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1、拱橋轉(zhuǎn)體施工一 轉(zhuǎn)體施工的定義及特點(diǎn)轉(zhuǎn)體施工是將拱圈或整個(gè)上部結(jié)構(gòu)分成兩個(gè)半跨,分別在河的兩岸利用地形或簡單支架灌筑或預(yù)制裝配成半拱。然后,利用動力裝置將兩半拱轉(zhuǎn)動至橋軸線位置上或設(shè)計(jì)標(biāo)高合攏成拱轉(zhuǎn)體施工法可減少大量的高空作業(yè),施工安全,并可大幅度的減少對橋下交通的干撓。轉(zhuǎn)體施工法可按轉(zhuǎn)動方向分為三大類:豎向轉(zhuǎn)體、平面轉(zhuǎn)體和平豎結(jié)合轉(zhuǎn)體三種。平轉(zhuǎn)法:1979年我國四川省首創(chuàng)成功二 轉(zhuǎn)體施工基本方法1平衡轉(zhuǎn)動體系轉(zhuǎn)體施工的基本方法將拱圈分為兩個(gè)半跨,分別在兩岸利用地形做簡單支架預(yù)制拱箱(或拼成桁架
2、),利用結(jié)構(gòu)本身及結(jié)構(gòu)用鋼組成扣錨體系,張拉扣索使拱箱(或主桁)脫架,拱箱(或主桁)、平衡重、轉(zhuǎn)盤上板及扣索組成轉(zhuǎn)動體系(其重心通過轉(zhuǎn)軸中心),借助于預(yù)先設(shè)置的具有摩阻系數(shù)很小的環(huán)形滑道.用卷揚(yáng)機(jī)(或千斤頂)牽引,將拱箱轉(zhuǎn)至河中心橋軸線就位合攏2無平衡重轉(zhuǎn)體施工的基本方法無平衡重轉(zhuǎn)體施工工藝,具有三大體系,即錨固體系、轉(zhuǎn)動體系及位控體系錨固體系錨固體系由錨碇、尾索、平撐、錨粱及立柱組成。錨碇設(shè)于引道及邊坡巖層中;錨梁支承于立柱上,兩個(gè)方向的平撐及尾索形成三角形穩(wěn)定機(jī)構(gòu),使上轉(zhuǎn)軸為一確定的固定點(diǎn);
3、拱箱轉(zhuǎn)至任一角度.則錨固體系平衡拱箱扣索力。從而可省去平衡轉(zhuǎn)動體系的龐大平衡圬工轉(zhuǎn)動體系轉(zhuǎn)動體系由上轉(zhuǎn)軸、下轉(zhuǎn)盤、拱箱及扣索組成上轉(zhuǎn)軸由埋于錨梁中的軸套、轉(zhuǎn)軸和環(huán)套組成;扣索一端與環(huán)套相連,另一端與拱箱頂端連接。轉(zhuǎn)軸軸套與環(huán)套間均可轉(zhuǎn)動下轉(zhuǎn)盤為一馬蹄形鋼環(huán),馬蹄形兩端各有一走板.兩個(gè)走板在固定的滑道上滑動,兩走板上方各做一鉸座,拱箱拱腳兩側(cè)各做一鉸.支承于鉸座上,馬蹄轉(zhuǎn)盤卡于下轉(zhuǎn)軸外,下轉(zhuǎn)盤與滑道、下轉(zhuǎn)軸與環(huán)道之間均有摩阻系數(shù)很小的滑道材料.可以轉(zhuǎn)動位控體系上轉(zhuǎn)軸與下轉(zhuǎn)抽間設(shè)有一偏心值e,扣素張
4、拉到設(shè)計(jì)噸位(T)后,拱箱離架,扣索力(T)產(chǎn)生一個(gè)向外的分力(F)。即形成一個(gè)向外自轉(zhuǎn)的力矩(M=Te):因此,必須在拱箱頂端用一纜風(fēng)索將拱頂拉住。用一臺卷揚(yáng)機(jī)放纜風(fēng)素,拱箱即可自動向外轉(zhuǎn)體就位。纜風(fēng)索完全控制了拱箱轉(zhuǎn)體速度與位置,這就是位控體系。3豎向轉(zhuǎn)體為解決平原區(qū)寬坦河流上建橋及拱式館堂建筑的需要,將拱體結(jié)構(gòu)在地面上預(yù)制拼裝,利用橋梁轉(zhuǎn)體施工方法進(jìn)行施工。就已建成的近100多座橋的資料用地形及簡單塔架及錨碇提機(jī)系統(tǒng)(或采用吊機(jī)),將結(jié)構(gòu)向上豎轉(zhuǎn)到設(shè)計(jì)高程,完成主體結(jié)構(gòu)施工,省去龐大的拱架
5、。從而達(dá)到節(jié)約施工用材,大幅度地減少工程造價(jià)除此之外,還可采用滑模施工.豎直澆注主體結(jié)構(gòu),安裝機(jī)錨系統(tǒng),將結(jié)構(gòu)向下豎轉(zhuǎn)至設(shè)計(jì)高程.完成主體結(jié)構(gòu)施工,亦可取得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益豎轉(zhuǎn)法主要用于肋拱橋,拱肋通常在低位澆筑或拼裝,然后向上拉升達(dá)到設(shè)計(jì)位置,再合攏。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(shí)最大,因?yàn)榇藭r(shí)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(shí)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(shí)需在提升索點(diǎn)
6、安置助升千斤頂。豎轉(zhuǎn)施工方案設(shè)計(jì)時(shí),要合理安排豎轉(zhuǎn)體系。索塔高、支架高(拼裝位置高),則水平交角也大,脫架提升力也相對小,但索塔、拼裝支架受力(特別是受壓穩(wěn)定問題)也大,材料用量也多;反之亦然。在豎轉(zhuǎn)過程中,主要要考慮索塔的受力和拱肋的受力,尤其是風(fēng)力的作用。在施工工藝上,豎轉(zhuǎn)鉸的構(gòu)造與安裝精度,索鞍與牽轉(zhuǎn)動力裝置,索塔和錨固系統(tǒng)是保證豎轉(zhuǎn)質(zhì)量、轉(zhuǎn)動順利和安全的關(guān)鍵所在。國內(nèi)的拱橋基本上為無鉸拱,豎轉(zhuǎn)鉸是施工臨時(shí)構(gòu)造,所以,豎轉(zhuǎn)鉸的結(jié)構(gòu)與精度應(yīng)綜合考慮滿足施工要求和降低造價(jià)。跨徑較小時(shí),可采用插
7、銷式,跨徑較大時(shí)可采用滾軸。拉索的牽引系統(tǒng)當(dāng)跨徑較小時(shí),可采用卷揚(yáng)機(jī)牽引;跨徑較大,要求牽引力較大,牽引索也較多時(shí),則應(yīng)采用千斤頂液壓同步系統(tǒng)。三 轉(zhuǎn)體施工設(shè)計(jì)基本原則因地制宜、充分利用地形,減少支架材料應(yīng)用摩阻系數(shù)小的滑道材料及合理的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu),用簡單的設(shè)備將龐大的結(jié)構(gòu)物整體安裝到位充分利用結(jié)構(gòu)本身及結(jié)構(gòu)用鋼作施工設(shè)施,節(jié)約施工用鋼量施工階段結(jié)構(gòu)輕型化(雙曲拱、箱形拱)選擇簡明的結(jié)構(gòu)體系,盡可能利用結(jié)構(gòu)的永久構(gòu)件,少用臨時(shí)構(gòu)件,使施工階段結(jié)構(gòu)簡單、受力明確,內(nèi)力易于控制,確定轉(zhuǎn)動體系安全轉(zhuǎn)體施工
8、的牽引系統(tǒng)盡可能利用橋梁已成基礎(chǔ)做反力支承結(jié)構(gòu),以省去龐大的錨碇設(shè)施平衡轉(zhuǎn)動體系主要計(jì)算項(xiàng)目轉(zhuǎn)動體系重心計(jì)算由于半跨橋梁結(jié)構(gòu)(半跨拱箱、桁架、剛架、斜拉橋等)懇臂較長.應(yīng)利用交界墩,臨時(shí)平衡圬工、轉(zhuǎn)盤上板及邊跨結(jié)構(gòu),將轉(zhuǎn)動體系的重心調(diào)至轉(zhuǎn)盤軸心位置,使轉(zhuǎn)動體系處于完全平衡狀態(tài)。轉(zhuǎn)盤上的交界墩(或塔架)應(yīng)力計(jì)算交界墩(或塔架)在轉(zhuǎn)體過程中.既是平衡重也是體系的重要受力部件,其受力較為復(fù)雜,應(yīng)充分利用平面或空間有限元程序進(jìn)行應(yīng)力分析,以保證轉(zhuǎn)動體系的安全轉(zhuǎn)盤上板是轉(zhuǎn)動體系的主要基礎(chǔ)其構(gòu)造布置及受力狀