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摘要:现如今,我国经济高速发展,公路建设项目越来越多。在城市化进程不断推进的过程中,一些城市化道路会和一些城市既有铁路发生交叉的情况。为了保证铁路的安全运营和城市道路的运行稳定,需要在跨铁路桥梁施工上采用一种转体施工的方法,对于整体工程质量的保证有着积极意义。基于此,通过对公路跨铁路桥梁转体施工原理和关键技术的分析,提出一定的施工要点,希望给相关人员提供一定借鉴。
关键词:公路;跨铁路;桥梁转体;施工技术
引言
上世纪40年代后,随着城市的发展和交通运输业的上升,人类在公路铁路以及跨度桥的建设工艺方面取得了很大进步。桥梁转体施工技术就是在这一情形下发展起来的。它是一种相对较为成熟的架桥工艺,在长期的发展过程中得到了不断地完善与提升,至今还被建设工作者们使用。
在众多的桥梁无支架施工新工艺中,转体施工的优势是显而易见的。就施工过程来讲,转体施工依据地形选择,可塑性较强,并且施工的设备与装置要简单很多,工序也不繁琐,大大提升了施工的便利性。就安全角度来讲,转体施工既不影响正常的交通运输,又极大地减小了施工难度,在一定程度上是一种安全、可靠、稳定的桥梁无支架工艺。目前,这种转体施工工艺已经在很多跨铁路及跨公路桥中得到应用。
1桥梁转体概念解析及分类
1.1桥梁转体概念解析
桥梁转体技术是在作业期间受到作业环境因素影响,按照桥梁的主体结构在指定位置进行浇筑或者进行拼装,利用转体技术进行作业的一种方法。转体技术的应用,不仅能够使受到环境因素困扰的桥梁工程进行位置转移,同时还能有效的降低工程建设的难度,使桥梁建设转移至恰当的位置进行作业。转体技术能够更好的适应需要跨越铁路、山谷、河流及交通相对密集复杂环境,在结构成型之后,再对桥梁的进行转体,从而达到与图纸进行吻合的目的。在此种作业施工中,现代BIM技术有了用武之地,可以有效模拟整个施工过程当中各个模块和工序的无缝衔接。
1.2转体施工的分类以及组成
在现行技术标准规范下,根据桥梁工程结构与梁体转动方向的不同,可将桥梁转体施工分为竖转型、平转型、竖转和平转结合型等施工方法。其中,不同的施工方法,具有不同的工艺特点与适用条件,需结合桥梁工程实际,考量多方面要素进行选择。随着道路与桥梁工程事业的进步,桥梁转体施工建设出现庞大需求,各类新型技术方法层出不穷,为桥梁工程建设提供了更多选择,并取得了良好的应用效果。
2工艺原理
将一个具有转动能力的轴心放置于桥台上,同时将该轴心作为分界点,所分割出的上部分是具有旋转特性的桥体,所分割的下半部分是不可移动的墩台,在下部支撑的作用下完成上部的旋转。就实际工程而言,在墩身的引导下,可以将来自于桥体的重量传递到上球铰,由于球铰间存在一定数量的四氟乙烯片,因此可以将重量传递至球铰以及承台上。当完成桥体施工后,便可以将砂箱拆除,此时下球铰将承受所有重量,以此为基础进行力学参数的计算,而后方可进行配重。在千斤顶的作用下,位于上转盘的钢绞线将会发挥作用,形成具有水平性质的力偶,进而驱使上转盘,桥梁便可发生转动。转盘处还配备了相应传感器,实现对应变力的监控。
3公路跨铁路桥梁转体施工技术
3.1试转
首先在试转的技术要点上,需要在这一阶段对转体进行较为全面的检测,保证转盘和平衡配重各个环节正常,只有对转体进行一次小范围的试转,这样才能有效确定牵引设备和转体系统能够在施工中稳定运行。并且还要保证各项运行参数处于一种合理的范围以内,并且为了保证梁体不会侵入到铁路限界内部,还可以将试转角度设置为2°。
此外在试转阶段,对于转体结构的整体平稳性还要进行详细的检查,尤其是一些受力部分是否有着裂缝产生情况,更要进行及时的了解。发生一些异常情况以后,应该立即停止试转操作,在知晓原因并且采取相应整改措施以后才能进行后续的试转工作。比如可以在试转阶段根据各项试转参数来进行技术,并且和理论值进行比较,对一些偏差进行及时调整,才能保证试转的顺利进行。
3.2平转法
平转法的转动体系包含3大系统,分别为转动牵引系统、支撑系统、平衡系统。
转动支承系统在平衡传法的施工过程中,是一项关键性的设备,一般包含上转盘与下转盘两个组成部分,上转盘通常起到支撑转动结构的作用,下转盘则适用于和基础相连。上转盘相对于下转盘的转动过程,就能够达到最终转体的目标要求。转动支承系统还应当具备平衡,转体还有承重等多项功能,根据转动支承在具体的操作过程当中所要达到的平衡条件,转动支承可分为磨心支承、撑脚支承与磨心、撑脚共同进行支承这3大类型。
在水平条件下的转体施工过程中,是否进行转动是非常重要的1个技术性问题。通常情况下可以将启动摩擦的系数调整到0.06-0.08之间,为了使启动力得到有效保障,通常会按照0.1的系数进行启动力配置。所以,有效降低摩擦阻力,使得转动力矩效果得到明显改善,如此整体的平整就能够顺利进行下去。传动力通常都着力在上转盘外侧,这样可以方便加大力臂。传动力既可以运用推力,也可以使用拉力。推力一般情况下都会由千斤顶来施加,但是千斤顶行程一般较短,在具体的转动过程当中,千斤顶安装的工作量十分大,为了让平转工序能够连续操作下去,一般单独用千斤顶顶推平转的状况是非常少见的。传动力通常为拉力,如果转动重量较小,一般会用卷扬机来操作,如果转动量很大,通常则会用到牵引千斤顶。有时候还会通过助推千斤顶进行辅助,从而有效降低在启动过程中所遇到的静摩擦阻力以及动摩擦阻力两者间所产生的增量。
3.3竖转法
竖转法在肋拱桥中被广泛的应用,肋拱桥在作业的过程中,由于地势位置较低,需要利用牵引的方式对桥体进行向上拉伸,而在这个过程中就会应用到转体桥技术中的竖转法。众所周知,拉索在最小水平角度进行作业时,其竖向的作用力的分力也是最小。所以,转体桥在进行竖转作业时,脱架拉索所需要应用的索力在此时也是最大的,而且拱肋必须根据自身的结构特点进行调整,使桥梁的主体结构发生转换,从而达到设计的要求。在桥梁工程建设的过程中,要实现桥体的竖向转体,有诸多因素进行会对竖向转体产生作用,因此,在进行转体桥技术应用时,要对设计方案进行深入的分析,对支架高度、水平角度、索塔等诸多因素进行数据分析,并应对外部的天气、温度、风速等环境因素数值进行测算,制定科学稳妥的作业方案。与此同时,还需对竖向转体的外力因素进行思考,从而使桥体转体作业过程变得更加顺畅。竖转铰的结构、精度控制及安装工艺是竖转法应用的关键,所以,要适时加大转铰制作工艺及作业工艺的把控的力度,使转体桥竖转法能够合理有序的实施。
结语
综上所述,公路跨铁路桥梁转体施工作为桥梁建设的重要技术,在实际使用过程中需要对转体原理和转体设备的构成进行深入分析,并且在试转和转体实施过程中都注重一些技术要点,并且采取相应的转体过程保证措施,就可以实现转体平稳施工,推动桥梁建设技术进步。
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