T形刚构大型悬臂箱梁转体桥转体过程精度控制技术
张子杰，高项忠
（中铁十四局集团第一工参发展有限公司，山东日照276826）
[摘要】桥聚转体法施工是桥梁结构在非设计轴线位置浇筑或拼接成型后，以简单的设备，利用桥梁结构做施工设施，利用摩据系数很小的滑道及合理的转盘结构，将桥梁结构整体旋转到位.因在特殊条件下桥梁施工安全及质 量、进度可靠保证，西被广泛应用.结合工程实例，对转体桥转体过程中T构平街控制、滑道锯板和撑脚的清想、转体牵引同步控制、测量定位控制等精度控制进行需述.
[关键词】桥梁工程：转体桥；转体过程：精度控制
[文载标识码】A
[中围分类号]TU753：U445.7
[文章编号】1002-8498(2012）23-0026-03
Precision ControlTechnology oftheSwingProcess ofaLarge T-shaped CantileverBox Girder Bridge
Zhang Zije Gao Xiangzhong
( China Railway 14ah Raresu Grop 1s Engineering Co. Lad. Rizhao Shandong 276826 China)
Abstract ;Swing construetion is to cast or assemble a bridge structure at an off-axis position and then withThis method is widely used because it can ensure construction safety and guarantee the quality and uy tes ss yp Sugepou pue eu fups Susn uogsod s on apuq au ums *saong adusprogress of construction. Combined with a project example this paper adresed the balance control forthe T-shaped structure during swing clearing of the plate and the foot support for the sliding rails synchronized control of swing and pulling measuring and positioning control etc.
Key words;bridges; swing bridges; swing process; precision control
1工程概况
孤庄营转体桥位于河北省荣成一乌海高速公路跨京广铁路，为T形刚构大型悬臂箱梁桥，单箱3室，箱形截面，整幅桥宽28m，转体法施工，在铁路的 西侧预制，转体长度为（5555）m，逆时针转体78.3°就位，转速0.02rad/min，转体重约12000t.
2转体的基本原理
转体的基本原理是箱梁质量通过墩柱传递给球饺，上球通过球饺间的四氟乙烯板传递至下球铰和承台.待箱梁主体施工完毕，脱空撑脚将梁体 的全部质量转移给球，然后进行称重和配重，利用理设在上转盘的率引索、转体连续作用千斤顶，克服上、下球之间及撑脚与下滑道之间的动摩擦力矩，使桥体转动到位.转体系统结构如图1所示.
图1转体系统结构示意Fig. 1Structure of rotor system
利施转就位起着决定性作用，是转体过程中最为关 键的施工步骤之一.转体过程中影响精度的因素主要有：转体施工经验不足，液压设备、测量仪器的校核，滑道钢板及撑脚不洁净，转动体部分纵桥向由于质量不同产生不平衡力矩，转体牵引2系站启动不同步，测量定位控制.
3转体过程中影响精度因素
4施工过程控制
转体过程精度控制对整个转体桥是否能够顺
4.1转体施工中的液压设备、测量仪器
转体施工时液压设备和测量仪器对转体至关重要，因此使用前须重新校正，以满足施工要求.
4.2T构平衡控制
4.2.1控制T构平衡的目的
理想的转动体系必须易于转动和安全稳定.转体桥梁在沿繁轴线的竖平面内，由于球铰体系的制作安装误差和梁体质量分布差异以及预应力张拉的程度差异，可能导致桥墩两侧悬臂梁段质量分布及刚度不同，从而产生不平衡力矩.为了保证桥 梁转体的利进行，必须在转体前进行转动体称重试验，测试转动体部分的不平衡力矩、偏心距、摩阻力矩及摩擦系数等参数，实现桥梁转体的配重要求.
4.2.2称重试验
在转体T构上转盘下自下往上施加顶力（采用3台400t千斤顶），分别用位移计测出球饺由静摩擦状态到动摩擦状态的临界值，由位移反算内力，上转盘两侧T构的内力差值即为T构的不平衡质量.千斤顶布置如图2所示.
图2千斤顶布置示意Fig. 2 Layout of jack
4.2.3配重方案
配重方案分为质量平衡转体配重和梁体级向倾斜配重方案，一般采用的为后一种配重方案（能够保障发生T构倾倒不对铁路造成影响）.
路是，转体梁在静力状态保持平衡，即通过配重，使 1）质量平衡转体配重方案该转体方案的思转体梁的重心线通过球饺竖轴线.该方案的好处是配重量小，启动所需牵引力相对较小.由于该方案中对转动体为一点支承，在转动过程中容易导致转体梁在竖平面内晃动.因此，若采用该方案，应 尽量减小撑脚与滑道间的间腺.
2）梁体纵向倾斜配重方案该转体方案的思路是，在转体过程中转体染应在梁轴线方向略呈倾斜态势，即梁轴线上桥墩一侧的撑脚落下接触滑道，另一侧的撑脚抬起离开滑道.这样做有2个优 点：①使转动体形成两点竖向支承，增加了转动体在转动过程中竖平面内的稳定性：②由于转体梁两侧的桥增已建成，达到设计标高，转体梁的微小倾
斜可有效保证梁端不与桥墩发生碰撞.
4.3滑道钢板及撑脚清理
拆除上、下转盘间的固定装置及支垫后，对滑道铜板打磨清理，用棉纱布擦拭清理干净，检查滑道与撑脚间间隙（设计图纸一般为16mm），对撑脚和滑道接触的底板用砂纸进行打磨，并用棉纱布擦拭干净，随后在撑脚走道板前端使用黄油、四氟粉 以减小摩阻力，在撑脚下布置四氟乙烯板，最后用围挡将滑道四周封闭.
4.4转体牵引同步控制
千斤顶，2台ZTB25液压泵站和计算机主控台通过 牵引动力系统选用2台ZLD2000型连续顶推高压油管、电缆线和控制信号线连接.本牵引动力系统主要特点是能够实现2台千斤顶同步不间断匀速顶进牵引，使转体结构旋转到位，以主控台保证同步加压.本系统兼具自动和手动控制功能，手动 控制主要用于各千斤顶位置调试和转体快到位前的小距离运动，自动控制作为主要功能用于正常工作过程.转体牵引系统示意如图3所示.
Fig.3Rotation traction system 图3转体率引系统示意
转盘两侧配套的反力座上，千斤顶的中心线必须与 2台连续千斤预分别水平、平行、对称地布置于上转盘外圆相切，中心线高度与上转盘预理钢绞线的中心线水平，同时要求2台千斤顶到上转盘的距离相等，且牵引索在反力座后沿切点方向长度>4m.
转体时，两泵站机械操作员各配发1部对讲机，接到指挥长命令后，同时启动泵站开关，设备运行过程中时刻注意观察、监控动力设备和转体各部位的运行情况，并作好记录.
4.5测量定位控制
测量定位是转体成功的最后环节，为保证转体精确就位，采用上部和下部双控的方法，即箱梁顶部设置棱镜，对旋转角度进行监控并定时计算出角
速度，并对其梁顶高差进行监控；在上转盘设置刻度盘，用于指示刻度盘的指针必须固定牢靠，技术 人员定时记录旋转过的距离，每10cm向指挥长汇报1次；在距离终点20cm以内，每2cm向指挥长汇报1次，此措施能够使指挥长掌握转体状态.在转载不平衡时，在偏心对应处垫人8mm厚的四氟乙烯 体过程中内环平衡脚与行走轨道间距因受力或荷板来纠正编心问题，避免出现角速度变化较大的情况，在内、外反力座处横放140b作为扁担梁，然后放置1台大吨位千斤顶，即使发生转体过位，也可利用现大幅度变化，要及时通知主管领导要求转体停 千斤顶反推撑脚就位.在转体过程中一且高程出止，并根据监控量测组量测结果，经理论推算后，采取现场加砂袋配重法调整T构两端的质量，使实际重心与理论重心控制在设定的范围内.
1）转体前采集转体所需受控数据（见表1）.
表1转体前轴线偏位及高程检查记录Table 1 Axis deviation and elevation
check record before swivel里程 偏位 轨线 设计 高程 实测 高程 差值 高程 备注K8 745 0. 000 35.294 35.268 0.026K8 755 K8 - 765 0. 000 0.000 35.361 35.424 35. 312 35.402 0.049 -0.022K8 775 0. 000 35.481 35.457 0.024 涵施工 根据《公路K8 795 K8 785 0. 000 0. 000 35.534 35.581 35.502 35.544 0.037 0.032 技术规范）， 轴线偏位K8 810 K8 815 0 000 0. 000 35.643 35.661 35.621 35.615 -0.022 0.046 允许误费 ±10mm，高K8 825 K8 835 0 000 35.694 35.721 35.658 35.767 0.036 程允许误 差±10mmK8 845 0.000 0. 000 35.744 35. 788 0.044 0.046K8 854 0.000 35.760 35. 820 0.060
2）位控 在转体装置就位处设置限位，转体结构接近设计位置时，为防止结构超转，停止自动牵点动千斤顶行程为1mm，梁端行程10.5mm.每点 引操作，采用点动控制，点动时间为0.2s/次，每次动操作1次，测量人员测报轴线走行现状数据1次，反复循环，直至结构轴线准确就位，就位后用钢抄手进行抄垫固定（见表2）.
3）微调转体结构准确就位后，精确调整梁体横向倾斜、轴线偏差、高程偏差.在转盘之间，沿横轴线下前、后对称各设1台大吨位千斤顶作纵、竖向位千斤顶作横向微调.微调结束后，将钢抄手同支 微调：在转盘之间，桥轴线左、右对称各设1台大吨撑顶面钢板连同上盘环道预埋钢板立即全面焊接连接，并以最短时间完成转盘结构刚接（见表3）.
5结语
参考文献：
Table 2Axis deviation and elevation check record 表2转体后、微调前轴线偏位及高程检查记录
after swivel and before fine adjustment m里程 轴线 偏位 设计 高积 实测 高程 高程 差值 备注K8 745 0.037 34.694 35. 449 0.755K8 755 K8 765 0.031 0.024 35.361 35.424 35.503 35. 450 0.089 0.079K8 775 0.015 35.481 35.523 0.042 根据（公路 桥插施工K8 785 K8 795 0.004 0.011 35. 534 35.581 35. 566 35.559 0.022 0.032 技术规葱》， 轴线偏位K8 810 K8 815 0.003 0.007 35.643 35.661 35.601 35. 573 0.088 0.042 允许误差 ±10mm，高K8 825 K8 835 0.011 35.694 35.731 35.603 35.674 0.091 0.057 美x10mm 帮允许误K8 845 0.017 0.024 35.744 35.669 0.075K8 854 0.037 35.760 35. 677 0. 083
Table 3 Axis deviation and elevation check 表3微调后轴线偏位及高程检查记录
record after fine adjustment m里程 轴线 设计 实测 高程 备注K8 745 0.009 编位 35. 294 高程 35. 302 高程 0.008 值K8 755 0.008 35.361 35.357 0. 004K8 765 K8 775 0.008 0.008 35.424 35.481 35. 422 35.477 -0.002 0.004 根据《公路 桥据施工K8 785 K8 795 0.005 0.002 35.561 35. 534 35.525 35.564 0.009 0.003 技术规范》， 轴线编位K8 810 0.001 35. 643 35.634 0. 009 允许误差 10mm，高K8 815 K8 825 0.003 0.005 35.661 35.683 35.654 35.679 0. 007 0.004 程允许误K8 835 K8 845 0.008 0.009 35.731 35.751 35.735 35.760 0.004 0.009 差±10mmK8 854 0. 008 35. 768 35.775 0. 007
通过跨京广铁路孤庄营转体桥转体过程的实践操作，技术人员掌握了T构平面转体过程精度控 制的关键要素，收集并验证了转体施工的多项技术参数，为以后同类工程施工积累了经验.
[1]高志松，徐岳震，撑沱河大桥转体施工升塔架强度和稳定 性硬究[J].施工技术 2011 40（21）：76-78.[] 张歌画，程整方，课邦明，桥梁转体施工[M]，北京：人民交通[3]中交第-公路工程局有限公司.TG/TF50-2011公路桥播 出版社，2003，施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.[] 董国亮，京石客运专线排沱河特大桥跨京广铁路连缘梁桥转 体施工校术[J].道标准设计，2011（7）：69-73 77.[s] 董国亮，京石铁路客运专线津沱河特大桥跨京广铁路连续梁转体桥中跨合龙段施工技术[J].铁道标准设计，2011（10）： 78-82.[6]陆宏伟，王冠男，石家庄跨京广快路钢结构连续箱梁桥转体施工[1].中国市政工程 2009（5）：28-30 89.
