117转体结构施工总结北盘江

1、8.9转体结构施工转体结构由转体下盘、球铰、上转盘、交界墩、半跨钢管拱、扣索背索、转运牵引系统组成。8.9.1转盘施工下盘为支承转体结构全部重量的基础，转体完成后，与上盘共同形成主拱基础。两岸下转盘除球铰下为500号混凝土之外，其它均为300号混凝土，混凝土数量3号墩为825.5m3,4号墩为1387m3。下转盘上设置转动系统的下球铰、内保险腿环形滑道及转体拽拉千斤顶反力支架等。地基压浆处理完成后，根据设计要求，在转体下盘底面铺设P“的钢轨和铺设钢筋网。下转盘混凝土灌注分2次进行。第一次灌注灌注后,安装下球铰定位钢支架将下球铰精确安装定位,绑扎球铰下四层分布钢筋，灌注余下300号混凝土，并于下

2、盘设计范围内插16接缝钢筋。接着精确安装下球铰，灌注球铰范围内500号混凝土（40.7m3）并预留宽180cm比下盘顶面高1cm的内保险腿环形滑道.。由于混凝土灌注量较大,为了防止混凝土裂纹,混凝土配合比选择了合理的水灰比和水泥用量,混凝土灌注时遵循水平分层,纵向分段的原则,混凝土分层捣实。混凝土灌注后及时凿毛并清理干净,以利下次混凝土的灌注工作。第二次混凝土灌注前,先绑扎下球铰底部和内保险腿环形滑道钢筋网,安装转体和微调千斤顶反力座支架预埋件,复测球铰安装误差及预埋件位置误差。为了保证锅底下混凝土的密实度,由于钢筋较密,用小型振动棒振捣。靠近锅底处难于振捣时,从下球铰面上的预留孔振捣,并从孔

3、内灌入混凝土直至振捣密实,混凝土面不再下沉,并且排气孔均冒出浓水泥浆为止。混凝土灌注完成后及时做成收浆抹面工作,顶面预埋好接茬钢筋,按设计图要求加密周边接茬钢筋。整个施工过程中均要对球铰进行保护,振动棒应尽量避免碰到球铰,更不能撞击球铰和定位钢支架,以免球铰变位。8. 9.2铰制造与安装施工钢球铰按12000t承载力设计，其直径为3500X25mm,分上下两片。是平转法施工的转动体系，而转动体系的核心是转动球铰,它是转体施工的关键结构,制作及安装精度要求很高,必须精心制作,精心测量,精心安装。其制造质量控制如下： 、球面光洁度不小于3;、球面各处的曲率应相等，其曲率半径之差土0.5mm；、边缘

4、各点的高程差1mm;、椭园度1.5mm;、各镶嵌四氟板块顶面应位于同一球面上，其误差0.2mm;、球铰上、下锅形心轴、球铰转动中心轴务必重合。钢球铰面在工厂制造，为保证球铰加工成型后的厚度，上下球铰钢板设计厚度为3036mm。钢板先加工胎型,然后进行点压成型,其次用数控车床精加工铣出球面,在下球铰面上按设计位置铣钻60mmX10mm四氟板镶嵌孔，再用热处理校正变形。为了避免其在运输、吊装过程中变形，在球铰反面加劲肋上设置一桁架并在运输汽车上设专用固定支架。下转盘灌注完第一次混凝土,在已预埋好的预埋件上安装下球铰定位支架,在定位支架上安装微调装置,精确安装下球铰。下球铰精密对位后进行锁定,在下球

5、铰面上设置适量的混凝土灌注孔或混凝土振捣孔（制造时预留）,以便球铰面下混凝土的施工。在混凝土灌注前将球铰中心轴的预埋套筒精确定位并固定（于制造时安装）,以便中心轴的转动。球铰下为500号混凝土,混凝土应振捣密实。在混凝土强度达85%时,用超声波探测仪,检查球面下的混凝土密实情况,若发现有不密实现象,及时钻小孔压浆处理。上球铰混凝土灌注完成，将转动中心轴（210X1090mm放入下转盘预埋套筒中，养护七天，即进行下球铰聚四氟乙烯滑动片和上球铰的安装。聚四氟乙烯滑动片安装前,先将下球铰顶面清理干净,球铰表面及安放滑动片的孔内不得有任何杂物,并将球面吹干。根据聚四氟乙烯滑动片的编号将滑动片安放在相应

6、的镶嵌孔内,由于滑动片在工厂内已试装并编号,安装时应对号入座,以免给安装造成不便。每个球铰布置618块6cm的聚四氟乙烯片，总面积为18180cm2，聚四氟乙烯片处于高压应力状态，平均计算压应力为57.2MPa。该聚四氟乙烯片设计抗压强度为lOOMPa滑动片安装完成后，各滑动片顶面应位于同一球面上，其误差0.2mm检查合格后，在球面上滑动片间涂抹黄油聚四氟乙烯粉，使黄油聚四氟乙烯粉均匀充满滑动片之间的空间，并略高于滑动片顶面，保证滑动片顶面有一层黄油聚四氟乙烯粉。聚四氟乙烯粉与黄油的重量比为1:12O，按比例将聚四氟乙烯粉混入黄油中，搅拌均匀即可使用。涂抹完黄油聚四氟乙烯粉后，严禁杂物掉入球铰

7、内，尽快安装上球铰。上球铰安装前，再次检查球铰面的光洁度指标，有损伤处应打磨光滑，并清洁球面，不得粘有任何杂物。起吊上球铰，调整好千斤绳使球铰吊起后水平不倾斜，对准位置后水平缓慢落下，在下落过程中不能碰撞球铰中心销轴。上球铰下落后精确定位并临时锁定限位，上下球铰吻合面外周用胶带缠绕密封，严禁泥砂或杂物进入球铰摩擦副。在转台灌注混凝土时，下球铰面四周，需用封口胶将其封闭，严防施工用水、杂物、水泥浆等漏入球铰中。球铰安装要点： 、保持球铰面不变形，保证球铰面光洁度及椭圆度。 、球铰范围内混凝土振捣务必密实。 、防止混凝土浆或其它杂物进入球铰摩擦副。 、下球铰面混凝土灌注前，应埋设测试混凝土应力的元

8、件，以便进行混凝土应力测试。球铰施工质量控制： 球铰安装顶口务必水平，其顶面任两点误差不大于1mm。 球铰转动中心务必位于设计位置其误差： 顺桥向土1mm;横桥向土1.5mm。 两岸球铰中心距离误差不大于2mm。8. 9.3转体上盘撑脚与滑道施工上盘撑脚即为钢管拱转体时支撑转体结构平稳的保险腿。从转体时内保险腿的受力情况考虑，转台对称的两个保险腿之间的中心线与上盘纵向中心线重合，使6个保险腿对称分布于纵轴线的两侧。在撑脚的下方（即下盘顶面）设有1.8m宽的滑道，滑道半径均为3.5m，转体时保险支腿可在滑道内滑动，以保持转体结构平稳。每个上盘下设有6个撑脚，每个撑脚为双圆柱形，下设30mm厚钢板

9、。双圆柱为两个$1000mmx16mmx1100mm的钢管。全桥撑脚钢管内灌注500号微膨胀混凝土21m。在下盘混凝土灌注即将完成时预留滑道面，其面高出下盘顶面10mm以利打磨。下盘混凝土有一定强度后即开始打磨滑道面，并用水平仪进行监测，保证整个滑道面在一个水平面上,其相对高差不大于2mm在滑道打磨完成对其进行防护，防止杂物掉入。撑脚在工厂整体制造后运进工地，在下盘混凝土灌注完成上球铰安装就位时即安装撑脚，并在撑脚走板下支垫12mm钢板（作为转体结构与滑道的间隙）。并在钢管内灌注微膨胀混凝土，至此撑脚与滑道施工完成。在整个转体结构施工完毕且转体前，再一次检查清理滑道，并在滑道面内铺设3mm不锈

10、钢板，在撑脚走板下设置3mm聚四氟乙烯板。8.9.4转体上盘钢筋混凝土施工上盘是转体重要结构，上盘设有上球铰、转动平台、交界墩和钢管拱肋等。转体时，通过张拉扣索、背索和上盘纵向预应力筋使钢管拱、交界墩与上盘形成平衡的整体，根据计算在上盘尾端加设配重调整转体结构重心，使重心位于球铰垂直中心线上，所有转体重量均通过上盘转至球铰，然后用连续牵引千斤顶牵引转动平台，使转体结构沿着球铰中心转动，从而实施钢管拱的转体施工。上盘在整个转体过程中受力相当复杂，上盘纵、横、竖三向预应力钢筋密布，背索锚固端也全部设在上盘尾部底面上，同时有交界墩和钢管拱的重量，上盘形成一个多向、立体的受力结构，为转体施工的关键所在

11、，亦是施工中的重点和难点。一、上盘横向宽度为26m纵向长度16.53,厚度6m球铰部分纵向突出3.5m,球铰中心离突出部位边线5.2m，离交界墩中心7.23m。转台高度0.8m，直径8.3m。全桥上盘混凝土C48混凝土4100m3,钢筋6030kg，转台C58混凝土98mm3由于上盘混凝土数量大,钢筋密集,预应力孔道多及预埋件数量大,施工中混凝土分四次灌注。第一次灌注转台混凝土约49吊,第二次灌注上盘底以上1.9m高范围内混凝土约696ni,第三次灌注1.9m以上2.23m范围内混凝土约774m，第四次灌注上盘6m范围内剩余的混凝土约594mo为防止上盘混凝土开裂,按大体积混凝土施工方法施工,

12、设法降低混凝土水化热,并铺设冷却水管散热，使浇筑混凝土内外温差不大于20-25C。由于上盘底模支撑承载力甚大,并便于上盘底模拆除,所以上盘底模支撑全部采用砂箱支承。二、转台施工转台是球铰、撑脚与上盘相连接的部分,又是转体牵引力直接施加的部位,转台包括转台体、上球铰和撑脚。利用撑脚作为支承安装转台底模板，绑扎钢筋，预埋转体主牵引索和辅助牵引索，预埋端采用P型锚具,同一对索的锚固端在同一直径线上并对称于圆心,注意每根索的预埋高度和牵引方向应一致。每根索埋入转盘长度大于2.5m,每对索的出口点对称于转盘中心。牵引索外露部分圆顺地缠绕在转盘周围,互不干扰地搁置于预埋钢筋上,并作好保护措施,防止施工过程

13、中钢绞线损伤或严重生锈。混凝土达到设计强度后，进行转台的支承体系转换。用3台100t举重千斤顶，同步竖直缓慢顶升转台，顶升高度以能方便抽出撑脚下垫板为止。抽去垫板及其他支撑后,千斤顶同步缓慢卸载,使转台支承于球铰上,检查内保险腿与滑道是否匹配。施加转动力矩（起动力矩约为17tm，转动力矩约为10tm）后，使转台沿球铰中心轴转动。检查球铰的运转是否正常,测定其摩擦系数,为转体施工提供依据。摩擦系数按下式测算：卩=M/1.13G卩一摩擦系数M转动力矩（tm）G转台总重量（t）设计静摩擦系数为0.1,动摩擦系数为0.06若测出的摩擦系数较设计出入较大,应分析找出原因,并作出相应处理。三、上盘底模、钢

14、筋及预应力孔道施工上盘底模安装时,注意上盘的方向,上盘纵向中心线必须与预拼钢管拱中心线一致,即3号墩上盘顺时针转动135,4号墩上盘顺时针转动180。底模支撑全部用砂箱,并按设计位置设置硬支撑。支撑于地基上的砂箱,需设置专门的基础和支架,要求做到刚度大、支撑牢固、无沉陷。硬支撑砂箱内采用血5mm钢珠填充，其它砂箱采用筛选过的粗砂填充。底模安装调整检查验收后，绑扎钢筋，敷设预应力孔道，安装竖向W级冷拉钢筋，安装拱脚定位支架、冷却水管和竖向预留排气管（血150mm。拱脚预埋钢管定位支架必须安装牢固,定位准确,拱脚上下弦钢管分别定位,上盘第一次混凝土灌注前安装下弦钢管定位支架固定下弦钢管拱脚；第一次

15、混凝土施工后安装上弦钢管定位支架固定上弦钢管拱脚。拱肋预埋钢管坐标误差：2mm四、灌注混凝土混凝土灌注前进行全面细致的检查验收签证,合格无误后进行混凝土灌注。每次灌注的混凝土量达700m3左右，属大体积混凝土灌注，为了防止混凝土的温度裂纹，降低混凝土的水化热，采取了选用低水化热水泥、合适的配合比和水泥用量（以450kg/m3控制），掺入8熾煤灰、冷却水管散热等方法，保证混凝土的内外温差不大于2025C。混凝土灌注采用垂直分层、水平分段、斜面搭接的方法进行灌注，逐层振捣密实。每次灌注混凝土面积大，均超过300m2，为了便于混凝土的灌注和分层搭接，需保证混凝土有稳定的产量，一般每小时30ml,不小

16、于20mi，同时应尽量延长混凝土的初凝时间。混凝土灌注开始一定时间后，即开始向冷却水管内通水，水由一端进入流经所有水管并从另一端排出，水的流量根据进出口水的温差控制，以温差不大于1015C为宜。混凝土养护期间注意保温、保湿养护，冷却水管通水时间连续达14天，同时加强测温控制，防止温差过大时拆模。一般情况下，混凝土浇筑温度不宜超过28C，混凝土表面和内部温差不宜超过25C，温度陡降不应超过10C。张拉上盘第二批预应力筋及设置配重后，全面检查上盘的施工情况、支承状态等，确保无异常后，拆除砂箱及底模，做好清理工作，为张拉背索和转体施工作好准备。8.9.5转体上盘预应力施工上盘为三向预应力混凝土结构，

17、纵向预应力为48束19-15.24钢绞线，另有4根备用，采用一端分批张拉，张拉端及固定端均采用为STM119锚具，张拉后只有第一批张拉的15束压浆，其它束待转体完成后分批拆除。横向预应力采用13束12-15.24钢绞线和59束4-15.24钢绞线。12-15.24钢绞线采用两端张拉，锚具为STM112锚具；4-15.24钢绞线采用单端交错张拉，张拉端锚具为STM15-4锚具，固定端为STM154锚具。张拉后及时封锚压浆。竖向预应力筋采用32冷拉W级精轧螺纹钢筋，轧丝锚。每个上盘有680根竖向力筋，每根长度为6.10m，采用无粘结套管体系，在上盘顶面单端张拉。预应力筋数量预应力部位型号数量重量张

18、拉端锚固端纵向19-15.24mm96束42tSTM系列锚96套STM系列锚96套横向12-15.24mm26束22tSTM系列锚26套STM系列锚26套4-15.24mm118束STM系列锚118套P锚26*12=178套竖向32W级冷拉钢筋1360根52.35t轧丝锚上盘预应力孔道包括纵向、横向和背索预应力孔道。竖向采用无粘结力筋，不制孔，无粘结PE套需在工地自行制作并套在冷拉钢筋上。纵向、横向预应力孔道均用波纹管制孔，波纹管用钢筋定位网定位。定位网应安装准确，与钢筋固定牢靠，直线段定位网间距小于1.0m,曲线段间距小于0.6m，定位网孔眼误差不大于2mm上盘4-15.24横向束预应力锚具

19、固定端采用STMP型锚具。由于P锚固定锚板不能传递锚固力，必须依靠固定锚板后埋入混凝土里的一段钢绞线束共同传递锚固力，因此混凝土灌注前需穿好钢绞线，固定好锚板，作好管道密封措施，并在灌注混凝土过程中经常抽动钢绞线，检查孔道是否漏浆。上盘竖向和横向预应力为永久预应力，纵向预应力为临时预应力，待转体完成后大部分拆除。上盘混凝土全部施工完成，混凝土强度达设计强度80%后，张拉全部的横向和竖向预应力筋。纵向预应力筋根据施工程序要求分批张拉，严格按设计图进行张拉和拆除。竖向预应力筋锚具采用轧丝锚，在上盘顶端张拉，锚固端埋在上盘底混凝土里，锚板距底模板约8cm左右为宜。张拉控制应力595MPa每根控制张拉

20、力48t，采用60t张拉千斤顶张拉，千斤顶张拉头拧入钢筋螺纹的长度不小于40mm张拉完成后拧紧螺母锚固。横向预应力筋采用两端张拉，控制应力1302MPa张拉力为219t。415.24预应力筋采用单端交错张拉，张拉控制应力1302MPa张拉力为72.9t,锚固端为STMP型锚具。纵向预应力筋张拉在上盘尾部，单端张拉，STM锚具。张拉控制应力1395MPa每束张拉力为371t。纵向预应力为转体施工中的临时预应力，根据施工需要分批张拉，每批张拉的时间、根数和顺序都必须按设计要求进行，张拉后大部分不压浆，转体施工完成按设计要求的顺序拆除。三向预应力张拉程序：初应力（控制应力的10%）t控制应力的105

21、%超张拉（持荷5min控制应力（7k（锚固）。伸长量应从初应力张拉后开始计算。、张拉实行“双控”，即以张拉力为主，张拉伸长量作为校核，伸长量与理论值相差超过6%时，需查明原因，作出处理。张拉全部横、竖向预应力筋后，张拉第一批纵向预应力筋，这时上盘在纵向上中间向上微拱，上盘大部分重量转移到尾部的硬支撑和球铰上，上盘在纵向上呈简支状态，横向成双悬臂状态，实现上盘支承体系的转换。上盘支承体系转换后，在其上面修建交界墩，修建交界墩过程中上盘不再施加预应力。交界墩施工完毕，张拉上盘第二批预应力钢筋，然后根据平衡的需要在上盘设置平衡配重。配重设置根据设计位置和配重量沿纵轴线对称进行，防止偏载影响上盘的稳定

22、和安全。8、96交界墩施工本桥两岸的交界墩相同，为双向变截面结构，其与上盘交界处设有1.0m实体段，墩顶设有托盘和顶帽，其余部位均为空心墩，在整体空心53.878m段设有三道墩内工作平台。横桥向墩身根部宽7.155m，墩身顶宽5.0m。其托盘高3.0m,墩帽高3.62m。另除交界墩托盘及墩帽混凝土为400号混凝土外，其余均为300号钢筋混凝土，混凝土数量共计1044/每墩。墩帽内设横桥向预应力筋，采用1215.24mm钢绞线，数量为32束，单端张拉，使用STM系列锚具。在背索、扣索张拉前全部张拉完毕，待转体合拢并拆除背索、扣索后再全部拆除。交界墩墩身采用分段整体钢模结合钢管支架法施工，帽梁及托

23、盘施工时，在墩身上设置预埋件，以承受模板及外悬混凝土，用缆索吊机运输施工用料和泵送混凝土；另外设置一个万能杆件爬梯以便人员的上下。但由于交界墩墩身空心，故在墩内设置内模、内支架，并在施工完毕后，其模板及支架全部拆除。在转体前，交界墩只施工到标高为1240.91m，并在施工交界墩托盘时预埋扣索、后背索及墩身横桥预应力筋孔道，待转体完成，拱肋合拢，上下转盘封盘完，拆除扣索、背索后，再进行余下墩帽施工。交界墩施工要点： 、交界墩系设在拱座上转盘顶面，在交界墩施工时，拱座上盘应尽量支承牢靠。 、应定期精确测量拱座上转盘基准面，及交界墩的位置、倾斜情况等，如基准面发生变化，交界墩的位置及倾斜度亦随之作相

24、应调整。在交界墩施工完成后应在墩顶精密放出三角点，以测量各个工况下的墩身位移。 、因为交界墩不仅承受水平、竖向力，还承受因不平衡水平力而引起的较大弯矩，故混凝土、钢筋一定要精心施工，混凝土强度一定要满足设计要求，并且在施工过程中应振捣密实，同时测定每次混凝土灌注的混凝土容重。 、交界墩墩帽上所预埋的前扣索、后背索及横桥向预应力筋孔道及相应锚垫钣倾角应满足设计要求。 、在交界墩的根部需按设计图设置应力测试元件，在转体施工过程中随时观测，进行监测监控，以防意外。898钢管拼装焊接线形控制一、钢管拱拼装焊接线型控制8.9.8线形控制及焊接质量控制1确放样保证工厂在接到北盘江设计图纸后，进行了详细的计

25、算机放样工作，经与设计院协商确定以折代曲的原则来制造主拱弦管，针对这种情况对主拱弦管进行了分段，分段图得到了设计单位的认可，并且通过计算机三维放样，得到了每个分段两端检查点的空间坐标，在施工过程中严格按给定的坐标进行测量定位，保证了该桥的线型达到设计要求。胎架制造保证胎架分单元件胎架、片装分段胎架、卧拼装胎架和立体拼装胎架；各类胎架制造时，按计算机放样给出的坐标值在地上进行放样，高程坐标由模板来实现。胎架制造严格按图纸要求进行，每制造一轮后对胎架都进行了修正处理。保证了钢管拱的线型。预拼（卧拼和立拼）保证为保证该桥的线型，在工艺方案确定时，对预拼装提出了较高的要求，卧拼装主要是控制主拱线型，立

26、体拼装主要是检验横联和斜联相贯线的准确性。按设计方和业主的要求，钢管拱预拼需半拱预拼，但半拱高度高达20米、长达132米，这样既占场地，施工又不安全。经研究，并得到业主和监理的认可，确定了实际制造时采用的施工方案，即卧预拼采用“3+1”方案执行，立体预拼采用“6+1”方案执行（见下图）。该方案既能保证钢管拱的线型、达到卧立预拼的效果，又能节约施工场地并提高场地利用率，施工安全也得到保障。焊接控制针对该桥的特点，工厂进行了25项工艺评定试验，得到了一系列最佳的焊接参数。根据焊接工艺评定结果编制了焊接工艺规程指导施工，焊接工艺规程中详细规定了焊接方法和焊接参数及焊接顺序，很好的控制了焊接变形，在施

27、工现场实行了看盘管理，即将焊接参数以挂牌形式放置在施工现场，保证了该桥的线型符合设计要求。钢管拱工地拼装焊采用全站仪进行全过程跟踪监控：1、拼装支架完成后，精确放出主拱肋拼装中线；2、工厂在钢管拱整体拼装并调整线型后，根据设计院提供的制造座标放出拱肋中心线控制点，并在每个节段两端作出明显牢靠的标记；3、内业计算把设计院提供的坐标换算成现场拼装坐标，并与工厂所作标记点相吻合；4、在钢管拱正式拼装时，根据支架上中线进行安装，然后对标记点进行跟踪监测以精确调整对位，位置正确后进行临时牢固锁定；5、拱肋每个节段正式对接焊接之前及焊接后均进行测量，并随即调整。后续对接焊接施工时，前面已焊接好的拱肋也同时

28、进行复测，防止线型发生变化；6、钢管拱拼装焊接完成后线型满足设计要求，实际测量线型见下表。北盘江大桥钢管拱工地拼装线型管顶线型管顶轴向X水平向Y竖向Z设计值实测值偏差设计值实测值偏差设计值(m)(m)(mm)(m)(m)(mm)(m)32.16432.152-125.7175.717029.31058.60358.593-103.9453.945044.92386.58286.59082.9052.906154.083116.550116.560102.5282.533557.398管顶轴向X水平向Y竖向Z设计值实测值偏差设计值实测值偏差设计值(m)(m)(mm)(m)(m)(mm)(m)32

29、.16432.16405.7175.719229.31058.60358.594-93.9453.944-144.9286.68086.699192.9022.902054.10116.550116.595452.5282.535757.39侧管顶轴向X水平向Y竖向设计值实测值偏差设计值实测值偏差设计值(m)(m)(mm)(m)(m)(mm)(m)29.54429.535-95.3195.292-2732.8255.82555.816-93.5423.508-3448.4685.63585.64162.4202.406-1458.35116.512116.503-92.0322.00861.7

30、7侧管顶轴向X水平向Y竖向设计值实测值偏差设计值实测值偏差设计值(m)(m)(mm)(m)(m)(mm)(m)29.50929.51895.3225.3432132.7955.80855.805-33.5433.5621948.4685.67885.667-112.4182.418058.36116.545116.537-82.0322.038661.77方向为拼装时的实际方向。内侧钢管截面顶点。管顶线型侧管顶(m)(m)(mm)(m)(m)(mm)(m)29.51529.51945.3215.311-1032.55.78555.79493.5443.5551148.85.60685.6161

31、02.4202.4301058.116.480116.48992.0322.024-861.管顶轴向X水平向Y竖向设计值实测值偏差设计值实测值偏差设计(m)(m)(mm)(m)(m)(mm)(m)29.49029.49665.3235.294-2932.55.74955.787383.5463.509-3748.85.60985.632232.4202.377-4358.116.496116.516202.0321.996-3661.方向为拼装时的实际方向。内侧钢管截面顶点。8.9.9转体结构的稳定系数计算转体稳定计算表序号项目部位重量(KN)到前撑脚中心水平距离力矩(KN-m)说明1钢管拱桁

32、架1126740.604457485.32前集中荷载含合拢桁架100111.96911196.931前下扣点锚梁150101.67615251.44前上扣点锚梁25094.16023540.05扣索13044.5625793.06主管施工荷载13354.9047302.21KN/m倾覆力矩Mp合计12030520568.8KN-m7交界墩纵向风力361.7688415.7风力0.8KN/m2含风力倾覆力矩Mf合计528984.51转台15003.0314546.52上转盘596088.805524848.43交界墩2578010.261264528.64背索68012.9658816.25平衡

33、重280015.85844402.4平衡力矩Mw合计90368847142.1KN-m102398稳定系数：Kp=Mw/Mp1.6270.158326573.3稳定系数：Kw=Mw/Mf1.6010.076318157.6计入风力稳定25000.121321815.930000.183329744.90-0.198282170.98.9.10转体结构的牵引力计算及设备配置转体总重量W为104000KN，作用于直径3.5m的钢聚四氟乙烯盆式球铰支座上。其摩擦力计算公式为F=WXu。启动时静摩擦系数按u=0.1，静摩擦力F=WXu=10400KN;转动过程中的动摩擦系数按u=0.06,动摩擦力F=

34、WXu=6240KN。转体拽拉力计算（转动体计算图式详见附件4）:T=2/3X(RWr)/DR球铰平面半径，R=1.75m;W-转体总重量，W=104000KN;D转台直径，D=8.4m;卩球铰摩擦系数，卩静=0.1，动=0.06;计算结果：启动时所需最大牵引力T=2/3X（R-W卩静）/D=1444KN;转动过程中所需牵引力T=2/3X（R-W卩动）/D=867KM故本桥每个转体选用两套四台QDCLI200-200级液压、同步、自动连续牵引系统（牵引系统由连续千斤顶、液压泵站及主控台组成），形成水平旋转力偶，通过拽拉4束锚固且缠绕于直径8.3m上转盘转台圆周上的1215.24钢绞线，使得转动

35、体系转动。每套千斤顶承受牵引力为722KN。该牵引系统最大启动力4000KN，启动力矩可达33600KN-M;动力系数K=1444/4000=0.38，可满足施工要求。8.9.11扣点结构设计（见附图）8.9.12转体扣、背索施工扣、背索施工是整个转体结构施工中重要一环。通过上盘纵向预应力筋、背索、扣索安装张拉，使整个转体结构的重心转移到钢球铰中心，整个转体结构在水平转动不会发生失稳现象。交界墩施工完成后进行背索安装；钢管拱桁架在支架上拼装焊接成型并安装前扣点上下锚梁及鞍座后进行安装，然后扣索、背索进行交替张拉。、背索安装及设置背索采用单束1915.24整体制束、穿束和张拉。在交界墩附近的地面

36、上制束，每19根钢绞线梳理整齐后，用扎丝捆扎成一束；利用布置在交界墩顶的5t卷扬机，把整束钢绞线上端牵引到墩顶，用人工及靠卷扬机把上端穿入预应力孔并用锚环夹片临时固定，其下端也用人工穿入上盘预应力孔道。背索采用1860MPa级42束1915.24钢绞线束，背索每束长度为66.5m。下端为锚固端，用STM15-19锚具锚固于上盘尾部底面；上端为张拉端，用STM15-19锚具锚固于交界墩墩帽顶面两侧。张拉控制应力d=860MPa，应力系数K，=860/1860=0.46，每束拉力2285.7KN，总拉力96000KN，向下压力95632KN，向后水平力8402KN。背索上下两端均采用STM15-1

37、9锚具和普通夹片；下端为锚固端，工作长度30cm,以套筒将夹片打塞，套筒为2kg，打塞冲程20cm，每束19付夹片后端应平齐，并用限位板锚固于啦叭锚垫板上，防止夹片松动滑丝。上端为张拉端，工作长度70cm;以YCW400千斤顶整束张拉并顶塞锚固；上下游两束背索应同时交替张拉，按30%60%*100%三级交替进行，以确保交界墩不扭转。张拉伸长量（30%100%)327mm。顶塞压力30MPa。、扣索安装及设置在扣点附近布置一台5t卷扬机并设置一套循环牵引系统。钢绞线在钢管拱勒顶面下料，钢绞线前端经拱肋上弦A4节点处转向鞍座利用牵引器逐根拉到下弦E3节点处下锚梁底，挤压P锚；后端利用循为确保平行无

38、误，钢绞122m，垂度增加0.112m；d=707MPa，应力系数环系统牵引至交界墩顶，利用牵引器拽拉引入交界墩孔道并引出锚环临时固定。线采用对号逐根安装。扣索采用1860MPa级8束1215.24钢绞线束，扣索前后锚板端距离扣索下料长度123.5m。前端为锚固端，后端为张拉端。扣索张拉控制应力=707/1860=0.38，每束拉力1187.5KN，总拉力9501KN，张拉伸长量为458mm。前端用P锚锚固于拱肋下弦E3节点处的扣点锚梁底，经过拱肋上弦A4节点转向支承结构，到交界墩墩帽后，再以STM15-12锚具锚固于交界墩墩帽上。钢绞线在前上锚梁的鞍座槽面铺垫四氟乙烯板滑块，以减少其在转向鞍

39、座内的摩擦力，确保传力均匀。扣索前端的P锚按规定挤压成型，P锚成型后逐根检查，确保锚固质量；后端为张拉端，采用STM锚具，以YDC240Q、YCW250千斤顶张拉，并采用工具夹片锚固。扣索钢绞线逐根安装，逐根调整其初张力和挠度，确保各束12根钢绞线受力均匀。单束张拉程序为：初始张拉力为本次张拉力的30%，采用逐根单线穿索，YDC240Q单台千斤顶张拉，应力控制为20MPa，后换成YCW250千斤顶张拉到本次张拉力。扣索张拉时，在上前扣点A4前后应用木锤搞击钢绞线，确保索鞍前后传力均匀。扣索只能张拉，不能放松。扣索安装、张拉及调整次序为左右对称进行。(M1、M1)t(M3M3)t(M2M2)宀(

40、M4M4)。三、纵向预应力筋、背索、扣索张拉I、纵向预应力筋、背索、扣索张拉施工步骤：张拉顺序：纵向预应力筋t背索t扣索各类索横向应对称同时张拉，并以分级、交替到达对称异步的目的，确保交界墩不扭转。纵向预应力筋和背索应整束穿束，整束张拉，采用张拉力和伸长量双控。(1)、上盘混凝土施工完毕达到强度后，即张拉上盘第一批(首批共16束)纵向预应力筋并压浆封锚；拆模后上盘支承体系转换成：纵向简支，横向双悬臂状态。(2) 、交界墩混凝土施工完毕，张拉上盘第二批(后批)纵向预应力筋。(3) 、于上盘盘尾顶面配置平衡重，对称安装和分级交替同时张拉第一批背索Ng(共2束)达到设计吨位。、安装M1、MT扣索，用

41、YDC240Q千斤顶将扣索逐根调至其垂度f=2.1m，此时单根索力为7.35KN，以工具夹片将扣索逐根锚于交界墩墩帽上。再利用YCW150或YCW250千斤顶整束张拉，M1、MT号扣索至本次张拉吨位(294KN),观测交界墩墩顶位移，待一切正常后，顶塞锚固，顶塞力20MPa。(4) 、对称安装和分级交替同时张拉第二批背索(共2束)至设计吨位。、安装M3M3号扣索，用YDC240Q千斤顶将扣索逐根调至其垂度f=2.1m，此时单根索力为7.35KN，用工具夹片将扣索逐根锚于交界墩墩帽上。再利用YCW150或YCW250千斤顶整束张拉，M3M3号扣索至本次张拉吨位(294KN),观测交界墩墩顶位移和

42、交界墩墩身应力测控，待一切正常后，顶塞锚固，顶塞力20MPa。测试上盘混凝土应力。(5) 、用YCW400千斤顶张拉上盘第三批纵向预应力筋(共2束)至设计吨位。(6) 、对称安装和分级交替同时张拉第三批背索(共4束)至设计吨位，并测控交界墩墩身应力。、安装M2M2扣索，用YDC240Q千斤顶将扣索逐根调至其垂度f=1.27m,此时单根索力为88KN，用工具夹片将扣索逐根锚于交界墩墩帽上。再利用YCW250或YCW150千斤顶整束张拉M2、M2号扣索至本次张拉吨位(475KN),观测交界墩墩顶位移和交界墩墩身应力测控，待一切正常后，顶塞锚固，顶塞力20MPa。测试上盘混凝土应力。(7) 、用YC

43、W400千斤顶张拉上盘第四批纵向预应力筋(共2束)至设计吨位。(8) 、对称安装和分级交替同时张拉第四批背索(共6束)至设计吨位，并测控交界墩墩身应力。、安装M4M4扣索，用YDC240Q千斤顶将扣索逐根调至其垂度f=1.02m，此时单根索力为14.69KN，用工具夹片将扣索逐根锚于交界墩墩帽上。再利用YCW250或YCW150千斤顶整束张拉M4M4号扣索至本次张拉吨位(587.5KN),观测交界墩墩顶位移和交界墩墩身应力测控，待一切正常后，顶塞锚固，顶塞力20MPa。测试上盘混凝土应力。（13）、用YCW400千斤顶张拉上盘第五批纵向预应力筋（共4束）至设计吨位。（14）、对称安装和分级交替

44、同时张拉第五批背索（共6束）至设计吨位，并测控交界墩墩身应力。（15）、用YCW250或YCW150千斤顶按：MlM1tM3M3tM2、M2宀M4M4次序整束、对称将扣索索力张拉调至603KN;观测交界墩墩顶位移和交界墩墩身应力测控，符合设计要求后，将扣索锚固端顶塞锚固。测试上盘混凝土应力。（16）、用YCW400千斤顶张拉上盘第六批纵向预应力筋（共6束）至设计吨位。（17）、对称安装和分级交替同时张拉第六批背索（共8束）至设计吨位，并测控交界墩墩身应力。（18）、用YCW250或YCW150千斤顶按步骤（15）所述的扣索张拉调整的次序整束、对称将扣索索力张拉调至839KN;观测交界墩墩顶位移

45、和交界墩墩身应力测控，并符合设计要求后，将扣索打顶锚固。测试上盘混凝土应力。（19）、用YCW400千斤顶张拉上盘第七批纵向预应力筋（共8束）至设计吨位。（20）、对称安装和分级交替同时张拉第七批背索（共10束）至设计吨位，并测控交界墩墩身应力。（21）、用YCW250或YCW150千斤顶按步骤（15）所述的扣索张拉调整的次序整束、对称将扣索索力张拉调至1104KN;观测交界墩墩顶位移和交界墩墩身应力测控，并符合设计要求后，将扣索打顶锚固。测试上盘混凝土应力。（22）、用YCW400千斤顶张拉上盘第八批纵向预应力筋（共6束）至设计吨位。（23）、对称安装和分级交替同时张拉第八批背索（共10束）

46、至设计吨位，并测控交界墩墩身应力。（24）、用YCW250或YCW15（千斤顶按步骤（15）所述的扣索张拉调整的次序整束、对称将扣索索力张拉调至1188KN；观测交界墩墩顶位移和交界墩墩身应力测控，并符合设计要求后，将扣索顶塞锚固，顶塞力30MPa此时拱肋重量全部传递给上盘，处于转体自身平衡状态。8.5.9.13转体牵引施工转体结构高度68.128米，前臂长度115.87米，平衡端长度14.83米。转体结构包括：半跨钢管拱；交界墩；扣索背索系统；上盘及平衡重；转台、撑脚；拽拉牵引系统，转体净重量10400t。在转体结构全部施工完毕后，拆除钢管支架上的支承座并形成拱架脱空状态，在交界墩后侧的上盘

47、顶面布置平衡重（浆砌片石和中-60浮箱），拆除上转盘盘尾硬支撑。此时转动体系自身平衡，南北两岸可同时实施转体，北岸3号墩逆时针水平转动135，南岸4号墩逆时针水平转动180。钢管拱转体施工工序转动牵引体系安装、调试t检查转体空间清除障碍物，拆除上盘硬支撑形成转体状态t静置24小时观测t两岸钢管拱同时转体到位：4号墩逆转1800,3号墩逆转135ot线型测量，对横向倾斜、轴线横向、纵向偏差调整t上下盘间抄垫锁定、平面定位t安装合拢段的临时锁定结构吊装合拢段主钢管、按设计要求焊接t安装拱脚处拱肋嵌补段、临时转动铰固结T封填拱脚及灌注上下盘间混凝土T按设计程序交替拆除扣索、背索、上盘后批纵向预应力筋

48、、交界墩墩帽全部横向预应力筋T回填拱座片石混凝土二、转体体系组成1、转动支承体系转动体系的承力结构是3.5m的盆式钢球铰支座，它承担转体的全部重量，并绕球铰中心定位轴水平转动，球铰的摩擦面为钢与聚四氟乙烯片之间的摩擦。2、防倾保险体系防倾保险体系是转体施工方法的重要保证措施，根据设计构造的特点，在转体过程中，转体的全部重量由球铰承担，但转体结构受外界条件或施工的影响容易出现倾斜，因此必须设置内环保险腿和外环调整倾斜的千斤顶。内环保险腿设于转台底7.0m直径的圆周上，均匀布置六个钢撑脚的保险腿，保险腿走板底预留间隙S=12mm,在转体荷载作用下，确保钢撑脚保险腿底与下盘混凝土面的环行滑道有46m

49、m的间隙。施工转体时应备足S=3mm不锈钢板，将其空隙塞实。为确保转体结构的稳定，通过转体上盘尾部预压平衡重调节重心，使重心向后偏移。转体结构由钢球铰和其后的两个钢撑脚保险腿支承，形成三点支承，两个后腿承受的荷载由计算确定。3、转动牵引系统一岸转体选用四台QDCLl200-200级液压、同步、自动连续牵引系统（牵引系统由连续千斤顶、液压泵站及主控台组成），通过拽拉上转盘转台，使转动体系转动。4、位控体系位控体系包括转体限位和微调装置，包括上下盘之间的预埋件和拱脚临时转动铰以及各类千斤顶。主要作用为转体到位出现偏差后，需要对拱圈平面的调整和限位固定，对钢管拱肋线型的调整和锁定。（1）转体限位和微

50、调装置针对转体容易出现的偏差，分别对横向倾斜、水平偏转，纵向倾斜设置了成对限位和微调千斤顶装置。横向倾斜限位和微调：在两翼拱脚上盘底面对称于桥轴线12m各布置两台5000KN千斤顶，一侧起顶，另一侧预留限位，起顶限位值=12/7.16心z为悬臂端两外管顶实测高差，由实测计算确定。 水平偏转限位和微调：在上盘尾部对称于桥轴线6.5m两侧各布置一个混凝土水平墩座，并在墩座与上盘盘尾之间各布置一台YCW400千斤顶。一侧起顶，另一侧预留限位，起顶限位值=6.5/115.87Xy,y为悬臂端拱轴线横实测桥向偏位值，由实测计算确定。纵向倾斜限位和微调：在球铰中心后方13m处的上盘底对称于桥轴线6m各布置

51、一台5000KN千斤顶。若拱肋悬臂前端的合拢口高程高于设计值，则起顶上盘尾部，起顶值厶=13/115.87XA乙z为悬臂端管顶实测高程与设计高程之差，由实测计算确定。横向倾斜、水平偏转、纵向倾斜调整到位后，用型钢抄垫固定，并将保险腿用钢板抄死，焊接上下盘间的预埋件；同时立模灌注上盘盘尾与拱座坑壁之间于桥轴线10m宽范围的C13片石混凝土，且待混凝土达到设计强度后进行跨中合拢段和拱脚嵌补段吊装焊接。（2）临时转动铰拱脚临时转动铰采用铸钢弧形支座，上弧形座板以大螺栓与拱脚实腹段相联；支承下座板则预埋在上盘混凝土两翼，其预埋精度务必满足设计要求，确保两翼的转动铰中心在垂直于桥轴线的同一直线上。由于拱

52、脚有向外水平分力，为防止临时转动铰上弧形座板横向滑移，必须在上弧形座板两侧的下座板面上焊以钢挡板，挡板厚度不小于30mm，外侧焊缝高度不小于20mm，长度不小于400mm。转体结构平转到位后，若拱肋悬臂前端的合拢口高程低于设计值，可通过张拉扣索，使拱肋绕铸钢临时铰转动，以满足设计要求。临时转动铰结构图1、钢管拱脱架转体拉索系统即上盘纵向预应力筋、背索、扣索完成张拉后，钢管拱前扣点高程为设计院施工拼装高程，钢管拼装焊接支架也采用此高程系统，扣索张拉后扣点高程不能变，不能提高，也不能降低，扣索只能张拉，不能放松。因此支架脱拱必须根据张拉步骤和钢管拱变形特征，逐步拆除钢管拱下弦支承座板，拆除步骤按图

53、进行。钢管拱脱架后，测量交界墩墩顶位移和钢管拱线型。2、转体结构重心位置的调整根据转体各部位重量和其重心至球铰中心距离，计算出转体结构在球铰中心点平衡所需平衡重。但这种计算出来理论数值，只能作为参考。待拱肋脱架时，若后平衡重重量不足，导致前两个保险腿落地支撑；则可加大平衡重重量，确保两个后钢撑脚保险腿落地支撑。为使转体结构安全稳定，可按M稳=1.05M倾计算出加大的平衡重，使转体两个后钢撑脚保险腿受力，以加强转体结构的稳定和转体时的平稳。3、转体前的准备工作（1）、每个转体各安装两套全液压、全自动、同步、连续牵引系统；检查液压泵站、同步液压油管路、主控制台及各种仪表设备是否完好。经试调完毕后，

54、将由上转盘转台引出的钢绞线牵引端，通过装有引线套的引线钢丝，逐一从牵引顶首部穿心孔内穿入，再依次穿过千斤顶前后夹持器的工具锚板和对中板。但必须注意前后夹持器及对中板各孔位应相互对应，钢绞线不得出现交叉或扭转现象。（2）、清理及检查内环道与内保险腿走板间的空隙及其平整度，若有问题及时处理。（3）、安装微调及控制设备，并在上转盘和下转盘侧壁以油漆标记桥轴线位置，作为控制标志。（4）、监控、监测设备和仪器应全部安装调试完毕。（5）、拱肋端部安装合拢的机具设备及其它位置临时施工荷载，必须符合转体平衡计算中所规定的位置和重量。（6）、测量、检查转体范围内有无障碍物并对其进行清除。（7）、拆除上盘尾部底的

55、砂箱硬支撑，观测转体结构变化。（8）、拱肋张拉脱架后，应静置24小时；对交界墩、上转盘及拱肋应力进行检测；另外于支架上设保险垛观测其变化。150米长的21钢丝绳缆风绳，两岸应有缆风绳锚地，转体（9）、在钢管拱前端上下游下弦各栓到位后即拉紧，防止被风吹动。4、转体结构水平转动（1）、待牵引系统调试完毕，转体结构成型，天气正常；接通牵引动力系统电源，启动泵站，先用手动，转体启动试转；因起动时静摩擦阻力矩较大，两套四台千斤顶应同时启用，共同牵引转体。待手动试转正常后，转换“自动”运行。即将主控台的按扭旋到“自动”位置，按下主控制台“开启”按扭，牵引系统便可自动连续地运行。（2）、若某一泵站或主控台发现异常现象，可按下泵站或主控台的“暂停”按扭，此时千斤顶立即停止运行，待问题解决后重新启动。（3）、在桥址下游布置一台全站仪对转体结