桥梁转体施工技术研究

２　０　Ｉ　６年第１期　摘要：桥梁转体法施工技术特别是水平转体法施工，因在跨越铁路、公路、航道时可以最大限度地减少对　正常交通运输的干扰，故而得到了运营管理部门的青睐，在跨越繁忙交通线路与航道的桥梁施工中得到逐步推　广，取得了诸多创新成果，丰富和发展了桥梁转体法特别是水平转体法的施工技术。武汉铁路局管内自２０１１　年以来，成功实施了武成城际铁路跨京广高速铁路特大桥转体、武汉市姑嫂树路上跨铁路桥转体、梅家山立　交上跨铁路桥转体、大花岭货场下行疏解线特大桥上跨京广线转体、汉西至新墩联络线跨四线桥梁转体、长　丰大道立交上跨铁路桥梁转体等六次大型转体施Ｚ－．。其中姑嫂树路上跨铁路立交桥转体为国内转体重量最大　的预应力混凝土连续梁桥（转体重量１７３００吨、桥面宽度３２米），该桥转体重量亚洲第一，世界第二。为武　汉局组织桥梁转体施工积累了丰富的经验。　关键词：桥梁；转体；施工；技术；研究　中图分类号：Ｕ４４５．４６５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１　６７４—２４２７（２０１　６）０１—００１　２—０７　桥梁转体法施工始于２０世纪五十年代，最先　出现的是竖转法。平转法（水平转体法的简称）于　１９７６年首次在奥地利维也纳的多瑙河运河桥上应用　（世界上最早应用平转法），此后平转法在法国、德国、　日本、比利时等国家得到应用。国内转体施＿丁研究　始于１９７５年对拱桥转体施工工艺的研究。１９７７年首　次在四川Ｉ省遂宁县首创拱桥使用四氟板平面转体施　工，首次采用平转法施工建成７０ｍ跨径箱肋拱桥，　转体重量达１２００吨。自１９７７年以后，桥梁转体施　工方法得到了长足的发展，转体重量由千吨级上升　先预制两个半孑Ｌ桥跨结构，在桥墩或桥台上旋转就　位跨中合龙的施丁方法。　１．２分类　１．２．１　《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（ＣＪＪ　２－２００８），将桥梁转体施工分为平转和竖转两种方法，　其中平转施工又可分有平衡重平转和无平衡重平转。　１．２．２　《公路桥涵施工技术规范》（ＪＴＪ　０４１—２０００　及２０１１），可分为平转、竖转、平转加竖转，平转　又分有平衡重和无平衡重两种方法。　１．２．３　《铁路桥涵施工规范》（ＴＢ１０２０３—２００２），　分为有平衡重平转、无平衡重平转、竖转施工。　１．３特点　到万吨级，转体工艺由有平衡重转体发展到无平衡　重转体，转体方式由平转发展到竖转加平转施工，　转体桥梁涉及的桥型包括了箱形拱、双曲拱、桁架拱、　刚架拱、斜腿刚构、斜拉桥、Ｔ形刚构、连续梁及中　（１）可以利用地形，方便预制构件。　（２）施工期间不断航，不影响交通，并可在跨　越通车线路范围以外进行桥梁施Ｔ。　（３）适合于跨径较大的单跨和多跨桥梁，可在　深水、峡谷中建桥采用，同时也适应在平原区及城　市跨线桥等施工受限制的现场。　（４）采用转动结构承载力大，转动安全、平衡、　可靠。　承式拱等，但跨越既有铁路桥梁的水平转体施＿丁应　用最多　１桥梁转体施工概念　１．１定义　根据《公路桥涵施工技术规范》（ＪＴＧ／Ｔ　Ｆ５０—　２０１　１）术语定义，桥梁转体施工法是利用地形地貌　（５）可将半孑Ｌ上部结构整体预制，结构整体性　收稿日期：２０１６—０１一ｌ６　ｌ２　强，稳定性好，更能体现结构的力学性能的合理性。　（６）可使上部结构在短时间内转体就位，简便　易行，易于掌握，便于推广。　１．４适用范围　１．４．１　根据《公路桥涵施工技术规范》（ＪＴＪ　０４１—　２０００），平转法主要适用于刚构梁式桥、斜拉桥、　钢筋混凝土拱桥及钢管混凝土拱桥。即拱桥、斜拉桥、　梁桥均可采用转体施工；竖转施工主要适用于转体　重量不大的拱桥或某些桥梁预制部件安装（塔、斜腿、　劲性骨架）。　１．４．２平转法技术适用范围较广，除斜拉桥外，　还有Ｔ构桥、钢桁梁桥、预应力连续梁桥和拱桥；　竖转法主要应用于钢筋混凝土肋拱桥中，当跨径　增大以后，拱肋过长，竖向搭架过高，转动也不　易控制，因此一般只在中小跨径中应用。转体施　工适用于跨越既有铁路、高速公路及难以吊装的　特殊河道等受施工场地、时间等施工条件限制大　的新建工程。　１．５基本原理　１．５．１竖转施工。将桥体从跨中分成两个半跨，在　桥轴方向上的河床设架预制，待转桥体的岸端设铰，　桥台或台后设临时搭架支承提升系统，通过卷扬机　提升牵引绳，将桥体竖转至合龙位置，浇筑合龙段　接头混凝土，封固封铰完成竖转施工。　１．５．２平转施工。将桥体（上部结构）整跨或从跨　中分成两个半跨，利用（铁路两侧）地形搭架预制，　在桥梁墩（台）处设置转盘，将待转桥体的部分或　全部置于其上预制，通过采取措施拆除制梁支架（对　现浇梁而言）和称重配重、或张拉锚扣体系（对拱　桥而言），实现脱架和对于转轴的重力平衡，再以　适当动力牵引转盘，将桥体转至合龙位置，浇筑合　龙段混凝土，封固转盘，完成平转。　２施工工艺流程　施工准备一施工范围内管线迁改一桩基础施　工一开挖基坑一施工浇筑下承台第一次混凝土一　安装球铰定位底座、浇筑下承台第二次混凝土一　安装下球铰一浇筑球铰下混凝土、安装环道一浇　筑环道下混凝土一浇筑反力座混凝土一安装上球　铰一安装撑脚一浇筑上承台混凝土一浇筑墩身混　凝土一地基处理并搭设箱梁支架一支架预压一分　段浇筑箱梁混凝土一张拉预应力钢束一梁体平衡　称重一试转体（要点施工）一正式转体（要点施工）　一安装永久支座。　图１桥梁转体施工结构图　３转动体系组成　主要有转动支承系统、转动牵引系统和平衡保　险系统三大部分组成。　３．１转动支承系统　转动支承系统是水平转体施工的关键设备，兼顾　转体、承重及平衡等多种功能。由下转盘（含定位　支架）、球铰、上转盘等构成，其核心结构是球铰。　上转盘支承转动结构，下转盘与基础相联，通过上下　转盘问的球铰使上转盘相对于下转盘转动，达到转体　目的。其中，球铰是转动支撑系统的关键结构。　球铰形式主要为球面铰和平面铰两大类，其中球　面铰应用广泛。国内采用的球铰有钢球铰、钢平板　铰、组合铰和混凝土球铰四种型式。目前以钢球铰　使用为主。钢球铰由上球铰、下球铰及转轴三部分　组成。上、下球铰均为两块钢质球面板制作而成，　上面板为凸面，通过球缺和圆柱与上部的牵引转盘　连接，上转盘就位于牵引转盘上；下面板为凹面，　嵌固于下转盘顶面。上下面板均为钢板压制成的球　面，背部设置肋条，防止在加工、运输工程中变形，　并方便球铰的定位、加强以及与周围混凝土的连接。　球铰是转体施工的转动系统的核心，是转体施工的　关键结构，在转体过程中支撑转体重量，是平衡转　动体系的支撑中心和转动中心。球铰安装顺序主要　包括：①球铰定位支架安装；②下球铰安装及混凝　土灌注；③转轴安装；④聚四氟乙烯滑片安装及涂　抹黄油；⑤上球铰安装。　３．２转动牵引系统　转动牵引系统一般由牵引索（钢绞线）、牵引　反力座、连续牵引油缸（穿心式张拉千斤顶）、液　压泵站（含高压油管）和主控制器（计算机控制柜）、　传感器（含通信线）组成，提供转体动力。转体时，　２　０　１　６年第７期　千斤顶对称布置在下转盘两侧的反力座后方，通过　拽拉一端锚固在上转盘中的钢绞线，使桥梁匀速、　平稳转动。一般采用２台连续千斤顶，同步牵引缠　绕于转盘上的钢绞线，形成水平转动的纯力偶。必　要时在启动过程中可设助力顶推千斤顶，保证转体　启动动力。　图２桥梁转动牵引系统　３．３平衡保险系统　平衡保险系统一般由保险系统和平衡系统组成。　保险系统一般南撑脚、环形滑道和上下转盘间保险　柱（砂箱、钢管撑、千斤顶及其反力座）、临时固　结（墩、梁及上转盘）组成；平衡系统由结构本身　及保证转体的平衡荷载组成，主要由桥梁的墩台身、　上部结构和平衡荷载（配重，有平衡重时）构成，　以保证转体施工时相对转动平衡。　ｒ－］厂］厂］　—　ｌ　－＿ｆ　二：二二：二二二二二二　图３桥梁转体梁部平衡配重　４各系统结构力学检算　４．１　转体系统　４．１．１球铰受力计算　以武汉市姑嫂树路改造工程跨京广铁路立交桥　转体施工为例，球铰平面Ｒｌ，滑道中心半径Ｒ２，　球铰球面半径Ｒ３，定位钢柱直径Ｄ１，下盘滑道宽　度Ｄ２，上盘保险腿直径Ｄ３，竖向外力Ｆｌ，偏心ｅ，　保险腿受力Ｆ２，定位销剪力ｔ，球铰采用Ｃ５５混凝　土。６３＃墩转盘设计尺寸为Ｒｌ＝２．０ｍ，Ｒ２＝３．９０ｍ，　１４一　Ｒ３＝７．９９２ｍ，Ｄ１＝０．２７ｍ，Ｄ２＝１．３ｍ，Ｄ３＝０．８ｍ。根据　上部结构计算，梁体重量、防撞墙、上盘，加上齿　块重量、挂篮及结构本身不对称平衡配重，转盘上　部结构合力取Ｆ１＝１６２５７８ｋＮ，假设Ｔ构两侧不平衡　力４０ｔ（包括齿块重量差和施＿Ｔ误差）作用于最大悬　臂端（悬臂长６５．７５ｍ），力矩２６３００ｋＮ．ｍ，偏心０．１６２ｍ。　根据桥梁所在地区基本风压值计算Ｔ构承受的风　力为：Ｆ＝（梁面积６１０．１３＋防撞墙面积１４４．６５）　×１．０　Ｘ　１×１×４００／１０００＝３０１．９ｋＮ，作用点的高度为　９．９２２８ｍ，风力对Ｔ构不平衡力的力矩为２９９５．８ｋＮ．　ＩＴＩ，偏心距０．０１８ｍ。４００Ｐａ的风压值换算为风速相当　于９～１０级风，在武汉地区实际施１二中比这个风力　要小很多。　球铰按不考虑保险腿受力设计，当有不平衡荷　载时，球铰为偏心受压构件，假设承压面为小偏心　受压。转心面积：Ａ＝１ＴＲ　一ｎ　才一＝筹一　＝　　一才一　才（等＝鲁ｃｔ卜了’一等　　：互＋　：互＋一才＋　４Ｆｅ：互（（１＋４Ｈ，ｅ）　　ａｘ　＋　：　ｃ·十　７．　６ＭＰａ　可满足Ｃ５５混凝土偏心受压容许应力１８．５ＭＰａ　的要求。　４．１．２保险腿的设计　保险腿采用钢管混凝土，按单个保险腿受力来　控制设计。　：　ｌ　：１６２５７８×　：６７９４．９ＫＮ　‘　Ｒ２　３．９　根据《钢管混凝土结构设计与施工规程》　（ＣＥＣ２８—９０）４．１．２条，钢管混凝土单肢柱的承载力　公式：　Ｎｕ＝￣ｑｔｐｚＮｏ　＝　（１＋４ｏ＋　）０＝　Ａｏ／　Ａｃ　取Ｌ＝２３．５ＭＰａ，Ｌ＝２１０　ＭＰａ，　保险腿直　径Ｄ　＝０．８ｍ，钢板厚度０．０２４ｍ，考虑偏心受压　＝０．７，计算得到设计承载力Ｎ＝３５７０７ＫＮ，安全系　数为５．２５。　４．１＿３倾覆稳定性验算　结构的最大偏心ｅ：￣１０，１６２２＋０．０１８２：ｏ．１６３ｍ＜＜Ｒ１＜Ｒ２，结　构的抗倾覆稳定满足要求。　４．１．４定位销抗剪设计　定位销受力最不利情况为：结构荷载偏心最大，　保险腿不受力的情况。结构偏心产生的水平不平衡　力由定位销和球铰摩擦力共同承担，由于摩擦力很　桥梁转体施工技术研究　小，不考虑摩擦力的影响时，定位销承受的水平剪　力为：　ｆ：生一１６２５７８　ｘ０．１６３　３２９５　５ＫＮ　７．９９２　定位销直径取２７ｅｍ，抗剪容许应力８０ＭＰａ，抗　剪设计值为：４５８０ＫＮ，满足抗剪要求。　４．２平衡系统　４．２．１　平衡转体过程中整体稳定性计算　竖向风荷载：一侧梁段受垂直向上风荷载　１／２Ｐ　，一侧梁段受垂直向上风荷载Ｐ　。设计风速按　６级风风速取值，取值Ｕｄ＝１３．８ｍ／ｓ。　只：　＝　ｘ１＿２２５ｋｇ／ｍ３　ｘ（７３．５　ｓ）２　ｘ０．４ｘ３２　＝。ｌ４３３　Ｕ：　＝１　７×１３．８ｍ／　＝２３　５ｍ／　为阵风风速；　①不平衡力矩　考虑４０ｔ的不平衡荷载ｆ包括齿块重量差和施工　误差），作用在梁端时，为最不利。　不稳定力矩计算：　Ａ、考虑４０ｔ的不平衡荷载作用在梁端：　倾覆力矩为４０ｔ×６５．７５ｍ＝２６３０．０ｔ．ＩＩ１　Ｂ、风荷载引起的倾覆力矩　倾覆力矩为　（０．４３３－０．２１６５）×（６５．７５－３）×　ｊ６５．７５－［　协　Ｔ构平转时的最大不平衡力矩为：　４６７．０＋３２８７．５＝３７５４．５　ｔ．ｍ　②抵抗力矩　上转盘传递至球心摩擦副和转心的竖向荷载：　７２８０．２×２＋９５０＝１５５１０．４ｔ，其中上转盘自重约　９５０ｔ。　当上、下转盘间发生顺主梁方向的相对滑移趋　势时，上、下转盘球形摩擦副之间的总水平摩擦阻　力为：Ｆ＝１５５１０．４×０．０６＝９３０．６ｔ　水平摩擦阻力对球心的力矩为：　ＭＦ＝９３０．６×７．９９２＝７４３７．５　ｔ．ｍ　磨心采用直径２７０ｒａｍ的钢销轴，其材质为　Ｑ２３５Ｂ，则磨心可承受的水平剪力为：　Ｍ　＝盯×１３５　×８０×１０一　＝４５８．Ｉｔ　磨心抗剪承载力对球心的力矩为　ＭＦ＝４５８．１×７．９９２＝３６６１．Ｉｔ．１ＴＩ　则上转盘有效支撑提供的抵抗力矩为：　７４３７．５＋３６６１．１＝１　１０９８．６ｔ．１ＴＩ。　③纵向滑移稳定性　Ｋ＝１　１０９８．６／２６３０＝４．２２＞１．５，满足规范要求。　４．２．２钢管混凝土临时支撑承载力计算　由墩梁固结算单可知，转盘受单侧最大弯矩为　３７５４．５ｔ．ｍ。按最小力臂２．４８２ｍ计算单根钢管混凝土　受力：Ｎ＝３７５４．５／２．４８２＝１５１２．７ｔ。　转盘中心左右各有３个钢管混凝土临时支撑，总　共６个。每个钢管混凝土临时支撑由壁厚１０ｒａｍ，直　径６３０ｍｍ的Ｑ２３５钢管组成，钢管内部填充ｃ５５微膨　胀混凝土。圆形钢管混凝土柱的竖向承载力公式为：　Ｎ　＝　Ｎ　Ⅳ０＝　＋０十　）　嚣　其中：　Ｎｏ一一钢管混凝土轴心受压短柱的承载力设计　值（Ｎ）；　０一一钢管混凝土的套箍指标；　——混凝土的抗压强度设计值（ｐａ）；　Ａｃ——钢管内混凝土的横截面面积（１ＴＩ　）；　ｆａ一一钢管的抗拉、抗压强度设计值（ｐａ）；　Ａａ一一钢管的横截面面积（ＩＴＩ　）；　。一一考虑长细比影响的承载力折减系数；　ｅ——考虑偏心率影响的承载力折减系数。　ＮＯ－　（１＋　＋　）＝２５．３　ｘｘｘ　３０５２　ｘ（１＋！　ｊ，　＋　１／—　西　五百　一）×１０－４＝１７１３＿９ｊ　因此：Ｌｅ／ｄ＝１９００／６３０＝３．０２＜４，　取１。无偏心，　ｅ取１。　轴向受压短柱：　＝￣ｃ，Ｏ．Ｎｏ＝１７１３　９ｔ＞１５１２　７ｔ，所以能　满足要求。　在外排反力座上的８台千斤顶，安装时顶面与　梁体抄垫密实，千斤顶对梁体不主动施加力，主要　是为防止梁体倾覆采取的保护措施，在计算中未予　考虑。　４．２＿３称重　①不平衡力矩及摩阻力矩测试。　随着转动体部分转盘临时固结的拆除，转动体　的不平衡力矩和球铰的摩阻力矩将逐渐发挥作用，　参与转动体的平衡体系。转盘临时固结拆除后，转　动体的平衡体系将出现下列两种情况之一：一是转　动体球铰摩阻力矩小于转动体不平衡力矩；二是转　动体球铰摩阻力矩大于转动体不平衡力矩。　当转动体球铰摩阻力矩小于转动体不平衡力矩　时，意味着转盘临时固结拆除后，转动体部分在自　身的不平衡力矩作用下发生转动。此时进行不平衡　称重试验，转动体西侧支点落顶，使转动体在沿梁　轴线的竖平面内发生顺时针方向微小转动，同时东　２　０　１　６年第１期　侧支反力为零。然后西侧支点升顶，发生逆时针方　向微小转动，同时东侧支反力为零。记录转动过程　中千斤顶读数和百分表读数。　■　●　ｉ　ｉ　４　《　－　《　Ｔ————————　印　Ｉｉ　ｌ口｛＝Ｄ　－　．１１　／＿　图４不平衡力矩大于摩阻力矩的测试　假设转动体重心偏向西（中跨１侧：　东侧落顶时：Ｐ落Ｌ　＋Ｍｚ＝ＭＧ，　东侧升顶时：Ｐ升Ｌ西＝ＭＧ＋Ｍｚ，　贝０：　ＭＧ＝（Ｐ升＋Ｐ落）Ｌ西／２　Ｍｚ＝（Ｐ升一Ｐ落）Ｌ两／２　式中：　ＭＧ——转动体不平衡力矩（ｋＮ·ｉｎ）；　Ｍｚ一一转动体球铰摩阻力矩（ｋＮ·ｍ１；　Ｐ落、Ｐ升一一梁体西侧落顶、升顶时支点的支反　力（ｋＮ）；　Ｌ　一一梁体西侧支点距转动球铰几何中心的距　离ｆｍ）。　当转动体球铰摩阻力矩大于转动体不平衡力矩　时，意味着转盘临时同结拆除后，转动体部分在自身　的不平衡力矩作用下不会发生转动。此时进行不平衡　称重试验，分别从转动体东、西侧支点顶梁，使转动　体在沿梁轴线的竖平面内发生逆时针、顺时针方向微　小转动，记录转动过程中千斤顶和百分表读数。　●　■　转啸　４　４　－　·№　ｉ赫　Ｍｚ　图５不平衡力矩小于摩阻力矩的测试　假设转动体重心偏向西（中跨）侧：　从东侧顶梁时：Ｐ东Ｌ东＋ＭＧ＝Ｍｚ，　从西侧顶梁时：Ｐ西Ｌ西＝ＭＧ＋Ｍｚ　贝０　ＭＧ＝（Ｐ西ＬＩ｝【ｉ—Ｐ东Ｌ东）／２　Ｍｚ＝（Ｐ两Ｌ两＋Ｐ东Ｌ东）／２　式中：　ＭＧ一一转动体不平衡力矩（ｋＮ·ｍ）；　Ｍｚ一一转动体球铰摩阻力矩ｆｋＮ·ｍ）；　Ｐ阿、Ｐ东一一梁体西、东侧顶梁时支点的支反力　（ｋＮ）；　１６　Ｌ东、Ｌ西一一梁体东侧、两侧支点距转动球铰几　何中心的距离ｆｉｎ）。　②转动体球铰静摩擦系数的分析计算．　称重试验时，转动体球铰在沿梁轴线的竖平面　内发生逆时针、顺时针方向微小转动即微小角度的　竖转。摩阻力矩为摩擦面每个微面积上的摩擦力对　过球铰中心竖转法线的力矩之和（如下图）。　图６转动体球铰在沿梁轴线的竖平面内摩阻力矩　ｄＭＺ＝ＲＣＯＳ　０　ｄＦ，　ｄＦ＝　０（『ｄＡ，ｄＡ＝２１Ｔ　ｒｄｓ，　ｒ＝Ｒｓｉｎ　０．ｄｓ＝Ｒｄ　０，　盯＝仃蛏ＣＯＳ　０，　盯竖＝Ｎ／（１Ｔ　Ｒ　ｓｉｎ仅），　则ｄＭｚ＝２叮Ｔ　Ｒ　（１　竖ｓｉｎ　０　ＣＯＳ　０　ｄ　０　Ｊｏ　＝　３　ｚ　瑚．　ｓｉｎ　　将球铰参数代入得：　。＝Ｍｚ／（０．９８５ＮＲ）　最后根据上述相关公式依次求出转动体不平衡　力矩ＭＧ、转动体球铰摩阻力矩ＭＺ、转动体偏心矩　ｅ＝ＭＧ／Ｎ和转动体球铰静摩擦系数　。。　③称重结果　本桥的实际情况是在拆除６３＃、６４＃墩转盘临　时固结后发现中跨侧较边跨侧重，且转动体球铰　摩阻力矩小于转动体不平衡力矩。称重时在转盘纵　向和横向分别布置百分表，以确定转盘在称重过　程中的位移，如下图所示，百分表１、３测试横桥　向转盘的竖向位移，百分表２、４测试纵桥向转盘　的竖向位移。　图７称重时在转盘边布置的百分表　桥梁转体施工技术研究　６３＃墩称重结果如下图：　图８　６３＃墩转体结构称重结果图　从上图可以看出在千斤顶的力达到约５００ｋＮ时，　位移与力的关系曲线出现了明显拐点，这表明此时　为克服静摩阻发生转动的临界状态，即实际称重得　到的不平衡力矩为５００　ｘ　６４．８５＝３２４２５　ｋＮ．ｍ。　６４＃墩转体结构称重结果如下图　图９　６４＃墩转体结构称重结果图　从上图可以看出在千斤顶的力达到约８００ｋＮ时，　位移与力的关系曲线出现了明显拐点，这表明此时　为克服静摩阻发生转动的临界状态，即实际称重得　到的不平衡力矩为８００×４６．４４＝３７１５２　ｋＮ．ｍ。　４．２．４配重　配重时先根据理论计算进行试配重，然后再根　据实际称重结果进行配重的调整。　①配重　理论计算时由于不能确定转动体球铰静摩阻系　数，故先不考虑摩阻，考虑合拢吊架及排架后的理　论配重。６３＃墩上、下转盘问临时固结拆除后，两个　称重墩临时支点距离梁段１．２５ｍ，反力如下图：　图１０　６３＃墩两个称重墩临时支点反力　从上图计算得到转动体不平衡弯矩　ＭＧ＝６０９９３．０２　ｋＮ．ｍ，转体梁的重量为１６２９５８．８３０　ｋＮ，转动体偏心距ｅ＝ＭＧ／Ｎ＝０．３７４ｍ。配重纵向布置于　边跨４号块至０号块之间３８ｍ范围内，荷载集度为　１３３．７ｋＮ／ｍ，总配重量为５０８ｌｋＮ；横向布置于外侧，　距桥梁中心线１０ｍ；采用１．２×１．２５×０．８５ｍ的压重　块配置，单个压重块集度为１．２５×０．８５×２５＝２６．６ｋＮ／　ｍ，横向需布置１３３．７／２６．６＝５块。　６４＃墩上、下转盘间临时固结拆除后，两个称重　墩临时支点反力如下图：　图１１　６４＃墩两个称重墩临时支点反力　从上图可以看出在临时固结拆除后中跨的临时　支反力为负，边跨为正，说明重心偏边跨一侧，转动　体不平衡力矩ＭＧ＝１７９６．２７３　ｋＮ．ｍ，转体梁的重量为　１２８９３９．７　ｋＮ，转动体偏心距ｅ＝ＭＧ／Ｎ＝０．０１４ｍ。配重纵　向布置于边跨１号块至中跨１号块之间２６ｍ范围内，　荷载集度为６０．６ｋＮ／ｍ，总配重量为１５７６ｋＮ；横向布　置于外侧，距桥梁中心线１０ｍ；采用１．２×１．２５×０．８５　的压重块配置，单个压重块集度为２６．６ｋＮ／ｍ，横向需　布置６０．垂　鞋～露Ｉ＝　６／２６．６＝２．３块。　②配重调整　由于现场施工时有部分防撞墙混凝土已经浇筑，　因此对转体结构的重心有较大影响，故最终配重以　实际称重结果来进行配重调整。从上节称重结果可　以看出６３＃墩的不平衡力矩为３２４２５ｋＮ．ｍ，在边跨　端头再配置约５００ｋＮ的配重即可维持转体结构的平　衡；６４＃墩的不平衡力矩为３７１５２　ｋＮ．ｍ，在边跨端　头再配置约８００ｋＮ的配重即可维持转体结构的平衡。　４．３牵引系统　４３．１牵引力计算　（１）当保险腿不受力时，结构的牵引力矩为：　Ｍ＝　志　２￣ｇ＇Ｆ　２ｄＦ＝　籍　式中为定位钢柱半径，Ｒ　：０．１３５Ｒ　　。，　÷（　－Ｆ，·Ｒ　）×１．０１６。　根据国内外转体桥梁的大量测试结果，静摩　擦系数一般为０．０７～０．０８，动摩擦系数一般为　０．０４～０．０５。本桥取静摩擦系数　静：０．１，动摩擦　１７一　Ｉ｜Ｉ　Ｉ２　０　１　６年第７期　系数　动＝０．０６作控制计算，则转体启动所需的牵　引力矩：　＾　Ｍ：兰×０．１×１６２５７８×２．０×１．０１６　３　＝２２０２３．９ｋＮｍ。牵引力Ｆ＝Ｍ／４．４５＝４９４９．２ＫＮ　（２）当保险腿与球铰共同受力时，取偏心最大　时，保险腿的阻力矩为：　Ｍｌ＝Ｆ２　２Ｒ２＝６７９４．９　Ｘ　０．０５×３．９０＝１　３２５ＫＮｍ　球铰的阻力矩为：　６７９４．９、×２．０×１　０１６　＝２１１０３．４ｋＮｍ　总力矩Ｍ＝２２４２８ｋＮｍ，牵引力Ｆ＝Ｍ／４．４５＝５０４０ｋＮ。　在结构静止放置较长时间后，所需的启动力往　往比计算值大，取两倍的动摩擦系数计算，则总力　矩Ｍ＝２３７５３．４ＫＮｍ，最大牵引力为：５３３７．８ＫＮ。　提供转动力矩的方法有两种，顶推法和牵引法，　当采用牵引法时，牵引钢绞线的根数：ｎ＝ｋ·Ｍ／　（Ｒ·ａ·　），　为锚下控制应力（１３９５ＭＰａ），　Ｒ为牵引力臂（４．４５ｍ），ｋ为材料安全系数　（１．５），ａ为钢绞线面积（１３９　Ｘ　２１ｒａｍ　）。采用　２１一ｌ５．２的钢绞线需要两根，缠绕两圈摩阻力为　牵引力的１一ｅ　＝０．９２倍，剩余最大锚固力为　０．０８　Ｘ　５３３７．８／２＝２１３．５ｋＮ。　４．３．２平转牵引钢铰线束牵引力计算　考虑静摩擦力矩全部由两束牵引钢铰线索承受，　则有平转牵引钢铰线索牵引力Ｔ为：　Ｔ＝（Ｍｊ１＋Ｍｊ２）／Ｄ１＝（８００＋２１０６０）／８．９＝２４５６．２ＫＮ。　４．３．３牵引索钢铰线验算　牵引索采用２４一巾ｓ１５．２钢铰线。标准强度：　ｆｙｔｐ＝１８６０Ｍｐａ。每束根数：ｎ＝２４。单根截面面积：　Ａ＝１３９ｒａｍ　。钢铰线锚下控制应力：　ｆｋ≤０．７５ｆｙｔｐ＝０．７５×１８６０＝１　３９５×１０　ＭＰａ　单束钢铰线许用拉力【｜ｒＩ：　】＝ｎＡｆｋ＝２４　Ｘ　１３９　Ｘ　１０　Ｘ　１３９５　Ｘ　１０　＝４６５３．７２ＫＮ　＞Ｔ＝２４５６．２ＫＮ　安全系数Ｋ＝『－ｒ１／Ｔ＝４６５３．７２／２４５６．２＝１．８９可行。　采用两台ＴＸＤ３５００ＫＮ型液压千斤顶同步自动牵　引，牵引力Ｆ＝３５００ＫＮ。　则动力系数　＝Ｔ／Ｆ＝２４５６．２／３５００＝０．７　可行。　４．３．４惯性制动距离计算　在转体就位前，张拉千斤顶应停止牵引，全靠　惯性转动就位，此时阻止整个转体继续转动的力量　有两个：一个是下转盘对转体的动摩擦力，另一个　是撑脚与滑道间产生的动摩擦力，两个摩擦力对转　盘中心力矩的作用使梁体停转。　撑脚与滑道问的动摩擦力矩Ｍｄｌ。　Ｍｄ１＝ｆ２Ｒ１ｒｌ＝０．０５　Ｘ　２０５１　Ｘ　３．９＝３９９．９５ｋＮ．ｍ。　转体结构球铰处动摩擦力产生的力矩Ｍｄ２。　Ｍｄ２＝２ｆ２ｆＤ／２１Ｒ２／３＝２×０．０５×２．０×１　５７９４９／３　＝１０５２９．９３ｋＮ．ｉｎ。　转体段刚体的转动惯量Ｉ＝１９．８５×１０９Ｋｇ．Ｉｎ　。　转动角速度【Ｉ）＝０．０２ｒａｄ／ｍｉｎ＝３．３３×１　０　４ｒａｄ／ｓ。　Ｗ１＝１／２１　０３２＝０．５　Ｘ　１９．８５×１０９　Ｘ　１　１．１　Ｘ　１０－８＝１１０１Ｊ　在摩擦力矩作用下，设止动所需的转角为ａ，　则摩擦力做的功　Ｗ２＝（Ｍ１＋Ｍ２）ａ＝（３９９．９５＋１０５２９．９３１×１０３×ａ　＝１０９２９．９×ｌ０３ａ　根据能量守恒Ｗ１＝Ｗ２　则ａ＝１　ｌ０１／１０９２９．９×１０３＝０．１×１０－３ｔａｄ　此时梁端中心差距为ＬＩ＝６１×０．１×１０－３＝６．１×１０。。　ｍ　诺转体结构不依靠惯性制动，只能利用Ｔ斤顶　转体到位后，利用制动装置制动。　４．３．５微调千斤顶顶力计算　转体梁段偏心距按５ｃｍ计算，ｔ斤顶反力座中　心至球铰中心距离３．０２ｍ，转体重量１６００００ＫＮ，微　调千斤顶顶力力矩Ｍ２需要克服重力偏心力矩及静摩　擦力矩才能使转体结构转动。　Ｎ２·３．０２＝１６００００×０．１×０．０５＋Ｎ１·　静·７．９９２。　Ｎｌ＋Ｎ２＝１６００００ｋＮ。　下斤顶顶力Ｎ２＝２８４８１ｋＮ。　转体结构微渊时需要在同一方向上的千斤顶反　力座上同时布置４台４０００ＫＮ的千斤顶。　５结束语　桥梁转动体系的施Ｔ是一项要求精度十分高的　施工技术，在施丁过程中每一道Ｔ序都必须严格按　照设计及规范的要求执行。转体球铰是转体梁施Ｔ　的核心，也是基础工作，球铰的施¨ｒ精度和质量是　桥梁转动过程平稳的有力保障。同时对于转体桥的　施工，要纳入铁路安全风险管理，从方案编制审核、　结构受力检算审核、方案专家评审、过程盯控包保　等各个环节加强管控，确保施工及行车的绝对安全。　桥梁转体施工技术研究