橋梁是我國交通道路中不可缺少的一種交通，橋梁的種類也有很多種，跨鐵路橋梁就是其中的一種。橋梁的施工技術也有很多種，本文是一篇長江叢刊雜志投稿的論文范文，主要論述了嚴寒地區跨多條高鐵T構轉體關鍵參數測試分析。

　　摘要：目前，跨鐵路橋梁采用轉體法施工已成為首選。本文結合吉林市霧凇高架橋主橋20′墩處T構轉體施工技術，為確保轉體的順利實施，介紹了轉體前對縱向不平衡力矩、摩阻力矩、摩阻系數等參數進行測試方法，確定了轉體平轉姿態，對嚴寒地區類似工程提供一定借鑒經驗。

　　Abstract： At present， rotation construction has been the first choice of cross railway bridge. Based on the T-rotation construction technology of Jilin Wusong viaduct main bridge 20′ pier and in order to ensure smooth rotation， the test methods of longitudinal unbalanced moment， frictional torque and coefficient of friction resistance are introduced. The flat turn pose of the rotator is determined， which can provide reference for similar construction in severe cold areas.

　　關鍵詞：轉體,不平衡力矩,測試

　　Key words： rotation;unbalanced moment;test

　　中圖分類號：U445.465 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311(2015)12-0151-04

　　0 引言

　　跨越既有線轉體施工是近年新興施工技術，目前尚無成套的技術規范及驗收標準予以指導施工作業，其軸心結構為鋼球鉸、鋼撐腳、滑道及牽引索，在靠外部牽引設備的作用下進行旋轉施工，對轉體前的不平衡力矩、摩阻系數等關鍵參數測試能為試轉體及正式轉體提供強有力的保障，以確保轉體的順利實施。

　　1 項目概況

　　吉林市霧凇高架橋工程(吉林大街至四川路)主線全長838.727m。霧凇高架橋位于市區中部，是吉林市規劃快速路網的重要組成部分，吉林市冬季寒冷干燥，冬季漫長嚴寒容易造成凍害，雪期達半年之久，最低氣溫達-40℃，屬于嚴寒地區。

　　主線橋第5’聯橋梁上部結構整幅布置，采用孔跨布置為33.25+62+38.25m的等寬橋面、變高度預應力混凝土連續箱梁，橋面總寬33m，T構部分箱梁轉體前與鐵路線路中線平行，施工方案為在支架上逐節段澆筑施工，形成整體后轉體90度與19’墩T構合攏。

　　T構兩側懸臂長度均為37m，總重7260噸，轉動體系為鋼球鉸與撐腳滑道體系，上轉盤預設牽引索。

　　2 試驗目的

　　圍繞該橋的結構和施工特點，本項目將在轉體梁體的不平衡力矩、摩阻系數、轉體姿態控制、轉體配重等方面開展工作，以保證轉體順利實施，并且使該橋運營期間受到良好的技術管理和技術評估，如此不僅可以為我國類似工程的實施提供有益的經驗，還能夠通過完善橋梁水平轉體施工方法，使我國企業的施工技術能力得到進一步的提升。

　　3 試驗內容

　�、俎D體梁解除固結過程中的體系姿態監控;

　　②解除固結后姿態分析;

　　③縱向不平衡力矩、摩阻力矩、摩阻系數等轉體參數測試;

　�、苻D體姿態分析;

　�、蒉D體梁配重方案。

　　4 試驗原理

　　4.1 轉體梁的平衡姿態 沿梁軸線的豎平面內，很多的因素都會影響到兩側梁段剛度和質量分布，比如制作安裝誤差、梁體質量分布、預應力張拉的程度等，隨著這些因素的變化兩側梁段剛度和質量分布也會不同，進而產生不平衡力矩，導致懸臂梁段下撓程度不同。測試不平衡力矩時應選擇測試剛體位移突變的方法，該方法不僅受力明確，而且幾乎不受撓度等因素的影響，測試結果有很大的說服力。

　　脫架后解除砂箱等固結措施，整個梁體的平衡姿態是以下兩種表現形式中的一種：①當轉動體不平衡力矩小于轉動體球鉸摩阻力矩，即(MG)<(Mz)時，此時梁體保持平衡，體系的平衡由轉動體不平衡力矩和球鉸摩阻力矩相互作用形成;②當轉動體不平衡力矩大于轉動體球鉸摩阻力矩，即(MG)>(Mz)時，此時梁體處于不平衡狀態，需要撐腳的參與，球鉸摩阻力矩、轉動體不平衡力矩和撐腳對球心的力矩共同作用才能保持體系的平衡。

　　對于不同的平衡狀態，轉體參數的測試方法不同。因此首先需要確定轉體體系的平衡姿態。

　　4.1.1 轉動體不平衡力矩小于轉動體球鉸摩阻力矩

　　設轉動體重心偏向中跨側，在邊跨側承臺實施頂力P1 (見圖1)。當頂力P1逐漸增加到使球鉸發生微小轉動的瞬間，有：P1・L1+MG=MZ(1)

　　然后在中跨側承臺實施頂力P2(見圖2)。當頂力P2逐漸增加到使球鉸發生微小轉動的瞬間，有：

　　因此，當α比較小，即矢高比較小，而球鉸面半徑比較大時，計算時可以將摩擦面看成平面。

　　分析相關研究和實踐發現，使用四氟乙烯片并填充黃油的球鉸靜摩阻系數和偏心距可用下列各式為：

　　4.3 轉體梁的配重 為了保證體系的平穩轉動，在實際的轉體過程中應該預先調整體系的質量分布，原理如下：

　　以球鉸為矩心，順、反時針力矩之和為零，保持轉動體系的平衡狀態，如果無法使其保持平衡狀態，應加配重使之平衡。即：

　　M左-M右= M配

　　式中各參數詳見表1。

　　根據實測偏心結果，對于縱向偏心，在結構的偏心反方向，距離墩身中心線一定距離的懸臂梁頂面，調整沙袋、鋼筋或水箱等重量作為配載糾偏處理方法，使結構重心在5～15cm范圍內。 　　5 試驗步驟及結果

　　5.1 體系姿態監控 臨時固結措施逐步解除的過程中，應把位移傳感器放置在撐腳處，如圖4所示。

　　測試步驟：

　�、俎D體梁制作完成且支架被拆除后，布置傳感器，讀取初讀數。

　�、谇宄龘文_底鋼板下的細砂，清理撐腳及滑道，把那些支座處的臨時支撐逐步解除，進行連續測量，同時觀察隨著砂箱拆除過程撐腳是否隨之下沉。判斷轉體體系的平衡姿態。

　　試驗結果：在清除砂箱過程中，東南側兩組撐腳落地，說明轉體梁東南側較重，結構體系重心偏向東南側。

　　5.2 轉體參數測試步驟及結果

　　5.2.1 測試步驟：

　�、僭谶x定位置處安裝位移傳感器和千斤頂;

　�、谡{整千斤頂，使所有頂升千斤處于設定的初始頂壓狀態;

　�、矍Ы镯斨鸺壖恿�;

　　④繪制出P-Δ曲線;

　�、荽_定不平衡力矩、摩阻系數、偏心距。

　　5.2.2 試驗結果 測試數據如表2。

　　將以上數據繪制成P-?駐曲線，如圖9～11所示。

　　分析圖9～11數據，發現當千斤頂油壓達到6MPA時，曲線發生彎折，表明千斤頂頂力克服體系不平衡力;當千斤頂油壓達到12MPA時，曲線出現水平段，即頂力不變，位移增大，表明千斤頂力克服體系摩阻力，球鉸出現轉動。

　　千斤頂到球鉸轉動中心的距離，經測量為2.645m，根據千斤頂的標定數據得到每MPA的油壓約為7.6噸。則體系的不平衡力矩為：Mg=2×6×7.6×2.645=241t・m

　　因此體系的偏心距為：e=Mg/N=241/7000=0.034m

　　折算為縱向偏心距為2.8cm(偏向南側)，橫向偏心距為1.8cm(偏向東側)。

　　體系的摩阻力矩為：2×6×7.6×2.645=241t・m

　　則球鉸的靜摩阻系數為：

　　μ=Mz/(0.98×R×N)=241/0.98/6/7000=0.01

　　6 轉體配重方案

　　轉體時體系平衡姿態一般有兩種方式：一是無偏心轉體，即通過配重使體系重心為零;二是有偏心轉體，使體系向一側出現較小的偏心(一般為5～15cm)。表3所示為各種方案的配重量。為減小配重量，在南側梁端距墩中心30米處，配重6噸，即可滿足體系轉動要求。

　　7 結束語

　　轉體施工法的關鍵技術問題就是轉動設備與轉動能力，它不僅關系著工程的結構和強度，也影響著結構的合攏與體系的轉換�？偠�言之，橋梁轉體技術的原理都一樣，并且該技術正在逐漸的變得成熟，但是面對不同的橋梁，還是應該結合橋梁的各項實際情況進行具體的分析后制定出合理可行的轉體方案，要求不僅要滿足結構的穩定和強度，也不能影響結構的正常受力或造成其他不利的局面。

　　為此，需要在試轉前進行轉體參數試驗，測試轉體結構部分的各項參數，比如不平衡力矩、摩阻力矩、偏心距及摩阻系數等，針對轉體梁的具體特點，確定轉體方案，并根據實測結果，確定橋梁的配重方案，達到安全施工、平穩轉體的目的。

　　參考文獻：

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