转体桥研究报告

石家庄市和平路跨铁路曲线连续钢箱梁石家庄市和平路跨铁路曲线连续钢箱梁 墩顶转体施工技术研究墩顶转体施工技术研究 研研 究究 报报 告告 中铁十局济南铁路工程有限公司中铁十局济南铁路工程有限公司 二零一一年三月二零一一年三月 目 次 1 工程概况.3 1.1 钢箱梁 .3 1.2 下部结构 .3 2 总体施工方案 .4 2.1 中心转盘（支座） .4 2.2 纵横向平衡重 .9 2.3 稳定支腿和辅助滑道 .10 2.4 临时索塔和斜拉索 .13 2.5 转体动力设备及设施 .19 3 转体施工工艺.22 3.1 转体施工工艺流程 .22 3.2 转体操作要点 .23 4 转体监测数据分析.30 4.1 现场监测内容 .30 4.2 现场监测技术方案 .30 4.3 监测结果 .33 1 1 工程概况工程概况 石家庄市和平路为市区北翼东西向的一条主干道，在胜利大街西侧与京广铁 路交叉，现状道路为下穿地道形式，交通拥挤，成为和平路交通的瓶颈。为了改 善交通条件，设计修建和平路高架桥，同时保留现有地道。 和平路高架桥上跨京广铁路及规划铁路入地段采用 2 跨 64.22m+64.232m 连续 钢箱梁，全长 128.452m。 1.11.1 钢箱梁钢箱梁 2 跨 64.22m+64.232m 连续钢箱梁位于高架桥 P84#P86#墩，处于平曲线内: 圆曲线（R=4500）53.579m，缓和曲线 81m，E=0.729m。 P84#P85#跨越机务段分叉线 2 股，石德下行线，京广上、下行线，石太下 行线，大厂线共 7 股铁路线（见图 1） 。 钢箱梁为单箱多室结构，单箱顶宽 25.5m，底宽 18.218.916m，翼缘板长 1.6m，支点处梁高 3m，跨中梁高 2.5m（h/L=1/25.4）梁底按折线布置，自中支点 向两侧边支点 9.5m 范围内直线变化；桥面横坡自单向坡 3%变化至双向坡 1.5%， 按计算要求设置预拱度。 钢箱梁顶板为正交异性桥面板，厚度 1416mm，在中墩顶局部加厚至 28mm。 车行道顶板 U 型加劲肋板厚度 8mm；底板厚度 1218mm，中墩顶局部加厚至 28mm；腹板厚度 1020mm，在施工拉索处局部加厚。横隔板标准间距 3m，一般横 隔板厚 8mm，中墩处加厚至 32mm。 1.21.2 下部结构下部结构 为了保留高架桥下通道，下部结构采用 型双柱式桥墩。立柱为 2.0m2.0m 方柱，布置在原有机动车道两侧的挡墙边；盖梁采用平头盖梁，主墩（P85#）盖 梁结合转体施工，中间布置成直径 8.4m 的混凝土圆盘（见图 2） 。 图图 2 2 85#85#桥墩立面示意图桥墩立面示意图( (单位：毫米单位：毫米) ) 2 2 总体施工方案及转体体系设计总体施工方案及转体体系设计 2.12.1 总体施工方案总体施工方案 1）转体方式：和平路高架桥上跨京广铁路及规划铁路入地段采取 2 跨 64.22m+64.232m 连续钢箱梁。为了不影响铁路行车，拟对钢箱梁采用转体法施工。 在桥梁转体施工中，为了保证梁体在转动过程中的稳定，通常将转体转心（磨盘） 的位置选择在承台顶面与桥墩底之间，将墩梁临时固结后使桥墩与梁同步转体到 位。本工程中，为了适应工程建成后仍保留地面道路的通行要求，桥墩选择了双 立柱加盖梁的 型结构，两立柱中心间距 14m，跨度较大。如采用传统的转体方 式，转心面积及整体体积势必非常庞大，难以设置，且影响施工期间的桥下临时 交通。为此，将本桥的转体转心（转盘）位置选择在连续梁梁底与盖梁之间，即 进行墩顶转体，目前这种桥梁转体方式在国内尚不多见。 2）施工工艺流程：钢箱梁在既有铁路线东侧沿铁路线路方向进行预拼焊接， 而后顺时针转体 86就位。具体施工工艺流程见图 3 四、拆除第二步支架 平行铁路方向 平行铁路方向 三、拆除第一步支架 平行铁路方向 平行铁路方向 一、在支架上拼装钢箱梁，安装辅助塔,施加平衡重。 二、安装辅助索锚固系统，同时张拉索力，拉索初拉力悬臂侧为400t，简支侧为405t； 试转距离1 六、落架，钢箱梁手力变形后，安装转体辅助支腿等转体设施。 平行铁路方向 平行铁路方向 五、拆除第三步支架 道路设计中心线 七、试转1米，正式转体施工。 图图 3 3 连续钢箱梁转体施工工艺流程图连续钢箱梁转体施工工艺流程图 3）转体体系设计概述 钢箱梁转体施工过程中，必须保证桥下铁路线路的安全运营，为此，铁路管 理单位经论证后，对钢箱梁转体施工安全提出要求，即转体过程中必须保证结构 纵向抗倾覆安全系数达到 1.4 以上。而钢箱梁转体时，跨越铁路一侧的悬臂段长 度为 54.016m，另一侧悬臂段长度为 46.959m，两侧相差 7.057m，存在较大的纵向 不平衡力矩，因此需要设置纵向平衡重（详见 2.3 节） ，并采取其它必要措施，在 减小纵向不平衡力矩的同时，提高其纵向稳定能力，确保安全系数达到要求。提 高结构整体纵向稳定能力的方法是设置临时索塔和斜拉索对悬臂结构进行斜拉 （详见 2.4 节） ，同时在短悬臂端设置稳定支腿及其支撑体系和辅助滑道系统（详 见 2.3 节） 。 由于钢箱梁在平面上处于圆曲线加缓和曲线 （R=4500m，L=53.579m，L0=81m，E=0.729m）上,故整个结构存在横桥向的扭矩作 用，因此需要设置横向平衡重（详见 2.3 节） ，以减小这种扭矩作用，提高转体结 构的横向稳定性。 因采用墩顶转体方式，盖梁做成直径 8.4m 圆盘形式，故转体动力设备也考虑 设置在墩顶（详见 2.5 节） 。 钢箱梁转体结构由中心转盘、平衡重、稳定支腿和辅助滑道、临时索塔和斜 拉索、转体动力设备等组成（见图 4） 图图 4 4 转体结构立面示意图转体结构立面示意图( (单位：米单位：米) ) 2.22.2 中心转盘（支座）中心转盘（支座） 中心转盘（支座）采用转盘与永久支座合为一体的特殊型式。下部为钢制球 形中心支座，由下支座板、球面四氟板、球冠钢衬板、平面四氟板、不锈钢滑板 和上支座板组成；上支座板兼作转盘的底盘，上垫平面四氟板，水平转动钢板与 上支座板通过中心定位钢销限位，并用螺栓与钢箱梁底部联结（图 5） 。支座设计 承载能力 3000t。 1）钢箱梁在制造厂内加工时，安装好带套筒的支座上垫板。 2）在盖梁顶浇筑支座混凝土，并预埋好带螺栓套筒的支座下垫板, 3）下垫板与下支座板、上垫板与上支座板均采用六角头螺栓连接。 4）转体前，拆除中心转盘水平锁定装置，并拧紧竖向锁定装置。 5）待转体结束后，安装水平转动限位装置，拆除竖向锁定装置，使中心转盘 变为永久性支座的正常工作状态。 图图 5 5 中心转盘结构示意图中心转盘结构示意图 注：1-水平转动钢板，2-上支座板，3-不锈钢滑板，4-平面四氟板 5-中心定位钢销，6-球冠钢衬板，7-球面四氟板，8-下支座板 9-地脚螺栓，10-竖向转动锁定装置，11-水平转动锁定装置 2.32.3 纵横向平衡重纵横向平衡重 利用软件对连续钢箱梁进行实体建模，采用不同的工况进行比对分析，最终 确定了合理的平衡重布置方式，计算分析过程如下： 2.3.12.3.1 连续钢箱梁转体施工的有限元模型连续钢箱梁转体施工的有限元模型 石家庄市和平路高架桥 2 标 84-86#墩连续钢箱梁转体施工的有限元模型采用 ANSYS 有限元软件建立。其中的连续钢箱梁和转体辅助塔采用 shell 单元建立，连 接钢箱梁与转体辅助塔的转体施工拉索采用 link 单元建立。整个有限元模型共计 划分单元 89105 个，节点 78585 个。其中 shell 单元为 89103 个，link 单元为 2 个。相关模型图如图 6、图 7、图 8、图 9： 图图 6 6 转体施工有限元模型等视图转体施工有限元模型等视图 图图 7 7 转体施工有限元模型等视图局部转体施工有限元模型等视图局部 图图 8 8 转体施工几何模型局部剖视图转体施工几何模型局部剖视图 图图 9 9 转体施工有限元模型正视图转体施工有限元模型正视图 2.3.22.3.2 第一种工况：（简支端平衡配重为第一种工况：（简支端平衡配重为 160t160t，转盘中心处梁顶曲线外侧横向平，转盘中心处梁顶曲线外侧横向平 衡配重为衡配重为 73.273.2 吨时）吨时） 表表 1 1 转体施工时支座反力情况列表转体施工时支座反力情况列表 简支端 160 吨,横向配重 73 吨简支端 160 吨,横向配重 73.2 吨 主墩反力1542.2 吨1542.4 吨 简支端东支腿26.24 吨26.43 吨 简支端西支腿26.73 吨26.53 吨 合计1595 吨1595.3 吨 2.3.32.3.3 第二种工况：（简支端平衡配重为第二种工况：（简支端平衡配重为 180t180t，转盘中心处梁顶曲线外侧横向平，转盘中心处梁顶曲线外侧横向平 衡配重为衡配重为 73.273.2 吨时）吨时） 表表 2 2 转体施工时支座反力情况列表转体施工时支座反力情况列表 简支端 180 吨,横向配重 73.2 吨 主墩反力1543.7 吨 简支端东支腿35.92 吨 简支端西支腿35.69 吨 合计1615.4 吨 2.3.42.3.4 第三种工况：（简支端平衡配重为第三种工况：（简支端平衡配重为 180t180t，重心向曲线外侧移，重心向曲线外侧移 1.8m1.8m；转盘中；转盘中 心处梁顶曲线外侧横向平衡配重为心处梁顶曲线外侧横向平衡配重为 2828 吨时）吨时） 表表 3 3 转体施工时支座反力情况列表转体施工时支座反力情况列表 简支端 180 吨,重心向曲线外侧移 1.8m,横向配重 28 吨 主墩反力1497.1 吨 简支端东支腿36.2 吨 简支端西支腿36.4 吨 合计1570.1 吨 表表 4 4 连续钢箱梁转体施工时支座反力情况列表汇总连续钢箱梁转体施工时支座反力情况列表汇总 竖向反力 简支端 160 吨 横向 73 吨 简支端 160 吨 横向 73.2 吨 简支端 180 吨 横向 73.2 吨 简支端 180 吨， 重心东移 1.8m， 横向 28 吨 主墩反力1542.2 吨1542.4 吨1543.7 吨1497.1 吨 简支端东支腿26.24 吨26.43 吨35.92 吨36.2 吨 简支端西支腿26.73 吨26.53 吨35.69 吨36.4 吨 合计1595 吨1595.3 吨1615.4 吨1570.1 吨 根据竖向支座反力情况可以看出，通过调整横桥向配重和前悬臂端配重的重 量，使得连续钢箱梁简支端东、西两个稳定支腿处的竖向反力基本相等，反力值 既能保证纵桥向的稳定性，又可以使稳定支腿和转动滑道支架满足强度和刚度要 求，这种情况下进行转体施工，结构平稳、安全，对钢箱梁的转体过程和顺利就 位有很大帮助。 通过上述计算和结果的对比分析，最终确定的纵、横向平衡重配置方案为： 1）纵向平衡重：为满足纵向抗倾覆系数 1.4 的设计要求，根据表 4 计算结果， 纵向平衡重取 180t，以道路中心向右侧偏心 1.8m 布置，拉索左右两侧各设砂箱一 个，每个 90t（含砂箱自重） 。 2）横向平衡重：由于钢箱梁结构的平面线形为圆弧加缓和曲线 （R=4500m，L=53.579m，L0=81m，E=0.729m）,故整个结构存在横桥向的扭矩作用， 根据表 1 计算结构，取横向配重 28t 位于 85#墩箱梁顶道路中心右侧 7.2m 处，设 砂箱 1 个，放置水平，底部垫 H 型钢找平，并限位加固。 2.42.4 稳定支腿和辅助滑道稳定支腿和辅助滑道 2.4.12.4.1 结构形式结构形式 经过计算分析，纵横向配重施加后，在满足纵向抗倾覆系数 1.4 的情况下,转 体段简支端将产生 726KN 的竖反力，所以在纵向配重端距中心支座半径 45m 处设 置圆弧形辅助滑道，在对应处的箱梁梁底设置 2 个稳定支腿，用于支承箱梁在滑 道上滑动。 辅助滑道形式为 700H 型钢 2 片焊接成箱体，箱体上铺不锈钢板，不锈钢板上 涂硅脂润滑剂，以减小摩擦系数。滑道按水平布置，支撑滑道的支架采用八三墩 及扩大基础布置方式（见图 10） 。 稳定支腿为钢板焊接成的箱体，与钢箱梁梁底板焊接，支腿底部镶四氟板， 放置在滑道顶部。 图图 1010 稳定支腿和滑道体系立面图稳定支腿和滑道体系立面图 2.4.22.4.2 设计验算设计验算 对滑道系统结构设计进行力学计算分析如下： 1、计算荷载 滑道支架上承受的荷载为移动荷载，具体如图 11 所示： 图图 1111 移动荷载示意图移动荷载示意图 其中，竖向力 40t 为支点反力，横向和侧向力均为 4t，为摩擦力。 2、计算模型 根据“转体滑道设计图” ，在 ANSYS 中建立如图 12、图 13 所示简化计算模型， 建模时军用墩柱忽略了缀板作用，截面简化为“工”字形截面，截面形状及特性 如图 14 所示。 图图 1212 计算模型计算模型 14.4m 4t 4t 4t4t 40t40t y z x 模型中，下部支撑简化为铰支约束。 图图 1313 模型实体显示模型实体显示 图图 1414 军用墩柱简化截面军用墩柱简化截面 3、计算结果 （1）竖向约束反力 在图 11 所示移动荷载作用下，边支座的竖向约束反力的变化曲线如图 15 所 示。 图图 1515 边支座竖向反力变化曲线边支座竖向反力变化曲线 从图中可以看出：当移动荷载刚作用到滑道上时，单个支座（即滑道 H 型钢 在支架上的支点）产生最大竖向反力（0.4060E+05）N；当移动荷载作用到距离单 跨滑道端 6.625m 时，单个支座产生最大竖向反力 2527N。 由此可知：荷载移动过程中支座不出现上拔力，按照构造配置锚固钢筋即可。 建议各支墩下垫梁每端配置 6 根 20 锚固钢筋。 （2）梁上跨中弯矩及挠度 按图示连续梁计算 当移动荷载在滑道上移动时，跨中弯矩的变化曲线如图 16 所示。 从图中可以看出：当移动荷载移动到跨中时，跨中弯矩最大，最大弯矩为： max 0.3096 6 .Me N m 梁截面为 2 根 H700*300*13*24，由此计算得： 4 2 194606.99389213.98 x Icm 由此 27.84 135 My MPaMPa I 此时梁上挠度为：并且满足设计跨中挠度 max 0.92730.0125 400 l femm 2mm 的要求。 图图 1616 跨中弯矩变化曲线跨中弯矩变化曲线 按简支梁计算 轨道支架的最大净跨为 5m，从偏于安全计，作为简支梁计算。当移动荷载移 动到跨中时，所产生的最大弯矩为： 4 max 40 105 500000 . 44 Pl MN m 由此计算得： max 44.96 135 My MPaMPa I 此时梁上最大挠度为： 满足设计满足设计跨中 343 max 118 40 105 1.34 4848 2.0 10389213.98 10 Pl fmm EI 挠度2mm 的要求 2.52.5 临时索塔和斜拉索临时索塔和斜拉索 由于钢箱梁跨越铁路悬臂端自由状态下悬臂根部截面负弯矩很大，且梁端挠 度过大，为了保证钢箱梁在转体过程中的自身结构安全以及桥下铁路运输的安全， 必须对钢箱梁进行临时斜拉。钢箱梁两端各设 1 条斜拉索，上端锚固在中心索塔 内，下端分别锚固在钢箱梁端部的耳板销轴上。 85#墩中心处梁顶设置临时钢箱索塔，高 14.5m。辅助塔采用钢箱结构，纵桥 向 4m，横桥向 2m，与钢箱梁焊接。索塔顶部箱内设张拉槽，千斤顶置于塔内，锚 具置于箱梁锚垫板后方，张拉力通过耳板销轴传递至箱梁腹板。 拉索采用平行钢丝索，PES 冷铸锚；采用 5000kN 张拉千斤顶，千斤顶设于索 塔内部，共两台，设一个共用操作台，以使张拉时，两台千斤顶联动同时张拉。 设计拉索初拉力悬臂侧为 4000kN，简支侧为 4050kN。 2.62.6 转体动力设备及设施转体动力设备及设施 在中心转盘移至盖梁顶部以后，转体动力设施已无法布置在地面上，由于盖 梁已制作成 8.4m 直径的大圆盘，综合考虑后将动力设备也布置在盖梁顶上。 在 85#墩盖梁顶平行对称布置 2 个由钢板焊接而成，并通过钢柱预埋在混凝土 内的反力架，用于安放连续张拉千斤顶（图 17） 。 由于空间小，且转盘为钢制，无法按照传统方式预埋缠绕钢绞线用于转体张 拉。但根据钢板的可焊性，在规范允许的范围内，在距转盘中心 1.75m 处的钢箱 梁底部焊接弧形钢板用于缠绕 15-715.2 钢绞线，钢绞线后端采用锚具和夹片固 定在箱形固定架上，固定架与钢箱梁焊接。通过 2 台千斤顶张拉钢绞线，形成力 矩，使钢箱梁转动。 图图 1717 盖梁顶转体动力平面布置示意图盖梁顶转体动力平面布置示意图 连续张拉千斤顶为专用加工，设置位移传感器、压力传感器、锚具状态传感 器，自动化控制，保证转体时 2 台千斤顶张拉速度、压力均保持对等和同步。 2.6.12.6.1 转体千斤顶张拉力计算转体千斤顶张拉力计算 1) 中心磨盘是面摩擦，穿心千斤顶克服静摩擦需要的顶力： =（20.151497.50.75）（33.5）=32.09t。 D fGR T 3 2 1 式中：T牵引力（kN）； G转体总重力（kN）；取值为1497.5t。 R铰柱半径（m）；取值为0.75m。 D牵引力偶臂（m）；取值为3.5m。 f摩擦系数，取静摩擦系数为0.15。 2）后方支腿处承受荷载约 72.6t，力臂长度为 45.07m，静摩擦系数考虑为 0.15，穿心千斤顶对中心的力臂为 1.75m，穿心千斤顶需要的顶力： T2=72.6*0.15*45.07/1.75*2=140.23t。 3）穿心千斤顶启动需要的顶力： T=T1+T2=172.32t。 3）设备选择 钢箱梁转动的动力依靠两台对称布置联动的 300t 连续张拉千斤顶张拉钢绞线 施加。穿心千斤顶的功效按 80%考虑，所以 300t 千斤顶能达到 240t 的张拉力。 连续张拉千斤顶为专用加工，设置了位移传感器、压力传感器、锚具状态传 感器，自动化控制，保证转体时 2 台千斤顶张拉速度、压力均保持对等和同步。 2.6.22.6.2 千斤顶反力架局部加劲验算千斤顶反力架局部加劲验算 1）模型 参照反力架局部加劲图纸，反力架加劲计算模型如下： 图图 1818 千斤顶反力架局部加劲计算模型千斤顶反力架局部加劲计算模型 2）边界条件与荷载 底边与底板焊接，故底边限制三个方向自由度；荷载按照 300t 最不利荷载情 况考虑，采用均布荷载作用于锚头处。 3）计算结果 a、变形：最大位移为 0.572mm，满足结构变形条件要求。 b、应力：锚头最大局部应力 221Mpa；锚头加劲中间两个竖向加劲最大局部应 力 274Mpa；锚头后侧加劲最大应力 107Mpa。 考虑局部应力条件下，锚头加劲中间两个竖向加劲受力最大，采用较厚钢板， 钢材选用 16Mn 钢，其他钢材选用 A3 钢，满足规范要求。 2.6.32.6.3 钢绞线缠绕弧形加劲板验算钢绞线缠绕弧形加劲板验算 1）计算模型 图图 1919 弧形板局部加劲计算模型弧形板局部加劲计算模型 2）边界条件与荷载 底边与箱梁底板焊接，故底边限制三个方向自由度；荷载按照 300t 最不利荷 载情况考虑，采用均布荷载作用于高度 295mm 处。 3）计算结果 a、变形：最大位移为 0.91mm，满足结构变形条件要求。 b、应力：弧形板最大应力 203Mpa；加劲除局部应力点超过 205Mpa 外，大部 分区域应力小于 205Mpa，满足应力要求。 3 3 转体施工工艺转体施工工艺 3.13.1 转体施工工艺流程转体施工工艺流程 图图 2020 箱梁转体施工工艺流程图箱梁转体施工工艺流程图 3.23.2 转体操作要点转体操作要点 3.2.13.2.1 箱梁工厂制作箱梁工厂制作 钢箱梁分段、分片在厂内加工，运至现场进行纵横向拼装焊接，钢梁分段、 主墩施工 中心支座安装 箱梁现场拼焊 平衡重施加 箱梁斜拉 箱梁落架 箱梁调平衡 试 转 体 转 体 悬臂端顶升 转体设施拆除 箱梁拼焊支架搭设 后方滑道支架搭设箱梁运输 箱梁工厂制作 动力设施安装 1m 合龙段施工 后拼段支架搭设 后拼段施工 分片位置应避开应力高峰区。 1）钢箱梁纵向共分为 13 段，其中转体部分为 6 段（图 21） 。 2）5 个较长段横向分为 6 片（图 22） 。 3）中心支座段横向分 3 片。 4）箱梁工厂制作时，同时焊接安装好带套筒的支座上垫板、弧形围板、后方 支腿及连接斜拉索的耳板。 5）最大吊重（中心支座段中片）74t，高 20m。 图图 2121 钢梁纵向分段示意图钢梁纵向分段示意图 图图 2222 钢梁横向分片示意图钢梁横向分片示意图 3.2.23.2.2 箱梁拼焊支架搭设箱梁拼焊支架搭设 1）箱梁现场拼装焊接支架。根据钢箱梁转体部分工厂制作分 6 片、6 段的情 况，搭设 7 排拼焊支架。7#支架利用辅助滑道,需再搭设 6 排支架。 2）1#6#支架采用八三式军用钢支墩，顶部铺设六四式军用梁，军用梁顶部 采用钢枕分配梁作焊接平台。支墩下设 C20 混凝土基础。 3）支架应进行各种工况情况下的强度、刚度、稳定性检算。 4）在六四梁顶部继续搭设钢结构拼焊胎架，胎架顶部通过砂箱来调整钢箱梁 的标高及预拱度。 见图 23。 图图 2323 箱梁焊接拼装支架示意图箱梁焊接拼装支架示意图 3.2.33.2.3 中心支座（转盘）安装中心支座（转盘）安装 1）安装前，先在盖梁顶浇筑支座混凝土，并预埋好带螺栓套筒的下垫板。位 置必须准确，安装水平。 2）在钢箱梁拼焊前，安装中心支座。中心支座下垫板与下支座板采用六角头 螺栓连接。 3）拆除水平转动锁定装置，并拧紧竖向锁定装置。将转动钢板旋动 86，使 其与钢箱梁预拼方向一致。 4）吊装中心支座梁片，精确对位，支座上垫板与转动钢板用螺栓连接。 5）安装水平转动锁定装置。 6）预吊装两个边支座到位，以减少以后吊装的难度。 3.2.43.2.4 箱梁现场拼装焊接箱梁现场拼装焊接 厂内分段、分片焊接好的箱梁采用大件运输车运至施工现场，利用 500t 吊车 吊至拼装支架上拼装、焊接。 1）在中心支座安装合格，并将转动钢板逆时针方向旋转 86后，吊装中心支 座梁片，精确对位，使其与转动座板对中，将钢箱梁下落，中心支座受力，检查 合格后，用螺栓与转动钢板连接，再将转动钢板与上座板临时锁定。然后，向两 侧逐片拼焊，完成中间节段。 2）依次吊装中心支座段各梁片，调整合格后焊接。 3）由支座向两侧、由里向外逐步展开，依次吊装其他各段梁片，调整合格后 焊接。 4）全部梁段拼装焊接后，调整预拱度合格，焊接各梁段成整体，全面检查合 格。 5）全部焊缝必须 100%探伤，合格率必须达到 100%。 3.2.53.2.5 稳定支腿和滑道安装稳定支腿和滑道安装 1）稳定支腿为钢板焊接成的箱体，间距 14.4m，距转盘中心径向距离 45m， 在箱梁工厂制作时，与钢箱梁焊接，支腿底部镶四氟板。 2）下滑道形式为 2 片 700H 型钢焊接成的箱体，上铺不锈钢板。滑道按水平 布置，支架采用八三墩及扩大基础布置方式。滑道在箱梁拼装前完成支承箱梁部 分，其余部分在落架前施工完毕。 3.2.63.2.6 平衡重施加平衡重施加 1）纵向平衡重。为满足纵向抗倾覆系数 1.4 的设计要求，经计算，纵向平衡 重为 180t，以道路中心向右侧偏心 1.8m 布置，拉索左右两侧各设砂箱一个，每个 90t（含砂箱自重） 。 2）横向平衡重。由于钢箱梁结构的平面线形为圆弧加缓和曲线 （R=4500m，L=53.579m，L0=81m，E=0.729m）,故整个结构存在横桥向的扭矩作用， 经计算，需横向配重 30t，位于 85#墩箱梁顶道路中心右侧 7.2m 处，设砂箱 1 个， 放置水平，底部垫 H 型钢找平，并限位加固。 3）纵、横向平衡重在箱梁斜拉前施加，位置、重量一定要准确。且平衡重砂 箱底部要采用纵横 H 型钢抄垫水平，并与钢箱梁顶焊接加固。 3.2.73.2.7 钢箱梁斜拉钢箱梁斜拉 1）安装索塔。在 85#墩中心处梁顶设置临时钢箱索塔，高 14.5m。索塔采用 钢箱结构，纵桥向 4m，横桥向 2m，与钢箱梁焊接。 2）安装斜拉索。采用平行钢丝索，PES 冷铸锚；上端锚固在中心索塔内，下 端分别锚固在钢箱梁端部的耳板销轴上。 3）安装千斤顶。索塔顶部箱内设张拉槽，千斤顶置于塔内，锚具置于箱梁锚 垫板后方，张拉力通过耳板销轴传递至箱梁腹板。 采用 500t 张拉千斤顶，千斤顶设于索塔内部，共两台，设一个共用操作台， 以使张拉时，两台千斤顶联动同时张拉。 4）斜拉索张拉。两侧对称、同步张拉，终拉达到设计要求。 3.2.83.2.8 转体动力设施安装转体动力设施安装 1）安装反力架。在 85#盖梁施工时，按设计施工预埋件，安装钢制反力架。 且反力架必须平行、对称，标高一致。 2）安装张拉设备。在箱梁落架前，连续张拉千斤顶安装在反力架上；安装位 移传感器、压力传感器、锚具状态传感器；安装自动控制柜。保证转体时两台千 斤顶张拉速度、压力均同步进行。 3）安装张拉钢绞线。在距转盘中心 1.75m 处的钢箱梁底部焊接的弧形钢板用 于缠绕 15-715.2 钢绞线，钢绞线后端采用锚具和夹片固定在箱形固定架上，固 定架与钢箱梁焊接。 4）试运行。经全面检查合格，空载试运行，再检查确认正常。 3.2.93.2.9 顶升支架施工顶升支架施工 经计算，转体时，箱梁悬臂端下挠 34cm，所以转体到位后，需要对悬臂端进 行顶升。经计算顶升力约需 3000kN，采用 2 台 2000kN 千斤顶顶升。 顶升支架与后拼段支架共用，采用八三式钢墩，布置于 84#墩东侧地道桥桥面 上，支架顶面距设计梁底标高预留 70cm，在箱梁落架前完成。 3.2.103.2.10 钢箱梁落架钢箱梁落架 1）落架前，在 85#盖梁顶钢箱梁横向用 2 台 300t 千斤顶临时顶紧，此时千斤 顶内缸必须伸出一定的行程。并搭设保护垫木，以增加落架过程中钢箱梁的稳定 性，记下此时内缸伸出的长度，并作为横向调平衡的检验标志。 2）先落悬臂端支架。2#、3#、4#排架依次落架，最后 1#落架，使悬臂端悬空 发生受力变形。减少另一端支架的压力，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 个后方支 腿承受压力，再 6#、5#依次落架，此时，钢箱梁中心由转盘（中心支座）和 2 台 千斤顶、后方 2 个支腿支承。 4）落架后，由于悬臂端悬空，为防止在外力作用下发生颤振，需对悬臂端加 保护支点，因钢结构在白天阳光照射下，悬臂端挠度变化较大，保护支点应采用 千斤顶，当白天温度发生变化时，利用千斤顶适当调节高度，消除挠度变化。 3.2.113.2.11 钢箱梁调平衡钢箱梁调平衡 1）后方支腿反力称重。 在施工支架完全拆除后及在转体过程中，转动体的自平衡或配重平衡又对施 工过程的安全性起着至关重要的作用。为了保证桥梁转动体形成整体后拆架过程 中的安全和转体过程的顺利进行，及时为大桥转体阶段的指挥和决策提供依据， 有必要在转体前进行转动体平衡重称重试验，及时提供落架后最终产生的后端支 反力。 在后方支腿处各方 1 台千斤顶，每台千斤顶上设置荷重传感器，测试试验过 程中临时支点的支反力值。将钢箱梁顶起，使支腿脱空，根据称重系统显示的反 力大小与计算值相比较，差值应在允许范围内；若超出，则调整压重。见图 24。 图图 2424 千斤顶、压力传感器测点布置图（单位：千斤顶、压力传感器测点布置图（单位：mmmm） 千斤顶及压力传感器测点 于 4 月 13 日 6:06 测试（已全部落架） ，西支点支反力：44t，东支点支反力： 30t 2）调整横向平衡。转盘中心处横向 2 台千斤顶同步、缓慢下落，若同时脱空， 表明已经平衡；若有 1 台先脱空，则需增减横向平衡重，使其达到平衡。此时， 整个力系转换完成，转体结构由后方支腿和中心转盘（中心支座）支承。 3.2.123.2.12 试转体试转体 1）建立转体组织、指挥机构。操作、观测、检查人员定岗到位，明确职责， 指挥、应答、报告语言要及时、清楚、准确、简练，令行禁止。 2）试转体前，应全面检查转体设施、设备情况，确认符合转体要求。清理撤 出箱梁上的所有物件。 3）转体前，中心转盘拆除水平锁定装置。 4）转体前，滑道打磨光滑，擦拭干净，不能有灰尘。试转前按照试转的距离 涂抹润滑剂。 硅脂润滑剂的涂抹时间以转体时间来控制，不能提前涂抹，否则润滑剂长时 间暴露在空气中，表面积累灰尘将造成摩阻系数增加。 5）试转前，千斤顶应空载试运行，并拉紧钢绞线。 6）转体角速度控制：转体角速度 W0.02rad/min；主梁端部水平线速度 V1. 5m/min。 7）操作、观测、检查人员及监控人员提前 1h 到位，并向指挥报告。 8）在正式转体 24h 前，进行试转。试转时，悬臂端控制在 1m 以内，以不使 其离开支架，避免侵入铁路限界。 9）试转时各专业组严格按照转体流程进行实战操作。 10）通过试转，检验整个体系在转体过程中是否处于平衡状态。监控单位测 定的数据是否在控制值范围内。千斤顶的实际张力是否与计算理论值吻合。通过 实际张力计算滑道摩阻系数是否与理论计算摩阻系数相符。 11）试转后，仍需对悬臂端加保护支点。 3.2.133.2.13 正式转体正式转体 1）时间确定。转体宜选择无雨、风力小于 5 级的白天进行。但因转体需跨越 铁路，故需向铁路局申请要点，根据铁路运输形势，一般批准在行车密度较小的 夜间进行。因此，须配备充足的照明设施。 2）正式转体前，应再次全面检查转体设施、设备情况，确认符合转体要求。 3）按照铁路局批准的时间，各岗位提前 1h 到位，检查、准备就绪，向指挥 报告。 4）正式转体前 30min，滑道擦拭干净，涂抹硅脂润滑剂。 5）石家庄车站下达转体时刻后，指挥发布转体指令，连续张拉千斤顶张拉钢 绞线，开始转体，检查、观测人员不间断进行，发现异常及时报告。 6）距转体接近到位 1m 时，暂停，由后方支腿检查工程师授权指挥，慢速、 点动到位。 7）转体到位后，悬臂端支垫牢固。转体结束。 3.2.143.2.14 转体设施拆除转体设施拆除 1）待转体结束后，中心支座安装水平转动限位装置，拆除竖向锁定装置，使 其变为永久性支座的正常工作状态。 2）转体结束后，拆