高速公路特大桥++m自锚上承式拱桥转体施工组织设计

PAGE17路1188)承式转施织计一、编制依据（一）、相关设设设计文件件1、《跨沪杭高高高速公路特特大大桥沪杭杭高速速桥段（88+11660+888）m上承式拱拱桥承台、转转盘盘部分》（沪沪杭甬客专沪沪杭施工（桥桥）—04—03D）；2、《跨沪杭高高高速公路特特大大桥沪杭杭高速速桥段（88+11660+888）m上承式拱拱桥拱肋部分分》（沪沪杭甬客客专沪沪杭施工工（桥桥）—04—03E）；3、《跨沪杭高高高速公路特特大大桥沪杭杭高速速桥段》（沪沪杭甬客专沪沪杭施工（桥桥）—04—03B）；4、相关设计技技技术交底及及设设计文件件审核核记录答答疑；；5、相关会议纪纪纪要。（二）、现行施施施工技术术指南南及验收收标准准1、《客运专线线线铁路桥涵涵工工程施工工质量量验收暂暂行标标准》（铁铁建建设[200055]1660号）；2、《客运专线线线铁路桥涵涵工工程施工工技术术指南》（TZ21133-200055）。（三）、施工现现现场总平面面布布置情况况。二、设计概况沪杭客专跨高速速速公路特特大桥桥在铁路路里程程DK599++0755.5555～DK599++4133.5555之间设计计为为一联（88.88++1600+888.88）m自锚上承承式式拱桥，该该桥桥设计采采用“先支架现现浇浇、后转转体就就位”施工工艺艺，转转体重量1680000t，转体角角度330#墩32°、331#墩29°5'288"。转体所所用用球铰对对应球球体半径R=88..0m，球面水水平平投影直直径φ=4..00m，上下盘盘之之间填充充四氟氟乙烯滑滑块；；环行滑滑道设设计直径10m，上转台台设设计直径12m；转台内内预预埋钢索2对，采用19φ15.22mmm高强度、底底底松弛钢钢绞线线，作为为转体体施工过过程中中的牵引引索；；转台施施工过过程中按按照设设计要求求，分分别沿环环道环环线上均均匀布布置6对钢撑脚脚、6组砂箱，并并并沿环线线内外外侧面分分别布布置助推推和轴轴向微调调反力力座，并并在下下承台上上设置置2个牵引反反力力座。三、总体施工方方方案拱肋现浇支架拆拆拆除完成成后，对对单个转转体进进行称重重试验验，按照照试验验结果进进行合合理配重重；人人工将牵牵引索索按照顺顺序均均匀排列列在转转台周边边，利利用专用用千斤斤顶对牵牵引钢钢索进行行预紧紧；安装QDCLL22000型连续顶顶推推千斤顶顶、YTB液压泵站站及LSDKKC－8型主控台台组组成整套套转体体动力系系统后后进行试试转，实实际测定定动、静静摩阻系系数后后开始连连续转转体，转转体到到位前，利利用用转体系系统的的手动功功能将将转体缓缓慢就就位，调调整轴轴线位置置及合合拢口两两侧标标高后对对钢撑撑脚与环环道临临时固结结，进进行封铰铰施工工完成转转体施施工全过过程。四、施工设备、劳劳力组织及工工期安排（一）、施工设设设备投入转体施工的的的主要机机具设设备见表1。主要机具设备表表表表1序号设备名称及型号号号数量单位用途1QDCL200000千斤顶4套连续牵引2LSDKC－888主控台2套主控系统3YTB液压泵站站站2台供油4YDC240QQQ千斤顶1台预紧牵引索5YDC400000Q千斤顶4套称重6应变式位移传感感感器4台撑脚处位移测量量量7LVDT位移传传传感器4台悬臂端位移测量量量8BLR-1型压压压力传感感器4台千斤顶处反力测测测试9QLD-50型型型手动螺螺旋式式千斤顶顶4台提供支承反力10IOTECHWavveBoook5122数据据采集系系统1套数据分析、计算算算（二）、劳力组组组织转体施工的劳力力力组织见见表2。施工劳力安排表表表表2序号人员数量职责1现场负责人2总体协调，转体体体1人、称重1人2技术管理人员4施工过程技术指指指导及监监控，转转体2人、称重2人3操作技术工人16转体张拉操作888人、称重重操操作8人4普工20具体操作5合计42（三）、工期安安安排转体施工的工期期期安排见见表3。转体施工工期安安安排表表3序号工序名称工序时间（天）作业起止时间1称重42010.3...20～20100..3.2252配重32010.4...1～20100..4.333试转12010.4...22～20100..4.2224正式转体102010.4...23～20100..4.2235封铰施工52010.4...24～20100..4.228五、称重实施方方方案转体前称重的主主主要目的的是实实际测定定单个个转体两两侧悬悬臂端在在转体体过程中中的不不平衡重重，按按照测定定的结结果进行行配重重满足转转体施施工需要要，并并实际测测定转转动过程程中动动、静摩阻阻系系数为正式式转转体时需需要的的牵引力力提供供试验数数据。主主要内容容包括括三个方方面：：脱架后转转体体梁段的的变形形和竖向向位移移计算分分析；；转体梁梁竖向向不平衡衡力矩矩测试；；摩阻阻系数测测试。（一）、平转摩摩摩阻力测测定在试转动阶段,,,采用连续续顶顶推千斤斤顶。通通过球铰铰转动动体系由由静摩摩擦向动动摩擦擦转化时时千斤斤顶的力力值，确确定静摩摩擦阻阻力。通通过球球铰转动动体系系平稳转转动时时千斤顶顶的力力值,确定转动动摩摩擦力。并并以以此计算算出牵牵引力矩矩和摩摩阻力矩矩（可可通过积积分得得到计算算式），再再再根据力力矩的的平衡条条件，反反算出静静摩擦擦系数和和动摩摩擦系数数。（2）不平衡力力矩矩测试沿梁轴线的竖平平平面内，由由于于球铰体体系的的制作安安装误误差和梁梁体质质量分布布差异异以及预预应力力张拉的的程度度差异，导导致致两侧梁梁段刚刚度不同同，质质量分布布不同同，从而而产生生不平衡衡力矩矩，使得得悬臂臂梁段下下挠程程度不同同。为为了保证证转体体过程中中，体体系平稳稳转动动，要求求预先先调整体体系的的质量分分布，使使其质量量处于于平衡状状态。以以球铰为为矩心心，顺、反反时时针力矩矩之和和为零，使使转转动体系系能平平衡转动动，当当结构本本身力力矩不能能平衡衡时，需需加配配重使之之平衡衡。即：M左一M右=M配式中：M左————左侧悬臂臂段段的自重重对铰铰心的力力矩；；M右——右侧悬悬臂段的的自重重对铰心心的力力矩；M配——配重对对铰心的的力矩矩。根据实测偏心结结结果，对对于纵纵向偏心心，采采用在结结构顶顶面的偏偏心反反向位置置，距距离墩身身中心心线一定定距离离的悬臂臂段，堆堆码加沙沙袋作作为配载载纠偏偏处理法法。要使球铰克服静静静摩阻力力发生生微小转转动，需需要的转转动力力矩应大大于等等于静摩摩阻力力矩。静静摩阻阻力矩可可由下下式计算算：式中，N为转转转体重量量，R为球铰球球面面半径，μ0为静摩擦擦系系数。根据设计，N=1668000t，R=88m，μ0=00..1；得到设计静摩阻阻阻力矩为为：0.988××0.11×116800000×8==13317112kkN.mm1、试验原理在单个转体的两两两悬臂端端梁底底利用千千斤顶顶对转体体梁进进行顶放放，测测试顶放放反力力并在上上转盘盘底四周周布置置4个位移传传感感器，用用以测测试球铰铰的微微小转动动。试验原理见图111。位移计位移计千斤顶千斤顶位移计位移计千斤顶千斤顶图1称重试试试验原理图图2、试验方法及及及要求在每侧悬臂梁梁梁梁底距梁梁端1m处各布置置手手动式千千斤顶顶2台，分别别对对转体梁梁进行行顶放,在每台千千斤斤顶上设设置压压力传感感器,用以测试试位位移突变变时的的反力值值，同同时在上上转盘盘底四周周布置置4个位移传传感感器测试试球铰铰的转动动。2.1在选定断断断面处安安装位位移传感感器和和千斤顶顶及压压力传感感器;2.2调整千斤斤斤顶，使使所有有顶升千千斤处处于设定定的初初始顶压压状态态，记录录此时时压力传传感器器的反力力值；；2.3千斤顶逐逐逐级加力力，纪纪录位移移传感感器的微微小位位移，直直到位位移出现现突变变；2.4绘制出PPP-Δ曲线；2.5重复以上上上试验；；2.6对单个转转转体共进进行4次上述顶顶升升试验；；2.7确定不平平平衡力矩矩、摩摩阻系数数、偏偏心距；；2.8确定配重重重重量、位位置置及新偏偏心距距。千斤顶具体布置置置详见图2。。图2千千千斤顶具体体布布置图备注：1-LVVVDT位移传感感器器；2-30吨压力传传感感器；3-30吨手动千千斤斤顶；4-梁底垫钢钢板板（150mmmm×1550mmm×220mmm）；5-千斤顶底底座座（放木木或木木板垫层层）；；6-方木（200mmmm×2000mmm×220000mm）。（三）、脱架过过过程梁体体位移移监测与与控制制1、在转体梁悬悬悬臂端两侧侧共共安装4只大量程程位位移传感感器；；2、拆卸支架过过过程中，实实时时监测、记记录录各点的的位移移变化；；3、若位移差值值值超过计算算设设定值，及及时时调整脱脱架进进程；六、转体实施方方方案（一）、转体施施施工工艺艺流程程转体施工工艺流流流程见图3。转体工作准备转体工作准备设备安装、调试牵引索、千斤顶连接牵引索预紧防倾覆保险体系准备防超转体系准备拆除支架试转气象信息“自动”状态下启动转体顶升纠偏排除隐患辅助顶推转体过程质量控制转体就位图3：转体施工工工工艺流程图图图（二）、转体设设设备的组组成及及布置1、牵引动力系系系统转体系统由4套套套QDCLL22000型连续顶顶推推千斤顶顶、2台YTB液压泵站站和2台LSDKKC－8主控台通通过过高压油油管和和电缆线线连接接分别组组成2套转体动动力力系统。每每套套连续顶顶推千千斤顶公公称牵牵引力(前后顶)200000KN，额定油油压25MPPa，由前后后两两台千斤斤顶串串联组成成，每每台千斤斤顶（前前、后顶顶）前前端均配配有夹夹持装置置。每两套连续顶推推推千斤顶顶分别别水平、平平行行、对称称的布布置于转转盘两两侧的反反力墩墩上，千千斤顶顶的中心心线必必须与上上转盘盘外圆（钢钢绞绞线缠绕绕的地地方）相相切，中中心线高高度与与上转盘盘预埋埋钢绞线线的中中心线水水平，同同时要求求两台台千斤顶顶到上上转盘的的距离离相等，且且距距牵引索索脱离离转向索索鞍的的切点距距离大大于5米。千斤斤顶顶用高强强螺栓栓固定于于反力力架上，反反力力架通过过电焊焊或高强强螺栓栓与反力力墩固固定（可可根据据现场情情况用用不同的的安装装固定），反反力墩与反力力架必须承受受300t拉力的作用用。2、牵引索每个转体上转盘盘盘埋设有有两束束索引索索，每每束由18根，强度度等等级为18600MMPa的Φ15.2244mm钢绞线组组成成。预埋埋的牵牵引索经经清洁洁各根钢钢绞线线表面的的锈迹迹、油污污后，逐逐根顺次次沿着着既定索索道排排列缠绕绕后，穿穿过QDCLL22000型连续顶顶推推千斤顶顶。先先逐根对对钢绞绞线预紧紧，预预紧力由10KN逐根降至5KN，再用牵牵引引千斤顶顶在2MPa油压下对对该该束钢绞绞线整整体预个个紧，使使同一束束牵引引索各钢钢绞线线持力基基本一一致。牵引索的另一端端端应先期期在上上转盘灌灌注时时预埋入入上转转盘混凝凝土体体内，作作为牵牵引索固固定端端。（三）、转体结结结构的索索引力力、安全全系数数及转体体时间间的计算算1、牵引力计算算算牵引力T=2///3×((R××W×μ)/D，其中R为球铰平平面半半径,R=22m；D为转台直直径,D=1122m；μ为球铰磨磨擦擦系数,μ静=0.11,μ动=0.006；转体总总重重量W为16800000KN。计算启动时所需需需最大索索引力力T=2//33×(RR×WW×μ静)/D==118677KNN；转动过程中所需需需牵引力T=22//3×((R××W×μ动)/D==111200KNN；动力储备系数222×200000KN//18867KKN==2.114，满足施施工工要求。2、钢绞线的安安安全系数单根理论张拉力力力：140**118600=2260..4KKN；19根合计199**260...4=449447.66KNN安全系数2×4449477.66/188677=5..3，满足施施工工要求。3、转体时间计计计算千斤顶的牵引理理理论速度V（mm/mmiin）=泵头流量量（L/miinn）/(3×缩缸面积积＋＋２×伸缸面积)=3..884m//h；转盘所所走走的弧线线长度度LSS=(Dπ)/36600*322=11.688m；整个转体所用时时时间T=LSS/V==0..44(小时)。（四）、转体设设设备的工工作原原理本套自动连续顶顶顶推系统统由连连续顶推推千斤斤顶、泵泵站和和主控台台三部部分组成成。1、液压泵站液压泵站技术参参参数见表4。YTB液压泵站站站技术性性能表表表4序号项目单位性能指标1公称压力MPa31.52理论流量L/min363外形尺寸cm110×11000×12204质量KG10002、自动连续顶顶顶推千斤顶顶2.1自动连续续续顶推千千斤顶顶结构见见图4。图4：自动连连续顶推推千斤斤顶的结结构备注：其中1是是是后顶穿穿心套套；2是油缸；3是后顶活活塞塞；4是后顶密密封封板；5是后顶锚锚板板；6是后顶夹夹片片；7是行程开开关SQ1；8是行程开开关SQ2；9是行程开开关SQ3；10是前顶穿穿心心套；11是前顶活活塞塞；12是前顶密密封封板；13是前顶锚锚板板；14是前顶夹夹片片；15是行程开开关SQ4；16是牵引钢钢绞绞线；17是行程开开关SQ5；18是行程开开关SQ6；19是前顶回回油油嘴；20是前顶进进油油嘴；21是后顶回回油油嘴；22是后顶进进油油嘴。2.2千斤顶技技技术参数数见表表5。QDCL200000自动连续续顶顶推千斤斤顶技技术性能能表表表5序号项目单位性能指标1公称张拉力kN20002公称油压MPa253张拉活塞面积m28.1996×××10-224回程活塞面积m25.1836×××10-225穿心孔径mmΦ1706外形尺寸mmΦ550×Φ2221007质量kg15008张拉行程mm3003、主控台主控台为转体操操操作的核核心控控制系统统，通通过高压压油管管、电缆缆线将将自动连连续顶顶推千斤斤顶、液液压泵站站及主主控台连连接成成整体。（五）、转体施施施工步骤骤及具具体操作作要求求1、施工准备1.1牵引钢索索索预紧用YDC24000Q千斤顶将将钢钢绞线逐逐根以以5～10KN的力预紧紧，预预紧应采采取对对称进行行的方方式，并并应重重复数次次，以以保证各各根钢钢绞线受受力均均匀。预预紧过过程中应应注意意保证19根钢绞线线平平行地缠缠于上上转盘上上。1.2设备就位位位按照预先定好的的的方案，将将自自动连续续顶推推千斤顶顶、顶顶推泵站站、主主控台安安装在在预定位位置，把把油管及及各信信号电缆缆连接接好。1.3设备调试试试并试转转将主控台与泵站站站之间的的电缆缆连接好好，启启动各泵泵站后后开始调调试。首首先通过过分级级加载将将所有有泵站溢溢流阀阀限压调调成一一致，以以便保保证所有有千斤斤顶同步步工作作。观察察每个个感应器器的信信号是否否正常常，各千千斤顶顶的工作作状态态是否正正常。各各项都正正常后后开始试试转。试试转时，应应做做好三项项重要要数据的的测试试工作：：1.3.1启动动动牵引力F0测试。1.3.2每分分分钟转速速，即即每分钟钟转动动主桥的的角度度及悬臂臂端所所转动的的水平平弧线距距离，应应将转体体速度度控制在在计算算合理范范围内内。1.3.3控制制制采取点点动方方式操作作，测测量组应应测量量每点动动一次次悬臂端端所转转动水平平弧线线距离的的数据据，以供供转体体初步到到位后后，进行行精确确定位提提供操操作依据据。试转过程中，应应应检查转转体结结构是否否平衡衡稳定，有有无无故障，关关键键受力部部位是是否产生生裂纹纹。如有有异常常情况，则则应应停止试试转，查查明原因因并采采取相应应措施施整改后后方可可继续试试转。1.4正式转体体体1.4.1启动动动牵引力力控制制根据试转前确定定定的启动动牵引引力F0，分级加加载载到位，具具体体如下：第一步：千斤顶顶顶加载到到对应应牵引力600KKN等级；第二步：千斤顶顶顶加载到到对应应牵引力10000KKN等级；第三步：千斤顶顶顶加载到到对应应牵引力11000KKN等级；如果此时尚未达达达到试转转时确确定的启启动牵牵引力F0，千斤顶顶加加载到F0，观察是是否否启动，如如果果主梁未未转动动则再按按每级级5%加载，最最大大加载到到对应应牵引力13000KKN等级，否否则则停止牵牵引，全全面检查查所有有的顶推推设备备、纠偏偏装置置、滑动动机构构等，并并分析析原因，采采取取应急预预案。1.4.2转体体体过程控控制转体启动后，将将将动力系系统调调整到预预计的的牵引力力并使使其在“自动”状态下运运行行。在桥面中心轴线线线合拢前1.5米内开始始给给控制台台倒数数报告监监测数数据，每10厘米报告告一一次；在20厘米内，每每1厘米报一一次次；在5厘米内必必须须每1毫米报告告一一次，以以便控控制系统统的操操作人员员能及及时掌握握转体体情况，利利于于操作控控制系系统，使使转体体达到理理想的的设计要要求。设备运行过程中中中，各岗岗位人人员的注注意力力必须高高度集集中，时时刻注注意观察察和监监控动力力系统统设备的的运行行情况及及桥面面转体情情况。转体开始后，安安安装防过过转设设施。在在平转转就位处处设置置限位千千斤顶顶，根据据需要要在止动动、姿姿态微调调时使使用。转体快要到位时时时，准确确对梁梁的中轴轴线进进行贯通通测量量，加强强与控控制台操操作人人员的沟沟通，确确保准确确、顺顺利到位位。1.5转体到位位位后全桥桥轴线线控制测测量方方案转体施工前，对对对单个转转体上上的轴线线控制制点进行行测量量放样，转转体体过程中中全程程用两台台全站站仪进行行轴线线位置观观测，具具体控制制方案案见图5。图5：转体过程程中中轴线控制制制方案1.6转体到位位位后合拢拢口标标高调整整方案案调整轴线到设计计计位置后后，将将横桥向向的一一对钢撑撑脚与与环道用用钢锲锲块塞死死，确确保横桥桥向不不产生位位移。纵纵向桥面面标高高采用千千斤顶顶进行调调整，具具体方案案见图图6。千斤顶图6称重试试试验原理图图千斤顶首先准确测量333个合拢口口两两侧实际际标高高，对测测量数数据进行行分析析，确定定标高高调整方方案。利利用支撑撑在下下承台上上的千千斤顶对对需要要调高侧侧进行行顶升，反反复复测量3个合拢口口两两侧实际际标高高，直到3个合拢口口标标高均满满足合合拢要求求高差差范围。（六）、转体施施施工组织织机构构及人员员分工工转体施工过程中中中，项目目部成成立专门门的转转体施工工组织织机构，并并进进行系统统分工工明确各各自职职责。详详见表表6。转体施工组织机机机构表6序号具体分工责任人备注1总体施工组织、协协调张福才现场总指挥2总体技术负责、预预案执行贾优秀、孙辉每墩1人3转体前所有障碍碍碍清除刘水田、赵克强强强每墩1人4现场技术监控丁小军、张小彬彬彬每墩1人5周边安全防护措措措施监控控范恒波6称重实施过程操操操作姜兰潮7转体施工过程操操操作向宝城8转体过程中拱肋肋肋内部应应力监监控王心顺9转体过程中梁面面面线形监监控白自起七、转体施工应应应急预案案1、因牵引钢索索布布置不合理理理导致无法法启启动转体体牵引索未按照要要要求进行行整理理或布设设到位位，存在在局部部打绞现现象；；单根钢钢绞线线未预紧紧到位位，存在在受力力不均匀匀现象象。出现现此类类问题需需按照照要求对对牵引引索进行行重新新整理、布布置置，重新新对每每根索进进行预预紧，确确保受受力均匀匀。2、因环道与钢钢钢撑脚之间间间间隙太小小导致致无法启动动转转体环道与钢撑脚之之之间间隙隙未按按照设计计要求求预留10mm间隙；环环道道安装过过程中中不锈钢钢板顶顶面相对对高差差局部超超标。出出现此类类问题题需实际际测量量各个断断面环环道顶面面与钢钢撑脚之之间的的间隙，调调整整中间四四氟乙乙烯垫板板的厚厚度；对对环道道顶面不不锈钢钢板进行行局部部碾压，确确保保二者之之间的的间隙满满足转转体施工工要求求。3、转动过程中中中受阻对牵引引引钢索是是否打打绞、钢钢撑脚脚与环道道之间间的间隙隙是否否满足要要求、千千斤顶及及主控控台之间间的线线路连接接是否否有误进进行检检查，及及时排排除故障障。4、过转一方面预先准确确确安装限限位千千斤顶，发发现现过转时时反向向调整到到位；；另一方方面转转体快到到位时时，监控控测量量人员加加强与与主控台台操作作人员沟沟通，将将自动操操作状状态调整整到手手动状态态，确确保就位位精度度。八、施工质量保保保证措施施（一）、建立专专专项质量量保证证体系针对转体施工的的的特殊性性，成成立专门门的质质量保证证体系系，具体体见表表7。转体施工质量保保保证体系系及人人员分工工表7序号职责范围责任人备注1总体技术、质量量量负责贾优秀2现场施工组织负负负责刘水田、赵克强强强两个主墩各一人人人3技术交底、质量量量监控、记记录录丁小军