中宁县石碱公路上跨包兰铁路立交桥转体桥结构转体称重实验.pdf

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1、工程科技民营科技2014年第9期中宁县石碱公路上跨包兰铁路立交桥转体桥结构转体称重实验李建存(宁夏中宁县公路段，宁夏中宁755100)摘要：通过对中宁县石碱公路上跨包兰铁路立交转体桥的称重实验分析，在转体梁施工最重要的环节(转体梁施工称重平衡)开展工作。通过测试转动体部分的不平衡力矩、偏心距、摩阻力矩及摩擦系数等参数，实现桥梁转体的配重要求，为该桥转体施工的指挥和决策提供依据。也为类似转体桥梁的设计和施工积累经验和数据，达到进一步完善桥梁水平转体施工方法、提升企业施工技术能力的目的。关键词：称重；转体；摩

2、阻力矩；不平衡力矩1工程概况瞬间，有P，MMz。解方程得：不平衡力矩M(P·gz-Pl~L。)，2，摩主桥采用单幅55+55mT构，整幅转体施工，转体长度为50+50m，阻力矩M(P2·L2+P·L1)／2。转体角度为8l。，转体重量为74000~kN。桥面全宽为20．0m。上音B结2)转动体球铰摩阻力矩(Mz)小于转动体不平衡力矩(MG)。此时，构采用单箱双室斜腹板箱型截面，中支点中心梁高5．7m，端部中心梁梁体发生绕球铰的刚体转动，直到撑脚参与工作，体系的平衡由球铰高2．7m，梁底线形按圆曲线变化，端

3、部等高段长4．95m。顶板宽20．0m，摩阻力矩、转动体不平衡力矩和撑脚对球心的力矩所保持。底板宽775～11．928。箱梁两侧悬臂板长各3．0m，悬臂板端部厚20cm，根部厚60cm。箱梁顶板厚度为28em，中墩顶和边支点处增至48cm；底板厚度为25-90cm，转体墩处局部加厚至140cm；边腹板、中腹板厚度为45~75cm。中支点处对应墩身顶设置一道横隔板，板厚为400cm，边支点处端横梁厚度为150cm。箱梁顶板从中间双向倾斜形成2％的桥面横坡。2转体桥存在的主要问题2．1转体的时间较短。由于转体

4、梁重量较大，转体过程中有可能出现的非匀速转动或急起、急停所产生的惯性力也会导致梁体变形、甚至产生裂缝，此外转体施工受到铁路运输的限制，因此转体要在很短的图2时间内完成，保持缓慢匀速转动是桥转体施工的关键环节。设转动体重心偏向北侧，此种睛况下，只能在北侧承台实施顶力2．2悬臂长度影响。较长的悬臂长度意味着，在竖平面内由于不平衡P(图2)。当顶力P(由撑脚离地的瞬间算起)逐渐增加到使球铰发生力矩使球铰转动体系产生微小的转动时，在转体悬臂段的端部就会产微小转动的瞬间，有P2·L=M(斗Mz。当顶升至啦(球铰发生

5、微小转动)生放大的竖向位移。因此，无论在转体过程中，还是在梁体线形的调整后，使千斤顶回落，设P2为千斤顶逐渐回落过程中球铰发生微小转中，精确控制悬臂段的标高和转体体系的质量平衡，提高体系的抗倾动时的力，则PLz=MG-M。解方程得：不平衡力矩M(P·I}P·IJ2)／覆稳定能力，就成为保证施工质量、顺利完成边跨合拢段施工的重要2，摩阻力矩M(P2·_I·L2。环节。3．3转体姿态分析。根据设计，N=145000kN，球铰球面半径R=8m。本2．3转体重量大。由于转体总重量大，因此减小摩阻力、提高转动力施力

6、方案拟于上盘承台施加顶力。在距转体中心线5．5m左右处设置矩是保证转体JI喇实施的两个关键。2台5000kN、2台400t的千斤顶，分别对转体梁进行顶放同时在上转3实验原理盘底四周布置2个位移传感器，用以测试球铰的微小转动。该施力方3．I转体梁竖向不平衡力矩测试。采用球铰转动测试不平衡力矩，这案要求千斤顶出力大，由于上、下承台的刚度很大，变形很小，容易使种方法采用测试刚体位移突变的方法进行测试，受力明确，而且只考球铰发生微小转动，且操作相对简单，安全陛高。目前，大部分不平衡虑刚体作用，而不涉及挠度等影响因

7、素较多的参数，结果比较准确。当秤重试验采用该施力方式。脱架完成后，整个梁体的平衡表现为两种形式之一。在南侧加载隋况下的荷载一位移变化表明，当荷载小于14MPaI)转动体球铰摩阻力矩(Mz)大于转动体不平衡力矩(MG)。此时，时，荷载一位移呈线性变化；当荷载大于14MPa时，位移迅速增加，荷梁体不发生绕球铰的刚体转动，体系的平衡由球铰摩阻力矩和转动体载则有所降低。由此判别出14MPa即P1=454．5t时，球铰处于克服静不平衡力矩所保持。摩阻力的临界状态。同理，从北跨侧侧转体桥梁顶力—位移曲线可得到卫；P2

8、--167~t，油压表读数为10MPa。4转体梁平衡配重4．1转体参数计算。根据现场观测结果发现，该梁的平衡姿态属于球铰摩阻力矩大于体系的不平衡力矩。由上述公式可得转体梁转体参数计算结果(表)。转体梁转体参数计算结果球铰球面MG／Mz，摩阻系数体系偏心墨竺半径RimP1／tP2／tN，t(t·m)(t·m)距e，cm2．5图l8454．5166．714500361．32028．7O．Ol8偏向南侧设转动体重心偏向北侧，在南侧承