DG∕TJ 08-2220-2016 桥梁水平转体法施工技术规程

上海市工程建设规范DG/TJ08一2220一2016J13652一2016主编单位:上海建工四建集团有限公司上海市政设计研究总院(集团)有限公司批准部门:上海市住房和城乡建设管理委员会施行日期:2017年4月1日2017上海上海市住房和城乡建设管理委员会文件沪建标定[2016]1000号上海市住房和城乡建设管理委员会关于批准《桥梁水平转体法施工技术规程》为上海市工程建设规范的通知各有关单位:由上海建工四建集团有限公司、上海市政设计研究总院(集团)有限公司主编的《桥梁水平转体法施工技术规程》,经审核,现批准为上海市工程建设规范,统一编号为DG/TJ08—2220—2016,自2017年4月1日起实施。本规范由上海市住房和城乡建设管理委员会负责管理,上海建工四建集团有限公司负责解释。特此通知。上海市住房和城乡建设管理委员会二。一六年十一月十一日—1—根据上海市城乡建设和交通委员会《关于印发〈2014年上海市工程建设规范和标准设计编制划〉的通知》(沪建交[2013]1260号)的要求,由上海建工四建集团有限公司、上海市政设计研究总院(集团)有限公司会同有关单位进行了广泛的调查研究,认真总结实践经验,参照国内外相关标准和规范,并在反复征求意见的基础上,制定本规程。本规程的主要内容是:1总则;2术语和符号;3基本规定;4转动系统设计;5转动系统施工;6转体与控制;7质量检查与验收;8安全与环境保护。各单位在执行本规程时,请将有关意见和建议反馈给上海建工四建集团有限公司(地址:上海市桂林路928号;邮编:201103;E-mail:sj-kjb@163.com),或上海市建筑建材业市场管理总站(地址:上海市小木桥路683号;邮编:200032;E-mail:shgcjsgf@sina.com),以供今后修订时参考。主编单位:上海建工四建集团有限公司上海市政设计研究总院(集团)有限公司参编单位:上海建工二建集团有限公司上海市基础工程集团有限公司上海市城市建设设计研究总院主要起草人员:张铭邱锡宏龙莉波曹文根金仁兴鄢余文袁慧芳李申杰邵长宇邓青儿—2—谷志旺马军伟汪思满张振华严浩主要审查人员:钱寅泉王美华伍小平叶国强陈立生张洪光王洪新上海市建筑建材业市场管理总站2016年11月—1—1总则 12术语和符号 22.1术语 22.2符号 43基本规定 64转动系统设计 74.1一般规定 74.2结构设计 74.3转动支承系统设计 74.4平衡系统设计 104.5转动牵引系统设计 125转动系统施工 145.1一般规定 145.2结构施工 145.3转动支承系统施工 155.4平衡系统施工 185.5转动牵引系统施工 196转体与控制 216.1准备 216.2试转体 216.3转动 226.4纠偏 236.5合龙 236.6监控 24—2—7质量检查与验收 258安全与环境保护 278.1安全管理 278.2环境保护 28附录A平衡称重试验 29本规程用词说明 32引用标准名录 33条文说明 35—3—contents1Generalprovisions 12Termsandsymbols 22.1Terms 22.2symbols 43Generalrequirements 64swivelsystemdesign 74.1General 74.2structuraldesign 74.3swivelbearingsystemdesign 7 104.5swiveltractionsystemdesign 125swivelsystemconstruction 14 145.2structuralconstruction 145.3swivelbearingsystemconstruction 155.4Balancedsystemconstruction 185.5swiveltractionsystemconstruction 196swivelandcontrol 216.1preparation 216.2Trialswiveling 216.3swivel 226.4Rectification 236.5closure 236.6Monitoring 24—4—7Qualityinspectionandacceptance 258safetyandenvironmentalprotection 278.1safetymanagement 278.2Environmentalprotection 28AppendixABalanceweighingtest 29Explanationofwordinginthiscode 32Listofquotedstandard 33Explanationofprovisions 35—1—1总则1●0●1为在本市桥梁水平转体法施工中做到生产安全、技术先进、经济合理、方便适用,制定本规程。1●0●2本规程适用于上海地区城市道路、轨道交通、公路工程中采用水平转体法的连续梁桥、连续刚构桥等的施工。1●0●3桥梁水平转体法的施工除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。—2—2术语和符号2.1术语位于墩身底部、桩基顶部,将墩身所受力传递到桩顶的传力构件。2.1.2转体施工法swivelconstructionmethod利用地形地貌现浇或预制桥跨结构,在桥墩或桥台上旋转就位跨中合龙的施工方法。2.1.3水平转体施工法horizontalswivelconstructionmethod桥梁结构仅在水平面内进行旋转的转体施工法。2.1.4转动系统swivelsystem为实现转体施工而设置的有关支承、牵引和平衡等的集成系统。2.1.5转动支承系统swivelbearingsystem能承受转动体重量,并兼顾平衡等功能设计的装置总称,一般可分为球面转动系统和平面转动系统。2.1.6中心支承centrebearing由中心承压面承受转动体全部重量的支承形式。2.1.7撑脚支承supportingfootbearing在下转盘设置环道,上转盘设置撑脚以承受转动体重量的支承形式。2.1.8中心与撑脚共同支承centrebearingandsupportingfootbearingcombinedsystem由撑脚和中心支承共同受力的支承形式。—3—2.1.9平衡系统balancedsystem为防止转体结构倾覆而专门设计的包括撑脚、环道、销轴等设施的临时装置组合。2.1.10平衡配重balancedweight为消除不平衡力矩而采取的平衡措施。2.1.11转动牵引系统swiveltractionsystem为转体施工提供动力牵引的机械设备或装置总称,由牵引及助推系统、微调系统、测量系统等构成。2.1.12球铰ballhinge由上、下球铰组成,使转体结构上下传递荷载,实现转体的核心支承装置。2.1.13上转盘upperturntable支承转动结构,并能够相对于下转盘转动的结构。一般布置有上球铰、撑脚、牵引索等。2.1.14下转盘lowerturntable和基础相连,支撑上转盘并与之相匹配的结构。一般布置有下球铰、环道、反力座、助推系统、轴线微调系统等。2.1.15助推系统boostingsystem牵引系统不能正常工作时的应急或为牵引系统提供附加动力的装置组合。2.1.16微调系统finetuningsystem转体过程中或转体完成后,转体结构姿态与理论姿态差异超标时,将结构调整到误差允许范围内的装置组合。2.1.17测量系统measuresystem在转动结构上布置监控点,对转体过程进行实时监控测量的装置组合。2.1.18称重试验weighingtest转体前测试转体结构的不平衡力矩、偏心距、摩阻力矩及摩阻系数等参数,为桥梁的顺利转体提供数据支持的准备工序。—4—2.1.19环道ringway设置在下转盘,作为撑脚转动区域的圆环型通道。2.1.20止动块lockingsystem设置在承台上,转动体限位用的止动装置。2.1.21封盘turntablefixing上下转盘之间浇注混凝土,使转动体完全固结的施工工序。2.1.22试转体trialswiveling正式转体前,按正式转体要求启动动力牵引系统,以检查转体结构和设备是否处于正常状态,并取得实验数据为正式转体做准备的施工工序。2.2符号2.2.1几何参数A—磨心表面积;e—转动体荷载偏心距;e1—中心支承偏心距;ei—各竖直力pi对验算截面中心的力臂;RI—环道中心半径;R—球铰半径;R1—球铰支承半径;α—球铰支承圆心角;θ—球铰径向角度;D—牵引力偶臂。2.2.2作用和作用效应G—转动体总重力;G1—中心铰柱承受重力;G2—撑脚承受重力;Nc—撑脚所受的等效集中力;—5—T—牵引力;σ—应力。k—磨盖与磨心面接触系数; f—中心支承球铰摩阻系数;fI—撑脚与环道摩阻系数。—6—3基本规定3●0●1设计单位应结合桥梁结构特点和场地条件等因素选择合适的转体方案,并对转动支承系统、转动牵引系统及平衡系统进行专项设计。对转体施工专项方案,设计文件中应提出明确的指导性意见。3●0●2施工单位应深化转体施工设计文件,并应结合实际情况编制转体施工方案。转体施工方案中应包括现场应急处置预案。3●0●3水平转体法施工中涉及到的球铰等关键部位的装置及构件应根据国家现行有关标准的规定进行检验。钢制球铰应有产品合格书,参数资料应完整。混凝土球铰应进行现场检测。3●0●4施工单位应严格控制转体关键构件的施工质量及安装精度,并应制定相应的纠偏与补救措施。3●0●5正式转体施工前应进行试转体,根据试转体中测定的数据指导正式转体施工。—7—4转动系统设计4●1●1转动系统设计应包括对转动支承系统、平衡系统、转动牵引系统的设计,以及与之匹配的桥梁结构设计。4●1●2设计单位应从结构安全性、工程经济性、适用性、施工便捷性等方面综合考虑,并应结合工程场地条件和桥梁结构特点进行转动系统设计。4●1●3设计单位应对转动系统在各施工工况下的桥梁结构及转盘、球铰、销轴、撑脚、环道等关键部位的强度、稳定进行计算,并宜对球铰进行应力分析。4.2结构设计4●2●1转动结构设计应明确转体方向和角度,并应确保转体范围内无障碍物。4●2●2桥梁转体宜以桥墩轴心为转动中心,将转盘设置于墩底,采用墩梁固结。4●2●3承台除应满足自身的承载力及刚度要求外,还应符合上转盘、下转盘、撑脚、环道、反力座等的布置及承载力要求。4.3转动支承系统设计4●3●1转动支承系统宜采用中心支承、撑脚支承和中心与撑脚共同支承三种类型。中、小跨径的桥梁转体施工可采用中心支—8—承;跨径较大、转动体系重心较高的桥梁转体施工,宜采用中心与撑脚共同支承。4.3.2桥梁水平转体宜采用球面转动体系,也可采用平面转动体系。4.3.3转盘结构设计应符合下列规定:1转盘构造尺寸应满足球铰、撑脚、环道等布置要求,并应对构造进行加强设计。2转盘混凝土强度等级不应低于C50。3上转盘应预留注浆孔,当采用连续顶推装置时,应预埋牵引索。4下转盘宜设置反力座、顶推槽口等设施。5转盘的钢筋配置应符合现行行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62等有关规定。4.3.4转盘按照材质应分为混凝土(图4.3.4-1)和钢制(图4.3.4-2)。采用混凝土转盘时,当转动体重量小于4000t宜采用混凝土球铰;当转动体重量为4000t~6500t时可采用混凝土球铰或钢制球铰;当转动体重量为6500t~10000t时宜采用钢制球铰;当转动体重量大于10000t时须采用钢制球铰。图4.3.4-1混凝土转盘示意图1—下转盘;2—上转盘;3—磨盖;4—钢销轴;5—磨心;6—撑脚;7—环道4.3.5混凝土球铰设计应符合下列规定:1混凝土球铰可采用干磨法或水磨法磨合而成。2磨合时控制磨心和磨盖的接触面积不应小于磨心总面积的70%,并应按式(4.3.5)计算混凝土球铰应力:—9—图4.3.4-2钢制转盘示意图1—上转盘;2—撑脚;3—销轴;4—下转盘;5—环道;6—上球铰σ=G(4式中:G—转动体总重力;A—磨心表面积;K—磨盖与磨心面积接触系数,一般取0.7。3磨心和磨盖的混凝土强度等级不应低于C50。4磨心和磨盖的钢筋配置应包括45o刚性角扩散的范围。4.3.6钢制球铰设计应符合下列规定:1钢制球铰应由上下球面板、加强肋板、环形加强肋板、销轴与轴套以及两球面间的聚四氟乙烯复合夹层滑板及润滑材料组成。2钢制球铰竖向正应力可按图(4.3.6)和式(4.3.6-1)计算。(4.3.6-1)式中:R—球铰半径;R1—球铰支承半径;RI—环道中心半径;α—球铰支承圆心角;θ—球铰支承面内任意点处径向角度。—10—图4.3.6球铰尺寸参数示意图1—上转盘;2—下转盘;3—撑脚;4—上球铰;5—下球铰3钢制球铰半径与球铰支承半径宜满足式(4.3.6-2)的要求。3.24R1<R<5.76R1(4.3.6-2)4钢制球铰钢材不应低于Q345钢。5聚四氟乙烯复合夹层滑板容许应力不应低于100Mpa,滑动摩阻系数不应大于0.03。6钢制球铰的面板厚度不宜小于30mm,并宜布置径向和环向加劲肋。球铰下面板应通过预埋钢筋或定位骨架固定,并应设置微调装置。4.4平衡系统设计4.4.1撑脚应设置成稳定平面,并应均匀布置在上转盘周边,撑脚中心应对应环道中心线。撑脚承载力可按图(4.4.1)和式(4.4.1)计算。—11—式中:Nc—撑脚所受的等效集中力;e—转动体荷载偏心距;e1—中心支承偏心距;RI——环道中心线半径。图4.4.1撑脚受力图4.4.2撑脚可采用钢筋混凝土结构或钢管混凝土结构,混凝土强度等级不宜低于C50,钢管混凝土撑脚宜采用微膨胀混凝土。4.4.3环道应采用圆环形布置,并应与撑脚位置对应。环道的直径不宜小于转动体悬臂长度的1/6。4.4.4中心定位销轴可按式(4.4.4)进行抗剪计算,并应有不小于2倍的安全系数。(4.4.4-1)式中:Q—销轴承受总剪力。主要有风荷载产生的水平剪力、不平衡牵引力、支承偏心引起的非惯性运动影响力;A—销轴截面面积。支承偏心引起的非惯性运动影响力按下列公式计算:F=Gw2e1(4.4.4-2)式中:G—转动体总重力;w—转体角速度;e1—中心支承偏心距。4.4.5平衡系统设计应进行抗倾覆计算,抗倾覆稳定系数不应小于1.3。计算荷载应考虑风荷载、转盘倾斜、结构不平衡力矩、施工荷载等。4.4.6转体前宜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、摩阻力矩及静摩擦系数,试验方式应根据本规程附录A内容进行。根据称重试验结果,当转动体的不平衡偏心距小于150mm时,可不进行平衡配重。4.5转动牵引系统设计4.5.1牵引系统的牵引索宜采用钢铰线,牵引索宜对称转盘圆心设置,每根索的预埋高度和牵引方向应一致。4.5.2为防止转体过程中出现的倾斜、过转,宜设置微调系统。4.5.3中心支承的转体牵引力可按式(4.5.3)计算:式中:T—牵引力;G—转动体总重力;R1—球铰支承半径;D—牵引力偶臂;f—中心支承球铰摩阻系数,无(4.5.3)选取。表4.5.3球铰磨阻系数表摩阻类型混凝土球铰钢制球铰静摩阻系数0.10~0.120.08~0.10动摩阻系数0.06~0.090.03~0.064.5.4中心与撑脚共同支承的转体牵引力可按式(4.5.4)计算。式中:G1—球铰承受重力,按球铰承重比例取值;—13—G2—撑脚承受重力,按撑脚承重比例取值;R/—环道半径;f/—撑脚与滑道摩阻系数,当环道采用四氟滑板且撑脚采用不锈钢板时,静摩阻系数取0.05,动摩阻系数取0.03~0.04O—14—5转动系统施工5.1一般规定5.1.1转动系统的材料选取应符合设计要求,并应进行质量检查和验收。5.1.2球铰、环道及微调系统应在下承台混凝土施工前完成安装。5.1.3球铰封盘应符合设计工况要求,当设计无规定时应在合龙前完成。5.2结构施工5.2.1采用钢球铰时承台结构施工应符合下列规定:1下承台混凝土浇筑宜分两个阶段,第一次浇筑至下转盘定位预埋件,浇筑前应确保定位预埋件的轴线、标高及尺寸准确无误。2当第一次浇筑混凝土强度达到设计强度的30%后可安装定位骨架及环道钢板骨架,并应完成粗调,再进行环道钢板及球铰安装并完成精调(图5.2.1)。3下承台第二次浇筑前,应预留封盘钢筋、牵引反力座的连接钢筋。4第二次浇筑混凝土时应根据球铰和环道设置的振捣孔加强对环道及球铰底部的混凝土浇筑密实度控制。500mm~800mm,并应满足操作空间要求。上承台的底模宜采用—15—图5.2.1主线下承台第一次浇捣图1—已浇筑完成下承台;2—球铰定位骨架;3—环道定位骨架;4—第一次浇筑线;5—第二次浇筑线砂箱或砂砖模,并应满足承载力且便于转动前的清除。6撑脚采用钢管时,封闭前宜在钢管内浇筑微膨胀混凝土。承台钢筋与撑脚的连接应满足受力要求。7牵引索在上承台内应设置固定端,固定端加固钢筋施工应符合现行行业规范《钢筋焊接及验收规范》JGJ18的要求。5.2.2采用混凝土球铰时承台结构施工应符合下列规定:1承台结构宜分两阶段浇筑,先浇筑下转盘混凝土,再浇筑下磨心。2浇筑下转盘混凝土前应在承台上设置销轴、环道以及转体牵引千斤顶反力座,预留下磨心安装孔,并应控制模板尺寸、标高。3下磨心混凝土浇筑成型宜采用定型钢模板,模板和钢筋的安装均应以下磨心中心轴线处预埋的轴心钢柱为定位基准,粗骨料应选用材质坚硬、粒径分布在10mm~30mm范围的碎石。5.2.3上、下承台封盘前,应对承台间的浇筑面进行凿毛处理,浇筑时宜采用微膨胀混凝土。5.3转动支承系统施工5.3.1钢球铰加工及生产应符合下列规定:—16—1球铰的深化设计图应经过设计单位确认,承载力应满足设计要求。2球铰进场应进行检查、验收,球铰的直径、曲率半径、球面贴合度、表面质量等各项指标应满足设计要求及施工要求。3对于大直径的球铰应设置振捣孔、冒浆孔。5.3.2钢平铰加工及生产应符合下列规定:1上、下转铰的各零件组焊应按焊接工艺要求操作,并应采取措施控制焊接变形,焊缝应光滑平整,无裂纹、咬边、气孔、夹渣等缺陷。2上、下转铰的工作面应进行机加工,保证接触面密贴、平滑。5.3.3施工前应根据骨架尺寸合理布置定位钢板,定位钢板应与承台钢筋连接。5.3.4钢球铰安装应满足下列要求:1球铰定位骨架与下球铰间应设置三向调节装置。2当下球铰骨架吊放至设计定位钢板处时,应通过千斤顶等工具进行粗调,然后采用测量仪器精确定位轴线和高程,调整后应将骨架与定位钢板焊接牢固。3下球铰安装前应检查下转盘结构及球铰表面椭圆度,检查合格后吊装下球铰面至设定位置,然后进行水平位置限位。4球铰凹面上应按照由内到外的顺序安装聚四氟乙烯滑板,并应采用黄油四氟粉填满四氟乙烯滑板的间隙,黄油应高于四氟滑板。5聚四氟乙烯滑动片安装前,应先将下球铰顶面清理干净,球铰表面及安装聚四氟乙烯滑动片的孔内不得有任何杂物,并应将球面吹干。6聚四氟乙烯滑动片的编号应与镶嵌孔对应。其顶面应位于同一球面上,误差不应大于1mm。7中心转轴应设置套管,其垂直度偏差不应大于2%。—17—8上球铰应对中安装于下球铰上,并应保持水平。9上球铰与下球铰外圈间隙应保持一致,且应将多余的黄油挤出。上下球铰边缘的缝隙应密封,防止杂物进入球铰摩擦部分。10上球铰安装结束后应进行球铰试转,使球铰内润滑剂均匀布于球铰上下盘之间,安装完毕后应对上下球铰进行封闭。5.3.5钢平铰的安装应符合下列规定:1下转铰安装后应进行三向调节,其安装精度应满足本规程第7.0.6条的要求。2安装下转铰乙烯板定位钢板、下转铰乙烯板前,应对下转铰上表面进行清洁工作,保证表面干净无锈、无杂质。定位钢板安装完成后应采用栓焊固定并打磨平整。3上转铰与不锈钢板应采取现场焊接,乙烯板安装完成后,应进行表面清洁并涂抹润滑剂,对上、下转铰应进行临时固定和接缝封闭。4安装转轴前应先进行表面清洁,并先后安装乙稀套管、外套钢管,套缝宜采用硅脂填注,套管固定架与上转铰上表面焊接后应密封套管与上转铰间的缝隙。5.3.6混凝土球铰制作应符合下列规定:1下磨心的球冠面应反复多次刮平混凝土球形表面。2下球铰浇筑完成以后应在其顶面贴薄膜作为隔离层,以下磨心的球冠面作为浇筑上磨盖上球铰的底胎模板,绑扎钢筋,浇筑上球铰混凝土。浇筑期间应防止振捣器损伤下磨心的球冠面。3当磨心混凝土强度达到20Mpa时,可进行磨心的初磨。磨盖与磨心磨合时磨盖混凝土强度不应低于40Mpa。4到设计要求的强度后应吊起上球铰,除去薄膜,用砂轮磨光机打磨上、下球铰的接触面,使其光滑。5终止磨合应符合下列规定:—18—1)球面应光滑,呈水磨石样,同心圆应等高,误差不应大于2)磨盖和磨心的接触面积不应小于70%;3)磨盖上同一点在转动不同角度时,标高高差应控制在5mm以内,摩擦系数不宜大于0.08;4)单人以3m杠杆可推动磨盖。6涂抹润滑剂前应吊起上球铰,清理干净上、下球铰接触面的杂物。黄油加四氟粉的润滑剂应涂抹均匀,厚度应控制在3mm~6mm。7当上球铰对准中心销轴轻落至下球铰上后应微调磨盖位置,并应使之水平与下磨心外圈间隙一致。8上、下球铰接触边缘的缝隙应除去挤出的黄油,并应将缝隙密封。5.4平衡系统施工5.4.1环道的加工和安装应符合下列规定:1环道钢板宜采用Q345C钢,钢板上宜粘贴不锈钢板或四氟板。2环道骨架的平面尺寸应满足环道钢板的布置要求,并应与承台钢筋连接。3环道安装时应根据其结构进行分段、设置吊点,防止吊装过程中变形。4环道达到安装位置后应采用螺栓栓紧。5环道钢板应精确调整高差,安装精度应满足本规程第7.0.3条的要求。6环道钢板拼接焊缝应打磨平整。5.4.2撑脚施工应符合下列规定:1钢筋混凝土撑脚应通过钢筋预埋在上转盘,钢筋埋置长—19—度应满足受压钢筋的锚固长度要求。钢管混凝土撑脚通过钢管预埋,钢管的埋置深度不宜小于500mm。2安装撑脚时,撑脚与环道的间隙宜为10mm~20mm,上下转盘在转动前应进行临时固定。3撑脚底部应粘贴不锈钢板,不锈钢板厚度不宜小于3mm,不锈钢板在前进方向角边应向上卷。5.4.3临时固结立柱的抗扭能力应满足转体施工需要。5.4.4梁体配重应符合下列规定:1当产生不平衡弯矩时,可利用撑脚或在梁体两端顶面各放置水箱消除不平衡弯矩。2水箱与梁体应焊接固定,在转体过程中应观测悬臂端高程的变化,当产生不平衡弯矩时,应向箱梁悬臂翘起的一端水箱内注水,直至消除不平衡弯矩。5.5转动牵引系统施工5.5.1牵引设备宜采用千斤顶,并应符合下列规定:1千斤顶应水平、对称地布置于转盘两侧。2千斤顶的中心线应与上转盘外圆相切,中线高度与上转盘预埋钢绞线的中心线应水平。3千斤顶的实际总牵引力不应小于计算牵引力的2倍。4两端牵引时,左右两条顶推线应横向同步运行;多点顶推时,千斤顶均应沿水平线向同步运行,保证同步、同时受力。5千斤顶的安装应与钢绞线方向一致。6前、后千斤顶进油嘴、回油嘴与泵站的油嘴必须对应。5.5.2牵引索宜采用钢绞线,并应符合下列规定:1牵引索应固定在上转盘预埋件上,且不应少于2束对称设置。缠绕时应逐根顺次沿着既定索道排列(图5.5.2)。2牵引索的锚固长度不宜小于3m。—20—图5.5.2动力系统布置图1—牵引索固定端;2—牵引索;3—止动块;4—反力座3牵引索外露部分应采取保护措施。5.5.3千斤顶的反力座应能承受牵引时的总反力。反力座的轴线应与上转盘切线的牵引索重合。5.5.4止动块应根据转体角度设置,防止过转,并应能承受转体施工荷载。5.5.5当牵引不正常工作时应启动助推系统。—21—6转体与控制6●1●1转体前应对各项准备工作及转体设备进行检查、试验,保证整个转体平稳、顺利进行。6●1●2控制系统在运行前必须经过空载联试,确认无误后再投入使用。6●1●3转体设备操作人员应持证上岗。顶后。6.2试转体6●2●1试转体前应进行下列准备工作:1梁体支架拆除后应静置观察结构情况,遇异常情况时应进行处理。2转台上应设置弧长及角度观测标尺,并应在转体过程中进行观测控制。3环道应清理干净,并应检查环道与撑脚间的空隙。4试转体前应按正式转体要求安装动力设备、监控设备,设备应进行调试确保运转正常。5千斤顶等转体所需设备应进行标定,现场进行试验。千斤顶应能正常工作,并应配置备用设备。6牵引索钢绞线应提前预紧,不得交叉、打绞和扭转,所用的钢绞线应左、右旋均匀布置。—22—7前后顶的行程开关位置应调整到位。8油管和千斤顶油嘴连接时,接口部位应清洗、擦拭干净。6.2.2试转体时应进行下列工作:1当进行测量观测时,应清除所有阻挡视线的构件,并应对原始数据进行记录。2试转体的角度不宜大于5o,且不应影响下部交通。3试转体开始后应分级加载至结构开始转动,并应记录启动牵引力及转体牵引力。4施工人员应对整个转体系统的工作情况进行检查,并应检查转体结构、牵引平台、反力座的工作情况,遇异常情况时应进行处理。5试转体时应记录转动时间和速度,并应根据实测结果与计算结果比对调整转速。角速度不宜大于(0.01~0.02)rad/min或桥体悬臂线速度不宜大于0.5o/min。6试转体时应对下列内容进行测试记录:1)点动一次悬臂端所转动水平弧线距离的数据;2)转体结构平衡情况和关键部位受力情况。6.3转动6.3.1梁体转体时宜采用分级张拉牵引。6.3.2转动控制可采用计算机同步控制技术进行牵引同步控制,各台千斤顶的行程差不应大于1mm。6.3.3牵引千斤顶应使梁体按设计速度进行匀速转动,转体过程中应对梁体、墩柱进行实时观测,并应根据观测数据指导转体施工。6.3.4根据测量观察在上下转盘刻度距转体到位1m时,牵引千斤顶应由连续作业变更为点动操作,梁体逐步就位。6.3.5结构旋转到距设计位置0.5m时应放慢转速,改用手动控—23—制牵引千斤顶,距设计位置0.1m时,停止外力牵引转动,借助惯性就位。6.3.6转体到位后应锁定连续平转油缸下锚(机械锁定),并应完成油缸安全行程。6.4纠偏6.4.1转体就位后,应对转体梁段全面测量检查,并应计算出就位轴线及高程偏差值。6.4.2偏差调整应按照先轴线后高程的顺序进行。6.4.3轴线偏差宜采用连续千斤顶点动控制来调整,精确就位后可利用撑脚安装限位装置,限制结构转动。6.4.4桥轴线两侧对称于转盘中心位置的上、下承台间应设置微调千斤顶精确调整梁体整体横桥向的倾斜及纵桥向梁体高程。6.4.5姿态调整时应以调整梁体线形为主,所有观测数据均应考虑温度的影响,且应排除日照的影响。6.4.6结构精确调整后,应采用双向止动块将上、下承台固定。6.5合龙6.5.1合龙的顺序应按设计单位要求的步骤进行,设计单位无要求时,应先封盘后合龙。6.5.2合龙宜先边跨,后中跨。多跨一次合龙时,必须同时均衡对称地合龙。6.5.3合龙施工前应对两端悬臂梁段的轴线、高程和梁长受温度影响的偏移值进行观测,并应根据实际观测值进行合龙的施工计算,确定准确的合龙温度、合龙时间及合龙程序。6.5.4对两端的悬臂梁段采取施加水平推力的方式调整梁体的应力时,千斤顶的施力应对称、均衡。—24—6●5●5合龙时宜采取措施将合龙口两侧的悬臂端予以临时刚性连接,再浇筑合龙段混凝土。合龙段的混凝土宜在一天中气温最低且稳定的时段内浇筑,混凝土强度等级应提高一级。浇筑完成后,应及时覆盖洒水养护。6●5●6合龙时在桥面上设置的全部临时施工荷载应符合施工控制的要求。对预应力混凝土连续梁,合龙后应在规定时间内拆除墩梁临时固结装置,按设计单位规定的程序完成体系转换和支座反力调整。6.6监控6●6●1监控单位的资质、人员和设备配置应符合监控要求。6●6●2转体监控应编制专项方案,并应根据施工进度分阶段实施。6●6●3转体施工监控可分为梁体施工监控、转体前施工监控和转体过程中施工监控。6●6●4梁体施工监控应侧重对梁体变形的监控。6●6●5转体前应对如下项目进行监控:1转动体混凝土浇筑质量。2球铰和环道安装质量与精度。3转动体系布置情况。4称重试验。6●6●6转体过程中应对如下项目进行监控:1转动力学和物理参数的控制。2转动体偏心的控制。—25—7质量检查与验收7.0.1材料进场应具备相应的产品合格证、出厂检测报告,并应进行各项原材料的复检。复检不合格不得投入使用。测报告,包含:转铰直径、曲率半径、球面贴合度、表面质量等各项指标。7.测报告,包含:转铰直径、曲率半径、球面贴合度、表面质量等各项指标。7.0.3球铰及环道的安装应满足表7.0.3-1和表7.0.3-2的要求。表7.0.3-1混凝土球铰安装允许偏差项次检查项目允许误差检查方法项次检查项目允许误差检查方法1磨心同心圆上各点高程差水准仪、铟钢尺2磨心磨盖边缘间隙宽度误差塞尺3磨心磨盖接触面占比≥70%涂色法4打磨环道平整度高差水准仪、铟钢尺项次检查项目允许误差检查方法球铰平铰1转铰边缘相对高差≤1mm水准仪、铟钢尺2定位销轴套管中心轴与转铰中心轴重合≤1mm≤5mm直接测量3钢管中心轴垂直度≤2%≤5%经纬仪4同心圆四氟板顶高差≤1mm水准仪、铟钢尺5环道钢板顶面标高误差≤2mm水准仪、铟钢尺6相邻环道钢板拼接边缘高差≤0.5mm水准仪、铟钢尺表7.0.3-2钢制转铰安装允许偏差—26—7.0.4上球铰与下球铰连接后,球铰转动中心误差顺桥向不应大于士1mm,横桥向不应大于士1.5mm。7.0.5在中心支撑体系中,撑脚底部与环道的间隙不宜小于7.0.6反力座施工的轴线允许偏差为±10mm;反力座顶面标高允许偏差为士10mm。7.0.7梁体转动完成后的质量标准应符合表7.0.7的规定。表7.0.7转体完成时桥梁的质量标准项目规定值或允许偏差(mm)混凝土强度符合设计要求轴线偏位L≤100m10L>100mL/10000顶面高程L≤100m士20L>100mL/5000相邻节段高差10断面尺寸高度十5,—10顶宽士30顶底腹板厚十10,0同跨对称点高程差L≤100m20L>100mL/5000—27—8安全与环境保护8.1安全管理8.1.1桥梁转体法施工过程中的安全管理除应符合本规程的要求外,尚应符合现行行业标准《建筑施工安全检查标准》JGJ59、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46、《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80的有关规定。8.1.2项目经理部应对施工安全做专项调查研究,并应制定相应的安全技术措施。单项工程开工前,管理人员应向施工人员进行安全技术交底。8.1.3项目经理部应编制交通导行方案、施工占路方案,并应报相关部门审批通过。施工现场交通导行标记应清晰、明确。需要占用、破坏、移除绿化时,应编制专项方案,明确范围、时间,并应报相关部门审批通过。8.1.4转体施工前应与气象部门联系,选择转体移动的施工时机,遇4级以上大风、雨雪天气应禁止转体。转体施工过程中遇暴雨、大风等恶劣天气,应立即停止施工,并应进行临时锚固。8.1.5转体过程中应实时观察行进过程中环道、梁体等的稳定情况,发现梁体有不稳定现象时应立即通知指挥人员和交警,并应配合交警进行封闭交通等应急措施。8.1.6转体过程中人员不得在桥面上停留,设备、机具等必须固定牢靠。8.1.7项目经理部应提前向公路管理部门协调并办理相关手续,待批准后进行作业,转体时还应配合交警部门疏导交通,并应派专职人员进行防护工作。—28—8.1.8当险情发生后建设单位应立即组织现场技术人员以及专家进行处理,并应确定安全后再开放交通。8.2环境保护8.2.1桥梁转体法施工过程中的环保及文明施工除应符合本规程的要求外,尚应符合现行国家标准《建筑工程绿色施工规范》GB/T50905、行业标准《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ146以及上海市工程建设规范《建设工程绿色施工管理规范》DG/TJ08—2129的有关规定。8.2.2施工过程中应重点控制作业区扬尘。对施工现场的主要道路,宜进行硬化处理,并宜采取覆盖、洒水等控制措施。对可能造成扬尘的露天堆储材料,应采取扬尘控制措施。8.2.3施工过程中应采取可靠的降低噪声措施,并应符合现行国家标准《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB12523的规定。钢筋加工、混凝土拌制、振捣等施工作业在施工场界的允许噪声级昼间不应大于70dB,夜间不应大于55dB。8.2.4施工过程中应采取光污染控制措施。对电焊等可能产生强光的施工作业,应采取避免弧光外泄的遮挡措施,并应避免在夜间进行电焊作业。对夜间室外照明应加设灯罩,将透光方向集中在施工范围内。对于离居民区较近的施工地段,夜间施工时可设密目网遮挡光线。8.2.5对施工过程中产生的污水应采取沉淀、隔油等措施进行处理,不得直接排放,污水排放应符合现行上海市地方标准《上海污水综合排放标准》DB31/199的要求。洒水、冲洗等用水宜采用非传统水源。8.2.6不可循环使用的建筑垃圾应收集到现场封闭式垃圾站,并应清运至有关部门指定的地点。可循环使用的建筑垃圾应回收利用,并应进行记录。—29—附录A平衡称重试验A.0.1试验内容应包括下列内容:1转动体的纵桥向不平衡力矩。2转动体的纵向偏心距。3转体球铰的摩阻力矩及摩擦系数。4完成转体梁的配重方案。A.0.2试验方法宜采用球铰转动测试不平衡力矩。当托架完成后,整个梁体的平衡表现形式应符合下列规定:1当转动体球铰摩阻力矩Mz大于转动体不平衡力矩Ma时,梁体不应发生绕球铰的刚体转动,体系的平衡应由球铰摩阻力矩和转动体不平衡力矩所保持。2转动体球铰摩阻力矩Mz小于转动体不平衡力矩Ma。此时,梁体发生绕球铰的刚体转动,直到撑脚参与工作,体系的平衡保持。A.0.3静摩擦力矩和转动体不平衡力矩的计算应符合下列规定:1当转动体球铰摩阻力矩大于转动体不平衡力矩时,支架拆除后,转动体部分在自身的不平衡力矩作用下不应发生转动。此时应进行不平衡称重试验,分别从转动体东、西侧支点顶梁,使转动体在沿梁轴线的竖平面内发生逆时针、顺时针方向微小转动(图A●0●3-1),并应记录转动过程中传感器示值和百分表读数。转动体不平衡力矩应按式(A●0●3-1)计算:MG=(P东L东—P西L西)/2(A●0●3-1)静摩擦力矩应按式(A●0●3-2)计算:—30—Mz=(P东L东十P西L西)/2(A●0●3-2)式中:MG—转动体不平衡力距(KN●m);Mz—转动体静摩擦力矩(KN●m);P东、P西—梁体发生微小转动时东侧、西侧的支点反力(KN);L东、L西—东、西侧支点力臂(m)。图A●0●3-1摩阻力矩大于转体不平衡力矩顶升示意图2当转动体球铰摩阻力矩小于转动体不平衡力矩时,支架拆除后,转动体部分在自身的不平衡力矩作用下发生转动。此时应进行不平衡称重试验,转动体东侧支点落顶,使转动体在沿梁轴线的竖平面内发生顺时针方向微小转动,同时西侧支反力为零。然后东侧支点升顶,发生逆时针方向微小转动,同时西侧支反力为零(图A●0●3-2)。转动过程中应记录荷重传感器示值和百分表读数。转动体不平衡力矩应按式(A●0●3-3)计算:MG=(P升十P落)L东/2(A●0●3-3)静摩擦力矩应按式(A●0●3-4)计算:Mz=(P升—P落)/L东/2(A●0●3-4)—31—式中:P升,P落—梁体东侧落顶、升顶时的支点反力(KN);L东—东侧支点力臂(m)。图A●0●3-2摩阻力矩小于转体不平衡力矩顶升示意图A.0.4称重试验时,转动体球铰在沿梁轴线的竖平面内发生微小转动,即微小角度的竖转。摩阻力矩为摩擦面每个微面积上的摩擦力对过球铰中心竖转法线的力矩之和。球铰静摩擦系数应按式(A●0●4-1)计算:f=Mz/(RG)(A●0●4-1)转动体偏心距应按式(A●0●4-2)计算:e=MG/G(A●0●4-2)式中:R—球铰半径(m);G—转动体总重量(KN)。—32—本规程用词说明1为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的用词:2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:用词:反面词用采用“不宜”。4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合……的规定”或“应按……执行。”—33—引用标准名录1《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD622《低合金高强度结构钢》GB/T15913《碳素结构钢》GB/T7004《锻件用结构钢牌号和力学性能》GB/T171075《钢管混凝土结构技术规程》CECS286《预应力混凝土用钢绞线》GB/T52247《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器》JT/T3298《钢筋混凝土用光圆钢筋》GB1499●19《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499●210《钢筋机械连接用套筒》JG/T16311《钢筋焊接及验收规范》JGJ1812《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB5020413《预应力混凝土用金属螺旋管》JG/T301314《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》JT/T52915《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T1437016《建筑施工安全检查标准》JGJ5917《建筑施工现场环境与卫生标准》JGJ14618《建设工程绿色施工管理规范》DG/TJ08—212919《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ4620《铁路桥涵地基与基础设计规范》TB10002●521《公路桥涵施工技术规程》JTG/TF50—201122《城市道路桥梁工程施工质量验收规范》DG/TJ08—2152上海市工程建设规范DG/TJ08一2220一2016J13652一20162017上海—37—4转动系统设计 394●1一般规定 394●3转动支承系统设计 394●4平衡系统设计 414●5转动牵引系统设计 425转动系统施工 445●2结构施工 445●3转动支承系统施工 445●4平衡系统施工 456转体与控制 46 46 46 46 477质量检查与验收 488安全与环境保护 498●2环境保护 49—38—contents4swivelsystemdesign 39 394●3swivelbearingsystemdesign 39 414●5swiveltractionsystemdesign 425swivelsystemconstruction 445●2structuralconstruction 445●3swivelbearingsystemconstruction 445●4Balancedsystemconstruction 456swivelandcontrol 466●2Trialswiveling 46 46 466●6Monitoring 477Qualityinspectionandacceptance 488safetyandenvironmentalprotection 498●2Environmentalprotection 49—39—4转动系统设计4●1●3球铰的应力分析可采用空间有限元的方式。转体施工计算荷载主要考虑结构自重、施工荷载以及常见的风荷载。主要计算内容如下:1转动体系重心计算,将转动体系重心调整至转盘轴心位置。2承台及下转盘、球铰、转轴、上转盘、撑脚、环道等重要部件局部应力分析与加强构造设计。3转体过程中转体结构的应力及变形验算,合龙后结构体系转换验算。4根据转动体重量、摩阻材料及牵引设施布设,计算转动牵引力。5转动体系总体及重要杆件的稳定计算,结构整体的倾覆安全验算。6转动体系的抗风计算。4.3转动支承系统设计4●3●1中心支承的转盘结构适用于中小跨径的桥梁转体施工。中心和撑脚联合支承的转盘结构适用于大跨或特大跨桥梁及转动体系重心较高的桥梁。目前设计中一般中心支承的转盘结构也设置撑脚,只是撑脚仅在结构失稳时才起到临时支承作用,转动时撑脚悬空,使转动牵引力及相应的设备大幅度地减少。—40—4.3.2平面转动体系制造加工简单。球面转动体系滑动性能好、平衡称重及纠偏能力好,转动过程中要求的平面转体空间小及转体过程中不易错位,工程中较常使用。4.3.3本条第1款中上转盘构造尺寸应根据计算确定。当墩柱直接连接上转盘时,转盘平面尺寸应考虑墩柱的尺寸和形状的影响。采用连续顶推动力系统时,转盘宜采用圆形,其半径大小应满足布置球铰、撑脚的需要。4.3.4混凝土球铰取材和制作方便,不需大型运输设备进行长距离运输,费用低,应用广泛,多用于城市及公路桥梁。钢制球铰最初应用于铁路桥,近年来,有扩大应用的趋势。钢制球铰连同定位支架、环道、撑脚等用钢量很大,再加上钢球铰加工需特殊设备,只有极少数专业厂家可以承担,费用昂贵,不利于在经济相对落后的地区推广,本着建设资源节约型社会的原则,今后可针对成本。混凝土球铰与钢制球铰的适用范围可按表1与表2选用。表1混凝土球铰的适用范围适用程度适用可选慎用禁用吨位/t0~40004000~65006500~10000>10000表2钢制球铰的适用范围适用程度不适用可选适用须用吨位/t0~40004000~65006500~10000>10000为便于工程计算需要,本规程中的公式(4.3.6-1)为简化公式,其理论公式为:σ=2πR2(1—(R2—REQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up2(2),1))3/2/R3)(1)根据已有的设计工程经验及现有的材料强度水平,转体施工桥梁的球铰支承面正应力水平,σ取值范围宜为10Mpa~15Mpa。表3不同转体重量的球铰支承半径转体吨位/t2000~40004000~60006000~80008000~1000010000~12000支承半径/m0.8~1.21.0~1.41.2~1.61.4~1.81.5~2.0转体吨位/t12000~1400014000~1700017000~2000020000~2400024000~28000支承半径/m1.7~2.21.8~2.42.0~2.62.2~2.82.4~3.0根据文献及工程经验,可认为当圆心角α小于18o时,简化计算方法可以满足工程精度要求;如果圆心角过小,则代表球铰半径很大,承台尺寸也要相应增大,会增加工程量和费用。一般情况下,承重圆心角不宜小于10o,球铰半径与支承半径的比例关系如下式:≤R≤(2)不同支承半径下的球铰半径取值可参考表4取值。表4不同支承半径下的球铰半径支承半径/m1.0~1.21.2~1.41.4~1.61.6~1.81.8~2.02.0~2.2球铰半径/m4.0~6.05.0~6.86.0~7.66.8~8.57.6~9.48.6~10.4支承半径/m2.2~2.42.4~2.62.6~2.82.8~3.03.0~3.23.2~3.4球铰半径/m9.5~11.210.4~12.011.2~13.012.0~14.013.0~15.014.0~16.04.3.5混凝土球铰的磨心中心处应设置销轴。销轴直径宜为100mm~300mm,磨盖中心应固定钢套管,销轴顶端与钢套管之间的间隙不宜小于20mm,宜控制在20mm~40mm,侧面与钢套管之间间隙不应大于20mm;水磨法磨合施工时应预留注水孔,有压浆施工要求的,尚应预留压浆孔。4.4平衡系统设计4.4.1撑脚数量一般不宜少于2个,撑脚与环道之间的间隙不—41——42—能过大也不宜过小,间隙过大当结构失去平衡时起不到稳定作用;间隙过小,在转体前的施工过程中若几何尺寸控制不严,致使结构重心的实际位置与理论计算位置有明显出入,平转过程中局部撑脚顶住环道,造成环道变形、转动困难等问题。一般要求转较好。4.4.2基于“中心承重”的设计构思,撑脚在转体过程基本不压在环道上,环道可不采用预埋的钢板和四氟滑板,只是在下转盘顶面的环道位置将普通钢筋混凝土环形道面打磨光滑,环道面平整度高差控制在设计要求的范围内。4.4.5大吨位转体结构抗倾覆系统主要由环道、上转盘撑脚、中心定位轴组成。其施工倾覆失稳的形式主要有:球铰竖向转动失稳、第一道倾覆防线失稳、第二道倾覆防线失稳。具体可按下式计算。1球铰竖向转动失稳须克服的静摩擦力矩:Mz=GRf(3)2第一道抗倾覆防线失稳抗倾覆力矩:T1=R1×G(4)3第二道抗倾覆防线失稳抗倾覆力矩:T2=R,×G(5)4.5转动牵引系统设计4.5.1转动牵引系统可采用千斤顶顶推和牵引索牵引两种方式,按牵引间隔时间可分为间断牵引和连续牵引。间断牵引需要频繁的启动和停止,一般用于转动体吨位不大的情况。对大型或超大型桥梁一般采用连续牵引。牵引系统一般由液压千斤顶及配套系统、牵引索、千斤顶反力座等组成。助推