宿州T構(gòu)轉(zhuǎn)體梁就位稱重方案

目日擊目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1工程概況 2\o"CurrentDocument"第I部分應(yīng)力監(jiān)控 31.1應(yīng)力監(jiān)控的依據(jù) 3\o"CurrentDocument"1.2應(yīng)力監(jiān)控的目的 4\o"CurrentDocument"1.3施工仿真計(jì)算 4\o"CurrentDocument"1.4應(yīng)力監(jiān)測(cè)方案 5\o"CurrentDocument"測(cè)點(diǎn)布置 5\o"CurrentDocument"測(cè)量?jī)x器、原理及性能指標(biāo) 6\o"CurrentDocument"應(yīng)力傳感器安裝及布線要求 8\o"CurrentDocument"測(cè)量的頻度 8\o"CurrentDocument"數(shù)據(jù)處理 8\o"CurrentDocument"記錄表格 91.5應(yīng)力監(jiān)控實(shí)施程序 9應(yīng)力控制細(xì)則 9\o"CurrentDocument"階段施工控制驗(yàn)收 10\o"CurrentDocument"1.6提交的技術(shù)成果 10\o"CurrentDocument"第II部分轉(zhuǎn)體不平衡稱重試驗(yàn) 11\o"CurrentDocument"2.1試驗(yàn)的依據(jù) 11\o"CurrentDocument"2.2試驗(yàn)的目的與內(nèi)容 112.3試驗(yàn)原理 12\o"CurrentDocument"球鉸摩阻力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩計(jì)算 12球鉸靜摩擦系數(shù)和轉(zhuǎn)動(dòng)體偏心矩計(jì)算 14\o"CurrentDocument"配重計(jì)算 152.3試驗(yàn)實(shí)施方案 15\o"CurrentDocument"測(cè)點(diǎn)布置 15\o"CurrentDocument"測(cè)試設(shè)備及性能 18\o"CurrentDocument"試驗(yàn)步驟 18\o"CurrentDocument"記錄表格 192.4提交的技術(shù)成果 202.5進(jìn)度計(jì)劃 202.6人員組織 202.7試驗(yàn)安全注意事項(xiàng) 21\o"CurrentDocument"附錄1應(yīng)力監(jiān)控表格 22\o"CurrentDocument"附錄2稱重試驗(yàn)表格 261工程概況疏解線跨京滬鐵路特大橋位于宿州市符離集鎮(zhèn)附近，在疏解線SDK3+211.7處與京滬上下行線相交，線路中心與既有京滬鐵路斜交45。。梁體全長113.2m，位于曲線半徑R=800m的圓曲線上。梁體各控制截面梁高分別為：端支座處及直線段梁高均為3.0m,中支點(diǎn)處梁高為6.0m。梁底下緣按圓曲線變化，圓曲線半徑R=132.1667m。箱梁頂寬4.9m，箱梁底寬3.2m,在中墩處4m范圍內(nèi)及距梁端1.2m范圍內(nèi)加寬到4.0m。梁體為單箱單室、變高度、變截面結(jié)構(gòu)。全橋共設(shè)三道橫隔梁，分別設(shè)于中墩處和端支點(diǎn)處。中墩截面處采用墩梁固結(jié)形式，轉(zhuǎn)體施工時(shí)32#墩轉(zhuǎn)體球鉸向曲線內(nèi)側(cè)徑向橫移20cm，其他結(jié)構(gòu)不動(dòng)。全梁共分7個(gè)梁段，A1、A2、A3、A4梁段長度分別為28.0m、16.0m、15.0m、11.6m。球鉸是轉(zhuǎn)動(dòng)體系的核心，是轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。本橋轉(zhuǎn)動(dòng)體系采用鋼球鉸，豎向承載力30000KN，分為球鉸定位骨架、下球鉸、上球鉸及聚四氟乙烯片等部分。下球鉸球鉸直徑①2700mm，為減小轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力，球鉸內(nèi)設(shè)置302片①6cm聚四氟乙烯片，涂抹四氟粉黃油。上球鉸直徑①3200mm。為抵抗轉(zhuǎn)體過程中的不平衡力矩，在轉(zhuǎn)臺(tái)和滑道間對(duì)稱均勻的設(shè)置六組撐腳。在撐腳下方的下轉(zhuǎn)盤頂面設(shè)置1.1m寬的環(huán)形滑道，滑道中心線半徑3.3m，轉(zhuǎn)體時(shí)撐腳在滑道頂面滑動(dòng)，以保持轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)平穩(wěn)。為保證轉(zhuǎn)體的順利實(shí)施，要求滑道面在同一水平面內(nèi)，其相對(duì)高差不大于2mm，同時(shí)為減小轉(zhuǎn)體過程中的滑動(dòng)摩阻力，在滑道面板鋪設(shè)一層4mm厚的四氟乙烯滑板。橋上跨京滬鐵路部分梁底控制高程42.149m,京滬線軌頂標(biāo)高約為33.64,與京滬線凈高約8.5m；滿足鐵路凈空高度限制要求。(56+56m)變高度連續(xù)“T”構(gòu)梁位于特大橋31#至33#墩上，T構(gòu)梁主墩為32#墩。T形剛構(gòu)梁采用平面轉(zhuǎn)體施工，其中2X45m梁體連同矩形實(shí)體墩沿鐵路方向在支架上現(xiàn)澆，在第一層承臺(tái)與第二層承臺(tái)間設(shè)置轉(zhuǎn)盤，2-45mT構(gòu)通過連續(xù)千斤頂牽引裝置逆時(shí)針轉(zhuǎn)向45。到設(shè)計(jì)位置后進(jìn)行永久固結(jié)，轉(zhuǎn)體重量約為2789.571。其余兩邊墩處搭支架原位現(xiàn)澆11.6m邊跨現(xiàn)澆合攏段(A4段)。A4A3IA2A1A2A3---——J32#rrrT1~r~| pr■|rTTTLTrA*1r圖1 (56+56m)T構(gòu)轉(zhuǎn)體梁立面圖第I部分應(yīng)力監(jiān)控1.1應(yīng)力監(jiān)控的依據(jù)(1)《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》(TB10002.1-2005)；(2)《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.3-2005)；(3)《大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法》(交通部公路科學(xué)研究所1982/10北京)；(4)《鐵路橋涵施工規(guī)范》(TB10203-2002)；(5)《鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》(TZ210-2005)；(6)《客貨共線鐵路橋梁工程施工技術(shù)指南》(TZ203-2008)。(7)《鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10415-2003)；(8)《鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10424-2003)；《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》(鐵建設(shè)[2005]160號(hào))；《鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB10401.1,TB10401.2-2003)；《符離集疏解線跨京滬鐵路特大橋施工圖設(shè)計(jì)文件》。1.2應(yīng)力監(jiān)控的目的宿淮鐵路疏解線跨京滬鐵路特大橋采用T構(gòu)轉(zhuǎn)體施工。在整個(gè)施工過程中，要經(jīng)歷：樁基、承臺(tái)澆筑f轉(zhuǎn)體球鉸安裝f墩身澆筑f主梁分段澆筑f主梁脫架f主梁轉(zhuǎn)體一主梁合攏段澆筑f橋梁二期恒載施加等一系列環(huán)節(jié)和結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。盡管在橋梁的設(shè)計(jì)階段就可以確定橋梁施工過程中的結(jié)構(gòu)狀態(tài)參數(shù)，但在實(shí)際施工過程中，這種設(shè)計(jì)的理想狀態(tài)卻難以實(shí)現(xiàn)，這是因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)所采用設(shè)計(jì)參數(shù)(包括對(duì)環(huán)境條件的考慮等)與實(shí)際施工過程中所表現(xiàn)出來的并不完全一致，從而使結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)不能完全達(dá)到設(shè)計(jì)理想狀態(tài)。為了確保主橋在施工過程中結(jié)構(gòu)受力始終處于安全范圍以內(nèi)，在整個(gè)施工過程中必須進(jìn)行嚴(yán)格的施工控制。應(yīng)力監(jiān)控是橋梁施工監(jiān)控的基本內(nèi)容之一，它直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全，是結(jié)構(gòu)安全的預(yù)警系統(tǒng)。通過應(yīng)力理論值與實(shí)測(cè)值的對(duì)比，是參數(shù)估計(jì)、狀態(tài)預(yù)測(cè)和調(diào)整的重要依據(jù)之一。通過埋設(shè)應(yīng)力、溫度傳感器可以達(dá)到3個(gè)目的：(1)提供某些施工關(guān)鍵工況的必要信息，比如混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉等工況的結(jié)構(gòu)響應(yīng)；(2)提供施工控制反饋分析的基本信息；(3)監(jiān)測(cè)梁體在轉(zhuǎn)體前后受力最不利截面應(yīng)力狀態(tài)，確保梁體在轉(zhuǎn)體前后的應(yīng)力處于合理的水平范圍內(nèi)。1.3施工仿真計(jì)算橋梁的施工過程是橋梁的結(jié)構(gòu)形式、體系及受力狀態(tài)不斷變化的過程，結(jié)構(gòu)所受的荷載如結(jié)構(gòu)自重、預(yù)應(yīng)力等是在施工過程中逐步施加的，施工荷載的作用位置也在不斷變化，每一施工階段都伴隨著各種荷載(對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)包括收縮、徐變)的作用、約束條件的改變及施工臨時(shí)荷載的增減等。另外，結(jié)構(gòu)的成橋內(nèi)力狀態(tài)與施工方案(或施工過程)有密切地聯(lián)系。因此，施工過程仿真分析應(yīng)按照施工和設(shè)計(jì)所確定的施工工序，以及設(shè)計(jì)所提供的基本參數(shù)，對(duì)施工過程進(jìn)行正裝計(jì)算，得到各施工狀態(tài)以及成橋狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)受力等控制數(shù)據(jù)。施工控制仿真計(jì)算將主梁結(jié)構(gòu)按梁?jiǎn)卧x散，采用“MIDAS/Civi1”橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件建模。施工模擬分析時(shí)，按設(shè)計(jì)要求輸入材料的力學(xué)性能參數(shù)、截面尺寸及考慮混凝土收縮徐變的時(shí)間依存性參數(shù)等；建立模型的邊界條件，用單向彈性支承模擬現(xiàn)澆支架；按照設(shè)計(jì)的施工梁段建立結(jié)構(gòu)組，并根據(jù)制定的施工流程劃分施工階段，在每一階段中施加相應(yīng)的荷載。即按照實(shí)際的施工順序，模擬結(jié)構(gòu)的形成、荷載的施加、邊界條件的變化及結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)變等對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的影響。在計(jì)算中準(zhǔn)確模擬臨時(shí)支撐，混凝土澆注、預(yù)應(yīng)力張拉及支架的設(shè)置與拆除等工況。計(jì)算結(jié)果將輸出每一個(gè)施工階段中結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、應(yīng)力等。1.4應(yīng)力監(jiān)測(cè)方案測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)力測(cè)點(diǎn)布置的原則是：(1)通過施工模擬計(jì)算，得到施工全過程的應(yīng)力包絡(luò)圖，從而明確最危險(xiǎn)的位置，這是選擇應(yīng)力測(cè)試斷面的基礎(chǔ)；(2)力求順橋向、橫橋向?qū)ΨQ布置，以增加結(jié)果的可靠性和可比性；(3)截面的選取應(yīng)該避開截面突變區(qū)，如齒板處、預(yù)應(yīng)力錨固處、梗腋處等；(4)充分理解設(shè)計(jì)意圖。主梁根據(jù)轉(zhuǎn)體梁的受力特點(diǎn)，在梁體懸臂根部布置2個(gè)應(yīng)力測(cè)試斷面，兼測(cè)梁體溫度變化，如圖2所示，每個(gè)斷面布置4個(gè)測(cè)點(diǎn)。橋墩根據(jù)轉(zhuǎn)體梁的受力特點(diǎn)，在橋墩布置1個(gè)應(yīng)力測(cè)試斷面，如圖3所示，每個(gè)斷面布置4個(gè)測(cè)點(diǎn)。

應(yīng)力傳感器應(yīng)力傳感器圖2主梁應(yīng)力測(cè)試斷面及測(cè)點(diǎn)布置注：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，以上應(yīng)力測(cè)試斷面和測(cè)點(diǎn)布置可適當(dāng)調(diào)整。應(yīng)力傳感器，距橋墩邊緣0.5m應(yīng)力傳感器，距橋墩邊緣0.5m圖3橋墩應(yīng)力測(cè)試斷面及測(cè)點(diǎn)布置

注：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，以上應(yīng)力測(cè)試斷面和測(cè)點(diǎn)布置可適當(dāng)調(diào)整。1.4.2測(cè)量?jī)x器、原理及性能指標(biāo)（1）儀器根據(jù)對(duì)多種應(yīng)力測(cè)試儀器性能的比較，決定選用長沙金碼高科生產(chǎn)的高質(zhì)量弦式智能數(shù)碼混凝土應(yīng)力傳感器和配套的振弦檢測(cè)儀，如圖4所示。圖4長沙金碼弦式智能數(shù)碼混凝土應(yīng)力傳感器及測(cè)試儀原理弦式應(yīng)力傳感器采用薄壁圓管形結(jié)構(gòu)，用鋼弦做為傳感元件與導(dǎo)電線圈組成電磁感應(yīng)電路，當(dāng)應(yīng)力傳感器沿軸向受力時(shí)使鋼弦發(fā)生松緊變化，鋼弦在激勵(lì)脈沖作用下又會(huì)在磁場(chǎng)中產(chǎn)生振動(dòng)，于是感應(yīng)出與自振頻率相對(duì)應(yīng)的頻率變化的正弦波電信號(hào)供給儀表測(cè)量，鋼弦被激發(fā)后在磁場(chǎng)中微幅自振頻率與鋼弦所受應(yīng)力之間的關(guān)系為：f=1/(2L尹)式中：f—鋼弦自振頻率；L、&、P—鋼弦長度、應(yīng)力、質(zhì)量密度。弦式智能數(shù)碼應(yīng)力傳感器內(nèi)置智能芯片，全數(shù)字檢測(cè)，信號(hào)長距離傳輸不失真，抗干擾能力強(qiáng)。應(yīng)力傳感器內(nèi)置存貯芯片，具有智能記憶功能，出廠時(shí)將傳感器型號(hào)、編號(hào)、標(biāo)定系數(shù)等參數(shù)永久存貯在傳感器中，并可在測(cè)量時(shí)自動(dòng)保存800次所需的測(cè)量參數(shù)，如測(cè)量時(shí)間、測(cè)點(diǎn)溫度(溫度型)、絕對(duì)應(yīng)力值、相對(duì)應(yīng)力值、零點(diǎn)參數(shù)及溫度修正值等。對(duì)大量埋設(shè)傳感器的工程，此功能能防止因測(cè)試線被剪斷或因測(cè)試線編號(hào)丟失，致使傳感器無法使用的現(xiàn)象，保證應(yīng)力監(jiān)測(cè)的順利實(shí)施。性能指標(biāo)主要性能指標(biāo)如下：量程：±3000》￡；靈敏度：1》￡；分辨率：<0.2%FS；穩(wěn)定性：3~5Hz(0.1~0.16MPa)/3個(gè)月；3~4Hz(0.1~0.13MPa)/10°C。為保證測(cè)試精度，所有弦式應(yīng)力傳感器在使用前必須經(jīng)實(shí)驗(yàn)室采用可靠的方法標(biāo)定后方可使用。應(yīng)力傳感器安裝及布線要求由于橋梁施工周期較長，現(xiàn)場(chǎng)條件比較惡劣，所以要求傳感器埋設(shè)與布線充分考慮施工期間可能造成傳感器破壞的各種因素。應(yīng)力傳感器安裝與布線應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：八、、?（1） 混凝土應(yīng)力傳感器在鋼筋骨架綁扎成型后、混凝土澆筑前安裝。（2） 混凝土應(yīng)力傳感器采用扎絲綁扎固定在頂?shù)装迳蠈愉摻钕路?，?dǎo)線應(yīng)順著鋼筋下緣走，并用扎絲固定，防止混凝土澆筑和振搗時(shí)損壞或改變傳感器位置。（3） 可用塑料管在橋面板形成豎向孔洞，將多余導(dǎo)線及其接頭引入塑料管（導(dǎo)線不能暴露于橋面）。用扎絲將塑料管固定在上下層鋼筋上，塑料管下端采用膠帶封口，防止混凝土進(jìn)入。塑料管上端用紅色塑料袋蓋好，注意防雨防潮。（4） 記錄安裝前后的初頻，即進(jìn)行清零，消除零飄和安裝應(yīng)力的影響；（5） 登記好每個(gè)測(cè)點(diǎn)安裝的傳感器編號(hào)，并保存好記錄資料。測(cè)量的頻度應(yīng)力量測(cè)頻度與高程測(cè)量頻度相同。測(cè)試工況為：（1）A1梁段張拉完成前后；（2）A2梁段張拉完成前后；（3）A3梁段張拉完成前后；（4）支架拆除前后；（5）A4梁段張拉完成前后。數(shù)據(jù)處理當(dāng)測(cè)讀數(shù)據(jù)是頻率f時(shí)，應(yīng)依據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)計(jì)算應(yīng)變（茁）值。計(jì)算公式為：增量（相對(duì)量）計(jì)算公式：W=（/2-fo2）/K總量（絕對(duì)量）計(jì)算公式：Wb」f2—fb2）/K+b式中：W、Wb—表示被測(cè)物理增量、被測(cè)物理總量；f、f0、fb—測(cè)量頻率、零點(diǎn)頻率、截距頻率；K、b—標(biāo)定系數(shù)（近似線性斜率）、截距常數(shù)。需要尤其注意的是，傳感器量測(cè)的數(shù)據(jù)包含徐變、收縮、溫度、零飄等非受力應(yīng)變，必須采用合適的方法將其影響過濾掉，得到外荷載引起的應(yīng)變，再與理論值對(duì)比分析。記錄表格應(yīng)力監(jiān)控相關(guān)表格主要有：（1） 應(yīng)力應(yīng)變測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表；（2） 應(yīng)力應(yīng)變實(shí)測(cè)值與理論值比較表；（3） 宿淮鐵路疏解線跨京滬鐵路特大橋監(jiān)控報(bào)告單；（4） 宿淮鐵路疏解線跨京滬鐵路特大橋技術(shù)聯(lián)系單。表格詳見附錄1。應(yīng)力監(jiān)控實(shí)施程序應(yīng)力控制細(xì)則（1）主梁施工階段1、 在橋墩和主梁施工時(shí)，橋墩和主梁受力較大的關(guān)鍵部位埋置傳感器。這樣可以在主梁施工過程中隨時(shí)觀測(cè)橋墩和主梁的應(yīng)力變化情況等。2、 根據(jù)主梁施工工序，測(cè)試梁體混凝土澆筑后和預(yù)應(yīng)力張拉后橋墩和梁體受力較大截面的應(yīng)力，掌握其應(yīng)力狀態(tài)及其變化。測(cè)試頻度與線形觀測(cè)同步。（2） 支架落架后，梁體轉(zhuǎn)體前支架落架后，標(biāo)志著主梁施工結(jié)束，梁體轉(zhuǎn)體即將開始。因此，在轉(zhuǎn)體前，要對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行觀測(cè)，掌握梁體在轉(zhuǎn)體前的受力狀態(tài)，為保證梁體轉(zhuǎn)體時(shí)結(jié)構(gòu)安全提供預(yù)警信號(hào)。測(cè)試內(nèi)容為所有受力測(cè)試斷面。（3） 梁體轉(zhuǎn)體后梁體轉(zhuǎn)體后測(cè)試各截面應(yīng)力觀測(cè)值，與梁體狀體前受力狀態(tài)進(jìn)行比較，判別梁體在轉(zhuǎn)體時(shí)是否對(duì)梁體的受力狀態(tài)有所影響。測(cè)試內(nèi)容為所有受力測(cè)試斷面。所有階段應(yīng)力測(cè)試值均與理論計(jì)算應(yīng)力值進(jìn)行比對(duì)，實(shí)測(cè)應(yīng)力值與理論計(jì)算應(yīng)力值偏差以不超過±lMPa為合理范圍。階段施工控制驗(yàn)收每階段施工完成后，要對(duì)應(yīng)力觀測(cè)值進(jìn)行分析，如發(fā)現(xiàn)應(yīng)力變化有異常情況，則要查找原因，無異常情況則進(jìn)行下一階段施工。提交的技術(shù)成果（1） 在每一施工階段完成后，根據(jù)應(yīng)力的實(shí)測(cè)結(jié)果，及時(shí)分析梁體應(yīng)力狀況，提交應(yīng)力監(jiān)控分析階段報(bào)告，為下一階段的施工提出建議；（2） 在主橋轉(zhuǎn)體施工完成后提交應(yīng)力監(jiān)控工作報(bào)告。第II部分轉(zhuǎn)體不平衡稱重試驗(yàn)2.1試驗(yàn)的依據(jù)《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》(TB10002.1-2005)；《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10002.3-2005)；《大跨徑混凝土橋梁的試驗(yàn)方法》(交通部公路科學(xué)研究所1982/10北京)；《鐵路橋涵施工規(guī)范》(TB10203-2002)；《鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南》(TZ210-2005)；《客貨共線鐵路橋梁工程施工技術(shù)指南》(TZ203-2008)。《鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10415-2003)；《鐵路混凝土與砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10424-2003)；《鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)》(鐵建設(shè)[2005]160號(hào))；《鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程》(TB10401.1,TB10401.2-2003)；《符離集疏解線跨京滬鐵路特大橋施工圖設(shè)計(jì)文件》。2.2試驗(yàn)的目的與內(nèi)容轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵構(gòu)件就是承載整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體重量的轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸,而轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸摩擦系數(shù)的大小直接影響著轉(zhuǎn)體時(shí)所需牽引力矩的大小。轉(zhuǎn)體橋梁在橋梁縱軸線的豎平面內(nèi),由于球鉸體系的制作誤差、梁體質(zhì)量分布差異以及預(yù)應(yīng)力張拉程度差異,可能導(dǎo)致橋墩兩側(cè)懸臂梁段質(zhì)量分布不同以及剛度不同,從而產(chǎn)生不平衡力矩。在施工支架完全拆除后及橋梁轉(zhuǎn)體過程中,轉(zhuǎn)動(dòng)體的配重平衡對(duì)施工過程的安全性起著至關(guān)重要的作用。因此,為了保證橋梁轉(zhuǎn)體的順利進(jìn)行,及時(shí)為大橋轉(zhuǎn)體階段的指揮和決策提供依據(jù),有必要在轉(zhuǎn)體前進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)體稱重試驗(yàn),測(cè)試轉(zhuǎn)動(dòng)體的不平衡力矩、偏心距、摩阻力矩及靜摩擦系數(shù),并按橋梁轉(zhuǎn)體的要求進(jìn)行配重。本試驗(yàn)在施工支架完全拆除后、轉(zhuǎn)體之前進(jìn)行，測(cè)試內(nèi)容主要包括：（1） 轉(zhuǎn)動(dòng)體部分的縱向不平衡力矩和縱向偏心距；（2） 轉(zhuǎn)體球鉸的摩阻力矩及靜摩擦系數(shù)；（3） 完成轉(zhuǎn)體梁的配重方案。2.3試驗(yàn)原理稱重試驗(yàn)假設(shè)梁體可以繞球鉸發(fā)生剛體轉(zhuǎn)動(dòng)，通過對(duì)梁體施加轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，并測(cè)試球鉸的切向轉(zhuǎn)動(dòng)位移，得到二者的關(guān)系曲線，當(dāng)位移發(fā)生突變時(shí)，所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)為靜摩擦與動(dòng)摩擦的臨界狀態(tài)。因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)力矩與豎向頂力，切向轉(zhuǎn)動(dòng)位移與豎向位移之間存在固定的比例關(guān)系，因此，可以直接繪制頂力-位移曲線，找出臨界點(diǎn)。球鉸摩阻力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩計(jì)算當(dāng)脫架完成后，整個(gè)梁體的平衡狀況可能出現(xiàn)下列兩種形式：（1）轉(zhuǎn)動(dòng)體球鉸摩阻力矩（MZ）大于轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩（Mg）。此時(shí)，梁體不發(fā)生繞球鉸的剛體轉(zhuǎn)動(dòng)，體系的平衡由球鉸摩阻力矩和轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩所保持；（2）轉(zhuǎn)動(dòng)體球鉸摩阻力矩（Mz）小于轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩（Mg）。此時(shí)，梁體發(fā)生繞球鉸的剛體轉(zhuǎn)動(dòng)，直到撐腳參與工作，體系的平衡由球鉸摩阻力矩、轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩和撐腳對(duì)球心的力矩所保持。（1）轉(zhuǎn)動(dòng)體球較摩阻力矩（Mz）大于轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩（Mg）北 南山一 J亠圖5梁體的平衡狀態(tài)1

圖6圖6梁體的平衡狀態(tài)2設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)體重心偏向北側(cè)，在南側(cè)承臺(tái)實(shí)施頂力P1(如圖5所示)，當(dāng)P1逐漸增加到使球鉸發(fā)生微小轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，有：1)然后，在北側(cè)承臺(tái)實(shí)施頂力P2(如圖2所示)，當(dāng)P2逐漸增加到使球鉸發(fā)生微小2)2)3)4)聯(lián)立(1)、(2)得不平衡力矩：摩阻力矩轉(zhuǎn)動(dòng)體球鉸摩阻力矩(MZ)小于轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩(MG)設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)體重心偏向北側(cè)，此時(shí)，只能在北側(cè)承臺(tái)實(shí)施頂力P2(如圖6所示)，當(dāng)P2(由撐腳離地的瞬間算起)逐漸增加到使球鉸發(fā)生微小轉(zhuǎn)動(dòng)的瞬間，有：P-L二M+MTOC\o"1-5"\h\z22GZ (5)當(dāng)頂升到位(球鉸發(fā)生微小轉(zhuǎn)動(dòng))后，使千斤頂回落，設(shè)仃為千斤頂逐漸回落過程中球鉸發(fā)生微小轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的力，則有：P'?L=M—M22 G Z (6)聯(lián)立(5)、(6)得-P-L+P'-L2222不平衡力矩：G 2 (7)

8)8)由圖7可得：球鉸靜摩擦系數(shù)和轉(zhuǎn)動(dòng)體偏心矩計(jì)算稱重試驗(yàn)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)體球鉸在沿梁軸線的豎平面內(nèi)發(fā)生逆時(shí)針、順時(shí)針方向微小轉(zhuǎn)動(dòng)，即微小角度的豎轉(zhuǎn)。摩阻力矩為摩擦面每個(gè)微面積上的摩擦力對(duì)過球鉸中心豎轉(zhuǎn)法線的力矩之和，如圖由圖7可得：dM=i；(Rsin9cosP)2+(Rcos9)2dF；dF二卩PdAzdA=Rsin9-dp-R-d9；P二Pcos9；P二N (注:豎 豎兀R2sin2a0的最大取值)M-卩RN卜卜cos9sin9Jsin29cos2P+cos29dPd0所以：(9)ZZ兀sin2a00所以：(9)2(1-cos3a)= 卩RN3sin2aZ本橋a二arcsin(1.35/8)二9。42'55"，由式(9)可得:

球鉸靜摩阻系數(shù)：M卩z-球鉸靜摩阻系數(shù)：M卩z-0993RN10）（11）式中，R為球鉸中心轉(zhuǎn)盤球面半徑；N10）（11）配重計(jì)算配重的目的是使轉(zhuǎn)動(dòng)體達(dá)到平衡狀態(tài)，提高轉(zhuǎn)體過程的穩(wěn)定性。常用的配重方案有兩種：①梁體絕對(duì)平衡配重方案；②梁體縱向傾斜配重方案。絕對(duì)平衡配重對(duì)轉(zhuǎn)體的平穩(wěn)反而不利，目前一般采用第②種方案。配重F=摩阻力矩M-不平衡力矩配重F=摩阻力矩M-不平衡力矩M配重距球鉸豎軸線距離配重后偏心距=二配重fx配重距球鉸豎軸線距離+不平衡力矩mN12)13)為了保證配重卸載的安全，配重應(yīng)設(shè)置在非跨鐵路孔一側(cè)，配重的大小應(yīng)保證配重后的偏心距滿足5cm?e?15cm的要求。2.3試驗(yàn)實(shí)施方案測(cè)點(diǎn)布置本項(xiàng)目的轉(zhuǎn)體平面布置如圖8所示，該橋轉(zhuǎn)體45

轉(zhuǎn)體一構(gòu)5墩主#體Y轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)體一構(gòu)5墩主#體Y轉(zhuǎn)滬上疏解線符離集 4°31#墩?qǐng)D8梁位平面圖（1）千斤頂布置千斤頂數(shù)量估算：轉(zhuǎn)體梁重按3000噸估算，球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)半徑8m，千斤頂距中心距離約為3.65m，靜摩阻系數(shù)根據(jù)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，一般為0.03?0.06，按0.06考慮，則千斤頂頂力=0.06X3000X8/3.65=395噸，考慮一定的富裕量，需要600噸千斤頂1臺(tái)。千斤頂布置如圖9所示，另一側(cè)施加頂力時(shí)與此關(guān)于球鉸中心對(duì)稱。圖9千斤頂布置圖（2）位移傳感器布置在千斤頂對(duì)側(cè)撐腳處設(shè)置應(yīng)變式位移傳感器，如圖10所示。11■I圖9千斤頂布置圖（2）位移傳感器布置在千斤頂對(duì)側(cè)撐腳處設(shè)置應(yīng)變式位移傳感器，如圖10所示。11■I60911%■::2i圖10撐腳處位移傳感器布置圖測(cè)試設(shè)備及性能位移傳感器：量程50mm的機(jī)電百分表4個(gè)，精度1/100mm。位移采集系統(tǒng)：采用東華測(cè)試技術(shù)有限公司生產(chǎn)的DH3817靜動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采樣頻率200HZ；單機(jī)8通道。數(shù)據(jù)分析軟件系統(tǒng)：采用DH3817專用的數(shù)據(jù)處理軟件。該軟件包能實(shí)現(xiàn)本次測(cè)試中相關(guān)數(shù)據(jù)的處理及分析，并能做到實(shí)時(shí)處理。壓力傳感器：長沙金碼生產(chǎn)的JMZX-3360AT六弦智能型壓力傳感器1臺(tái)，量程6000KN，精度1KN。壓力采集系統(tǒng)：長沙金碼JMZX-3006智能綜合測(cè)試儀1臺(tái)。聯(lián)想筆記本電腦1臺(tái)。所需要的主要儀器設(shè)備及數(shù)量如表1所示。表1主要儀器設(shè)備及規(guī)格序號(hào)儀器設(shè)備名稱測(cè)試精度型號(hào)規(guī)格數(shù)量產(chǎn)地用途1千斤頂60011中國頂升主梁2應(yīng)變式位移傳感器0.01mm50mm量程4中國位移測(cè)試3靜動(dòng)態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)200HZDH38171中國數(shù)據(jù)米集4壓力傳感器1kN，量程6000kNJMZX-3360AT1中國稱重試驗(yàn)5埋入式混凝土應(yīng)變計(jì)1p￡JMZX-21512中國應(yīng)力、溫度測(cè)試6智能綜合測(cè)試儀1p￡JMZX-30061中國應(yīng)變測(cè)試7筆記本電腦——聯(lián)想1中國數(shù)據(jù)處理試驗(yàn)步驟(1)判斷轉(zhuǎn)體平衡狀態(tài)逐步解除臨時(shí)固結(jié)措施過程中，在撐腳處布置位移傳感器，如圖11所示。測(cè)試步驟：兩幅梁施工完成后，布置傳感器，讀取初讀數(shù)。清理撐腳及滑道，逐步對(duì)稱解除支座處的臨時(shí)支撐（砂箱），進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，并觀察撐腳是否隨砂箱拆除連續(xù)向一側(cè)下沉。判斷轉(zhuǎn)體體系的平衡狀態(tài)?！鯩is圖11判斷平衡狀態(tài)測(cè)點(diǎn)布置圖（2）稱重步驟①在選定斷面處安裝位移傳感器和千斤頂；②調(diào)整千斤頂，使所有頂升千斤頂處于設(shè)定的初始頂壓狀態(tài)，記錄壓力傳感器及位移傳感器讀數(shù)；千斤頂逐級(jí)加力，記錄位移傳感器和壓力傳感器數(shù)值，直到位移出現(xiàn)突變；繪制出P-A曲線，判斷臨界力（同樣試驗(yàn)重復(fù)兩次）；移動(dòng)設(shè)備至另一側(cè)，重復(fù)以上試驗(yàn)；計(jì)算確定不平衡力矩、摩阻力矩、摩阻系數(shù)、偏心距；按梁體縱向傾斜配重方案，計(jì)算配重重量、位置及配重后的偏心距；?出具供鐵路有關(guān)部門審批用的轉(zhuǎn)體梁稱重配重試驗(yàn)報(bào)告。記錄表格稱重試驗(yàn)相關(guān)表格主要有：（1）頂升力與位移記錄表(2)P-A曲線圖；(3)配重計(jì)算結(jié)果表。表格詳見附錄2。2.4提交的技術(shù)成果(1)根據(jù)稱重試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算靜摩阻系數(shù)，為啟動(dòng)牽引力計(jì)算提供依據(jù)；(2)根據(jù)稱重試驗(yàn)測(cè)試情況，計(jì)算確定不平衡配重方案；(3)試驗(yàn)完成后提交“稱重配重試驗(yàn)報(bào)告”。2.5進(jìn)度計(jì)劃(1)研究制訂試驗(yàn)實(shí)施方案：15天；(2)試驗(yàn)材料采購及設(shè)備配套：10天；(3)儀器的檢測(cè)與標(biāo)定：2天；(4)測(cè)點(diǎn)布置及傳感器、數(shù)據(jù)線和相關(guān)設(shè)備的安裝調(diào)試；2天；(5)摩阻系數(shù)、不平衡力矩測(cè)試：2天；(6)轉(zhuǎn)體平衡配重：不平衡力矩測(cè)試后2天內(nèi)給出。2.6人員組織稱重試驗(yàn)涉及設(shè)備儀器較大，工作面大。為保證試驗(yàn)有條不紊地進(jìn)行，特成立以下6個(gè)職能小組，具體見表2。表2主要人員分工表序號(hào)工作組人數(shù)工作內(nèi)容負(fù)責(zé)人備注1指揮組2試驗(yàn)的指揮、協(xié)調(diào)工作試驗(yàn)方1人2千斤頂操作組2千斤頂操作、讀數(shù)、記錄施工方1人3位移測(cè)量組2位移測(cè)試、數(shù)據(jù)米集試驗(yàn)方1人4應(yīng)變測(cè)試組1試驗(yàn)過程中應(yīng)力監(jiān)測(cè)試驗(yàn)方1人5安全控制組2檢查梁體有無異常、安全控制施工方1人6計(jì)算組2負(fù)責(zé)測(cè)試數(shù)據(jù)處理、計(jì)算試驗(yàn)方1人試驗(yàn)安全注意事項(xiàng)（1） 正式試驗(yàn)前，應(yīng)對(duì)所有儀器進(jìn)行全面檢查、標(biāo)定，熟練儀器操作；（2） 正式試驗(yàn)前