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1、 1997年6月 第22卷中 南 公 路 工 程 第2期(总第81期) 一种刚架拱桥自平衡转体施工方法张 亮 陈 建 平 曾宪悦(湖南省交通科学研究所,长沙市, 410007) (湖南省交通厅规划办,长沙市, 410011)【摘 要】 桥梁自平衡转体是利用结构自身重量的相互平衡,利用结构的永久配筋部分或全部取代转体施工过程中的临时扣索和背拉,从而最大限度地简化施工工艺,提高施工安全性并降低施工成本的转体施工工艺。结合广东省道1960线改建工程中新寨大桥的设计,介绍了一种刚架拱桥自平衡转体施工方法。【关键词】 刚架拱 自平衡 转体目前,我国大跨度桥梁采用转体施工工 艺越来越多,其主要原因是在合适
2、的地形条 件下,转体施工造价低、 施工设备简单、 施工 质量易控制且安全性能好。传统的转体施工 工艺分两类:其一是无平衡重转体,这种工艺 采用强大的锚固体系平衡转动体的巨大弯 矩,转动设施除转动铰外,必须有一根上下贯 通的轴。转动动力一般来自固定在前端的缆 风索,也可将转动轴设计成略为倾斜,依靠转动体自身重量转动,无须牵引。 这种工艺需要 较多的加工钢材和临时构件,施工控制复杂, 适用于特大跨度桥梁转体施工;其二是有平 衡重转体,适用于跨度小于200 m的桥梁, 需要转体牵引系统,这种工艺又可分为外加平衡重转体和自平衡转体。外加平衡重转体 的主要缺点是需要大量的临时平衡重和部分 临时支架、 临
3、时扣索和背拉;自平衡转体则是 利用结构自身的重量相互平衡,利用结构的 永久配筋部分或全部取代转体过程中临时扣索和背拉,少设或不设临时支架。 这种工艺最 大限度地减少临时设施,因而更加经济,且转 体过程中结构自身稳定性更好,更加安全可 靠。 这是设计和施工双方追求的理想目标,但 往往受地形条件及结构形式的限制而难以实现。 本文结合广东省道1960线改建工程中新 寨大桥的设计介绍一种刚架拱桥自平衡转体 方法。1 新寨大桥简况新寨大桥位于广东省连山壮族瑶族自治 县,跨越一中小型水库,桥位常水位深12 m , 两岸是树木茂盛的山岭,运输条件极差,大型 施工设备难以到位。该桥设计为主跨80 m刚架拱桥,
4、如图1所示,结合桥位地形条件, 拟定为转体施工。考虑到当地缺乏临时平衡 重材料,最后确定采用自平衡转体工艺。图1 新寨大桥结构简图2 新寨大桥转体施工设计特点新寨大桥转体设计有如下特点: (1)转动03收稿日期: 19970416设施采用普通球面铰配平衡脚,见图2。球面图2 转动设施简图铰分上下转盘,上转盘为凹形球面,下转盘为 凸形球面,上下球面相互吻合,其直径为1. 6m ,矢高0. 1 m ,球面铰中心设竖向转轴。平 衡脚由砼制作,滑动端设弧形钢板,平衡脚数 量为每半桥4个。上下转盘间涂四氟粉加黄油作润滑剂,而平衡脚下用钢板做成环道,上 铺四氟板以减小摩擦; (2)采用钢筋砼空心桥 台,空
5、腔内填土以作平衡重; (3)设临时背拉 杆。 背拉材料采用钢铰线,以预应力型式施加 在桥台背墙上。转体结束后背拉材料回收;(4)拱脚设计一次固接; (5)扣索采用7i15 钢绞线,一端用固定端H型锚锚固在第一期 形成的主拱片内,另一端用XM - 7锚锚固 于桥台背墙,初张拉后直接在扣索外浇筑弦 杆砼。转体结合后,扣索永久留在弦杆内,作为弦杆部分预应力砼配筋; (6)行车道系采用 小型微弯板构件,以减轻吊装重量。3 转体施工程序施工程序如下:(1) 基础及上、 下转盘采用常规工艺施工,但要控制上、 下转盘磨合及润滑材料配合 比,以保障转体过程的安全和转动的灵活;(2) 根据现场地势选择合适的角度
6、进行施工放样,使施工支架最少为宜。 浇筑拱片第一期砼及桥台砼,待砼达到一定强度后张 拉临时背拉、 张拉扣索。 扣索张拉索力应严格 控制,以使拱脚弯矩最小为宜。 通过该控制过 程,可免除拱脚先铰支后固接过程,使拱脚固 接更加可靠;(3) 填筑桥台空腔土方并夯实,浇筑弦杆砼,脱架形成转体结构,调整平衡后即可进 行转体;(4) 转体牵引索采用钢绞线,牵引动力采用两台50 t以上千斤顶;(5) 转体合龙后即封铰,台背填土,放松扣索及背拉锚固,随后进行行车道系施工。 采用以上设计方案,整个施工过程可不 配备吊装设备,仅设置极其少量的施工支架, 免除了临时平衡重和临时扣索,主体结构施工在两岸进行,施工工艺简单,转体时已形成 刚度很大的桁架结构,稳定性好,施工安全可 靠。该方法有较强的实用价值。13
