桥梁水平转体施工中应用不平衡 称重试验与配重技术的实践

发表时间:2021/5/21   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:孟文祥
[导读] 摘要:在桥梁水平转体施工中,作为跨铁路路线的一项施工技术,采用相关的工艺可以减少对线路的不良影响。
        南京工大桥隧与轨道交通研究院有限公司  江苏南京  210000
        摘要:在桥梁水平转体施工中,作为跨铁路路线的一项施工技术,采用相关的工艺可以减少对线路的不良影响。同时,转体施工过程也可以确保转体过程顺利实施,高效且便捷的完成建筑任务。在构件转体过程中,可以保持构件相对平衡状态。因此,本文将阐述工程概况,分析其相关的方案制定及其必要性。
        关键词:桥梁施工;水平转体;不平衡;称重试验;配重技术
        一、桥梁水平转体施工工程基本概况
        为了确保本文的数据真实有效,本文将拟定某工程。某工程是我国一项长期铁路规划工程,作为某地区的主要桥梁之一,其大桥桥墩与铁路运输具有明显的交叉,其中铁路运输每天的货运列车次数多达100趟。若按常规方法进行施工,将会影响其运营安全。因此,对现有的工程模式进行分析改良,将其改为平衡平准法转体施工。借助水平整体施工。可以将相关的施工方案进行重新利用。其大桥全长1768m,作为双线桥,左右的桥间距为8m,平曲线半径达到8000m。在此地区中,其整体地形为丘陵地形。本工程涉及到铁路并与铁路呈现相交模式,因此在设计中,设计师采用了大跨度整体连续桥梁完成施工。在施工完毕后,进行转体施工,可以有效减小对铁路的不良影响。同时,达成工程的整体建造模式,在不影响工程质量的前提下,完成施工。
        二、桥梁水平转体施工技术基本概述
        桥梁转体施工法是我国工程中常用的架桥工艺,可以在河流两岸寻找适当位置,利用地形形成简单、便捷的支架体系。以桥梁结构自身为转动体,采取专业的机械设备,可以对整体以及其轴线位置进行合拢。利用地形,完成预制。其施工不影响交通,且设备较少,装置简单,可有效节约施工用料,施工工序简单、迅速,可以适用于深水、峡谷等地形。借助自身的工程优势,相关的工程可以完成桥梁转体施工技术,采用下方转体球铰以及后续的千斤顶施工,可以使两个处于相交或平行的半桥转体。
        作为一种全新的施工方法,其桥梁转体利用旋转臂,在桥台或桥墩当中控制转心,将桥梁分为上下两部分,其中桥梁上部分可以完成旋转,而下部分则起到固定的作用。依据现场的实际情况,旋转角度可以根据地形完成有效制定。可以在相关工程内,对桥梁转体施工的结构完成有效设定,形成必要保护。采用混凝土轴心转体施工,其整体工艺较为简单,承载力极大。且转动安全,平衡结构性极强,在相关桥梁工程中,可以通过整体结构,分析其力学性能,完成整体设计的合理性。找出桥梁施工工艺的特性,在施工中运用所需要用到的相关施工工序以及施工器械。作为关键技术,水平转体施工分为“竖转法”以及“平转法”。竖转法可以用作于肋拱桥,可以在相关设计中使其达到合理角度,完成后实现并拢。而在平转法当中,其平转系统包含了转动支撑系统、转动牵引系统以及平衡系统。
        三、桥梁水平转体施工方案的相关要素
        桥梁水平转体施工方案在设定过程中,其必须完成以下三点的要素,分析对水平转体的时间以及其转体梁悬臂长度、转体重量进行分析。在本文工程中,在工程里,由于桥梁水平转体自身重量较大。因此,进行转体设置中,针对于不同的施工方案,其前轮转体有可能会出现非匀速旋转的现象。此外,也可以考虑其出现急停问题。因此,为了保障在出现相关问题时,可以对出现问题的现象所带来的惯例进行有效处理。可以采用合理的方案,防止桥梁出现变形以及裂缝。在整体施工中,考虑到铁路运输的整体限制。因此,其桥梁转体施工方案必须在一定时间内完成。在速度上保持缓慢均匀,是整体调整整体施工的关键环节。转体梁悬臂长度需要达63mm,在转体梁悬臂长度设定时,不仅需要对长度进行有效设定,此外在转体过程中精确有效的控制转体旋量、臂长,将对转体的整体质量平衡以及其稳定性能起到明显的保障效果。是整体施工环节的重要因素,转体总重量需要保持在一定吨位,由于整体的重量极大,因此可以减少一定的阻力以及摩擦力,以提高转动力。
        四、桥梁水平转体施工应用不平衡试验的重要意义
        在不平衡实验中,围绕其工程的结构特点以及相关的施工模式,在施工过程中完成称重不平衡实验非常重要。工程通过测量转体部分,可以对其力矩、摩擦力矩、偏心距等系数完成记录,以保障对数值进行任职。在桥梁转体配重要求中,可以对桥梁转体自身的特性完成有效指挥,同时分析其自身的特征以及决策性,并提供相关依据。此外,对于整体桥梁,必须进行有效设置以及施工经验积累,全面完善桥梁整体的施工方法,提升企业自身的施工能力。在相关实验中,在施工完毕后,测量工作的主要内容应包含整体部分的力矩、偏心距、摩擦系数等,需要达成有效应用。在整体转动过程中,必须保证转动的整体重量以及系数可以有效的进行分析。此外,将转体所带来的系统重量融合球铰中,使球铰处于单点支撑状态。因此,在转动过程中,其能否保持安全平稳,是转体过程的集中控制重点。
        五、桥梁水平转体施工应用不平衡力矩测试方法
        在现场测试时,其上承台四角分别布置相关的器械,以保证其数据采集。同时,器械连接笔记本电脑组成荷重传感器,采集荷重数据。在数据采集完毕后,设立桥梁的平衡模型,利用不平衡力矩完成工程。在不平衡力矩当中,通常采用两种计算方法。其公式如以下“Mu=P2_L2-P1_L1xMz=P2_L2+P1_L1”。
        在发生其球铰钢体转动中,可以完成设施参数。整体施工体系的平衡,可以由球铰阻力以及不平衡力矩所保持,其公式如下“Mu=P2_L2-P2_L2xMz=P2_L2+P2_L2”。考量到整体工程铁路运输交叉,因此其安全要求较高。桥梁转体施工过程需要保持安全性,在支架拆除后,其悬臂以及不平衡力矩需要完成设定,以保证摩阻力距,成为平衡体系。可以测定转体的相关参数,完成配重,以促使支体转动完成转体的不平衡力矩。测量其整体方法明确,效果简单,且在施工过程中可以不考量桥体自身挠度的影响。在测试中,可以对其整体的连接状态确定各项的临界参数,以为后续工程所用。当相关支架拆除后,其梁体有可能会出现两种情况。
        其一,为摩擦力矩大于等于不平衡力矩。

在此过程中,其支座的摩阻力距。此时,其摩擦力矩、不平衡力矩等可以保持平衡,相关公式如下所示“P1•L1+MG=MZ”、“P2•L2=MG+MZ”。两公式经过转换后,可变为“MG=(P2•L2-P1•L1)/2”、“MZ=(P1•L1+P2•L2)/2”。
        在施工中,若MG为正数,则说明其不平衡力矩与相关假设相同。若MG为负数,则相关工程的不平衡力矩与假设相方向相反,其二摩擦力矩h小于不平衡力矩。梁体会绕旋支座旋转,当其撑角与后续的滑道钢板接触后,其转动体系平衡将由摩擦力矩、不平衡力矩等组成。在假设中,根据施工现场的实际情况,针对于桥梁转体而言,在相关公式以及相关方案设定中,需要考虑到小里程一侧。当小里程一侧撑脚落地后,其旋转中心有可能会发生偏向问题。旋转中心在偏向时,有可能会偏向小里程一侧。需要在工程方案中,进行起点以及落点观察,分析其起顶、落顶中的百分表位移值。当其出现突然增大时,以保障千斤顶、摩擦力矩以及不平衡力矩三者之间的关系,使之处于平衡状态。其公式如下所示“P升•L=MG+MZ;P落•L+MZ=MG”。公式经过转换后,可变为“MG=(P升•L=MG+MZ;P落•L)/2;MZ=(P升•L=MG+MZ;P落•L)/2”。
        六、桥梁水平转体施工应用不平衡称重试验内容以及试验流程
        在称重试验中,其主要测量相关的参数以及各平衡力矩、摩擦系数。在试验当中,其需要在桥梁转体前完成称重测试,拆除所有的支撑架。测试内容包含了测试旋转部分以及其平衡力矩,测试旋转部分的纵横向偏心距,可以根据整体制作的摩擦系数等完成配比。在实验流程中,可以完成以下四点设定。
        其一,完成测点布置。在测点布置中,布置以下两个参数“N=155000kN•SR=5.4,SR=5.4m.u=0.05”、“0.98x0.05x155000x5.4=41013kN•m”。在两个参数设计中,可以得知其设定的转体梁间距中心点为5.7M。在附加千斤顶时,将千斤顶设置为400T。同时,对千斤顶的整体为以百分表进行有效的链接。百分表可以保证在测试其球铰转动变化中,可以得到有效的应用。
        其二,所用设备在设定中,包含了百分表共6支,同时额外预留两只千斤顶4套,钢板6块,其规格设定按照400mm×400mm×20mm。在进行配送材料设置中,需要先设置其垫块。因其上下盘之间具有一定的间距,且间距保持1m以上。因此,千斤顶有可能会出现高度不达标的情况。不限量的垫块便可以进行填充,此外其他材料如插电箱、配重材料等也需要进行提前准备。
        其三,称重实验步骤。在实验步骤当中,主要包含了以下9个步骤。
        第1个步骤可以设定间距,间距通常为80mm。在安装前期时,需要提前准备好垫块支撑千斤顶;
        第2个步骤安装千斤顶后,设定相关的仪器表。例如荷载计以及位移计百分表;
        第3个步骤拆除支架后,可以将其砂箱进行移除,在拆除过程中保证好百分表,以防止百分表出现碰撞;
        第4个步骤结构稳定后,测量标高,读取百分表读数。根据读数,判断其倾斜方向;
        第5个步骤根据整体的倾斜方向以及大小,确定不平衡力矩的整体试验方式;
        第6个步骤增加其荷载力、荷载过程,密切关注百分表变化,并记录千斤顶;
        第7个步骤绘制荷载曲线,完成顶落实验;
        第8个步骤确定相关参数配重位置以及偏心距;
        第9个步骤依照测试结果完成配重。
        其四,试验结果。通过整体的测量,可以得知该桥梁的大里程侧撑角与滑道接触,其整体重心偏向大里程侧。因此,应在桥梁大里程侧进行顶升、顶落。在称重实验中,其试验结果得知桥梁纵向偏向距为偏大里程侧16.5cm,横向偏心为偏离铁路侧0.49cm。为了保障桥梁的整体稳定,旋转其偏心距应控制在5~15cm之间。根据称重结果,实现有效配重,使偏心16.5cm变为6.5cm,满足范围要求,达成工程预设。
        在测试结果中,需要相关软件的辅助,才能确保数值的精准,因此必须完成计算机技术的有效融合。
        结束语
        综上所述,在桥梁水平转体施工中,其不平衡称重实验技术可以保障工程质量以及进度要求。转体过程安全、平稳,其数据精准度极高。可以取得良好的经济以及社会效益。在后续调整中,根据整体的配重方案,对桥体进行重新配置。在正式转体施工中,可以平衡相关桥体,以确保后续施工安全。在进行施工前,对其整体进行不平衡力矩测试,根据测试结果进行配重,在桥体不平衡力矩测试中,分为纵向测试以及横向测试,按照配重方法进行桥体配重,可以保证在转体过程中的整体施工安全。
        参考文献:
        [1]苏宁.梁桥转体施工中转体不平衡称重试验方法[J].建筑工程技术与设计,2018,(5):1816.
        [2]袁可.桥梁转体施工的关键控制点分析[J].铁道建筑技术,2016,(5):9-11,41.
        [3]魏东.桥梁转体施工工艺与关键技术分析[J].  工程建设与设计.2019(05)
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