中寧縣石堿公路上跨包蘭鐵路立交橋轉(zhuǎn)體橋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體稱重實驗.pdf

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1、工程科技民營科技2014年第9期中寧縣石堿公路上跨包蘭鐵路立交橋轉(zhuǎn)體橋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)體稱重實驗李建存(寧夏中寧縣公路段,寧夏中寧755100)摘要:通過對中寧縣石堿公路上跨包蘭鐵路立交轉(zhuǎn)體橋的稱重實驗分析,在轉(zhuǎn)體梁施工最重要的環(huán)節(jié)(轉(zhuǎn)體梁施工稱重平衡)開展工作。通過測試轉(zhuǎn)動體部分的不平衡力矩、偏心距、摩阻力矩及摩擦系數(shù)等參數(shù),實現(xiàn)橋梁轉(zhuǎn)體的配重要求,為該橋轉(zhuǎn)體施工的指揮和決策提供依據(jù)。也為類似轉(zhuǎn)體橋梁的設(shè)計和施工積累經(jīng)驗和數(shù)據(jù),達(dá)到進(jìn)一步完善橋梁水平轉(zhuǎn)體施工方法、提升企業(yè)施工技術(shù)能力的目的。關(guān)鍵詞:稱重;轉(zhuǎn)體;摩

2、阻力矩;不平衡力矩1工程概況瞬間,有P,MMz。解方程得:不平衡力矩M(P·gz-Pl~L。),2,摩主橋采用單幅55+55mT構(gòu),整幅轉(zhuǎn)體施工,轉(zhuǎn)體長度為50+50m,阻力矩M(P2·L2+P·L1)/2。轉(zhuǎn)體角度為8l。,轉(zhuǎn)體重量為74000~kN。橋面全寬為20.0m。上音B結(jié)2)轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩(Mz)小于轉(zhuǎn)動體不平衡力矩(MG)。此時,構(gòu)采用單箱雙室斜腹板箱型截面,中支點中心梁高5.7m,端部中心梁梁體發(fā)生繞球鉸的剛體轉(zhuǎn)動,直到撐腳參與工作,體系的平衡由球鉸高2.7m,梁底線形按圓曲線變化,端

3、部等高段長4.95m。頂板寬20.0m,摩阻力矩、轉(zhuǎn)動體不平衡力矩和撐腳對球心的力矩所保持。底板寬775~11.928。箱梁兩側(cè)懸臂板長各3.0m,懸臂板端部厚20cm,根部厚60cm。箱梁頂板厚度為28em,中墩頂和邊支點處增至48cm;底板厚度為25-90cm,轉(zhuǎn)體墩處局部加厚至140cm;邊腹板、中腹板厚度為45~75cm。中支點處對應(yīng)墩身頂設(shè)置一道橫隔板,板厚為400cm,邊支點處端橫梁厚度為150cm。箱梁頂板從中間雙向傾斜形成2%的橋面橫坡。2轉(zhuǎn)體橋存在的主要問題2.1轉(zhuǎn)體的時間較短。由于轉(zhuǎn)體

4、梁重量較大,轉(zhuǎn)體過程中有可能出現(xiàn)的非勻速轉(zhuǎn)動或急起、急停所產(chǎn)生的慣性力也會導(dǎo)致梁體變形、甚至產(chǎn)生裂縫,此外轉(zhuǎn)體施工受到鐵路運輸?shù)南拗?,因此轉(zhuǎn)體要在很短的圖2時間內(nèi)完成,保持緩慢勻速轉(zhuǎn)動是橋轉(zhuǎn)體施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)轉(zhuǎn)動體重心偏向北側(cè),此種睛況下,只能在北側(cè)承臺實施頂力2.2懸臂長度影響。較長的懸臂長度意味著,在豎平面內(nèi)由于不平衡P(圖2)。當(dāng)頂力P(由撐腳離地的瞬間算起)逐漸增加到使球鉸發(fā)生力矩使球鉸轉(zhuǎn)動體系產(chǎn)生微小的轉(zhuǎn)動時,在轉(zhuǎn)體懸臂段的端部就會產(chǎn)微小轉(zhuǎn)動的瞬間,有P2·L=M(斗Mz。當(dāng)頂升至啦(球鉸發(fā)生

5、微小轉(zhuǎn)動)生放大的豎向位移。因此,無論在轉(zhuǎn)體過程中,還是在梁體線形的調(diào)整后,使千斤頂回落,設(shè)P2為千斤頂逐漸回落過程中球鉸發(fā)生微小轉(zhuǎn)中,精確控制懸臂段的標(biāo)高和轉(zhuǎn)體體系的質(zhì)量平衡,提高體系的抗傾動時的力,則PLz=MG-M。解方程得:不平衡力矩M(P·I}P·IJ2)/覆穩(wěn)定能力,就成為保證施工質(zhì)量、順利完成邊跨合攏段施工的重要2,摩阻力矩M(P2·_I·L2。環(huán)節(jié)。3.3轉(zhuǎn)體姿態(tài)分析。根據(jù)設(shè)計,N=145000kN,球鉸球面半徑R=8m。本2.3轉(zhuǎn)體重量大。由于轉(zhuǎn)體總重量大,因此減小摩阻力、提高轉(zhuǎn)動力施力

6、方案擬于上盤承臺施加頂力。在距轉(zhuǎn)體中心線5.5m左右處設(shè)置矩是保證轉(zhuǎn)體JI喇實施的兩個關(guān)鍵。2臺5000kN、2臺400t的千斤頂,分別對轉(zhuǎn)體梁進(jìn)行頂放同時在上轉(zhuǎn)3實驗原理盤底四周布置2個位移傳感器,用以測試球鉸的微小轉(zhuǎn)動。該施力方3.I轉(zhuǎn)體梁豎向不平衡力矩測試。采用球鉸轉(zhuǎn)動測試不平衡力矩,這案要求千斤頂出力大,由于上、下承臺的剛度很大,變形很小,容易使種方法采用測試剛體位移突變的方法進(jìn)行測試,受力明確,而且只考球鉸發(fā)生微小轉(zhuǎn)動,且操作相對簡單,安全陛高。目前,大部分不平衡慮剛體作用,而不涉及撓度等影響因

7、素較多的參數(shù),結(jié)果比較準(zhǔn)確。當(dāng)秤重試驗采用該施力方式。脫架完成后,整個梁體的平衡表現(xiàn)為兩種形式之一。在南側(cè)加載隋況下的荷載一位移變化表明,當(dāng)荷載小于14MPaI)轉(zhuǎn)動體球鉸摩阻力矩(Mz)大于轉(zhuǎn)動體不平衡力矩(MG)。此時,時,荷載一位移呈線性變化;當(dāng)荷載大于14MPa時,位移迅速增加,荷梁體不發(fā)生繞球鉸的剛體轉(zhuǎn)動,體系的平衡由球鉸摩阻力矩和轉(zhuǎn)動體載則有所降低。由此判別出14MPa即P1=454.5t時,球鉸處于克服靜不平衡力矩所保持。摩阻力的臨界狀態(tài)。同理,從北跨側(cè)側(cè)轉(zhuǎn)體橋梁頂力—位移曲線可得到衛(wèi);P2

8、--167~t,油壓表讀數(shù)為10MPa。4轉(zhuǎn)體梁平衡配重4.1轉(zhuǎn)體參數(shù)計算。根據(jù)現(xiàn)場觀測結(jié)果發(fā)現(xiàn),該梁的平衡姿態(tài)屬于球鉸摩阻力矩大于體系的不平衡力矩。由上述公式可得轉(zhuǎn)體梁轉(zhuǎn)體參數(shù)計算結(jié)果(表)。轉(zhuǎn)體梁轉(zhuǎn)體參數(shù)計算結(jié)果球鉸球面MG/Mz,摩阻系數(shù)體系偏心墨竺半徑RimP1/tP2/tN,t(t·m)(t·m)距e,cm2.5圖l8454.5166.714500361.32028.7O.Ol8偏向南側(cè)設(shè)轉(zhuǎn)動體重心偏向北側(cè),在南側(cè)承

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