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1、石家莊市和平路跨鐵路曲線連續(xù)鋼箱梁墩頂轉體施工技術研究研究報告中鐵十局濟南鐵路工程有限公司二零一一年三月34目次1工程概況31.1鋼箱梁31.2下部結構32總體施工方案42.1中心轉盤（支座）42.2縱橫向平衡重92.3穩(wěn)定支腿和輔助滑道102.4臨時索塔和斜拉索132.5轉體動力設備及設施193轉體施工工藝223.1轉體施工工藝流程223.2轉體操作要點234轉體監(jiān)測數據分析304.1現場監(jiān)測內容304.2現場監(jiān)測技術方案304.3監(jiān)測結果33341工程概況石家莊市和平路為市區(qū)北翼東西向的一條主干道，在勝利大街西
2、側與京廣鐵路交叉，現狀道路為下穿地道形式，交通擁擠，成為和平路交通的瓶頸。為了改善交通條件，設計修建和平路高架橋，同時保留現有地道。和平路高架橋上跨京廣鐵路及規(guī)劃鐵路入地段采用2跨64.22m+64.232m連續(xù)鋼箱梁，全長128.452m。1.1鋼箱梁2跨64.22m+64.232m連續(xù)鋼箱梁位于高架橋P84#～P86#墩，處于平曲線內:圓曲線（R=4500）53.579m，緩和曲線81m，E=0.729m。P84#～P85#跨越機務段分叉線2股，石德下行線，京廣上、下行線，石太下行線，大廠線共7股鐵路線（見圖1
3、）。鋼箱梁為單箱多室結構，單箱頂寬25.5m，底寬18.2～18.916m，翼緣板長1.6m，支點處梁高3m，跨中梁高2.5m（h/L=1/25.4）梁底按折線布置，自中支點向兩側邊支點9.5m范圍內直線變化；橋面橫坡自單向坡3%變化至雙向坡1.5%，按計算要求設置預拱度。鋼箱梁頂板為正交異性橋面板，厚度14～16mm，在中墩頂局部加厚至28mm。車行道頂板U型加勁肋板厚度8mm；底板厚度12～18mm，中墩頂局部加厚至28mm；腹板厚度10～20mm，在施工拉索處局部加厚。橫隔板標準間距3m，一般橫隔板厚8mm，
4、中墩處加厚至32mm。1.2下部結構為了保留高架橋下通道，下部結構采用π型雙柱式橋墩。立柱為2.0m×2.0m方柱，布置在原有機動車道兩側的擋墻邊；蓋梁采用平頭蓋梁，主墩（P85#）蓋梁結合轉體施工，中間布置成直徑8.4m的混凝土圓盤（見圖2）。34圖285#橋墩立面示意圖(單位：毫米)2總體施工方案及轉體體系設計2.1總體施工方案1）轉體方式：和平路高架橋上跨京廣鐵路及規(guī)劃鐵路入地段采取2跨64.22m+64.232m連續(xù)鋼箱梁。為了不影響鐵路行車，擬對鋼箱梁采用轉體法施工。在橋梁轉體施工中，為了保證梁體在轉動過
5、程中的穩(wěn)定，通常將轉體轉心（磨盤）的位置選擇在承臺頂面與橋墩底之間，將墩梁臨時固結后使橋墩與梁同步轉體到位。本工程中，為了適應工程建成后仍保留地面道路的通行要求，橋墩選擇了雙立柱加蓋梁的π型結構，兩立柱中心間距14m，跨度較大。如采用傳統(tǒng)的轉體方式，轉心面積及整體體積勢必非常龐大，難以設置，且影響施工期間的橋下臨時交通。為此，將本橋的轉體轉心（轉盤）位置選擇在連續(xù)梁梁底與蓋梁之間，即進行墩頂轉體，目前這種橋梁轉體方式在國內尚不多見。2）施工工藝流程：鋼箱梁在既有鐵路線東側沿鐵路線路方向進行預拼焊接，而后順時針轉體8
6、6°就位。具體施工工藝流程見圖3343434圖3連續(xù)鋼箱梁轉體施工工藝流程圖343）轉體體系設計概述鋼箱梁轉體施工過程中，必須保證橋下鐵路線路的安全運營，為此，鐵路管理單位經論證后，對鋼箱梁轉體施工安全提出要求，即轉體過程中必須保證結構縱向抗傾覆安全系數達到1.4以上。而鋼箱梁轉體時，跨越鐵路一側的懸臂段長度為54.016m，另一側懸臂段長度為46.959m，兩側相差7.057m，存在較大的縱向不平衡力矩，因此需要設置縱向平衡重（詳見2.3節(jié)），并采取其它必要措施，在減小縱向不平衡力矩的同時，提高其縱向穩(wěn)定能力，確
7、保安全系數達到要求。提高結構整體縱向穩(wěn)定能力的方法是設置臨時索塔和斜拉索對懸臂結構進行斜拉（詳見2.4節(jié)），同時在短懸臂端設置穩(wěn)定支腿及其支撐體系和輔助滑道系統(tǒng)（詳見2.3節(jié)）。由于鋼箱梁在平面上處于圓曲線加緩和曲線（R=4500m，L=53.579m，L0=81m，E=0.729m）上,故整個結構存在橫橋向的扭矩作用，因此需要設置橫向平衡重（詳見2.3節(jié)），以減小這種扭矩作用，提高轉體結構的橫向穩(wěn)定性。因采用墩頂轉體方式，蓋梁做成直徑8.4m圓盤形式，故轉體動力設備也考慮設置在墩頂（詳見2.5節(jié)）。鋼箱梁轉體結構
8、由中心轉盤、平衡重、穩(wěn)定支腿和輔助滑道、臨時索塔和斜拉索、轉體動力設備等組成（見圖4）圖4轉體結構立面示意圖(單位：米)342.2中心轉盤（支座）中心轉盤（支座）采用轉盤與永久支座合為一體的特殊型式。下部為鋼制球形中心支座，由下支座板、球面四氟板、球冠鋼襯板、平面四氟板、不銹鋼滑板和上支座板組成；上支座板兼作轉盤的底盤，上墊平面四氟板，水平轉動鋼板與上支座板
