谈桥梁转体施工工艺与关键技术

摘要：随着转体施工工艺的改进，转动构造的磨擦系数逐渐减小，而牵引能力逐步提高。

这套施工工艺逐步被应用在国内斜拉桥和刚构桥施工中，而且应用范围也从山区逐步拓展到

平原地区，特别是跨越线桥的施工。本文对转体施工方法的优点、工作原理、施工方法及关

键技术进行了探讨。

关键词：桥梁转体施工工艺关键技术

中图分类号：K928文献标识码：A

正文：

1转体施工方法的优点

桥梁转体法施工与传统施工方法相比，具有如下优点：①结构合理、受力明确、力学性

能好。②施工所需的机具设备少、工艺简单、操作安全。③支持快速施工，成本投入少。在

同等施工条件下，拱桥应用转体施工工艺施工，无论是经济效益，还是社会效益，都优于搭

架法、悬吊拼装法以及桁架伸臂法等工艺流程。而且在实际应用中，采用转体法施工的某大

桥，其工程造价比采用其他工艺施工时节省了11.5～17.4%。④采用传统施工工艺在高山峡

谷或水深流急的河道上开展跨桥施工，工序繁琐，操作难度大，而且影响正常通航。转体施

工工艺很好的解决了这些问题，而且在城市立交桥或铁路跨线桥施工中的优势更加凸显。

2转体施工工作原理

竖转施工原理是：将桥体从跨中分成两个半跨，在桥轴方向的河床上（组合结构在梁上）

设支架、驳船等预制梁部（拱），在待转桥体的岸端设铰，在桥台或台后临时架设支撑提升

系统，通过卷扬机回收提升牵引绳，将桥体竖转至合拢位置连接合龙，封固转铰，完成竖转

施工。平转转体施工的原理是：将桥体（主要是上部构造）整孔或从跨中分成两个半跨，在

桥位外（横向）利用两岸（侧）地形搭设支架（或设胎）预制。在桥墩（或台）底部设置转

动体系，将待转桥体，通过张拉锚扣体系实现脱架和对于转轴的重力平衡，再以适当动力（卷

扬机、千斤顶等）牵引转盘，将桥体平转至合拢位置，浇筑合拢段接头混凝土，封固转盘，

完成平转施工。平转法主要使用于斜拉桥、刚构梁式桥、钢筋混凝土拱桥和钢管拱桥。竖转

法主要用于钢架拱、混凝土拱肋、钢筋混凝土拱等。

3转体施工方法

3.1平转施工

3.1.1拱式结构的转体

施工拱桥采用转体法施工，大都选择单扣点。扣索力与转体阶段拱推力大致相同，拱肋

内力状态较好，且易于控制。我们在判断结构是否符合设计要求时，通常先对扣索力和拱肋

的几何变形进行观测。扣索张拉分级进行，并分级观测结构内力和挠度，直至拱肋脱架。转

体前需要做的准备工作有三点：①检查转盘和结构各主要受力部位是否存在变形或裂缝现

象；②检查转体牵引系统所用锚具能否正常使用；③将转盘和拱架上的支撑点拆除，转体范

围内不允许有障碍物，以确保有足够转体空间。钢索牵引是常见的转体施工工艺，除此之外

也可以通过千斤顶顶推上下转盘使其转动。应严格控制转速均匀，在转体过程中，避免加速

度导致的冲击力过大。如采用钢索牵引，为避免启动时因冲击过大引发意外事故，所以安全

稳妥的操作步骤应该是先通过千斤顶顶推上下转盘启动，然后通过钢索牵引转动。转体接近

合龙位置时，由观测人员精密观测拱顶轴线，要缓慢减速，转体就置后停止。为避免转盘被

风等推动移位，必须对转盘进行固定。最后封固转盘，也就是将上下盘钢筋和剪力加强设施

联结，浇筑混凝土填封，使桥台整体化。

3.1.2其他桥型的转体施工

钢架桥、斜拉桥等结构本来就是一个完整的悬臂结构，因此没必要再加设扣索。转体施

工，先要结合结构特点配置体系的平衡重，使其形成一个以转轴为中心的转动体系。待转体

到位合龙再逐项完成其他的工序。在此类转体施工中，结构本身也充当了施工设施，在地形、

环境等条件符合施工要求的情况下采用转体施工所带来的经济效益是相当可观的。

3.2竖转施工竖转法

施工工艺流程：安装旋转支座―――搭设拼装支架、塔架，安装扣索、平衡索―――起

吊安装拱肋―――竖转对接―――调整线形―――焊接合龙。对于季节性河流或者河流水深

较浅搭设支架不困难的河流，常采用搭设简单支架组拼和现浇拱肋；而对于通航河流，可采

用工厂制造，浮船浮运至桥轴线上，在拱脚安装转动铰，利用扣索的牵引将结构竖向旋转至

设计标高，跨中合龙完成安装。

3.3竖转与平转相结合的施工

有的桥位处于高山峡谷中，可充分利用峡谷地貌搭设简单支架，运用平转法开展桥体施

工。平转法不适用于地形较平坦，河道宽阔的桥位，因此可将平转法与竖转法有机整合开展

桥体施工。这套施工方案不但丰富了转体施工理论，而且大幅提升了转体施工工艺的应用率。

运用竖转法施工，将以往必须高空拼装拱肋的工序转为在低矮支架上进行，通过平转来跨越

障碍物。该方案主要是拱桥在航道、峡谷、道路两侧预制拼装主、边拱肋，然后用若干同步

千斤顶，借助一系列辅助转体机构，先竖转再平转或先平转再竖转使拱肋在桥轴线上合龙。

4转体施工的关键技术

4.1转动支承系统是转体施工的关键设备转动支承系统分为上、下转盘两大构造。上、

下转盘相对运动促使系统转动。需要注意的是，转体支承体系应兼顾转体、承重、平衡等多

项功能。主要由上转盘、下转盘、球铰、环道等组成，承重系统的核心结构是球铰。上转盘

是承重的主要结构，其上设有防止梁体倾覆的撑脚；下转盘设有环道和助推反力座。转动系

统构造形式之一见图1。

4.2转动牵引系统是转动施工能否成功的关键技术

转动牵引系统由牵引力与摩擦阻力两个因素决定，所以提高转动力矩，减小摩擦阻力是

保证转动顺利实施的两个关键。通常将启动摩擦系数设定在0.06-0.08之间，转动力通常

设定在上转盘的外侧，以获得较大的力臂。

顶推牵引系统由千斤顶、液压站及主控台等三部分组成。其主要特点是能够实现多台千

斤顶同步不间断匀速顶进牵引结构旋转到位，以主控台保证同步加压。本系统兼具自动和手

动控制功能，手动控制主要用于各千斤顶位置调试和距离运动，自动控制作为主要功能用于

正常工作过程。一般采用2台连续千斤顶，同步牵引缠绕于转盘上直径7*15mm钢绞线，形

成水平转动的纯力偶。必要时在启动过程可设助力顶推千斤顶，保证转体启动动力。将调试

好的动力系统设备运到工地进行对位安装后，往泵站油箱内注满专用液压油，正确连接油路

和电路，重新进行系统调试，使动力系统运行的同步性和连续性达到最佳状态。

4.3平衡系统是转动施工中需要解决的关键问题

对于转体结构在轴线方向基本对称的结构，一般以桥墩中心为转动中心，为使重心降低，

通常将转盘设在墩底。对于非对称结构，分为有平衡重和无平衡重两种方法。无平衡重实际

是通过背索来实现平衡的。

平衡系统主要由桥梁本身的墩台身、上部结构和平衡荷载构成。桥梁的墩台身、上部结

构在支架上施工成整体结构。平衡重主要为压重块，以保证转体施工时相对转铰平衡。

5.桥梁转体施工中需要注意的事项

桥梁转体对施工精度的控制要求很高，包括设备安装精度、施工测量精度、转体就位精

度等多方面，同时对施工工艺、施工队伍的素质以及整体水平也有很高的要求。这些都是进

行桥梁进行顺利转体的基础。

桥梁转体中的关键部位是球铰部分，所以球铰制作和安装都有特殊的要求，一般球铰的

制作都是找专业单位进行制作加工，球铰的安装必须满足以下精度要求:①球铰安装顶口务

必水平，其顶面任两点误差≯1mm；②球铰转动中心务必位于设计位置，其误差：顺桥向±

1mm，横桥向±1.5mm。滑道顶面相对高差≯2mm，局部高差不大于≯0.5mm。

转体滑道安装精度控制是确保转体平稳进行的关键。转体过程中撑脚通过四氟滑板将T

构偏载作用于滑道上，滑道是否平整，直接关系到转体过程中T构的稳定性及转体牵引力的

平稳性。滑道钢板经检查任意点相对高差不大于2mm，顶面局部平整度不大于0.5mm。采用

3mm的不锈钢板做为滑道顶面，铺设完成后的不锈钢板任意点相对高差不大于2mm。转体过

程中的监控和量测是转体能否顺利就位的基础和关键，如加强对箱梁两端高程变化的监测、

对应力的监测、对转盘环道四氟走板的观察等。对于高墩来说，球铰及撑脚的细微变化都会

导致箱梁两端的剧烈反应，加强对转体T构转体过程中的姿态进行监控，是保证转体顺利就

位的前提和必要条件。

做好安全防范工作，虽然说桥梁转体的技术现在已经比较成熟，但是在转体前必须做好

可能出现问题的处理方案，并做好相应准备工作。

5结束语

运用转体施工法开展桥体施工，不仅结构合理、受力明确，而且能在不影响交通和工程

质量的前提下节省建材，提高作业效率，在桥梁建设中大量推广应用，今后也必将在我国桥

梁建设中取得更好的经济效益和社会效益。在施工中，应不断总结施工经验，更好的保证转

体施工桥梁的质量。

参考文献：

[1]李平.京沪高铁大跨度钢箱拱桥转体施工控制分析[J].华南工程技术，2011（10）.

[2]方同晓.浅析悬臂灌浇筑法在混凝土连续梁桥施工中的应用[J].桥梁工程，2010（7）.

[3]张明.桥梁转体施工[J].山东科技，2009，7.