万吨级双柱斜拉桥平转体系研究与应用

1、2.5万吨级双柱斜拉桥平转体系研究与应用,一. 小组简介,第一部分 工程概况,二. 选择课题,山东省邹城市上跨铁路立交桥主桥为2x110斜拉桥，项目组上次QC活动中开创性的完成了桥梁方案选型工作，确定采用如下图所示的双柱斜拉桥桥型，同时确定了双柱斜拉桥采用转体方式跨越铁路局站场。此后，该桥进入了深度的技术论证及施工图阶段。由于该桥在转体施工领域具有独创性，同时其转体重量等多项指标均有突破，因此，需要对本项目双柱斜拉桥转体方式方法进行深入研究。,（一）选题背景1设计任务的需要,二. 选择课题,（二）选题背景2桥梁发展的需要,已建成部分转体施工斜拉桥列表,近年来，斜拉桥由于其跨越能力大、桥型美观在

2、转体施工中也逐渐得到应用。目前，采用转体施工方法的斜拉桥桥型只有单塔柱斜拉桥一种。结构形式单一，近年来，随着老百姓对桥梁审美水平的提高，可以预见，非单柱形式的斜拉桥设计项目今后将会逐渐增多。,二. 选择课题,（二）选题背景2桥梁发展的需要,黑龙江省 绥芬河斜拉桥,北京石景山 南站斜拉桥,北京跨风沙铁路斜拉桥,郑州解放路 跨铁 斜拉桥,二. 选择课题,（三）确定课题,针对目前在转体施工领域中没有单柱斜拉桥实施的现状，尤其是解决当前面临的邹城斜拉桥设计任务，经过我们小组的反复调查研究并充分讨论，一致认为我们必须完成双柱斜拉桥转体这一创新任务，同时以转体重量2.5万吨为设计目标。所以我们小组以确定本

3、次QC活动课题为：,2.5万吨级双柱斜拉桥平转体系研究与应用,三. 设定目标,研究适合于邹城上跨铁路项目主桥方案的双柱斜拉桥转动受力体系，使得该斜拉桥顺利转体。,（一）设定目标,即使目标困难重重，需要创新突破，有大量的优化分析工作。我们的理由在于,三. 设定目标,（二）目标可行性分析,第三部分 通风系统优化设计,根据设定目标，QC小组制定了详细的计划实施表，要求全组成员按计划时间进行活动。(虚线表示计划完成时间，下方实线表示实际完成时间。),三. 设定目标,（三）制定活动计划,四.提出方案并确定最佳方案,针对本设计方案的斜拉桥双柱转体体系，小组成员运用头脑风暴法充分讨论，提出了不同的想法和意见

4、。下图为方案亲和图。,（一）提出方案,由方案亲和图可以总结出，本桥型的转体方案有三种。分别是,一塔绕着另一塔转,一塔以钢棒为轴，另一塔用不锈钢板,一塔以钢棒为轴，另一塔底垫四氟滑板,大半径单滑道支撑体系,两塔柱连接中部以钢棒轴心,两塔底设滑道,中心为轴，磨盘方式,环道支撑体系,两塔柱连接中部设平面铰,两塔柱连接中部设球面铰,中心为轴也为支撑面,中心支撑体系,双柱转体方案亲和图,四.提出方案并确定最佳方案,（一）提出方案,三种方案的优劣到底如何，如何评判选择，小组成员再次运用头脑风暴法，最终归纳了评价转体的指标，小组成员绘制了评判指标系统图,承台,中心 转轴,支撑 滑动面,承台,支撑 滑动面,承

5、台,支撑 滑动面,中心 转轴,支撑 滑动面,中心 转轴,方案一 大半径环道支撑体系,方案二 小半径环道支撑体系,方案三 磨心支撑体系,四.提出方案并确定最佳方案,（二）方案评判,双柱斜拉桥方案选择评价指标,现场的可控性,施工的难易性,转动的稳定性,转动的时间性,方案的经济性,双柱斜拉桥转体方案评价系统图,四.提出方案并确定最佳方案,根据评价指标，小组成员绘制了各方案评判表，通过打分的方式评判各方案的优劣性，最终方案三由于其良好的可操控性，易于施工，转体稳定，转动时间短及造价较低等优势被确定为最佳方案。,（三）确定最佳方案,四.提出方案并确定最佳方案,根据选择的最佳方案，小组成员分工协作，细化了

6、转动体系及与之相关的上下部转盘的构造。细化的主要项目及相应尺寸见下表。为最佳方案。,（四）方案细化,五.制定对策表,根据最佳方案，小组首先绘制了关键部位分析流程图：,双柱斜拉桥转体关键部位分析流程图,双塔斜拉桥转体关键部位受力分析,转体设施分析,上转盘分析,下转盘分析,牛腿局部分析,塔座局部分析,牵引分析,防倾措施,接触面 分析,承台局部分析,成桥运营,转体稳定性,施工阶段,五.制定对策表,双柱斜拉桥转体关键部位分项分析列表,五.制定对策表,下转盘分析有限元模型,五.制定对策表,上转盘分析有限元模型,五.制定对策表,全桥混合有限元模型,五.制定对策表,动力分析有限元模型,五.制定对策表,抗分分

7、析“鱼骨”模型,五.制定对策表,四氟滑片压应力偏大。 撑脚受力偏大。 上转盘塔柱交界处混凝土应力偏大。 下转盘在施工过程中变形超过预期值。,1,2,3,4,经过严格计算分析，得到有部分力学指标超过许可值,QC小组根据对结构局部进行了加强。 加强措施主要有： 1、减小四氟滑板间距，增加四氟滑片数量； 2、增加撑脚直径； 3、增加上转盘预应力钢筋数量，并增加牛腿预应力钢筋； 4、增加混凝土承台厚度。,六.实施对策,七.效果检查,1、通过采取以上具体措施的实施，小组人员调整了模型，再次进行计算，计算结果表明以上问题得到解决。该桥在施工阶段、转体、成桥阶段各项力学行为均满足要求。,2、根据选定的最终转体方案及构造细节。设计小组优质完成了本项目主桥施工图设计。,以下图片，为本方案实施的主要构件在现场的实物图,七.效果检查,下 转 盘 施 工,七.效果检查,四氟滑片安装,七.效果检查,上转盘安装,七.效果检查,预应力安装,七.效果检查,转体现场,七.效果检查,七.