1、(北盤江大橋)11、轉體施工本橋轉體位于3#墩承臺上，轉動體系包括120m長現澆主梁、塔柱、3#墩墩身、上盤牽轉臺、牽引系統；轉體重量159600kN左右。整體平轉角度60.4。1) 轉體結構構造上轉盤直徑14.5m，高度為1.8m。上轉盤下球缺直徑為7.5m，高度為1.228m，結構為三向預應力混凝土結構。上轉盤下共設8對撐腳，每對由2個90022mm鋼管組成，鋼管內填C50微膨脹混凝土。下轉盤球缺高0.276m，直徑4.06m，下轉盤頂面設2個牽引反力座和16個千斤頂反力座，牽引反力座用于轉動結構的啟動及轉動，千斤頂反力座用于轉體的啟動、止動、姿態微調等。上、下轉盤之間設置球鉸，球鉸半徑8
2、cm。上球鉸為凸面，通過球面體與上部轉面連接，上盤就位于牽轉盤上；下球鉸為凹面，嵌固于下盤頂面，并與承臺固結為一體。上下面板均為40mm厚鋼板壓制而成的球面，背部設置肋條，便于運輸、定位。下面板上鑲嵌四氟乙烯片，上下面板間填充黃油四氟粉。2) 牽引設備：牽引索采用15s15.2鋼絞線，fpk=1860MPa，固定端錨固在上轉盤內，助拉索采用的11s15.2鋼絞線，fpk=1860MPa，固定端錨固在上轉盤撐腳內。牽引千斤頂及助拉千斤頂型號分別為ZTD2000型自動連續轉體千斤頂及YCD-1200穿心器千斤頂。3） 轉體結構施工轉盤球鉸采用工廠精加工成型，安裝時，其頂口任意兩點高差不超過5mm，
3、順橋向、橫橋向誤差不超過5mm。 下轉盤安裝完畢，澆注混凝土固定成型后，安裝四氟乙烯滑塊，球面雜物清理干凈后涂抹黃油聚四氟乙烯粉潤滑劑，安裝上面板及勁性骨架，球鉸平轉體系基本形成，進行試轉體、轉動一周進行檢查，無異常后，進行牽引轉盤及墩身施工。轉體平轉時，先啟動兩個助拉千斤頂分級加載至一定拉力，然后啟動牽引千斤頂分級加載直至結構啟動。結構微調由牽引千斤頂和助拉千斤頂共同完成。先啟動牽引千斤頂至一定拉力，再啟動助拉千斤頂分級加載使結構微動，直至轉體精確定位。各撐腳與滑道之間保持有35mm間隙，便于轉體實施時狀態監控。施工工藝流程見“圖1-39轉體施工流程圖”。4）防傾保險體系防傾保險體系是轉體施
4、工方法中的重要保證措施，根據設計構造的特點，轉體過程中，轉體的全部重量由球鉸承擔，但轉體結構受外界條件或施工的影響容易出現傾斜。因此，必須設置內環保險腿和用于調整傾斜的千斤頂。利用上轉盤上10m環形布置的撐腳作為內環保險腿，與下滑道間預留35mm間隙，在轉體荷載作用下，沿滑道轉動時留有間隙，便于確定荷載狀態和轉體姿態的調整。滑道上清理干凈，涂抹黃油四氟粉，便于撐腳滑移。沿滑道外側布置4臺QCD6000型千斤頂，便于轉體施工過程中，調整轉體傾斜姿態。5） 限位控制體系限位控制體系包括轉體限位和微調裝置，主要作用為轉體結構轉動到位出現偏差后需要對轉體進行限位和調整使用。橫橋向傾斜限位與微調：在上轉
5、盤上、下滑道外側距橋中線5m位置對稱布設四臺QCD6000型千斤頂，一側起頂，另一側預留限位，起頂限位值根據實測確定。調整完畢，用型鋼將上下轉盤之間抄死，撐腳與滑道間抄死。水平偏轉限位和微調：利用下轉盤上敷設的12對千斤頂反力座作為支點，用兩臺QCD-1200型及4臺YCD600型千斤頂，頂推上轉盤下撐腳，調整轉體軸線偏位。調整到位后設置限位梁，將撐腳與千斤頂反力座之間撐死。5）平轉實施（1）轉體前的準備工作轉體重心位置的確定：用千斤頂對轉體部分進行稱重。環形滑道清理干凈，檢查滑道與撐腳間間隙，涂抹撐腳走道板前端黃油四氟粉。平轉千斤頂、輔助千斤頂、微調千斤頂標定。平轉千斤頂、牽引索、錨具、泵站
6、配套安裝、調試。要求各束鋼絞線平直、不打絞、紐結。助推千斤頂及反推梁安裝。安裝微調及控制設備，作好各種測控標志，標明橋梁軸線位置。各關鍵部位再次檢查。包括塔梁固結點、上轉盤、塔柱錨固區、球鉸等部位。確認簽字。技術準備（技術交底，記錄表格，各觀測點人員分工，控制信號，通訊聯絡等方面）轉體靜置24小時后，各種測量數據上報監控組，確認其是否處于平衡狀態。2#墩、臨時墩上限位裝置設置好。轉體范圍內障礙清除干凈。作業天氣要求風力小于5m/s，無雨。以上準備工作完畢，經檢查無誤后，報請監理工程師及設計代表簽認。在鐵路部門批準的時段內進行轉體。（2）啟動：同步張拉牽引千斤頂（ZTD2000型），噸位達到計算
7、動摩阻力。牽引索布置圖見“圖1-40 3#主塔墩轉體牽引索布置圖”。助推千斤頂分級加力，按100KN一級分級加力，直至撐腳走板水平位移觀測確定啟動，并記錄靜摩阻力。（3）平轉：同步張拉牽引索勻速平轉，主梁端部水平線速度控制在1.2m/min以內，平轉過程中測量人員反復觀測塔柱軸線偏位，梁端部位高程變化。勻速轉動，平轉基本到位（距設計位置約1m處）減速，降低平轉速度，距設計位置0.5m處，采取點動操作，并與測量人員配合確認點動后梁端弧長。在距設計位置0.1m處停轉，測量軸線，根據差值，精確點動控制定位，防止超轉。設置止動裝置，詳見“圖1-41 3#主塔墩轉體系統止動裝置布置圖”。（4）定位：轉體
8、就位后，精確調整轉體傾斜位置，并用型鋼將上下轉盤抄死。輔助墩墩頂與梁底先行抄死。防止梁體在外力作用下擺動。利用輔助墩墩頂上設置的千斤頂，精確地調整梁體端部標高，并采取措施抄墊。安裝2#墩墩頂支座，及輔助墩支座。（江蘇橋）轉體過程是通過主墩下部的鉸來完成的，鉸由現澆的普通鋼筋混凝土做成,俗稱“磨盤”。下磨盤稱磨心,上磨盤稱磨蓋。北津橋磨心頂面以弧曲線向上凸起,矢高10cm,磨心直徑1.9,承受磨蓋以上的全部轉體重量。磨蓋直徑5.88,周邊下面對稱設置4個鋼筋混凝土支撐腳,借以控制轉體不平衡引起的傾斜,并作為轉體驅動的傳力支點(見圖1)。圖1北津橋為鋼筋混凝土連續剛構箱梁結構,荷載等級汽-20、掛
9、-100,主跨跨徑65,全橋長329.46,橋面寬10m,轉體自重為1200。轉體結構施工程序為:下部(樁)基礎澆筑樁頂承臺磨心制作(同步預埋監測傳感器)磨蓋制作球鉸研磨、上黃油墩壁和剛構箱梁制作轉體合攏(先測定并調整好橋的縱軸線和箱梁頂標高)混凝土封盤(控制好封盤時間和天氣溫度) 北津橋轉體驅動力采用2臺150的普通液壓臥式千斤頂,千斤頂一端靠在臨時后座上(在承臺表面沿著磨蓋支撐腳的環道上預留了許多缺口,用作設置千斤頂后座),另一端對著支撐腳。轉體時,最大起動驅動力為700kN,最小驅動力175kN左右,轉體過程中產生最大傾斜時的橋面高差7,顯示整個轉體工藝平衡、安全。（北盤江大橋）大橋由南
10、北兩岸的半跨鋼管拱、交界墩、扣索、背索、上盤及平衡重、轉臺、球鉸保險支撐腳、轉體牽引系統組成，轉體結構高68.128m，前臂長度115.87m，平衡端長度14.83m，合攏段長度2.6m，單鉸轉體凈重量10230t，北岸水平逆轉135，南岸水平逆轉180。1.半跨鋼管拱：旋轉臂長115.87m，重量11267KN，拱腳以臨時鉸（鑄鋼支座）與上盤支承，在膺架上分19個節段進行拼裝焊接，線型、高程均按設計圖制造坐標控制，鋼管拱前端設扣索錨點的錨梁。2.交界墩：為矩形空心橋墩，高59.253m，底面尺寸為7.194m7.155m，按40：1（縱向）、50：1（橫向）設坡，墩帽下尺寸為4.55.0m，
11、壁厚6080cm，墩帽尺寸4.97.4m，總重量25780KN。3.上盤結構：平面尺寸20.0326.00m，厚6m，呈十字形，500#混凝土，重59608KN；按三向預應力進行配筋，以能承受在球鉸反力、自重、交界墩重量，扣索、背索、鋼管拱自重的外力作用下各工況的強度。4.轉動球鉸：設在上盤與下盤之間，基本上轉體重量的中心。其平面直徑3.5m，球面半徑8.0m，上下球鉸均由36mm鋼板車制做成，球鉸凹面鑲嵌610塊6018mm聚氟乙烯滑動片與上球鉸鋼板密貼，作為轉體時的滑動接觸面。上下球鉸中心設210mm圓軸控制相對位置不錯動。5.背索：設在交界墩頂與上盤底之間，束傾角5.02，布設42-19
12、15.24鋼絞線，束長66.5m，張拉力422285.7=96000KN，應力0.46b，伸長量327mm。由于束有5.02傾角可平衡部分交界墩在扣索作用下產生的彎矩。6.扣索：設在交界墩墩帽一側面與鋼管拱前端之間，以作為平衡鋼管拱懸臂狀態下的束力。扣索為8-1215.24鋼絞線，束長122m，張拉應力0.38b，總拉力81187.5=9501KN，計算伸長量458mm。扣索前端通過上錨梁到下錨梁，設P錨作為錨固端，橋墩頂后側面為張拉端，當張拉扣索使鋼管拱達到設計高程時，采用雙錨具進行錨固，以策安全。7.轉臺及平衡支撐腳：在上盤底面以下除設有球鉸外，尚有纏繞牽引鋼絞線的8.5m轉臺及沿7m圓環
13、設置6個支撐腿，每個支腿平面尺寸2.251.10m，底面設有30mm的鋼靴板以便旋轉時的滑動。支撐腿與下盤混凝土面留有812mm間隙，以便鋪設不銹鋼板與四氟板作為滑動面。8.平衡重：在距球鉸中心12.827m的上盤后端加載2500KN，以調整轉體重量的偏心值。9.牽引設備：轉動牽引索采用4束1215.24鋼絞線，一端纏繞在8.5m轉臺上，另一端為牽引束引入QDCL-L200-200千斤頂，每岸配置4臺QDCL-L200-200牽引千斤頂，為了達到牽引同步，牽引千斤頂的輸油泵進行并聯。 圖3、轉體結構三） 1.轉體結構的穩定計算：穩定系數按K1.5進行控制；轉體重量的偏心值以球鉸中心為基準向交界
14、墩方向偏心值e=0.10.2進行計算，計算時假定條件如下： 1）風力按Fw=800Pa計算； 2）鋼筋混凝土容重按2.5t/m3 計，素混凝土按2.3t/m3計； 3）鋼管拱焊縫重量按1.5%計。計算結果： 縱向穩定系數=1.561（計入風力） 橫向穩定系數=12.583（計入風力） 轉體結構偏心值e=0.149轉體穩定計算表 計算示意圖序號項目部位重量(KN)到前撐腳中心水平距離力矩(KN-m)說明1鋼管拱桁架1126739.939449992.72前集中荷載含合攏桁架100111.96911196.93前下扣點錨梁150101.67615251.44前上扣點錨梁25094.16023540
15、.05扣索13044.5625793.06主管施工荷載13354.9047302.21KN/m 傾覆力矩Mp合計12030513076.27交界墩縱向風力361.7688415.7風力0.8KN/含風力傾覆力矩Mf合計521491.91轉臺15003.0314546.52上轉盤596088.805524848.43交界墩2578010.261264528.64背索68012.9658816.25平衡重280015.85844402.4平衡力矩Mw合計90368847142.1以上總計102398偏心距（m）穩定系數: Kp=Mw/Mp1.6510.231334065.9穩定系數: Kw=Mw/
16、Mf1.6240.149325650.2不壓重0-0.123289663.52.交界墩計算：根據設計計算結果在扣索、背索張拉完畢后，交界墩的縱向變位應為43mm。施工時以此變形值作為控制交界墩的應力值。3.牽引力計算：1）球鉸摩阻牽引計算： T1=(RN)/(3D) T1:牽引力 D :轉臺直徑8.5m，R=3.5/2=1.75m N :轉體重量104000KN :摩阻系數，靜=0.1，動=0.06 T1=（1.751040000.1）/（38.5）=722KN2）支腿與滑道引起的牽引力： 轉體重量104000KN，偏心值e=0.149m 支撐腿反力 F=（1040000.149）/3.5=4
17、430 KN 牽引力T2=（3.5/4.25）44300.1=365 KN 牽引力合計T=T1+T2=1444+365=1809 KN 每臺牽引千斤頂=1809/2=904.5 KN 動力系數：=904.5/2000=0.45、管拱的質量控制：1.鋼管拱的線型：設計文件中鋼管拱成橋后的線型坐標=制造坐標（空管無重量時）+預拱度值（各恒載條件下產生的變位）。因此鋼管在制造、工廠預拼及在工地膺架上預拼都是以制造坐標為準進行線型控制。半跨鋼管拱在膺架上焊接完成后在背索、扣索張拉時主要是控制鋼管拱前端合攏口的高程，以達到可精確合攏及所要求的合攏誤差。 按設計要求拱肋在膺架上拼裝焊接后平面軸線偏差應L/
18、5000=23600/5000=48mm的要求，在施工中由于嚴格控制實際誤差為25mm. 設計要求合攏口高程（Z垂直方向）誤差應L/4000=236000/4000=59mm,本橋在實施中考慮到扣索的松馳，交界墩徐變等因素，轉體結構在脫拱到合攏過程中豎向下垂的可能性較大，因此本橋在實施進程中將鋼管拱前端較設計高程抬高59mm，本橋考慮到合攏口調整垂直高程上工藝操作上的安全性，采取在拱管端加載10t萬能桿件重量作為“法碼”，以便在需要上調高程時采取卸載的辦法進行調整（根據計算每卸1t可上調8mm）。2.轉體結構的線型調整方法（1）在進行背索、扣索張拉前，交界墩與上盤是原始狀態，應測出此工況下的X
19、、Y、Z軸線，依此作為轉體到位后進行調整的基線。（2）背索、扣索張拉完畢，鋼管拱端高程達到規定控制高程后，拆除上盤后端砂箱，測出相應的X、Y、Z軸線及管口高程，及交界墩的變位。（3）兩岸轉體結構通過牽引旋轉到橋平面中心上，測量兩轉體結構的X、Y、Z值作為調整誤差的依據。（4）橋梁平面中線偏差（Y方向）的調整：在上盤后端兩側距球鉸中心6.5m處對稱各布置有一個鋼筋砼水平墩并配置有YCW400水平千斤頂，進行橋平面中線的調整，其調整量的比例值為：1=6.5/115.87Y,其中Y為鋼管拱前端的偏差值。（5）轉體橫向高程偏差（X方向）的調整：在兩翼拱腳上盤底面對稱于橋軸線兩側12M各設兩臺5000K
20、N千斤頂，其調整的比例值為：2=12/66.25X。其中66.25M為交界墩高，X為交界墩墩頂的橫向變位值。（6）轉體結構的縱向偏差（Z方向）的調整：在球鉸中心后方13M的上盤對稱于橋軸線6M各布置一臺5000KN千斤頂，若上盤基線需向拱跨方向傾斜，可通過5000KN千斤頂起頂達到上盤X軸基線的水平，相應鋼管拱端的調整比例值為3=13/115.87z, 3為相應的調整值。（7）以上方法將上盤及交界墩調整到原始狀態的X、Y、Z軸線后才可進行合攏口鋼管拱的調整，合攏順序先進行外側管口的調整，再進行內側管口的調整，工藝措施可用卸載及倒鏈對拉的辦法來解決。（8）合攏調整到位后用合攏支撐架將合攏口尺寸“鎖死”，再分別進行精確測量長度，下料，安裝，電焊，此時合攏工作不受溫度條件的影響。
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