DB61-T 2010-2025 公路桥梁水平转体施工监控技术规程

CCSP28陕西省地方标准DB61/T2010—2025公路桥梁水平转体施工监控技术规程Technicalspecificationformonitoringandcontrolofhighwaybridgehorizontalrotationconstruction2025-0418发布2025-0517实施陕西省市场监督管理局发布DB61/T2010—2025 2规范性引用文件 4基本规定 8数据分析与反馈控制 附录A（规范性）称重试验 附录B（规范性）试转体试验 DB61/T2010—2025本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别专利的责任。本文件由陕西省交通运输厅提出并归口。本文件起草单位：长安大学、中铁第一勘察设计院集团有限公司、陕西路桥集团有限公司、中铁七局集团第三工程有限公司、中铁十七局集团第二工程有限公司、中国铁路西安局集团有限公司、西安市公路工程管理处、柳州欧维姆工程有限公司、西安长大公路工程检测中心有限公司。本文件主要起草人：程高、郑继平、文强、刘永健、李伟、文博华、王永宽、杨武策、冯亚成、刘松亮、卢皓、张华、郝磊磊、陈浩、丁建刚、孙晓刚、张之恒、文科、刘纯、何凡、王沛、姚涛、陈胜博、朱其涛、朱廷志、廖金贵、刘书宏、张义硕、周艳霞。本文件首次发布。联系信息如下：单位：长安大学电话址：西安市碑林区南二环中段长安大学公路学院DB61/T2010—2025公路桥梁水平转体施工监控技术规程本文件规定了桥梁水平转体施工监控的基本规定、监控流程、监控计算、施工监测、数据分析与反馈控制和监控成果的技术要求。本文件适用于公路连续梁、连续刚构、斜拉桥等桥梁水平转体的施工监控。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。JTG/T3650-01公路桥梁施工监控技术规程JTGF80/1公路工程质量检验评定标准第一册土建工程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。水平转体施工horizontalrotationconstruction将桥体在非设计轴线位置制作（现浇或拼接）成形后在水平面内进行旋转就位施工。中心支撑转体centralsupportconstruction转铰承担转体全部重量，辅助支撑不受力。中心与辅助支撑组合转体centralandauxiliarysupportconstruction转铰和辅助支撑共同承担转体重量，辅助支撑参与受力。转动系统swivelsystem为实现转体施工而设置的有关支承、牵引和平衡等集成系统。支撑系统bearingsystem能承受转动体重量，并兼顾平衡等功能设计的装置总称，一般可分DB61/T2010—2025牵引系统tractionsystem为转体施工提供动力牵引的机械设备或装置总称。平衡系统balancedsystem为防止转体结构倾覆而设计的包括撑脚、滑道、砂箱、销轴等临时装置组合。转体中心轴与旋转轴的夹角。转体重心水平面内的偏移距离。4基本规定4.1桥梁水平转体施工监控内容应包括监控计算、施工监测和数据分析与反馈控制，监控范围应包括上部结构（塔、梁、拉索）、下部结构（墩、台）、转动系统。4.2桥梁水平转体施工监控专项方案应依据施工图、转体施工方案等编制。5监控流程桥梁水平转体施工监控应按照施工进度分阶段实施，基本流程见图1。DB61/T2010—20256监控计算6.1.1监控计算应包括转体结构和转动系统计算。6.1.2转体结构计算应包括设计符合性验算、施工模拟计算、施工跟踪计算和参数敏感性计算，有关计算流程、要点、内容按照JTG/T3650-01的规定执行。6.1.3转动系统计算包括支承系统、牵引系统、平衡系统的计算，并按照称重配重、试转和正式转体分阶段复核验算。6.1.4对于曲线、变宽、不等跨等易出现不平衡受力情况的上部结构应计算施工过程纵桥向和横桥向不平衡力（矩）、形变及抗倾覆稳定性。6.2支承系统6.2.1支承系统计算内容应包括转铰接触面压应力、中心定位销轴剪应力、压缩变形量等。6.2.2转铰接触面压应力按照式（1）计算。σ——转铰竖向正应力（MPaG——转铰承受重量（Nj——转铰支承半径（mm见图2；z——轴套半径（mm见图2；[σ]——转铰接触面的压应力设计值（MPa）。552图2转铰参数示意图6.2.3中心定位销轴剪应力按照式（2）计算。τ——销轴剪应力（MPaQ——销轴承受总剪力（NA——销轴截面面积（mm2DB61/T2010—2025[τ]——定位销轴的剪应力设计值（MPa）。6.2.4转铰压缩量可通过荷载试验、建模计算等方法估算。6.3牵引系统6.3.1可采用钢铰线作为牵引索，中心支撑转体的总牵引力按照式（3）计算。TT——总牵引力（kNG——转铰承受重量（kNj——转铰支承半径（mDq——牵引力偶臂长（mf——转铰摩阻系数，可通过试验确定；无试验数据时，按照设计要求取值；[T]——牵引力设计值。6.3.2中心与辅助支撑组合转体的总牵引力按照式（4）估算。T T——总牵引力（kNG1——转铰承受重量（kN按转铰承重比例取值；G2——辅助支撑承受重量（kN按辅助支撑承重比例取值；j——转较支承半径（mR,——辅助支承半径（mDq——牵引力偶臂（mf——转铰摩阻系数，可通过试验确定；无试验数据时，按照设计要求取值；f,——辅助支撑与滑道摩阻系数，可通过试验确定；无试验数据时，按照设计要求取值；6.4平衡系统6.4.1转体抗倾覆稳定系数按照式（5）计算。K0——抗倾覆稳定系数；[K0]——静止状态取1.5，转动状态取1.3。DB61/T2010—20256.4.2中心与辅助支撑组合转体，撑脚所受到的竖向力和水平力可分别按照式（6）和式（7）计算。NcNc——撑脚所受的竖向力（kNG——转体总重量（kNe——偏心距（mM0——风力等荷载产生的倾覆力矩之和（kN•mR,——辅助支承半径（m[Nc]——撑脚竖向承载力设计值（kNFc=f’Nc≤[Fc](7)Fc——撑脚所受的水平力（kNf,——撑脚与滑道摩阻系数，可通过试验确定；无试验数据时，按照设计要求取值；Nc——撑脚所受的竖向力（kN-G脚脚Nc图3撑脚受力示意图6.5复核验算6.5.1转前称重与配重6.5.1.1根据称重试验结果，参照附录A计算转体不平衡力矩、初始偏心距、摩阻力矩及转动系统静摩阻系数。6.5.1.2配重计算与支撑系统有关，取决于预设偏心距大小，配重量计算可按照式（8）计算。W）；G——转体总重量（kN0——预设偏心距（mmDB61/T2010—2025l——体系配重合力中心距离球铰中心的水平距离（mm）。6.5.1.3测力支座作为支撑结构时，可按照式（9）、式（10）计算转体初始重心的平面坐标。XGF1——1号位置处支反力，取竖直向上为正方向（kN）,F2、F3、F4同；X1L——1号位置X坐标（mX2L、X3L、X4L同；XG——初始重心的X坐标（m）。F1——1号位置处支反力，取竖直向上为正方向（kN）,F2、F3、F4同；Y1L——1号位置Y坐标（mY2L、Y3L、Y4L同；YG——初始重心的Y坐标（m）。图4初始重心平面坐标示意图6.5.1.4测力支座作为支撑结构时，可按照式（11）计算转体初始重心的竖向坐标。ZGZG——重心竖向坐标（m）；V——重心至转体结构中心线的水平距离（m）；L——测力支座的半径（m）；DB61/T2010—2025图5初始重心竖向坐标计算示意图6.5.2试转6.5.2.1试转体试验应获取牵引力（矩）、转体速度（角速度、线速度）、转动弧长、转动系统动摩阻系数，点动的转动弧长、转动角度等参数，测试方法按照附录B进行。6.5.2.2根据试转体试验结果确定正式转体所需的最大牵引力（矩），连续转动弧长与转动线速度的对应关系，点动转动弧长与转动角度、转动时长的对应关系。6.5.3正式转动6.5.3.1正式转动前应根据转体时长，确定转体各阶段合理的转体角度（线速度）、转动弧长。6.5.3.2正式转体过程跟踪计算应根据实测数据、数据分析、反馈控制等更新参数值，确定转体各阶段控制目标。6.5.3.3转动过程中偏心距按照式（12）计算。H——转体重心距转铰形心的竖向距离（m）；e——偏心距（m见图6；θ——转体倾角(°),见图6。图6转体立面偏心距示意DB61/T2010—20256.5.3.4中心支撑转体的偏心距限值可按照式（13）计算。e1——第一类倾覆偏心距限值（mR,——辅助支承半径（m[Nc]——撑脚竖向承载力设计值（kNiiGNc]li图7撑脚失效模式6.5.3.5球铰类中心和辅助组合支撑转体的偏心距限值可按式（14）计算。2——第二类倾覆偏心距限值（m）；F——竖向压力（kN），取为转体总重量G；f——球铰静摩阻系数；R——球铰球面半径（m）；G——转体总重量（kN）。6.5.3.6平铰类中心和辅助组合支撑转体的偏心距限值可按照式（15）计算。(15)2——第二类倾覆偏心距限值（m）；d——上转盘横截面内接圆直径（m）。DB61/T2010—2025G图8中心支撑失效模式7施工监测7.1.1公路连续梁、连续刚构桥和斜拉桥的上部结构（塔、梁、拉索）、下部结构（墩、台）施工监测参数、监测断面、测点布置、监测频率、监测仪器及元件应按照JTG/T3650-01的规定执行。7.1.2转体施工监测应包括环境、支撑系统、牵引系统、几何形态、结构受力等有关参数，并满足转动过程对环境状态、转动状态、位姿状态、受力状态等评估要求。7.2监测参数7.2.1环境监测参数应包括风速、风向、温度和湿度。7.2.2支撑系统监测参数应包括撑脚与滑道间隙、转盘应力，辅助支撑参与受力时可监测其应力。7.2.3牵引系统监测参数应包括牵引力、牵引长度、牵引速度。7.2.4位姿状态监测参数应包括转体倾角、转体角度、转体角速度、梁体悬臂端相对高程差、梁体轴线、墩塔竖直度。7.2.5转体角速度超过0.02rad/min、悬臂长度超过80m应监测主梁离心力、惯性力，墩高超过20m时还应监测主墩扭矩。7.3测点布置7.3.1环境风速、风向、温度及湿度测点应结合现场实际情况布置。7.3.2其他测点布置可参照如下图示：a)支撑系统测点布置见示意图9；b)牵引系统测点布置见示意图10；c)几何形态测点布置见示意图11~图12；d)结构受力测点布置见示意图13~图14。DB61/T2010—2025图9支撑系统DB61/T2010—2025图11连续梁和连续刚构桥DB61/T2010—2025图13连续梁和连续刚构桥DB61/T2010—20257.4监测频率7.4.1环境参数宜采用智能化方法实时动态监测。7.4.2支撑系统监测频率应不低于下列要求：a)撑脚与滑道间隙在拆除砂箱及辅助支撑前后各进行1次测试。辅助支撑拆除后至正式转体前每隔24h进行1次测试；b)转盘应力在每3节~5节段主梁施工完成后进行1次测试，并在拆除砂箱及辅助支撑前后各进行1次测试。辅助支撑拆除后至正式转体前每隔24h进行1次测试；c)辅助支撑应力根据参与受力变化情况进行测试。7.4.3牵引系统监测频率应不低于下列要求：a)牵引力、牵引长度、牵引速度应保持同步监测；b)试转阶段牵引力、牵引长度、牵引速度监测频率应满足试转体试验要求；c)正式转体阶段牵引力、牵引长度、牵引速度应实时动态监测。7.4.4几何形态监测频率应不低于下列要求：a)正式转体时转体倾角、转动角度、转体角速度应保持同步监测；b)正式转体时转体倾角应实时动态监测，转动角度、转体角速度每隔1min或转盘刻度每转动1度监测1次。旋转距设计轴线位置附近每次点动监测1次转动角度；c)梁体悬臂端相对高程差、梁体轴线、墩塔竖直度在砂箱及辅助支撑拆除前后、试转前后、正式转体前后、配重解除和位姿状态纠偏前后各进行1次测试；d)结构受力监测频率应与其它监测参数同步监测。7.5监测仪器及元件7.5.1监测仪器的选择配备应根据桥址处气候环境条件、桥梁结构特点、规模及经济性等要求综合选定，仪器的配备数量应满足现场使用要求。DB61/T2010—20257.5.2监测仪器及元件宜配合相适应的数据采集系统进行参数监测与数据同步，技术要求见表1。表1监测仪器及元件技术要求123456789118数据分析与反馈控制8.1一般规定8.1.1数据分析应识别转体桥梁的外部环境条件、牵引状态、支撑状态、位姿状态、速度状态和受力状态，便于动态评估转体的安全性、稳定性和准确性。8.1.2数据分析结果应及时反馈给监控总指挥，以监控指令形式实施控制，监控指令经确认后由监控总指挥传达给转体施工作业班组。8.1.3宜引入数字孪生、可视化平台等新技术，动态分析转体状态并采用预测模型动态控制牵引和平衡系统。8.2数据分析8.2.1正式转动过程监测数据按照外部环境、支撑系统、牵引系统、几何形态、结构受力的路径作用于转体系统，见图15。DB61/T2010—2025图15监测数据的传递路径8.2.2环境状态、牵引状态、稳定状态、位姿状态、速度状态和受力状态可分别采用风速、牵引力、转体倾角、转动角度、角速度、主梁悬臂根部应力监测数据进行分析评价。8.3状态识别8.3.1转前拆除砂箱等辅助支撑后，转体将自然回落，应根据撑脚与滑道间隙、梁体悬臂端相对高程差、梁体轴线、墩塔竖直度等监测数据综合分析，并判断支撑状态和平衡状态。8.3.2转前称重和配重完成后，应根据实测偏心距再次评估支撑状态和平衡状态，并作为正式转体的初始状态。8.3.3转动过程外部环境风速应不大于10.8m/s（6级），且符合设计要求。8.3.4转体状态可划分为正常、临界、超限状态，其阈值见表2。表2转动状态评估超限（单调增长）DB61/T2010—20258.4反馈控制8.4.1试转时若出现牵引系统牵引能力不足，可采取降低摩阻系数相关措施或启动助推反力，并再次试转，确保牵引状态正常后方可进行正式转体。8.4.2正式转体过程中转动状态进入临界或超限状态，应及时反馈并采取控制措施，如改变牵引力、牵引长度、牵引速度、撑脚与滑道间隙、撑脚与滑道间反馈控制流程见图16。8.4.3转动体临近设计位置时，应按照竖直度、轴线、桥面高程的顺序交替调整位姿状态并及时锁定。9监控成果9.1桥梁水平转体施工监控成果除应包括监控专项方案、称重配重试验报告、试转体试验报告外，还应满足JTG/T3650-01的规定要求，并纳入施工工序管理，归入桥梁技术档案。9.2转体监控专项方案应包括转动系统概况、监控依据与目标、工作内容、监测实施、控制方法、人员及设备安排等内容。9.3转体监控总报告应包括转前监测数据记录与分析报告、转前称重与配重报告、试转报告、正式转体报告、转体后监测数据记录与分析报告等内容。DB61/T2010—2025DB61/T2010—2025称重试验A.1一般规定A.1.1转体前宜进行转动体纵、横向称重试验，测试转动体部分的不平衡力矩，偏心距，摩阻力矩及静摩阻系数，并根据称重试验结果进行平衡配重。A.1.2称重试验应包括以下试验内容：a)转动体的纵、横桥向不平衡力矩；b)转动体的纵、横向偏心距；c)转体球铰的摩阻力矩及静摩阻系数；d)制定转体的纵横向配重方案。A.2试验方法A.2.1称重试验测试仪器主要有千斤顶、力传感器、位移传感器等，根据顶落梁系统至少应配备压力传感器2套，位移传感器4套，布置于纵、横向撑脚处，测试数据互相校核，测试时，千斤顶沿桥梁纵、横向中心线关于球铰中心对称布置，位移测点关于过球铰中心的纵、横向线对称布置，具体传感器布置方法见图A.ı。DB61/T2010—2025图A.1称重试验传感器布置A.2.2采用球铰转动测试不平衡力矩，梁体平衡表现形式应符合下列规定：a)球铰摩阻力矩MZ大于转体结构的不平衡力矩MG时,转体结构不发生绕球铰的刚体转动体系平衡由球铰摩阻力矩MZ保持；b)球铰摩阻力矩MZ小于转体结构的不平衡力矩MG时，如果没有其他支撑，转体结构将发生绕球铰的转动，直到撑脚参与工作，此时，体系的平衡由球铰摩阻力矩MZ转动体不平衡力矩MG和撑脚对球心的矩来保持。A.2.3称重试验球铰摩阻力矩MZ和转动体不平衡力矩MG应按照以下方法确定：a)球铰摩阻力矩MZ大于转体结构的不平衡力矩MG时，支架拆除后，转动体部分在自身的不平衡力矩作用下不应发生转动。进行不平衡称重试验，分别从转动体两侧支点顶梁，使转动体在沿梁轴线的坚平面内发生逆时针，顺时针方向微小转动（图A.2），并记录转动过程中传感器示值和百分表读数，转动体不平衡力矩MG按照式（A.1）计算，球铰摩阻力矩MZ按照式（A.2）计算；MG——转动体不平衡力矩（kN•mP1、P2——梁体发生微小转动时两侧的支点反力（kN2——两侧支点力臂（m）。MZ——球铰摩阻力矩（kN•m）；P1、P2——梁体发生微小转动时两侧的支点反力（kN）；2——两侧支点力臂（m）。DB61/T2010—2025图A.2球铰摩阻力矩大于转体不平衡力矩顶升示意图b)球铰摩阻力矩MZ小于转体结构的不平衡力矩MG时，支架拆除后，转动体部分在自身的不平衡力矩作用下发生转动。进行不平衡称重试验，假定转动体1侧支点落顶，使转动体在沿梁轴线的坚平面内发生顺时针方向微小转动，同时2侧支反力为零；之后1侧支点升顶，发生逆时针方向微小转动，同时2侧支反力为零（图A.3）。记录转动过程中传感器示值和百分表读数，转动体不平衡力矩MG按照式（A.3）计算,球铰摩阻力矩MZ按照式（A.4）计算;MG=(P升+P落)L1/2(升、P落——梁体1侧落顶、升顶时的支点反力（kN）。P升、P落——梁体1侧落顶、升顶时的支点反力（kN）。图A.3球铰摩阻力矩小于转体不平衡力矩顶升示意图DB61/T2010—2025A.2.4称重试验时，球铰在沿梁轴线的竖平面内发生微小转动。摩阻力矩为球铰摩阻面上所有微面积的摩阻力对球铰竖转轴线力矩的综合，根据球铰几何关系，球铰静摩阻系数按照式（A.5）计算，转动体偏心距按照式（A.6）计算。μ0——球铰静摩阻系数；MZ——球铰摩阻力矩（kN•m）；α——球铰参数(°);R——球铰半径（m）；G——转体总重量（kN）。MG——转动体不平衡力矩（kN•mG——转体总重量（kNDB61/T2010—2025试转体试验B.1一般规定试转体试验是正式转体的一项重要准备工作。通过试转体工作测试检验牵引系统是否正常可用，明确转体启动牵引力、转动牵引力，测试转体速度与设计值是否吻合；确定转动体系的点动速度参数，为确保转体准确顺利就位做好准备。B.2