转体法在铁路桥梁施工中的应用前景
作者:郑晓东
来源:《科学与财富》2016年第16期
摘 要:在公路桥梁施工的过程中,桥梁转体法得到了十分广泛的应用,但是在铁路桥梁施工的过程中,其应用的还不是很多,而随着科学技术的发展,这种技术会在铁路桥梁工程施工中得到应用,这样一来也就使得铁路桥梁施工的质量能够得到十分显著的提升。本文主要分析了转体法在铁路桥梁施工中的应用前景,以供参考和借鉴。 关键词:桥梁施工;铁路桥梁;转体法;施工技术
当前,我国的铁路事业发展水平有了非常显著的提升,同时铁路桥梁的建设和施工也成为一个十分重要的发展趋势,转体法在公路桥梁当中的应用越来越成熟,但是其在铁路桥梁施工中应用还不是十分的普遍,但是,随着科技的进步,这种技术也会在未来的某一天应用在铁路桥梁的施工建设当中。相信其在未来的发展中会有更好的发展前景。 1、桥梁转体施工分析
桥梁转体施工受到了开启桥的启发而出现的一种非常有发展潜力的施工方法,这种方法最开始出现在20世纪的50年代,早期的时候,意大利在上世纪50年代末的时候采用竖转法创建了一座混凝土拱桥,在上世纪70年代的民主德国和奥地利采用平转法修建了一座混凝土材料的拱桥,当前,国外已经有50多座采用转体法修建铁路桥梁,所以其也成为了桥梁建设和发展的一个重要的趋势。
转体法应用到了拱桥的建设和施工中之后,使得这种古老的桥得到了发展,如果站在桥梁受力的角度来说,拱桥在运行的过程中能够十分充分的展现出桥梁自身的抗压性,但是由于施工的过程中必须要设置满堂脚手架,所以会耽误工期,此外还会增加施工的成本投入,所以在应用的范围上并不是很大。在使用了转体法之后,临时设备和材料的用量大幅度下降,造价也明显下降,这样一来也就使得拱桥这种已经很少见的桥梁形式重新回到了人们的视线。 转体法在应用的过程中存在着非常大的优势:首先是施工的过程中,其不需要大量的设备,操作十分的方便,操作的方法也比较容易掌握。其次是这种桥梁自身的造价不是很高,减少了工程的资金投入,可以实现更高的经济效益。在同等的条件下转体法施工和传统的施工方法比较而言,其所采用的材料的数量要少很多。再次是其安全性和可靠性非常强。因为桥跨结构通常在完成所有的工作,高空作业量会明显的降低,安装体系的内力调整的方法比较简单,在工程施工的过程中具有更为明显的安全性,当前还没有出现由于转体施工而产生严重安全事故的实例。最后是其可具有非常强的适应性,转体法所制造的桥梁中类型相对较多,通常有混凝土拱桥、T形钢构桥、斜拉桥、连续梁桥等,这种桥梁形式一方面可以很好的适应高山峡谷
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或者是水流流速相对较高的环境,一方面可以十分有效的满足交通运行的要求,另一方面还能减少客观因素对其产生的各种负面影响。 2、桥梁转体法分析
桥梁转体施工一般来讲就是在岸边的位置设立岸边立架预制半跨桥梁上部的结构,在施工之中,上下转轴偏心值的影响下会使得两个半跨桥梁上部向桥跨转动,在工程建设的过程中采用缆绳对轴转速进行全面的控制,然后再就为合拢。
桥梁转体施工主要可以分为两种形式,一种是愤怒竖转法和平转法,分竖转法在应用的过程中会受到地形因素的影响,所以其应用的范围并不是十分的广泛。平转法通常也可以分成两种方法,一种是负平衡重转体,另外一种是有平衡重转体。在工程施工的过程中不论采用什么样的方法,在加设的过程中都必须要充分的考虑到桥位所处的地形以及工程的具体要求来控制。转动体系的设计中,转体的稳定性是我们必须要重视的问题。 3、转体法在铁路桥梁施工中的应用前景
3.1铁路桥梁的荷载决定了铁路桥梁适合使用转体施工
我们都知道铁路桥梁在运行的过程中需要承受非常大的荷载作用,比如桥梁的竖向活载等,活载的数值越大,就会使得活载所引发的内力所占比例也大大的增加,而活载再桥梁竣工使用之后才能体现出来,因此,铁路桥梁在工程施工的过程中只需要承受恒荷载,这也就代表着铁路桥梁施工的过程中一定要比公路桥梁的安全性要强,所以铁路桥梁施工的过程中可以选择转体法进行建设和施工。
3.2从所有材料的安全储备上来看,其比较适合使用转体法施工
相关部门规定,预应力混凝土公路桥梁在设计中应达到极限状态,其必须要保证荷载效应最为不利的组合设计值不能超过结构的抗力效应设计数值。
结构的抗力效应设计值主要会受到不同材料的极限强度的影响,在相关的规范当中规定,无论是什么样的材料,其保证率的数值都取97.73%,在这样的情况下,设计的时候我们就必须要充分的考虑到安全方面的问题,所以在设计的过程中,我们必须要充分的考虑到结构自身的稳定性和安全性,通常是将材料的极限强度和安全系数做除法,得到的数值就是设计的强度数值。在采用这一强度设计方法的时候,要比容许应力法在应用的过程中主要是按照弹性匀质体力学的方法对结构当中的应力进行适当的调整,也就是说如果结构当中的任何一点应力都要比算出的数值小才能有效的保证材料自身的安全。此外,在铁路桥梁设计和施工的过程中,一定要比其公路桥梁的安全储备更大,所以,铁路桥梁在发展的过程中也比较适合使用转体法进行建设和处理。
3.3转动体系的改进和设备的进步也为该法在铁路桥梁中的使用提供条件
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首先是设置定位中心轴。在对磨心进行设计和制作的过程中,我们必须要保证的一点就是转体体系重心和磨心应该在同一个位置,但是在实际的操作中,误差是必然存在的,额误差会使得结构的受力存在着较大的不均问题,在转体运转的过程中,上下转盘出现了较为明显的偏心错位现象,如果在球形铰中心的位置上设置一个定位中心轴,就能够确保轴产生转动的时候不会出现非常严重的偏心或者是错位的问题。
其次是更新设备。我国桥梁的转体法施工技术具有中国特色:方法巧妙,机具设备简单,容易掌握。随着我国科技事业的发展,其中一些过时的设备必将被现代化先进设备所取代,从而进一步提高转体法施工技术的安全可靠性。
3.4新材料和结构的应用为转体法在铁路桥梁中的应用创造了条件
自重较轻的桥跨结构适于采用转体法施工。用转体法施工的铁路桥梁较少,其原因之一就是在桥型和跨度相同的情况下,铁路桥梁自重比公路桥梁大。采用新材料、新结构和新工艺可以减轻桥跨结构自重,这就为铁路桥梁采用转体法施工创造了有利条件。 4、结语
桥梁转体法在当前的桥梁施工中得到了十分广泛的应用,这种技术在公路桥梁的建设中已经非常的成熟,但是在铁路桥梁方面的应用还需要不断的推广,但是从当前的发展情况来看,这一技术在未来的桥梁建设中具有非常好的发展前景,我们相信,未来转体法在铁路桥梁施工中一定会得到非常广泛的应用,产生较大的经济效益。 参考文献:
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