及測量系統(tǒng)設(shè)計轉(zhuǎn)動系統(tǒng)由牽引及助推系統(tǒng)、防過轉(zhuǎn)及微調(diào)系統(tǒng)、測量系統(tǒng)等構(gòu)成。轉(zhuǎn)動牽引系統(tǒng)宜采用全液壓、自動、連續(xù)運(yùn)行系統(tǒng),以達(dá)到大動力、高穩(wěn)定性的目標(biāo)。一般上轉(zhuǎn)盤設(shè)置兩束牽引索,逐根順次沿著既定索道排列纏繞3/4圈以后穿過千斤頂。牽引索固定端在上轉(zhuǎn)盤預(yù)埋件上,用千斤頂對鋼絞線預(yù)緊,使同一束牽引索各鋼絞線持力基本一致。牽引索安裝完到使用期間注意保護(hù),防止電焊打傷或電流通過,防潮防淋避免銹蝕。微調(diào)系統(tǒng)在轉(zhuǎn)體過程中發(fā)生偏位超標(biāo)時,用微調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,以使轉(zhuǎn)體繼續(xù);在轉(zhuǎn)體完成后,利用微調(diào)系統(tǒng)將相關(guān)技術(shù)參數(shù)調(diào)整到允許范圍內(nèi)。微調(diào)系統(tǒng)包括軸線微調(diào)及標(biāo)高微調(diào)。測量系統(tǒng)通過在轉(zhuǎn)體上布置監(jiān)控點(diǎn),對轉(zhuǎn)體過程中進(jìn)行位置測量,及時動態(tài)反應(yīng)轉(zhuǎn)體狀態(tài),為轉(zhuǎn)體提供數(shù)據(jù)支持。在轉(zhuǎn)體就位后進(jìn)行測量,保證結(jié)構(gòu)精度。助推系統(tǒng)對轉(zhuǎn)動有較大幫助,可降低對牽引設(shè)備的要求,而且穩(wěn)定性較好。防過轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要是為了控制轉(zhuǎn)體軸線偏差。4.3回轉(zhuǎn)體稱重試驗(yàn)轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵構(gòu)件就是承載整個轉(zhuǎn)動體質(zhì)量的轉(zhuǎn)動球鉸,而轉(zhuǎn)動球鉸摩擦系數(shù)的大小直接影響著轉(zhuǎn)體時所需牽引力矩的大小。在施工支架完全拆除后以及在轉(zhuǎn)體過程中,轉(zhuǎn)動體的自平衡或配重平衡又對施工過程的安全性起著至關(guān)重要的作用。轉(zhuǎn)體橋梁在沿梁軸線的豎平面內(nèi),由于球鉸體系的制作安裝誤差和梁體質(zhì)量分布差異以及預(yù)應(yīng)力張拉的程度差異,可能導(dǎo)致橋墩兩側(cè)懸臂梁段質(zhì)量分布不同以及剛度不同,從而產(chǎn)生不平衡力矩。為了保證橋梁轉(zhuǎn)體的順利進(jìn)行,及時為大橋轉(zhuǎn)體階段的指揮和決策提供依據(jù),有必要在轉(zhuǎn)體前進(jìn)行轉(zhuǎn)動體稱重試驗(yàn),測試轉(zhuǎn)動體部分的不平衡力矩、偏心距、摩阻力矩及摩擦系數(shù)。轉(zhuǎn)體前施工準(zhǔn)備的主要流程歸納如下:①解除臨時固結(jié)措施,確定是否需要進(jìn)行稱重試驗(yàn);②通過稱重試驗(yàn),確定轉(zhuǎn)動體縱向不平衡力矩、偏心距、球鉸摩阻力矩及摩擦系數(shù);③根據(jù)稱重試驗(yàn)結(jié)果,完成配重方案;④球鉸試轉(zhuǎn)。4.4旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性控制轉(zhuǎn)體橋梁的穩(wěn)定性控制包括兩方面:一是轉(zhuǎn)動體的傾覆穩(wěn)定性控制;一是拱肋屈曲穩(wěn)定性控制。(1)轉(zhuǎn)動體稱重試驗(yàn)在施工支架完全拆除后及在轉(zhuǎn)體過程中,轉(zhuǎn)動體的自平衡或配重平衡對施工過程的安全性起著至關(guān)重要的作用。施工支架拆除后,轉(zhuǎn)動體的平衡體系將出現(xiàn)下列兩種情況中的一種:轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩小于轉(zhuǎn)動體不平衡力矩;轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩大于轉(zhuǎn)動體不平衡力矩。當(dāng)轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩小于轉(zhuǎn)動體不平衡力矩時,意味著支架拆除后,轉(zhuǎn)動體部分在自身的不平衡力矩作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動;當(dāng)轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩大于轉(zhuǎn)動體不平衡力矩時,意味著支架拆除后,轉(zhuǎn)動體部分在自身的不平衡力矩作用下不能發(fā)生轉(zhuǎn)動。為了保證橋梁轉(zhuǎn)動體形成整體后拆架過程中的安全和轉(zhuǎn)體過程的順利進(jìn)行,及時為大橋轉(zhuǎn)體階段的指揮和決策提供依據(jù),有必要在轉(zhuǎn)體前進(jìn)行轉(zhuǎn)動體稱重試驗(yàn),測試轉(zhuǎn)動體部分的不平衡力矩、偏心距、摩阻力矩及靜摩擦系數(shù)。所以,在橋梁轉(zhuǎn)體施工中,尤其是在轉(zhuǎn)體重達(dá)萬噸以上的橋梁施工中,為了確保轉(zhuǎn)體過程的安全性,及時為大橋轉(zhuǎn)體階段的指揮和決策提供依據(jù),有必要在轉(zhuǎn)體前對轉(zhuǎn)動體部分的不平衡力矩進(jìn)行測試。(2)轉(zhuǎn)體橋施工安全風(fēng)險分析拱肋的穩(wěn)定性一向都是拱橋施工中的關(guān)鍵技術(shù)問題,而當(dāng)采用轉(zhuǎn)體施工,這個問題又進(jìn)一步被強(qiáng)調(diào)。長期以來,對拱的穩(wěn)定性研究都只限于光滑的理想拱軸線(圓弧拱、拋物線拱或懸鏈線拱)的狀態(tài),而實(shí)際上理想拱軸線在拱橋的施工過程中幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。轉(zhuǎn)體橋?yàn)榱藢?shí)現(xiàn)自重輕,施工方便,往往采用薄壁結(jié)構(gòu),從而使得橋梁整體在轉(zhuǎn)動過程中和二期荷載施加過程中的穩(wěn)定安全問題顯得突出。特別是對鋼箱薄壁截面拱肋,主拱在合龍前后容易發(fā)生加勁肋板及側(cè)板的局部屈曲,合龍后的二期混凝土澆筑時,由于剛澆筑的混凝土沒有任何承載力,純粹以自重荷載的形式施加在薄壁箱形拱圈上,加之轉(zhuǎn)體橋施工應(yīng)用范圍主要在高山深澗之中,無法做有效支架。這些不利因素導(dǎo)致二期混凝土加載過程中,橋梁可能發(fā)生平面外屈曲。實(shí)際施工中,拱肋穩(wěn)定性可以通過計算和施工監(jiān)控來保證。首先,要通過有限