1、石家莊市和平路跨鐵路曲線連續(xù)鋼箱梁墩頂轉(zhuǎn)體施工技術(shù)研究研 究 報(bào) 告中鐵十局濟(jì)南鐵路工程有限公司二零一一年三月.目次1工程概況 .31.1鋼箱梁 .31.2下部結(jié)構(gòu) .32總體施工方案 .42.1中心轉(zhuǎn)盤（支座） .42.2縱橫向平衡重 .92.3穩(wěn)定支腿和輔助滑道 .102.4臨時(shí)索塔和斜拉索 .132.5轉(zhuǎn)體動(dòng)力設(shè)備及設(shè)施 .193轉(zhuǎn)體施工工藝 .223.1轉(zhuǎn)體施工工藝流程 .223.2轉(zhuǎn)體操作要點(diǎn) .234轉(zhuǎn)體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析 .304.1現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容 .304.2現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)方案 .304.3監(jiān)測(cè)結(jié)果 .33.1 工程概況石家莊市和平路為市區(qū)北翼東西向的一條主干道，在勝利大街西側(cè)與京廣鐵路

2、交叉，現(xiàn)狀道路為下穿地道形式，交通擁擠，成為和平路交通的瓶頸。為了改善交通條件，設(shè)計(jì)修建和平路高架橋，同時(shí)保留現(xiàn)有地道。和平路高架橋上跨京廣鐵路及規(guī)劃鐵路入地段采用2 跨 64.22m+64.232m連續(xù)鋼箱梁，全長(zhǎng) 128.452m。1.1鋼箱梁2 跨 64.22m+64.232m連續(xù)鋼箱梁位于高架橋p84# p86#墩，處于平曲線內(nèi) : 圓曲線（ r=4500）53.579m，緩和曲線 81m，e=0.729m。p84#p85#跨越機(jī)務(wù)段分叉線2 股，石德下行線，京廣上、下行線，石太下行線，大廠線共 7 股鐵路線（見圖1）。鋼箱梁為單箱多室結(jié)構(gòu)， 單箱頂寬 25.5m，底寬 18.2 18

3、.916m，翼緣板長(zhǎng) 1.6m，支點(diǎn)處梁高3m，跨中梁高2.5m（h/l=1/25.4 ）梁底按折線布置，自中支點(diǎn)向兩側(cè)邊支點(diǎn) 9.5m 范圍內(nèi)直線變化；橋面橫坡自單向坡3%變化至雙向坡 1.5%，按計(jì)算要求設(shè)置預(yù)拱度。鋼箱梁頂板為正交異性橋面板，厚度 14 16mm，在中墩頂局部加厚至 28mm。車行道頂板 u型加勁肋板厚度 8mm；底板厚度 12 18mm，中墩頂局部加厚至 28mm；腹板厚度 1020mm，在施工拉索處局部加厚。橫隔板標(biāo)準(zhǔn)間距 3m，一般橫隔板厚8mm，中墩處加厚至 32mm。1.2下部結(jié)構(gòu)為了保留高架橋下通道，下部結(jié)構(gòu)采用型雙柱式橋墩。立柱為2.0m 2.0m方柱，布置

4、在原有機(jī)動(dòng)車道兩側(cè)的擋墻邊；蓋梁采用平頭蓋梁，主墩（p85#）蓋梁結(jié)合轉(zhuǎn)體施工，中間布置成直徑8.4m 的混凝土圓盤（見圖2）。.圖 2 85# 橋墩立面示意圖( 單位：毫米 )2 總體施工方案及轉(zhuǎn)體體系設(shè)計(jì)2.1總體施工方案1 ）轉(zhuǎn)體方式：和平路高架橋上跨京廣鐵路及規(guī)劃鐵路入地段采取2 跨64.22m+64.232m連續(xù)鋼箱梁。為了不影響鐵路行車，擬對(duì)鋼箱梁采用轉(zhuǎn)體法施工。在橋梁轉(zhuǎn)體施工中，為了保證梁體在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的穩(wěn)定，通常將轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)心（磨盤）的位置選擇在承臺(tái)頂面與橋墩底之間，將墩梁臨時(shí)固結(jié)后使橋墩與梁同步轉(zhuǎn)體到位。本工程中，為了適應(yīng)工程建成后仍保留地面道路的通行要求，橋墩選擇了雙立柱加蓋梁

5、的型結(jié)構(gòu)，兩立柱中心間距14m，跨度較大。如采用傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)體方式，轉(zhuǎn)心面積及整體體積勢(shì)必非常龐大，難以設(shè)置，且影響施工期間的橋下臨時(shí)交通。為此，將本橋的轉(zhuǎn)體轉(zhuǎn)心（轉(zhuǎn)盤）位置選擇在連續(xù)梁梁底與蓋梁之間，即進(jìn)行墩頂轉(zhuǎn)體，目前這種橋梁轉(zhuǎn)體方式在國(guó)內(nèi)尚不多見。2）施工工藝流程：鋼箱梁在既有鐵路線東側(cè)沿鐵路線路方向進(jìn)行預(yù)拼焊接，而后順時(shí)針轉(zhuǎn)體86就位。具體施工工藝流程見圖3.平行鐵路方向一、在支架上拼裝鋼箱梁，安裝輔助塔, 施加平衡重。平行鐵路方向二、安裝輔助索錨固系統(tǒng)，同時(shí)張拉索力，拉索初拉力懸臂側(cè)為400t ，簡(jiǎn)支側(cè)為405t ；平行鐵路方向三、拆除第一步支架平行鐵路方向四、拆除第二步支架.平行鐵路方

6、向五、拆除第三步支架平行鐵路方向六、落架，鋼箱梁手力變形后，安裝轉(zhuǎn)體輔助支腿等轉(zhuǎn)體設(shè)施。道路設(shè)計(jì)中心線試轉(zhuǎn)距離1七、試轉(zhuǎn) 1米，正式轉(zhuǎn)體施工。.圖 3連續(xù)鋼箱梁轉(zhuǎn)體施工工藝流程圖.3）轉(zhuǎn)體體系設(shè)計(jì)概述鋼箱梁轉(zhuǎn)體施工過程中，必須保證橋下鐵路線路的安全運(yùn)營(yíng)，為此，鐵路管理單位經(jīng)論證后，對(duì)鋼箱梁轉(zhuǎn)體施工安全提出要求，即轉(zhuǎn)體過程中必須保證結(jié)構(gòu)縱向抗傾覆安全系數(shù)達(dá)到1.4以上。而鋼箱梁轉(zhuǎn)體時(shí)，跨越鐵路一側(cè)的懸臂段長(zhǎng)度為54.016m，另一側(cè)懸臂段長(zhǎng)度為46.959m，兩側(cè)相差7.057m，存在較大的縱向不平衡力矩，因此需要設(shè)置縱向平衡重（詳見2.3 節(jié)），并采取其它必要措施，在減小縱向不平衡力矩的同時(shí)，

7、提高其縱向穩(wěn)定能力，確保安全系數(shù)達(dá)到要求。提高結(jié)構(gòu)整體縱向穩(wěn)定能力的方法是設(shè)置臨時(shí)索塔和斜拉索對(duì)懸臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行斜拉（詳見2.4節(jié)），同時(shí)在短懸臂端設(shè)置穩(wěn)定支腿及其支撐體系和輔助滑道系統(tǒng)（詳見2.3 節(jié)）。由于鋼箱梁在平面上處于圓曲線加緩和曲線（r=4500m，l=53.579m， l0=81m，e=0.729m）上 , 故整個(gè)結(jié)構(gòu)存在橫橋向的扭矩作用，因此需要設(shè)置橫向平衡重（詳見 2.3 節(jié)），以減小這種扭矩作用，提高轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)的橫向穩(wěn)定性。因采用墩頂轉(zhuǎn)體方式，蓋梁做成直徑8.4m 圓盤形式，故轉(zhuǎn)體動(dòng)力設(shè)備也考慮設(shè)置在墩頂（詳見2.5 節(jié)）。鋼箱梁轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)由中心轉(zhuǎn)盤、平衡重、穩(wěn)定支腿和輔助滑道、臨

8、時(shí)索塔和斜拉索、轉(zhuǎn)體動(dòng)力設(shè)備等組成（見圖4）圖 4轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)立面示意圖( 單位：米 ).2.2中心轉(zhuǎn)盤（支座）中心轉(zhuǎn)盤（支座）采用轉(zhuǎn)盤與永久支座合為一體的特殊型式。下部為鋼制球形中心支座，由下支座板、球面四氟板、球冠鋼襯板、平面四氟板、不銹鋼滑板和上支座板組成；上支座板兼作轉(zhuǎn)盤的底盤，上墊平面四氟板，水平轉(zhuǎn)動(dòng)鋼板與上支座板通過中心定位鋼銷限位，并用螺栓與鋼箱梁底部聯(lián)結(jié)（圖5）。支座設(shè)計(jì)承載能力3000t 。1）鋼箱梁在制造廠內(nèi)加工時(shí)，安裝好帶套筒的支座上墊板。2）在蓋梁頂澆筑支座混凝土，并預(yù)埋好帶螺栓套筒的支座下墊板,3）下墊板與下支座板、上墊板與上支座板均采用六角頭螺栓連接。4）轉(zhuǎn)體前，拆除中

9、心轉(zhuǎn)盤水平鎖定裝置，并擰緊豎向鎖定裝置。5）待轉(zhuǎn)體結(jié)束后，安裝水平轉(zhuǎn)動(dòng)限位裝置，拆除豎向鎖定裝置，使中心轉(zhuǎn)盤變?yōu)橛谰眯灾ё恼９ぷ鳡顟B(tài)。圖 5 中心轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)示意圖注： 1- 水平轉(zhuǎn)動(dòng)鋼板，2- 上支座板， 3- 不銹鋼滑板， 4- 平面四氟板.5- 中心定位鋼銷，6- 球冠鋼襯板，7- 球面四氟板， 8- 下支座板9- 地腳螺栓， 10- 豎向轉(zhuǎn)動(dòng)鎖定裝置，11- 水平轉(zhuǎn)動(dòng)鎖定裝置2.3縱橫向平衡重利用軟件對(duì)連續(xù)鋼箱梁進(jìn)行實(shí)體建模，采用不同的工況進(jìn)行比對(duì)分析，最終確定了合理的平衡重布置方式，計(jì)算分析過程如下：2.3.1 連續(xù)鋼箱梁轉(zhuǎn)體施工的有限元模型石家莊市和平路高架橋2 標(biāo) 84-86#

10、墩連續(xù)鋼箱梁轉(zhuǎn)體施工的有限元模型采用ansys有限元軟件建立。其中的連續(xù)鋼箱梁和轉(zhuǎn)體輔助塔采用shell單元建立，連接鋼箱梁與轉(zhuǎn)體輔助塔的轉(zhuǎn)體施工拉索采用link單元建立。整個(gè)有限元模型共計(jì)劃分單元 89105 個(gè)，節(jié)點(diǎn) 78585 個(gè)。其中 shell單元為 89103 個(gè)，link單元為 2 個(gè)。相關(guān)模型圖如圖6、圖 7、圖 8、圖 9：圖 6 轉(zhuǎn)體施工有限元模型等視圖.圖 7轉(zhuǎn)體施工有限元模型等視圖局部圖 8 轉(zhuǎn)體施工幾何模型局部剖視圖.圖 9 轉(zhuǎn)體施工有限元模型正視圖2.3.2 第一種工況：（簡(jiǎn)支端平衡配重為 160t ，轉(zhuǎn)盤中心處梁頂曲線外側(cè)橫向平衡配重為 73.2 噸時(shí)）表 1轉(zhuǎn)體

11、施工時(shí)支座反力情況列表簡(jiǎn)支端 160噸 , 橫向配重73 噸簡(jiǎn)支端 160 噸 , 橫向配重73.2 噸主墩反力1542.2噸1542.4噸簡(jiǎn)支端東支腿26.24噸26.43噸簡(jiǎn)支端西支腿26.73噸26.53噸合計(jì)1595 噸1595.3噸2.3.3 第二種工況：（簡(jiǎn)支端平衡配重為 180t ，轉(zhuǎn)盤中心處梁頂曲線外側(cè)橫向平衡配重為 73.2 噸時(shí)）表 2轉(zhuǎn)體施工時(shí)支座反力情況列表簡(jiǎn)支端 180噸, 橫向配重73.2 噸主墩反力1543.7噸簡(jiǎn)支端東支腿35.92噸簡(jiǎn)支端西支腿35.69噸合計(jì)1615.4噸2.3.4 第三種工況：（簡(jiǎn)支端平衡配重為 180t ，重心向曲線外側(cè)移 1.8m；轉(zhuǎn)盤

12、中心處梁頂曲線外側(cè)橫向平衡配重為 28 噸時(shí)）.表 3轉(zhuǎn)體施工時(shí)支座反力情況列表簡(jiǎn)支端 180 噸 , 重心向曲線外側(cè)移1.8m, 橫向配重28 噸主墩反力1497.1噸簡(jiǎn)支端東支腿36.2噸簡(jiǎn)支端西支腿36.4噸合計(jì)1570.1噸表 4連續(xù)鋼箱梁轉(zhuǎn)體施工時(shí)支座反力情況列表匯總簡(jiǎn)支端 160 噸簡(jiǎn)支端 160 噸簡(jiǎn)支端 180 噸簡(jiǎn)支端 180 噸，重心東移 1.8m，橫豎向反力橫向 73.2 噸橫向 73.2 噸橫向 73 噸向 28 噸主墩反力1542.2 噸1542.4噸1543.7噸1497.1噸簡(jiǎn)支端東支腿26.24噸26.43噸35.92噸36.2噸簡(jiǎn)支端西支腿26.73噸26.5

13、3噸35.69噸36.4噸合計(jì)1595噸1595.3噸1615.4噸1570.1噸根據(jù)豎向支座反力情況可以看出，通過調(diào)整橫橋向配重和前懸臂端配重的重量，使得連續(xù)鋼箱梁簡(jiǎn)支端東、西兩個(gè)穩(wěn)定支腿處的豎向反力基本相等，反力值既能保證縱橋向的穩(wěn)定性，又可以使穩(wěn)定支腿和轉(zhuǎn)動(dòng)滑道支架滿足強(qiáng)度和剛度要求，這種情況下進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工，結(jié)構(gòu)平穩(wěn)、安全，對(duì)鋼箱梁的轉(zhuǎn)體過程和順利就位有很大幫助。通過上述計(jì)算和結(jié)果的對(duì)比分析，最終確定的縱、橫向平衡重配置方案為：1）縱向平衡重：為滿足縱向抗傾覆系數(shù) 1.4 的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)表 4 計(jì)算結(jié)果，縱向平衡重取 180t ，以道路中心向右側(cè)偏心 1.8m 布置，拉索左右兩側(cè)各設(shè)砂

14、箱一個(gè)，每個(gè) 90t （含砂箱自重）。2）橫向平衡重：由于鋼箱梁結(jié)構(gòu)的平面線形為圓弧加緩和曲線（r=4500m，l=53.579m，l0=81m，e=0.729m） , 故整個(gè)結(jié)構(gòu)存在橫橋向的扭矩作用，根據(jù)表1 計(jì)算結(jié)構(gòu)，取橫向配重 28t 位于 85#墩箱梁頂?shù)缆分行挠覀?cè)7.2m 處，設(shè)砂箱 1 個(gè)，放置水平，底部墊h型鋼找平，并限位加固。2.4穩(wěn)定支腿和輔助滑道2.4.1結(jié)構(gòu)形式.經(jīng)過計(jì)算分析，縱橫向配重施加后，在滿足縱向抗傾覆系數(shù) 1.4 的情況下 , 轉(zhuǎn)體段簡(jiǎn)支端將產(chǎn)生 726kn的豎反力，所以在縱向配重端距中心支座半徑 45m處設(shè)置圓弧形輔助滑道，在對(duì)應(yīng)處的箱梁梁底設(shè)置 2 個(gè)穩(wěn)定支

15、腿，用于支承箱梁在滑道上滑動(dòng)。輔助滑道形式為 700h 型鋼 2 片焊接成箱體，箱體上鋪不銹鋼板，不銹鋼板上涂硅脂潤(rùn)滑劑，以減小摩擦系數(shù)?；腊此讲贾?，支撐滑道的支架采用八三墩及擴(kuò)大基礎(chǔ)布置方式（見圖 10）。穩(wěn)定支腿為鋼板焊接成的箱體，與鋼箱梁梁底板焊接，支腿底部鑲四氟板，放置在滑道頂部。圖 10穩(wěn)定支腿和滑道體系立面圖2.4.2設(shè)計(jì)驗(yàn)算對(duì)滑道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算分析如下：1、計(jì)算荷載滑道支架上承受的荷載為移動(dòng)荷載，具體如圖11 所示：40t40ty4t4tx4t4tz.14.4m.圖 11 移動(dòng)荷載示意圖其中，豎向力 40t 為支點(diǎn)反力，橫向和側(cè)向力均為4t ，為摩擦力。2、計(jì)算模型

16、根據(jù)“轉(zhuǎn)體滑道設(shè)計(jì)圖” ，在 ansys中建立如圖 12、圖 13 所示簡(jiǎn)化計(jì)算模型，建模時(shí)軍用墩柱忽略了綴板作用，截面簡(jiǎn)化為“工”字形截面，截面形狀及特性如圖 14 所示。圖 12 計(jì)算模型.模型中，下部支撐簡(jiǎn)化為鉸支約束。圖 13模型實(shí)體顯示.圖 14軍用墩柱簡(jiǎn)化截面3、計(jì)算結(jié)果（1）豎向約束反力在圖 11 所示移動(dòng)荷載作用下，邊支座的豎向約束反力的變化曲線如圖15 所示。圖 15邊支座豎向反力變化曲線從圖中可以看出：當(dāng)移動(dòng)荷載剛作用到滑道上時(shí)，單個(gè)支座（即滑道h型鋼在支架上的支點(diǎn)）產(chǎn)生最大豎向反力（0.4060e+05）n；當(dāng)移動(dòng)荷載作用到距離單跨滑道端 6.625m 時(shí)，單個(gè)支座產(chǎn)生最

17、大豎向反力2527n。由此可知：荷載移動(dòng)過程中支座不出現(xiàn)上拔力，按照構(gòu)造配置錨固鋼筋即可。建議各支墩下墊梁每端配置6 根 20 錨固鋼筋。（2）梁上跨中彎矩及撓度按圖示連續(xù)梁計(jì)算.當(dāng)移動(dòng)荷載在滑道上移動(dòng)時(shí)，跨中彎矩的變化曲線如圖16 所示。從圖中可以看出：當(dāng)移動(dòng)荷載移動(dòng)到跨中時(shí)，跨中彎矩最大，最大彎矩為：m max0.3096e6n .m梁截面為 2 根 h700*300*13*24 ，由此計(jì)算得：i x2 194606.99389213.98cm4my27.84mpa135mpa由此if max 0.927e 3ml0.0125 m400此時(shí)梁上撓度為：并且滿足設(shè)計(jì)跨中撓度2mm的要求。圖

18、16跨中彎矩變化曲線按簡(jiǎn)支梁計(jì)算軌道支架的最大凈跨為5m，從偏于安全計(jì)，作為簡(jiǎn)支梁計(jì)算。當(dāng)移動(dòng)荷載移動(dòng)到跨中時(shí)，所產(chǎn)生的最大彎矩為：.pl401045m max4500000 n .m4my44.96mpa 135mpamaxi由此計(jì)算得：此時(shí)梁上最大撓度為：pl 340104531.34 mmfmax482.01011389213.9810 848ei滿足設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)跨中撓度 2mm的要求2.5臨時(shí)索塔和斜拉索由于鋼箱梁跨越鐵路懸臂端自由狀態(tài)下懸臂根部截面負(fù)彎矩很大，且梁端撓度過大，為了保證鋼箱梁在轉(zhuǎn)體過程中的自身結(jié)構(gòu)安全以及橋下鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?，必須?duì)鋼箱梁進(jìn)行臨時(shí)斜拉。鋼箱梁兩端各設(shè)1 條

19、斜拉索，上端錨固在中心索塔內(nèi)，下端分別錨固在鋼箱梁端部的耳板銷軸上。85#墩中心處梁頂設(shè)置臨時(shí)鋼箱索塔，高14.5m。輔助塔采用鋼箱結(jié)構(gòu)，縱橋向4m，橫橋向 2m，與鋼箱梁焊接。索塔頂部箱內(nèi)設(shè)張拉槽，千斤頂置于塔內(nèi)，錨具置于箱梁錨墊板后方，張拉力通過耳板銷軸傳遞至箱梁腹板。拉索采用平行鋼絲索， pes冷鑄錨；采用 5000kn張拉千斤頂，千斤頂設(shè)于索塔內(nèi)部，共兩臺(tái)，設(shè)一個(gè)共用操作臺(tái)，以使張拉時(shí)，兩臺(tái)千斤頂聯(lián)動(dòng)同時(shí)張拉。設(shè)計(jì)拉索初拉力懸臂側(cè)為 4000kn，簡(jiǎn)支側(cè)為 4050kn。2.6轉(zhuǎn)體動(dòng)力設(shè)備及設(shè)施在中心轉(zhuǎn)盤移至蓋梁頂部以后，轉(zhuǎn)體動(dòng)力設(shè)施已無法布置在地面上，由于蓋梁已制作成 8.4m 直徑

20、的大圓盤，綜合考慮后將動(dòng)力設(shè)備也布置在蓋梁頂上。在 85#墩蓋梁頂平行對(duì)稱布置 2 個(gè)由鋼板焊接而成，并通過鋼柱預(yù)埋在混凝土內(nèi)的反力架，用于安放連續(xù)張拉千斤頂（圖 17）。由于空間小，且轉(zhuǎn)盤為鋼制， 無法按照傳統(tǒng)方式預(yù)埋纏繞鋼絞線用于轉(zhuǎn)體張拉。但根據(jù)鋼板的可焊性，在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，在距轉(zhuǎn)盤中心 1.75m 處的鋼箱梁底部焊接弧形鋼板用于纏繞 15-7 15.2 鋼絞線，鋼絞線后端采用錨具和夾片固定在箱形固定架上，固定架與鋼箱梁焊接。通過 2 臺(tái)千斤頂張拉鋼絞線，形成力矩，使鋼箱梁轉(zhuǎn)動(dòng)。.圖 17 蓋梁頂轉(zhuǎn)體動(dòng)力平面布置示意圖連續(xù)張拉千斤頂為專用加工，設(shè)置位移傳感器、 壓力傳感器、錨具狀態(tài)傳感

21、器，自動(dòng)化控制，保證轉(zhuǎn)體時(shí)2 臺(tái)千斤頂張拉速度、壓力均保持對(duì)等和同步。2.6.1 轉(zhuǎn)體千斤頂張拉力計(jì)算1) 中心磨盤是面摩擦，穿心千斤頂克服靜摩擦需要的頂力：t12 fgr3d= （ 20.15 1497.5 0.75 ）（ 3 3.5 ）=32.09t 。式中： t牽引力（ kn ）；g轉(zhuǎn)體總重力（ kn ）；取值為 1497.5t。r鉸柱半徑（ m）；取值為 0.75m。d牽引力偶臂（ m）；取值為 3.5m。f摩擦系數(shù)，取靜摩擦系數(shù)為0.15。2）后方支腿處承受荷載約72.6t ，力臂長(zhǎng)度為 45.07m，靜摩擦系數(shù)考慮為0.15 ，穿心千斤頂對(duì)中心的力臂為1.75m，穿心千斤頂需要的頂

22、力：.t2=72.6*0.15*45.07/1.75*2=140.23t。3）穿心千斤頂啟動(dòng)需要的頂力：t=t1+t2=172.32t。3）設(shè)備選擇鋼箱梁轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力依靠?jī)膳_(tái)對(duì)稱布置聯(lián)動(dòng)的300t 連續(xù)張拉千斤頂張拉鋼絞線施加。穿心千斤頂?shù)墓πО?0%考慮，所以 300t 千斤頂能達(dá)到 240t 的張拉力。連續(xù)張拉千斤頂為專用加工，設(shè)置了位移傳感器、壓力傳感器、錨具狀態(tài)傳感器，自動(dòng)化控制，保證轉(zhuǎn)體時(shí)2 臺(tái)千斤頂張拉速度、壓力均保持對(duì)等和同步。2.6.2 千斤頂反力架局部加勁驗(yàn)算1）模型參照反力架局部加勁圖紙，反力架加勁計(jì)算模型如下：圖 18 千斤頂反力架局部加勁計(jì)算模型2）邊界條件與荷載底邊與底

23、板焊接，故底邊限制三個(gè)方向自由度；荷載按照300t 最不利荷載情況考慮，采用均布荷載作用于錨頭處。3）計(jì)算結(jié)果a、變形：最大位移為0.572mm，滿足結(jié)構(gòu)變形條件要求。.b、應(yīng)力：錨頭最大局部應(yīng)力221mpa；錨頭加勁中間兩個(gè)豎向加勁最大局部應(yīng)力 274mpa；錨頭后側(cè)加勁最大應(yīng)力 107mpa。考慮局部應(yīng)力條件下，錨頭加勁中間兩個(gè)豎向加勁受力最大，采用較厚鋼板，鋼材選用 16mn鋼，其他鋼材選用 a3 鋼，滿足規(guī)范要求。2.6.3 鋼絞線纏繞弧形加勁板驗(yàn)算1）計(jì)算模型圖 19 弧形板局部加勁計(jì)算模型2）邊界條件與荷載底邊與箱梁底板焊接，故底邊限制三個(gè)方向自由度；荷載按照300t最不利荷載情況

24、考慮，采用均布荷載作用于高度295mm處。3）計(jì)算結(jié)果a、變形：最大位移為0.91mm，滿足結(jié)構(gòu)變形條件要求。b、應(yīng)力：弧形板最大應(yīng)力203mpa；加勁除局部應(yīng)力點(diǎn)超過205mpa外，大部分區(qū)域應(yīng)力小于 205mpa，滿足應(yīng)力要求。3 轉(zhuǎn)體施工工藝3.1轉(zhuǎn)體施工工藝流程.主墩施工箱梁工廠制作箱梁拼焊支架搭設(shè)中心支座安裝箱梁運(yùn)輸后方滑道支架搭設(shè)箱梁現(xiàn)場(chǎng)拼焊后拼段支架搭設(shè)平衡重施加箱梁斜拉動(dòng)力設(shè)施安裝箱梁落架箱梁調(diào)平衡試轉(zhuǎn)體后拼段施工轉(zhuǎn)體懸臂端頂升轉(zhuǎn)體設(shè)施拆除1m 合龍段施工圖 20 箱梁轉(zhuǎn)體施工工藝流程圖3.2轉(zhuǎn)體操作要點(diǎn)3.2.1 箱梁工廠制作鋼箱梁分段、分片在廠內(nèi)加工，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行縱橫向拼裝

25、焊接，鋼梁分段、分片位置應(yīng)避開應(yīng)力高峰區(qū)。1）鋼箱梁縱向共分為13 段，其中轉(zhuǎn)體部分為6 段（圖 21）。2）5 個(gè)較長(zhǎng)段橫向分為6 片（圖 22）。3）中心支座段橫向分3 片。.4）箱梁工廠制作時(shí)，同時(shí)焊接安裝好帶套筒的支座上墊板、弧形圍板、后方支腿及連接斜拉索的耳板。5）最大吊重（中心支座段中片）74t ，高 20m。圖 21 鋼梁縱向分段示意圖圖 22 鋼梁橫向分片示意圖3.2.2箱梁拼焊支架搭設(shè)1）箱梁現(xiàn)場(chǎng)拼裝焊接支架。 根據(jù)鋼箱梁轉(zhuǎn)體部分工廠制作分6 片、6 段的情況，搭設(shè) 7 排拼焊支架。 7#支架利用輔助滑道 , 需再搭設(shè) 6 排支架。2）1#6#支架采用八三式軍用鋼支墩，頂部鋪

26、設(shè)六四式軍用梁，軍用梁頂部采用鋼枕分配梁作焊接平臺(tái)。支墩下設(shè)c20混凝土基礎(chǔ)。3）支架應(yīng)進(jìn)行各種工況情況下的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性檢算。4）在六四梁頂部繼續(xù)搭設(shè)鋼結(jié)構(gòu)拼焊胎架，胎架頂部通過砂箱來調(diào)整鋼箱梁的標(biāo)高及預(yù)拱度。.見圖 23。圖 23 箱梁焊接拼裝支架示意圖3.2.3 中心支座（轉(zhuǎn)盤）安裝1）安裝前，先在蓋梁頂澆筑支座混凝土，并預(yù)埋好帶螺栓套筒的下墊板。位置必須準(zhǔn)確，安裝水平。2）在鋼箱梁拼焊前，安裝中心支座。中心支座下墊板與下支座板采用六角頭螺栓連接。3）拆除水平轉(zhuǎn)動(dòng)鎖定裝置，并擰緊豎向鎖定裝置。將轉(zhuǎn)動(dòng)鋼板旋動(dòng)86，使其與鋼箱梁預(yù)拼方向一致。4）吊裝中心支座梁片，精確對(duì)位，支座上墊板與轉(zhuǎn)

27、動(dòng)鋼板用螺栓連接。5）安裝水平轉(zhuǎn)動(dòng)鎖定裝置。6）預(yù)吊裝兩個(gè)邊支座到位，以減少以后吊裝的難度。3.2.4箱梁現(xiàn)場(chǎng)拼裝焊接廠內(nèi)分段、分片焊接好的箱梁采用大件運(yùn)輸車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，利用500t 吊車吊至拼裝支架上拼裝、焊接。1）在中心支座安裝合格，并將轉(zhuǎn)動(dòng)鋼板逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)86后，吊裝中心支座梁片，精確對(duì)位，使其與轉(zhuǎn)動(dòng)座板對(duì)中，將鋼箱梁下落，中心支座受力，檢查合.格后，用螺栓與轉(zhuǎn)動(dòng)鋼板連接，再將轉(zhuǎn)動(dòng)鋼板與上座板臨時(shí)鎖定。然后，向兩側(cè)逐片拼焊，完成中間節(jié)段。2）依次吊裝中心支座段各梁片，調(diào)整合格后焊接。3）由支座向兩側(cè)、由里向外逐步展開，依次吊裝其他各段梁片，調(diào)整合格后焊接。4）全部梁段拼裝焊接后，調(diào)整

28、預(yù)拱度合格，焊接各梁段成整體，全面檢查合格。5）全部焊縫必須 100%探傷，合格率必須達(dá)到100%。3.2.5穩(wěn)定支腿和滑道安裝1）穩(wěn)定支腿為鋼板焊接成的箱體，間距14.4m，距轉(zhuǎn)盤中心徑向距離45m，在箱梁工廠制作時(shí)，與鋼箱梁焊接，支腿底部鑲四氟板。2）下滑道形式為 2 片 700h型鋼焊接成的箱體，上鋪不銹鋼板?；腊此讲贾?，支架采用八三墩及擴(kuò)大基礎(chǔ)布置方式。滑道在箱梁拼裝前完成支承箱梁部分，其余部分在落架前施工完畢。3.2.6平衡重施加1）縱向平衡重。為滿足縱向抗傾覆系數(shù)1.4的設(shè)計(jì)要求，經(jīng)計(jì)算，縱向平衡重為 180t ，以道路中心向右側(cè)偏心1.8m 布置，拉索左右兩側(cè)各設(shè)砂箱一個(gè)，每

29、個(gè)90t （含砂箱自重）。2）橫向平衡重。由于鋼箱梁結(jié)構(gòu)的平面線形為圓弧加緩和曲線（r=4500m，l=53.579m，l0=81m，e=0.729m） , 故整個(gè)結(jié)構(gòu)存在橫橋向的扭矩作用，經(jīng)計(jì)算，需橫向配重 30t ，位于 85#墩箱梁頂?shù)缆分行挠覀?cè) 7.2m 處，設(shè)砂箱 1 個(gè)，放置水平，底部墊 h型鋼找平，并限位加固。3）縱、橫向平衡重在箱梁斜拉前施加，位置、重量一定要準(zhǔn)確。且平衡重砂箱底部要采用縱橫 h型鋼抄墊水平，并與鋼箱梁頂焊接加固。3.2.7 鋼箱梁斜拉1）安裝索塔。在 85#墩中心處梁頂設(shè)置臨時(shí)鋼箱索塔，高 14.5m。索塔采用鋼箱結(jié)構(gòu)，縱橋向 4m，橫橋向 2m，與鋼箱梁焊接

30、。2）安裝斜拉索。采用平行鋼絲索，pes冷鑄錨；上端錨固在中心索塔內(nèi)，下端分別錨固在鋼箱梁端部的耳板銷軸上。.3）安裝千斤頂。索塔頂部箱內(nèi)設(shè)張拉槽，千斤頂置于塔內(nèi)，錨具置于箱梁錨墊板后方，張拉力通過耳板銷軸傳遞至箱梁腹板。采用 500t 張拉千斤頂，千斤頂設(shè)于索塔內(nèi)部，共兩臺(tái)，設(shè)一個(gè)共用操作臺(tái)，以使張拉時(shí)，兩臺(tái)千斤頂聯(lián)動(dòng)同時(shí)張拉。4）斜拉索張拉。兩側(cè)對(duì)稱、同步張拉，終拉達(dá)到設(shè)計(jì)要求。3.2.8轉(zhuǎn)體動(dòng)力設(shè)施安裝1）安裝反力架。在 85#蓋梁施工時(shí)，按設(shè)計(jì)施工預(yù)埋件，安裝鋼制反力架。且反力架必須平行、對(duì)稱，標(biāo)高一致。2）安裝張拉設(shè)備。在箱梁落架前，連續(xù)張拉千斤頂安裝在反力架上；安裝位移傳感器、壓力

31、傳感器、錨具狀態(tài)傳感器；安裝自動(dòng)控制柜。保證轉(zhuǎn)體時(shí)兩臺(tái)千斤頂張拉速度、壓力均同步進(jìn)行。3）安裝張拉鋼絞線。在距轉(zhuǎn)盤中心1.75m 處的鋼箱梁底部焊接的弧形鋼板用于纏繞 15-7 15.2 鋼絞線，鋼絞線后端采用錨具和夾片固定在箱形固定架上，固定架與鋼箱梁焊接。4）試運(yùn)行。經(jīng)全面檢查合格，空載試運(yùn)行，再檢查確認(rèn)正常。3.2.9頂升支架施工經(jīng)計(jì)算，轉(zhuǎn)體時(shí)，箱梁懸臂端下?lián)?4cm，所以轉(zhuǎn)體到位后，需要對(duì)懸臂端進(jìn)行頂升。經(jīng)計(jì)算頂升力約需3000kn，采用 2 臺(tái) 2000kn 千斤頂頂升。頂升支架與后拼段支架共用，采用八三式鋼墩，布置于84#墩東側(cè)地道橋橋面上，支架頂面距設(shè)計(jì)梁底標(biāo)高預(yù)留70cm，在箱

32、梁落架前完成。3.2.10鋼箱梁落架1）落架前，在 85#蓋梁頂鋼箱梁橫向用 2 臺(tái) 300t 千斤頂臨時(shí)頂緊，此時(shí)千斤頂內(nèi)缸必須伸出一定的行程。 并搭設(shè)保護(hù)墊木，以增加落架過程中鋼箱梁的穩(wěn)定性，記下此時(shí)內(nèi)缸伸出的長(zhǎng)度，并作為橫向調(diào)平衡的檢驗(yàn)標(biāo)志。2）先落懸臂端支架。 2#、3#、4#排架依次落架，最后1#落架，使懸臂端懸空發(fā)生受力變形。減少另一端支架的壓力，便于落架。3）再落另一端支架。先撤出7#排架（滑道支架）的多余支承，使2 個(gè)后方支腿承受壓力，再 6#、5#依次落架，此時(shí)，鋼箱梁中心由轉(zhuǎn)盤（中心支座）和2 臺(tái)千斤頂、后方 2 個(gè)支腿支承。.4）落架后，由于懸臂端懸空，為防止在外力作用下

33、發(fā)生顫振，需對(duì)懸臂端加保護(hù)支點(diǎn)，因鋼結(jié)構(gòu)在白天陽(yáng)光照射下，懸臂端撓度變化較大，保護(hù)支點(diǎn)應(yīng)采用千斤頂，當(dāng)白天溫度發(fā)生變化時(shí)，利用千斤頂適當(dāng)調(diào)節(jié)高度，消除撓度變化。3.2.11鋼箱梁調(diào)平衡1）后方支腿反力稱重。在施工支架完全拆除后及在轉(zhuǎn)體過程中，轉(zhuǎn)動(dòng)體的自平衡或配重平衡又對(duì)施工過程的安全性起著至關(guān)重要的作用。為了保證橋梁轉(zhuǎn)動(dòng)體形成整體后拆架過程中的安全和轉(zhuǎn)體過程的順利進(jìn)行，及時(shí)為大橋轉(zhuǎn)體階段的指揮和決策提供依據(jù)，有必要在轉(zhuǎn)體前進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)體平衡重稱重試驗(yàn)，及時(shí)提供落架后最終產(chǎn)生的后端支反力。在后方支腿處各方1 臺(tái)千斤頂，每臺(tái)千斤頂上設(shè)置荷重傳感器，測(cè)試試驗(yàn)過程中臨時(shí)支點(diǎn)的支反力值。將鋼箱梁頂起，使支腿

34、脫空，根據(jù)稱重系統(tǒng)顯示的反力大小與計(jì)算值相比較，差值應(yīng)在允許范圍內(nèi)；若超出，則調(diào)整壓重。見圖24。千斤頂及壓力傳感器測(cè)點(diǎn)圖 24千斤頂、壓力傳感器測(cè)點(diǎn)布置圖（單位：mm）于 4 月 13 日 6:06 測(cè)試（已全部落架），西支點(diǎn)支反力： 44t ，東支點(diǎn)支反力：30t2）調(diào)整橫向平衡。轉(zhuǎn)盤中心處橫向2 臺(tái)千斤頂同步、緩慢下落，若同時(shí)脫空，.表明已經(jīng)平衡；若有1 臺(tái)先脫空，則需增減橫向平衡重，使其達(dá)到平衡。此時(shí)，整個(gè)力系轉(zhuǎn)換完成，轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)由后方支腿和中心轉(zhuǎn)盤（中心支座）支承。3.2.12試轉(zhuǎn)體1）建立轉(zhuǎn)體組織、指揮機(jī)構(gòu)。操作、觀測(cè)、檢查人員定崗到位，明確職責(zé)，指揮、應(yīng)答、報(bào)告語(yǔ)言要及時(shí)、清楚、準(zhǔn)

35、確、簡(jiǎn)練，令行禁止。2）試轉(zhuǎn)體前，應(yīng)全面檢查轉(zhuǎn)體設(shè)施、設(shè)備情況，確認(rèn)符合轉(zhuǎn)體要求。清理撤出箱梁上的所有物件。3）轉(zhuǎn)體前，中心轉(zhuǎn)盤拆除水平鎖定裝置。4）轉(zhuǎn)體前，滑道打磨光滑，擦拭干凈，不能有灰塵。試轉(zhuǎn)前按照試轉(zhuǎn)的距離涂抹潤(rùn)滑劑。硅脂潤(rùn)滑劑的涂抹時(shí)間以轉(zhuǎn)體時(shí)間來控制，不能提前涂抹，否則潤(rùn)滑劑長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，表面積累灰塵將造成摩阻系數(shù)增加。5）試轉(zhuǎn)前，千斤頂應(yīng)空載試運(yùn)行，并拉緊鋼絞線。6）轉(zhuǎn)體角速度控制：轉(zhuǎn)體角速度w0.02rad/min ；主梁端部水平線速度v1. 5m/min 。7）操作、觀測(cè)、檢查人員及監(jiān)控人員提前1h 到位，并向指揮報(bào)告。8）在正式轉(zhuǎn)體 24h 前，進(jìn)行試轉(zhuǎn)。試轉(zhuǎn)時(shí)，懸臂端控制在1m以內(nèi)，以不使其離開支架，避免侵入鐵路限界。9）試轉(zhuǎn)時(shí)各專業(yè)組嚴(yán)格按照轉(zhuǎn)體流程進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)操作。10）通過試轉(zhuǎn)，檢驗(yàn)整個(gè)體系在轉(zhuǎn)體過程中是否處于平衡狀態(tài)。監(jiān)控單位測(cè)定的數(shù)據(jù)是否在控制值范圍內(nèi)。千斤頂?shù)膶?shí)際張力是否與計(jì)算理論值吻合。通過實(shí)際張力計(jì)算滑道摩阻系數(shù)是否與理論計(jì)算摩阻系數(shù)相符。11）試轉(zhuǎn)后，仍需對(duì)懸臂端加保護(hù)支點(diǎn)。3.2.13正式轉(zhuǎn)體1）時(shí)間確定。轉(zhuǎn)體宜選擇無雨、風(fēng)力小于5 級(jí)的白天進(jìn)行。但因轉(zhuǎn)體需跨越鐵路，故需向鐵路局申請(qǐng)要點(diǎn)，根據(jù)鐵路運(yùn)輸形勢(shì)，一般批準(zhǔn)在行車密度較小的夜間進(jìn)行。因此，須配備充足的照明設(shè)施。2）正式轉(zhuǎn)體前，應(yīng)再次全面檢查轉(zhuǎn)