球铰支座在大桥转体中的使用

我们所建设的桥梁，有时不得不经过一些铁路或者公路的上空。面对这种的情况，我们又是怎样实现桥梁的成功修建呢？

 早在上世纪40年代，人们便研制出了专门解决这种情况的架桥工艺——桥梁转体施工技术

这种工艺的原理就像挖掘机铲臂随意旋转一样。

它是在铁路两侧的适当的位置，使用简便的支架，先将半桥预制完成，然后在单孔桥的桥台或多孔桥的桥墩上，分别预制一个转动轴心，最后在转动轴心的旋转下，两个半桥转体就可转动到桥位轴线位置，进而合拢成桥。如此一来，障碍上空的作业就转化为岸上或近地面的作业，从而大大降低施工难度，并且避免了不必要的麻烦。

可是轴心以及半桥的质量高达上千吨，我们是怎样稳定转动它们的呢？

其实解决问题的关键，就在于一种特殊的转动支撑系统——球铰支座

它由上转盘和下转盘构成，其中上转盘和轴心以及上部的桥梁相连，而下转盘固定在桥墩底部的基础上。

由物理公式f=摩擦系数xF可知，只要我们用千斤顶对下转盘所施加的拉力，大于下转盘转动时所受的摩擦力f，那么整个下转盘就可以转动起来。但是由于轴心和桥梁加起来的总重量过大，所以目前使用千斤顶是提供不了这么大的拉力的，既然总重量F改变不了，那么我们就可以从摩擦系数下手，为了减少下转盘所受到的摩擦力f，工程人员在下转盘表面涂上了一层，叫做聚四氟乙烯的复合材料，这是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物，它除了拥有极低的摩擦系数，还拥有具有耐寒耐高温的特点，可在-180～260oC长期使用，因此是充当润滑剂的绝佳材料。

那么我们为什么将下转盘设置为球形而非平面呢？

这是因为相对于平面支座来说，球铰支座主要承载垂直面负荷，所以不产生位移，同时球铰支座在上下拉扯时抗水平性好，不容易脱节、脱落，这样一来就能够保证桥梁在旋转过程中可以保持稳定。

自出现以来，桥梁转体施工技术因为大大减少了桥梁建设对地面交通的影响，在全世界得到了广泛应用。