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(88.8+160+88.8)m自锚上承式拱桥转体施工组织设计

1、《跨沪杭高速公路特大桥沪杭高速桥段（88+160+88）m上承式拱桥 承台、转盘部分》（沪杭甬客专沪杭施工（桥）—04—03D）；

房屋整体结构加固工程施工方案2、《跨沪杭高速公路特大桥沪杭高速桥段（88+160+88）m上承式拱桥 拱肋部分》（沪杭甬客专沪杭施工（桥）—04—03E）；

3、《跨沪杭高速公路特大桥沪杭高速桥段》（沪杭甬客专沪杭施工（桥）—04—03B）；

4、相关设计技术交底及设计文件审核记录答疑；

（二）、现行施工技术指南及验收标准

1、《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）；

（三）、施工现场总平面布置情况。

沪杭客专跨高速公路特大桥在铁路里程DK59+075.555～DK59+413.555之间设计为一联（88.8+160+88.8）m自锚上承式拱桥，该桥设计采用“先支架现浇、后转体就位”施工工艺，转体重量16800t，转体角度330#墩32°、331#墩29°5'28"。转体所用球铰对应球体半径R= 8.0 m，球面水平投影直径φ= 4.0 m，上下盘之间填充四氟乙烯滑块；环行滑道设计直径10m，上转台设计直径12m；转台内预埋钢索2对，采用19φ15.2mm高强度、底松弛钢绞线，作为转体施工过程中的牵引索；转台施工过程中按照设计要求，分别沿环道环线上均匀布置6对钢撑脚、6组砂箱，并沿环线内外侧面分别布置助推和轴向微调反力座，并在下承台上设置2个牵引反力座。

拱肋现浇支架拆除完成后，对单个转体进行称重试验，按照试验结果进行合理配重；人工将牵引索按照顺序均匀排列在转台周边，利用专用千斤顶对牵引钢索进行预紧；安装QDCL2000型连续顶推千斤顶、YTB液压泵站及LSDKC－8型主控台组成整套转体动力系统后进行试转，实际测定动、静摩阻系数后开始连续转体，转体到位前，利用转体系统的手动功能将转体缓慢就位，调整轴线位置及合拢口两侧标高后对钢撑脚与环道临时固结，进行封铰施工完成转体施工全过程。

四、施工设备、劳力组织及工期安排

投入转体施工的主要机具设备见表1。

主要机具设备表 表1

转体施工的劳力组织见表2。

施工劳力安排表 表2

转体施工的工期安排见表3。

转体施工工期安排表 表3

转体前称重的主要目的是实际测定单个转体两侧悬臂端在转体过程中的不平衡重，按照测定的结果进行配重满足转体施工需要，并实际测定转动过程中动、静摩阻系数为正式转体时需要的牵引力提供试验数据。主要内容包括三个方面：脱架后转体梁段的变形和竖向位移计算分析；转体梁竖向不平衡力矩测试；摩阻系数测试。

（一）、平转摩阻力测定

在试转动阶段,采用连续顶推千斤顶。通过球铰转动体系由静摩擦向动摩擦转化时千斤顶的力值，确定静摩擦阻力。通过球铰转动体系平稳转动时千斤顶的力值,确定转动摩擦力。并以此计算出牵引力矩和摩阻力矩（可通过积分得到计算式），再根据力矩的平衡条件，反算出静摩擦系数和动摩擦系数。

沿梁轴线的竖平面内，由于球铰体系的制作安装误差和梁体质量分布差异以及预应力张拉的程度差异，导致两侧梁段刚度不同，质量分布不同，从而产生不平衡力矩，使得悬臂梁段下挠程度不同。为了保证转体过程中，体系平稳转动，要求预先调整体系的质量分布，使其质量处于平衡状态。以球铰为矩心，顺、反时针力矩之和为零，使转动体系能平衡转动，当结构本身力矩不能平衡时，需加配重使之平衡。即：M左一M右= M配

式中：M左—— 左侧悬臂段的自重对铰心的力矩；

M右—— 右侧悬臂段的自重对铰心的力矩；

M配—— 配重对铰心的力矩。

根据实测偏心结果，对于纵向偏心，采用在结构顶面的偏心反向位置，距离墩身中心线一定距离的悬臂段，堆码加沙袋作为配载纠偏处理法。

要使球铰克服静摩阻力发生微小转动，需要的转动力矩应大于等于静摩阻力矩。静摩阻力矩可由下式计算：

式中，N 为转体重量，R 为球铰球面半径，μ0 为静摩擦系数。

根据设计，N =16800t，R = 8m，μ0 =0.1；

得到设计静摩阻力矩为：0.98×0.1×168000×8=131712kN.m

在单个转体的两悬臂端梁底利用千斤顶对转体梁进行顶放，测试顶放反力并在上转盘底四周布置4个位移传感器，用以测试球铰的微小转动。

图1 称重试验原理图

在每侧悬臂梁梁底距梁端1m处各布置手动式千斤顶2台，分别对转体梁进行顶放,在每台千斤顶上设置压力传感器,用以测试位移突变时的反力值，同时在上转盘底四周布置4个位移传感器测试球铰的转动。

2.1在选定断面处安装位移传感器和千斤顶及压力传感器;

2.2调整千斤顶，使所有顶升千斤处于设定的初始顶压状态，记录此时压力传感器的反力值；

2.3千斤顶逐级加力，纪录位移传感器的微小位移，直到位移出现突变；

2.6对单个转体共进行4次上述顶升试验；

2.7确定不平衡力矩、摩阻系数、偏心距；

2.8确定配重重量、位置及新偏心距。

千斤顶具体布置详见图2。

图2 千斤顶具体布置图

（三）、脱架过程梁体位移监测与控制

1、在转体梁悬臂端两侧共安装4只大量程位移传感器；

2、拆卸支架过程中，实时监测、记录各点的位移变化；

3、若位移差值超过计算设定值，及时调整脱架进程；

（一）、转体施工工艺流程

转体施工工艺流程见图3。

图3：转体施工工艺流程图

（二）、转体设备的组成及布置

转体系统由4套QDCL2000型连续顶推千斤顶、2台YTB液压泵站和2台LSDKC－8主控台通过高压油管和电缆线连接分别组成2套转体动力系统。每套连续顶推千斤顶公称牵引力(前后顶)2000KN，额定油压25MPa，由前后两台千斤顶串联组成，每台千斤顶（前、后顶）前端均配有夹持装置。

每两套连续顶推千斤顶分别水平、平行、对称的布置于转盘两侧的反力墩上，千斤顶的中心线必须与上转盘外圆（钢绞线缠绕的地方）相切，中心线高度与上转盘预埋钢绞线的中心线水平，同时要求两台千斤顶到上转盘的距离相等，且距牵引索脱离转向索鞍的切点距离大于5米。千斤顶用高强螺栓固定于反力架上，反力架通过电焊或高强螺栓与反力墩固定（可根据现场情况用不同的安装固定），反力墩与反力架必须承受300t拉力的作用。

每个转体上转盘埋设有两束索引索，每束由18根，强度等级为1860MPa的Φ15.24mm钢绞线组成。预埋的牵引索经清洁各根钢绞线表面的锈迹、油污后，逐根顺次沿着既定索道排列缠绕后，穿过QDCL2000型连续顶推千斤顶。先逐根对钢绞线预紧，预紧力由10KN逐根降至5KN，再用牵引千斤顶在2MPa油压下对该束钢绞线整体预个紧，使同一束牵引索各钢绞线持力基本一致。

牵引索的另一端应先期在上转盘灌注时预埋入上转盘混凝土体内，作为牵引索固定端。

（三）、转体结构的索引力、安全系数及转体时间的计算

牵引力T=2/3×(R×W×μ)/D，

其中R为球铰平面半径,R=2m；D为转台直径,D=12m；μ为球铰磨擦系数,μ静=0.1 ,μ动=0.06；转体总重量W为168000KN。

计算启动时所需最大索引力T=2/3×(R×W×μ静)/D=1867KN；

转动过程中所需牵引力 T=2/3×(R×W×μ动)/D=1120KN；

动力储备系数2×2000KN/1867KN=2.14，满足施工要求。

单根理论张拉力：140*1860=260.4KN；

19根合计19*260.4=4947.6KN

安全系数2×4947.6 /1867=5.3，满足施工要求。

千斤顶的牵引理论速度V（mm/min）=泵头流量（L/min）/(3×缩缸面积＋２×伸缸面积)=3.84m/h；转盘所走的弧线长度 LS =(Dπ)/360*32=1.68m；

整个转体所用时间T=LS /V=0.44(小时)。

（四）、转体设备的工作原理

技术交底记录本套自动连续顶推系统由连续顶推千斤顶、泵站和主控台三部分组成。

液压泵站技术参数见表4。

YTB液压泵站技术性能表 表4

2、自动连续顶推千斤顶

2.1自动连续顶推千斤顶结构见图4。

图4： 自动连续顶推千斤顶的结构

DBJ04T 417-2021 建设工程施工现场扬尘在线监测系统技术标准.pdf备注：其中1是后顶穿心套；2是油缸；3是后顶活塞；4是后顶密封板；5是后顶锚板；6是后顶夹片；7是行程开关SQ1；8是行程开关SQ2；9是行程开关SQ3；10是前顶穿心套；11是前顶活塞；12是前顶密封板；13是前顶锚板；14是前顶夹片；15是行程开关SQ4；16是牵引钢绞线；17是行程开关SQ5；18是行程开关SQ6；19是前顶回油嘴；20是前顶进油嘴；21是后顶回油嘴；22是后顶进油嘴。

2.2千斤顶技术参数见表5。