转体施工法一般适用于单孔或三孔拱桥的施工。其基本原理：将拱圈或整个上部结构分为两个半跨，分别在河流两岸利用地形或简单支架现浇或预制装配，然后利用机具设备和动力装置将两半跨拱体转动至桥轴线位置（或设计标高），合龙成拱。采用转体法施工拱桥的特点：结构合理，受力明确，节省施工用材，减少安装架设工序，将复杂的、技术性强的水上高空作业变为岸边陆上作业，施工速度快，不但施工安全、质量可靠，而且在通航河道或车辆通行频繁的跨线立交桥的施工中可不干扰交通、不间断通航、减少对环境的损害、减少施工费用和机具设备，是具有良好的技术经济效益和社会效益的桥梁施工方法之一。

转体可以采用平面转体、竖向转体或平竖结合转体方法，目前已应用在拱桥、桁架拱、T形刚构桥、斜拉桥、斜腿刚构桥等不同桥型的上部结构施工中。

1.平面转体

平面转体适用于深谷、河岸较陡峭、预制场地狭窄或无法采用现浇或吊装的施工现场。

在桥墩、桥台的上、下游两侧利用山坡地形向河岸方向与桥轴线呈一定角度搭设拱架，在拱架上现浇拱箱（肋）或组拼箱段以完成1/2跨拱，其拱顶标高与设计标高相同（应设置预留高度）。利用转动体系，将两岸拱箱（肋）相继旋转，合龙就位。要使拱箱（肋）平衡稳定旋转就位，拱箱的平衡是关键，使拱箱旋转平衡有如下方法。

（1）有平衡重转体：拱箱（肋）在平转中利用扣索悬扣于桥台上，在桥台后（或拱体的另一端）要加平衡重，用以平衡拱箱（肋）的重量，以达到平稳转体。平衡重一般是通过计算利用桥台污工或在桥台配置一定重物（条块石或其他重物），待拱箱（肋）合龙，转动体系封固后再拆除配重。

（2）无平衡重转体：由锚旋、尾管、水平撑、锚梁、斜锚索组成的锚固体系来取代转体所需的平衡重，这种转体方法不需要利用（或少利用）桥墩、桥台圬工或配重。

2.竖向转体

竖向转体适用于桥址地势平坦，桥孔下无水或水浅的工况。在桥孔的两端桥墩、桥台处，从拱座开始顺桥向各搭设半孔拱架，在其上现浇或组拼拱箱（肋或钢管肋），利用敷设在两岸桥台（墩）上的扣索［扣索一端系在拱顶端，另一端通过桥台（墩）顶进入卷扬机）］，先收紧一端扣索，拱箱（肋）即以拱座铰为中心，竖直旋转，使拱顶达到设计标高，用同样的方法收紧另一端扣索合龙。

竖向转体方法视拱箱（肋）预制（或现浇）的方式不同分为以下两种。

（1）俯卧预制后向上转体。

（2）竖直向上预制后再向下转体就位：在桥孔或桥墩、桥台上、下游两侧均无搭设拱架进行拱箱（肋）现浇、组拼条件的施工现场，多采用此种方法。其主要原理：从拱座（拱座与拱箱用铰连接）处向上现浇或组拼拱箱（肋），每现浇或组拼一定长度后用临时扣索和风缆将其稳定，用该办法直至拱箱（肋）完成1/2跨。在拱顶设置转体用扣索（其另一面设拉索）及在拱箱（肋）的两侧设顶缆，将1/2跨拱箱（肋）稳定，拆除临时扣索及临时风缆，收紧拉索，放松扣索及风缆，使拱箱（肋）徐徐向下转体。本法适用于钢管劲性骨架拱桁的预制安装。

3.平竖结合转体

由于受到河岸地形条件的限制，拱桥采用转体施工时，可能遇到既不能按设计标高预制半拱，也不可能在桥位竖平面内预制半拱的情况（平原地区的中承式拱桥）。此时，拱体只能在适当位置预制后既平转、又竖转才能就位。这种平竖结合转体的方法与前述基本相似，但其转轴构造较为复杂。当地形、施工条件适合时，混凝土肋拱、刚架拱、钢管混凝土可选用此法施工。

4.有平衡重平面转体施工

有平衡重平面转体施工的特点是转体重量大，施工的关键是转体。要把数百吨重的体系顺利、稳妥地转到设计位置，主要依靠两项措施实现：一是正确的转体设计；二是制作灵活可靠的转体装置，并布设牵引驱动系统。目前国内使用的转体装置有两种，第一种是以聚四氟乙烯滑板作为环道承重转体，第二种是以球面转轴支承辅以滚轮的轴心承重转体。两种都是通过转体实践考验的行之有效的装置。

第一种转体装置利用了聚四氟乙烯材料摩擦系数特别小的物理特性，使转体成为可能。根据试验资料，聚四氟乙烯板之间的静摩擦系数为0.035～0.055，动摩擦系数为0.025～0.032，聚四氟乙烯板与不锈钢板或镀铬钢板之间的摩擦系数比聚四氟乙烯板间的摩擦系数要小，一般静摩擦系数为0.012～0.035，动摩擦系数为0.005～0.025，而且随着正压力的增大而减小。

第二种转体装置是用混凝土球面铰作为轴心承受转动体系重力，四周设保险滚轮，转体设计时要求转动体系的重心落在轴心上。这种装置一方面由于铰顶面涂了润滑剂，减小了牵引阻力；另一方面由于牵引转盘的直径比球铰的直径大许多，而且又用了牵引增力滑轮组，因而转体也是十分方便可靠的。我国桥梁转体施工的实践证明，桥梁转体施工不但理论上是可行的，而且在实际施工中也是容易实现的。

牵引驱动系统通常由卷扬机（绞车）、倒链、滑轮组、普通千斤顶等机具组成。近来又出现了采用自动连续顶推系统作为转体动力设备的实例，其特点是转体能连续、同步、匀速、平稳进行，一次到位，结构紧凑、占地少、施工方便。

转动体系主要由底盘、上盘、背墙、桥体上部构造、锚扣系统、拉杆（或拉索）组成。

（1）拱体预制。

拱体预制应按设计桥型、两岸地形情况，设置适当的支架和模板，并按《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T 3650—2020）的有关规定进行。同时还应注意以下几点。

①充分利用地形，合理布置场地，使拱体转动角度小，支架或模板用料少，易于设置转动装置。

②严格控制拱体各部分标高、尺寸，特别要控制好转盘施工精度。

（2）拱桥的施工。

有平衡重平面转体拱桥的主要施工程序：制作底盘→制作上转盘→试转上转盘到预制轴线位置→浇筑背墙→浇筑主拱圈上部结构→张拉拉杆，使上部结构脱离支架，并且和上转盘、背墙形成一个转动体系，通过配重基本把重心调到轴心处→牵引转动体系，使半拱平面转动合龙→封上、下转盘，夯填桥台背土，封拱顶，松拉杆，实现体系转换。

①制作底盘。底盘设有轴心和环形轨道板，轴心起定位和承重作用。轴心顶面的球面形钢铰上盖要加工精细，使接触面达70%以上。钢铰与钢管焊接时，焊缝要交错间断并辅以降温措施，防止变形。轴心定位要反复核对，轨道板要求高差控制在±1 mm以内。注意板底与混凝土接触密实，不能有空隙。

②制作上转盘。在轨道板上按设计位置放好承重滚轮，滚轮下面垫有2～3 mm厚的小薄铁片，当上转盘一旦转动后即可取出此铁片，这样便可在滚轮与轨道板间形成一个2～3 mm的间隙。这个间隙是保证转动体系的重力压在轴心上而不压在滚轮上的一个重要措施。它还可用来判断滚轮与轨道板接触的松紧程度，便于调整重心。滚轮通过小木盒保护定位后，可用砂模或木模作底模，在滚轮支架顶板面涂抹黄油，在钢球铰上涂抹润滑剂，盖好上铰盖并焊上锚筋，绑扎上转盘钢筋，预留灌封盘混凝土的孔洞，即可浇筑上转盘混凝土。(www.daowen.com)

③布置牵引系统的锚碇及滑轮，试转上转盘。要求主牵引索基本在一个平面内。上转盘混凝土强度达到设计要求后，在上转盘前方或后方配临时平衡重，把上转盘重心调到轴心处，最后牵引上转盘到预制拼装上部构造的轴线位置。这是一次试转，一方面可检查、试验整个转动牵引系统，另一方面也是正式开始预制拼装上部结构前的一道工序。为了使牵引系统能够供正式转体时使用，布置转向轮时，应使其连线通过轴心且与轴心距离相等，这样求得的正式转体时的牵引力也是一对平行力偶。

④浇筑背墙。上转盘试转到上部构造预制轴线位置后即可准备浇筑背墙。背墙往往是一个重量很大的实体，为了使新浇筑背墙与原来的上转盘形成一个整体，必须有一个坚固的背墙模板支架。为了保证墙上部截面的抗剪强度（主要指台帽处背墙的横截面），应尽量避免在此处留施工缝。如一定要留，也应使所留斜面往外倾斜。也可另用竖向预应力来确保该截面的抗剪安全。

⑤浇筑主拱圈上部结构。可利用两岸地形作支架，也可采用扣件式钢管做满堂支架，以节约材料。扣件式钢管能方便地形成所需要的拱底弧形，不必截断钢管，可以重复周转使用。为防止混凝土收缩和支架不均匀沉降产生裂缝，浇半跨主拱圈时应按规范规定留施工缝。主拱圈也可采用简易支架，用预制构件组装的方法制作。

⑥张拉脱架。当主拱圈混凝土达到设计强度后，即可进行安装拉杆钢筋、张拉脱架等工序。为了确保拉杆的安全可靠，要求每根拉杆钢筋都超荷载50%进行试拉。正式张拉前应先张拉背墙的竖向预应力筋，再张拉拉杆。在实际操作中，应反复张拉2次或3次，使各根钢筋受力均匀。为了防止横向失稳，要求两台千斤顶的张拉合力在拱桥轴线位置，不得有偏心。通过张拉，把支撑在支架、滚轮、支墩上的上部结构与上转盘和背墙连接成一个转动体系，最后脱离支撑，形成一个悬空的平衡体系支撑的轴心铰。这是一个十分重要的工序，它将检验转体阶段的设计和施工质量。当拱圈全部脱离支架悬空后，上转盘背墙下的支承钢木楔也陆续松脱，根据楔子与滚轮的松紧程度加片石调整重心，或以千斤顶辅助拆除全部支承楔子，让转动体系悬空静置一天，观测各部分的变形有无异常，并检查牵引体系等，均确认无误后，即可开始转体。

⑦转体合龙。把第一次试转时的牵引绳按相反的方向重新穿索、收紧，即可开始正式转体。为使其平稳转体，控制角速度为0.5 rad/min。当快合龙时，为防止转体超过轴线位置，应采用简易的反向收紧绳索系统，用手拉葫芦拉紧后慢慢放松，并在滚轮前微微松动木楔，徐徐就位。轴线对中以后，接着进行拱顶标高调整，直至符合要求。合龙接口允许相对偏差为±1 cm。在上、下转盘之间用千斤顶能很方便地实现拱顶升降，只是应把前后方向的滚轮先拆除，并在上、下转盘四周用混凝土预制块或钢楔等瞬时合龙措施将其楔紧、楔稳，以保证轴线位置不再变化。拱顶最后的合龙标高应该考虑桥面荷载及混凝土收缩、徐变等因素产生的挠度，并留够预拱度。当合龙温度与设计要求温度偏差3℃或对高程的影响达±1 cm时，应计算温度的影响。轴线与标高调整符合要求后，即可将拱顶钢筋用钢条焊接，以增加稳定性。

⑧封上、下转盘，封拱顶，松拉杆。封盘混凝土的坍落度宜为17～20 cm，且各边应宽出20 cm，要求灌注的混凝土从四周溢流，上下转盘间密实。封盘后接着浇筑桥台后座，当后座达到设计要求的强度后即可选择在夜间气温较低时浇封拱顶接头混凝土，待其达到设计要求后，分批、分级松扣，拆除扣、锚索，实现桥梁体系的转化，完成主拱圈的施工。主拱圈完成后，即可进行常规的拱上建筑施工和桥面铺装。

5.无平衡重平面转体施工

采用有平衡重转体施工方法修建拱桥时，转动体系中的平衡重一般选用桥台背墙，但随着桥梁跨径的增大，需要的平衡重重量急剧增加，不但桥台不需要如此巨大的圬工，而且转体重量太大也增加了转体的困难。与有平衡重转体相比，无平衡重转体施工是把有平衡重转体施工中的拱圈扣索拉力锚在两岸岩体中，从而节省了庞大的平衡重。锚碇拉力由尾索预加应力传给引桥桥面板（或平撑、斜撑），以压力的形式储备。桥面板的压力随着拱箱转体的角度变化而变化，当转体到位时达到最小。这样一来，不仅转体重量可大大减轻，而且设备简单，施工工艺得到简化。虽然施工所需钢材略有增加，但全桥圬工数量大为减少。无平衡重转体施工需要一个强大、牢固的锚碇，因此宜在山区地质条件好或跨越深谷急流处建造大跨桥梁时选用。

根据桥位两岸的地形，无平衡重转体可以把半跨拱圈分为上、下游两个部件，同步对称转体；或分别在上、下游不对称的位置上预制，转体时先转到对称位置，再对称同步转体，以使扣索产生的横向力互相平衡；或直接做成半跨拱体，一次转体合龙。

（1）无平衡重转体系统。

拱桥无平衡重转体施工中采用了锚固体系，利用锚固、转动、位控三大体系构成平衡的转体系统。

（2）无平衡重转体施工的主要内容和工艺。

拱桥无平衡重转体施工的主要内容和工艺如下。

①转动体系施工：a.安装下转轴、转盘及浇筑下环道；b.浇筑转盘混凝土；c.安装拱脚铰、浇筑铰脚混凝土；d.拼装拱体；e.设必要的支架、模板，设置立柱；f.安装扣索；g.安装锚梁、上转轴、轴套、环套。这一部分的施工主要是保证转轴、转盘、轴套、环套的制作安装精度及环道的水平高差精度。转轴与轴套应转动灵活，其配合误差应控制在0.6～1.0 mm，环道上的滑道采用固定式，其平整度应控制在±1 cm以内，并要做好安装完毕到转体前的防护工作。

②锚碇系统施工：a.制作桥轴线上的开口地锚；b.设置斜向洞锚；c.安装轴向、斜向平撑；d.尾索张拉；e.扣索张拉。这一部分的施工对锚碇部分应绝对可靠，以确保安全。尾索张拉在锚块端进行，扣索张拉在拱顶段拱箱内进行。张拉时，要按设计张拉力分级、对称、均衡加力，要密切注意锚碇和拱箱的变形、位移和裂缝，发现异常现象应仔细分析研究，处理后再转入下一道工序，直至拱箱张拉脱架。

③转体施工：a.正式转体前应再次对桥体各部分进行系统、全面的检查，检查通过后方可转体；b.拱箱的转体是靠上、下转轴事先预留的偏心值形成的转动力矩来实现的；c.启动时放松外缆风索，转到距桥轴线约60°时开始收紧内缆风索，索力逐渐增大，但应控制在20 kN以下，如转不动，则应以千斤顶在桥台上顶推马蹄形下转盘；d.为了使缆风索受力角度合理，可设置两个转向滑轮，缆风索的速度，启动时宜为0.5～0.6 m/min，一般行走时宜为0.8～1.0 m/min。

④合龙卸扣施工：a.拱顶合龙后的高差，通过张紧扣索提升拱顶、放松扣索降低拱顶来调整；b.封拱宜选择低温时进行；c.先用8对钢楔楔紧拱顶，焊接主筋、预埋铁件，然后先浇封桥台拱座混凝土，再浇封拱顶接头混凝土；d.当混凝土强度达到设计强度的70%后，即可卸扣索。卸索应对称、均衡、分级进行。

6.拱桥竖向转体施工

当桥位处无水或水很少时，可以将拱肋在桥位处拼装成半跨，然后用扒杆起吊安装。当桥位处水较深时，可以在桥位附近拼装成半跨，浮运至桥轴线位置，再用扒杆起吊安装。

（1）钢管拱肋竖向转体扒杆吊装的计算。

钢管拱肋竖向转体扒杆吊装的工作内容：将中拱分成两个半拱在地面胎架上焊接完成，焊接质量、几何尺寸、拱轴线形等经验收合格后，由竖在两个主墩顶部的两副扒杆分别将其拉起，在空中对接合龙。由于两边拱处地形较高，故边拱拱肋直接由吊车在胎架上拼装就位。扒杆吊装系统设计的主要工作：起吊及平衡系统的计算（含卷扬机、起重索、滑轮平衡梁、吊索、吊扣等）、扒杆的计算、扒杆背索及主地锚的计算、拱脚旋转装置的设置等。

（2）钢管拱肋竖向转体吊装。

①转动体系：由转动铰、提升体系（动滑车组、定滑车组、牵引绳等）、锚固体系（锚索、锚碇等）等组成。

②竖向转体吊装的工作顺序：安装拱肋胎架→安装拱脚旋转装置→安装地锚→安装扒杆及背索→拼装钢管拱肋→安装起吊及平衡系统→起吊两侧半拱→拱肋合龙→拱肋标高调整→焊接合龙接头→拆除扒杆→封固拱脚。

③扒杆安装：为了便于安装，扒杆分段接长，立柱钢管以9m左右为一节，两节之间用法兰连接。安装时先在地面将两根立柱拼装好，用吊车将其底部吊于墩顶扒杆底座上，并用临时轴销锁定，待另一端安装完扒杆顶部横梁后，由吊车抬起扒杆头至一定高度，再改用扒杆背索的卷扬机收紧钢丝绳将扒杆竖起。

④拱肋吊装：起吊采用慢速卷扬机，待拱肋脱离胎架10 cm左右，停机检查各部运转是否正常，并根据对扒杆的受力与变形、钢丝绳的行走、卷扬机的电流变化等情况的观测结果，判断能否正常起吊。当一切正常时，即可进行拱肋竖向转体吊装。拱肋吊装完成后，进行拱肋轴线调整和跨中拱肋接头的焊接。