中铁十局一公司 山东济南 250001
摘要：围绕本桥平转法的施工特点，对转动梁体的不平衡力矩、转体配重、摩阻系数、转体偏心控制等方面开展工作。对该桥的转体不平衡称重进行现场试验，以保证转体施工阶段的结构安全，提高施工质量。为类似转体桥梁的设计和施工积累经验和数据，为桥梁运营期间的技术管理和技术评估提供依据。
关键字：桥梁；平转法；不平衡力矩；称重；配重
一、工程概况
南二环西延跨石家庄铁路货迁线主桥为预应力混凝土T型刚构桥；孔跨布置为 2×69.26m，全长138.52m；道路中心线与既有石家庄西环铁路下行线在(铁路)里程K30+232.995处相交，交点公路里程K2+359.91，交角83.0°。
为减小T型刚构桥上部结构施工对既有石家庄西环铁路的干扰，影响铁路正常运营，采用平面转体施工工艺，以双薄壁墩（2#墩）为转体主墩，先施工2×64m 转体T 构，转体重量 1.725 万吨，梁体平面转体就位后，再现浇5.2m合拢段，最后施工桥面。
二、转体系统特点
⑴ 转体结构吨位大
转体重量大，总重量17250吨，因此减小摩阻力，提高转动力矩是保证转体顺利实施的两个关键。这就要求：①准确把握球铰的摩擦系数；②尽量使转体梁的实际转动中心与理论转动中心相重合。
设计上采用的聚四氟板的摩擦系数为定值（静摩擦系数 0.1，动摩擦系数 0.06），转体梁的实际转动中心与理论转动中心相重合或控制在一定范围可以通过配重来实现。配重的大小及配重方式，可通过不平衡力矩的测试来实现。
⑵ 转体T构悬臂长
转体T构悬臂长达到64.0m，如此长的悬臂长度意味着，在竖平面内由于不平衡力矩使球铰转动体系产生0.01°的微小转动时，在转体悬臂段的端部就会产生大约11.1mm 的竖向位移。因此，合理的配重可精确控制悬臂段的标高和转体体系的质量平衡，提高体系的抗倾覆稳定能力，安全跨越铁路横跨设备等，就成为保证施工质量、顺利完成边跨合拢段施工的重要环节。
⑶ 水平转体时间短
由于转体梁重量较大，转体过程中有可能出现的非匀速转动或急起、急停所产生的惯性力也会导致梁体变形、甚至产生裂缝，此外转体施工受到铁路运输的限制，因此要在规定时间内完成转体，保持缓慢匀速转动（0.02rad/min）是该桥转体施工的关键环节。
⑷ 转体T构荷载不对称
2×64m转体T构因一端(上跨铁路段)已施工完成防撞护栏以及防护屏,而形成荷载不对称转体体系,转体配重是该桥转体施工的另一个关键环节。
三、称重的内容
1、本试验在施工支架完全拆除后和转体前进行，测试内容主要包括：
⑴ 转动体部分的纵桥向不平衡力矩；
⑵ 转动体部分的纵向偏心距；
⑶ 转体球铰的摩阻力矩及摩擦系数；
⑷ 完成转体梁的配重。
四、试验方案
1、测试方法
采用球铰转动测试不平衡力矩，这种方法采用测试刚体位移突变的方法进行测试，受力明确，而且只考虑刚体作用，而不涉及挠度等影响因素较多的参数，结果比较准确。
当脱架完成后，整个梁体的平衡表现为两种形式之一，（1）转动体球铰摩阻力矩（MZ）大于转动体不平衡力矩(MG)。此时，梁体不发生绕球铰的刚体转动，体系的平衡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(MG )。此时，梁体发生绕球铰的刚体转动，直到撑脚参与工作，体系的平衡由球铰摩阻力矩、转动体不平衡力矩和撑脚对球心的力矩所保持。考虑施工条件以及不平衡偏情况，千斤顶可布设在在转盘下部或者转动体端部。
(1)当转动体的不平衡力矩大于球铰摩阻力矩时，转动体支架整体拆除后，在不平衡力矩作用下，转动体发生转动，如图2所示。
4、试验结果
千斤顶位于转体桥南侧的荷载-位移测试结果列于表9-1和表9-2中，由表可以得出，当加载至2800kN时，撑脚离地，球铰发生微小转动。荷载回落至1000kN时，撑脚微动，球铰发生微小转动。由此判别出即P升=2800kN，P落=1000kN。球铰处于克服静摩阻力的临界状态。
根据称重试验结果，建议配重方案：
在转体桥南侧距转体中心52m处配重82吨，配重后理论偏心为0.007。
五、结论
南二环西延跨石家庄铁路货迁线、南水北调干渠高架桥工程2×64m T构，经过不平衡称重试验以及计算，得到如下参数：球铰摩阻力矩19818kN﹒m，摩阻系数为0.015；不平衡力矩41838 kN﹒m，偏心距24cm，偏向南侧；在南侧距转体中心52米处配82吨配重材料，配重后理论偏心为0.007。
参考文献：
⑴《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）；
⑵《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）；
⑶《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTD62-2004）；
⑷《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）；
⑸《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；
⑹《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）。
论文作者:李小伟
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/11
标签：力矩论文; 不平衡论文; 阻力论文; 称重论文; 悬臂论文; 刚体论文; 铁路论文; 《基层建设》2016年30期论文;