转体桥课题PPT(精选、图文并茂)

特殊环境下公路转体桥施工精度控制与成型装置研发中铁六局集团天津铁路建设有限公司中铁六局集团天津铁路建设有限公司20162016年年6 6月月7 7日日1课题背景及研究意义课题背景及研究意义2主要研究内容主要研究内容（一）转体系统施工精度控制研究（一）转体系统施工精度控制研究总目录总目录总目录总目录（二）转体桥主体施工研究（二）转体桥主体施工研究特殊环境下公路转体桥施工特殊环境下公路转体桥施工 精度控制与成型装置研发精度控制与成型装置研发（三）转体桥施工观测精度控制研究（三）转体桥施工观测精度控制研究3创新点、社会经济效益及主要研究成果创新点、社会经济效益及主要研究成果1.1课题背景2013年由中铁六局天津铁建公司承建的京秦高速公路跨大秦铁路分离式立交工程正式开工，该工程位于天津市蓟县喜邦公路，是连接北京至秦皇岛交通干线的重要通道，同时上跨大秦铁路和喜邦公路。本项目课题组通过理论分析，优化了转体系统施工精度控制，在转体桥主体施工中研发了多个施工装置，建立了多类监测系统。1、课题背景及研究意义、课题背景及研究意义1.2转体系统施工工程概况京秦高速公路跨大秦铁路分离式立交工程全长944.43m，分左右两幅以交角63.9上跨大秦铁路。主桥Z16#、Y18#为转体墩，分别位于大秦铁路和喜邦公路两侧，采用双幅70m+70m的T型刚构两幅同步转体施工，转体长度60m+60m，转体角度62，单幅转体重量9600t。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究1.2工程重难点本工程上跨大秦铁路和邦喜公路，属既有线施工，在施工过程中，保证既有铁路行车安全，是本工程安全控制重点。转体系统施工是本工程的关键部位，施工控制精度要求很高，因此将转体系统施工做为本工程的难点。1、课题背景及研究意义、课题背景及研究意义1.3研究意义随着这几年桥梁施工技术的发展，桥梁的跨径及规模越来越大，位于市区主干路桥上的上跨桥梁不断增多，对困难条件下的施工要求越来越高，本课题的综合技术势必广泛应用于公路跨既有线建设中。在保证既有铁路运营安全的同时，提升社会和经济效益。2.1关键技术2.1.1转体系统施工精度控制针对万吨级公路桥梁转体施工，作为控制关键的转体系统由上转盘、下转盘以及牵引系统组成。通过一系列的理论分析，优化了上下转盘施工工艺，提出了转体系统实施方案，确保了球铰安装精度。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究3.1.2主体施工（1）研制了一种转体桥悬臂垂球观测装置。在保证测量精度的同时，避免了常规测量对人力物力的投入，一名技术人员人即可完成日常悬臂标高偏差观测任务，提高了生产效率。（2）研制了一种转体桥临时支撑装置。在桥梁转体施工中，避免了转体就位后转盘封固不及时导致的悬臂偏心现象，最大限度上确保既有铁路行车安全。（3）研制了一种手拉葫芦纠偏装置。建立几何对拉体系，应用于转体桥就位后姿态微调，确保转体桥梁就位精度和合拢段施工质量。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究2.1.3转体桥施工观测精度控制将施工监控应用于上跨既有铁路、公路双幅同步转体桥梁全过程施工，建立基坑沉降观测系统、桥梁主体施工受力监测系统，确保了施工安全及工程质量。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究2.2双幅同步转体施工精度控制2.2.1转体系统介绍转体系统为本桥实施转体施工的关键部位，由上转盘、下转盘以及牵引系统组成。下转盘主要构件组成包括下球铰、下滑道、定位销轴、千斤顶反力座，上转盘主要构件组成包括上球铰、撑脚，牵引系统主要构件组成包括牵引反力座、牵引索。同时还包括临时固结系统、砂箱和支撑墙。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究上转盘牵引系统球铰撑脚滑道下转盘2.2.2转体系统精度控制施工方案（一）滑道、下球铰的定位与安装（1）球铰的加工制造 钢球铰是转体施工的转动系统的核心，是转体施工的关键结构，制作及安装精度要求很高，必须精心制作，精心安装。钢球铰面在工厂制造加工，在下球铰面上按设计位置铣钻四氟板镶嵌孔，同时在下球面上设置适量的混凝土振捣孔，以方便球铰面下混凝土的施工。（2）安装滑道、球铰骨架 球铰运输到施工现场后应用方木垫起，球铰用塑料薄膜及土工布覆盖防止进入杂物。滑道运输到施工现场后进行现场拼装，拼装完成后吊放到安全位置，防止机械碰撞。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究现场球铰摆放滑道骨架安装 施工前先对底层混凝土面进行凿毛，并用清水进行冲洗，吹干。确定下球铰中心十字线，放出锚固螺栓位置。下球铰初步定位的目的是保证槽口内钢筋与转盘的锚固钢筋不发生冲突。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究骨架定位滑道骨架安装 骨架落架后，采用人工对其进行微调，利用固定调整架及调整螺栓将下球铰悬吊，调整中心位置，然后依靠固定调整螺杆上下转动调整标高。骨架位置固定后，采用精度0.01的电子水准仪对骨架高程进行复核，千斤顶微调骨架顶标高，确保骨架角钢顶面相对高差及销轴套管高程。竖向利用调整螺栓与横梁之间拧紧固定，横向采用在承台上预埋型钢，利用型钢固定。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究骨架固定 骨架微调 滑道钢板焊接完成后对焊口进行打磨。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究 滑道钢板打磨（3）下转盘施工 在准备工作完成后，按照设计及规范的要求进行钢筋的绑扎。此项施工必须注意，当普通钢筋与下球铰锚固螺栓发生冲突时，应适当移动普通钢筋。钢筋绑扎完成，在球铰下方对称安装位移传感器。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究 安装位移传感器 安装滑道及下球铰过程中采用电子水准仪测量其顶部高程，通过下方微调螺栓调整各点相对高差，确保滑道及下球铰各点相对高差1mm。下球铰安装完毕后应采用塑料布进行覆盖，防止混凝土浇筑过程中，混凝土进入四氟乙烯滑动片安装孔内。混凝土的浇筑关键在于混凝土的密实度、浇筑过程中下转盘球铰应不受扰动、混凝土的收缩不至于对转盘产生影响。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究安装球铰、调整滑道标高（4）精度控制标准球铰加工与安装精度控制要求2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究检测项目规定值或允许偏差 球铰和接触球面粗糙度Ra25m；球铰边缘各点的高程1mm 水平截面椭圆度1mm 下球铰内球面各镶嵌四氟板顶面高差1mm 球铰上、下球面形心轴与球铰转动中心轴误差2mm 上下球铰相焊接钢管中心轴误差1mm 骨架定位平面位置纵横向误差 2mm（二）上球铰的定位与安装（1）安装四氟乙烯滑动片 四氟乙烯滑动片安装前，先将下球铰顶面清洗干净，球铰表面及安装四氟乙烯滑动片的孔内进行打磨水洗，并将球面吹干，安装过程中随时用吸尘器将球铰及周边粉尘清理干净。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究 安装四氟乙烯滑动片 四氟乙烯滑动片安装前先对其进行编号，并根据编号安放在相应的镶嵌孔内。施工过程中施工人员脚上采取防尘措施，防止安装过程中杂物进入球面或镶嵌孔内。四氟乙烯滑动片安装完成后，采用电子水准仪对其标高进行检查，保证其顶面位于同一球面上。（2）安装定位销轴 定位销轴采用专业厂家制作，结构尺寸满足精度要求。将黄油填充至下球铰套筒内，定位销轴采用汽车吊进行吊装至套筒内，吊装过程中轻起轻落，移动平稳，就位准确。吊装到位后用人工转动定位销轴，挤出套管内多余黄油，且保证销轴与销轴套管间间隙一致。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究 安装定位销轴 销轴安装完成后在球面上放四氟乙烯滑动片，使黄油四氟乙烯粉均匀充满乙烯滑动片之间的空间，并略高于四氟乙烯滑动片，保证其顶面有一层黄油四氟乙烯粉。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究 涂抹黄油四氟乙烯粉 吊装上球铰时应对上球铰进行清理，去除杂物，吊装过程中应轻起轻落，确保不触碰中心定位销轴。上球铰吊装就位后人工进行试转，上球铰转动圈数不少于3圈，确保上下球铰间多余黄油被挤出。擦除被挤出的多余黄油，并用宽胶带包裹球铰间缝隙，确保在转体前无杂物进入。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究 上球铰试转（4）精度控制标准四氟乙烯滑动片及上球铰安装实测项目2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究检测项目允许偏差（mm）四氟乙烯滑动片应位于同一球面上1mm 上球面各处球面度偏差1mm（三）撑脚、砂箱的定位与安装（1）施工放线测量技术人员根据设计图纸及坐标对撑脚四个角点进行放样，并用红蓝铅进行标记。砂箱设置在两撑脚中间位置，技术人员用全站仪对砂箱底盘中心坐标进行放样，并用红蓝铅标记砂箱底盘轮廓线。（2）安装撑脚与砂箱 撑脚安装前，用木条制成临时木盒，木盒尺寸大于撑脚外边缘，高出设计撑脚与滑道间隙。将木盒放于设计撑脚位置，用石英砂填充至撑脚底标高压实，并通过试验确定石英砂厚度，确保压实后撑脚与滑道间可以放置进四氟乙烯滑板。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究 撑脚起吊过程保持平稳，与木盒中心对位，保证撑脚位置准确。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究填充石英砂 吊装撑脚 砂箱内最好使用石英砂填充，安装前应采用千斤顶反顶方式做承载力试验，确保砂箱压力一致。砂箱吊放到位后上面铺设一层塑料布或塑料薄膜，防止与上转盘混凝土结合，否则不利于快速拆除。（四）转台施工（1）模板安装转台模板采用竹胶板拼接而成，模板尺寸必须符合设计要求，模板与球铰、模板与模板间缝隙应采用原子灰填充，钢筋绑扎前用塑料薄膜覆盖砂箱顶防止与混凝土粘结。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究 模板安装完毕（2）钢筋绑扎 钢筋严格按照设计图纸要求在钢筋加工场内下料和制作，运输至施工现场绑扎成型。为保证钢筋保护层厚度，采用不小于转台混凝土型号的水泥砂浆垫块按梅花形布置在转台外侧四周。钢筋绑扎时注意预埋钢筋的埋设。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究钢筋原材转台钢筋绑扎（3）牵引索预埋及混凝土浇筑 转台内预埋牵引索固定端采用P型锚具，同一对牵引索的锚固端应在同一直径线上并对称于圆心，注意每根牵引索的预埋高度应和牵引方向一致。每根牵引索的出口点也应对称于转盘中心。转台混凝土采用分层浇筑，振捣密实，施工过程中避免振捣棒碰触到上球铰及其骨架，浇筑完成后立即进行覆盖洒水养护，保持混凝土面湿润。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究预埋牵引索转台成型（4）精度控制标准钢筋安装实测项目2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究检测项目允许偏差（mm）骨架的宽及高5骨架长度10箍筋间距10混凝土实测项目检测项目规定值或允许偏差混凝土强度（MPa）在合格标准内轴线偏位（mm）15顶面高程（mm）20（五）上转盘施工（1）钢筋绑扎 钢筋、焊条等材料的品种、规格和技术性能应符合设计要求。钢筋机械性能必须符合规范要求，表面不应有裂皮和油污。钢筋安装实测项目应符合下表的要求。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究成品钢筋上转盘钢筋绑扎（2）波纹管固定 预应力钢束孔道采用预埋塑料波纹管成孔，自下而上将波纹管分层，分别绑扎在定位钢筋上。在现场用接头波纹管将各段波纹管连接起来，接头波纹管两端各20cm用胶带缠紧。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究波纹管安装锚端加密筋安装 为了保证锚下混凝土的局部抗压强度，严格按照设计要求安装螺旋筋、防崩钢筋等加强筋，根据设计要求的位置，准确安装锚垫板。确保所有预埋件齐全、数量符合设计要求、位置安装正确、安装牢固。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究 安装预应力体系（3）浇筑上转盘混凝土 上转盘模板采用钢模版，用砂轮手工磨光模板表面的氧化物，涂机油保养，使用前涂刷模板漆。上转盘模板设置足够强度的支架稳固系统。上转盘混凝土应分层浇筑成型，底层混凝土浇筑前先将上表面清洗干净，清除积水。混凝土每层浇筑高度宜为30cm50cm，采用插入式振捣器，逐层振捣。上层混凝土浇筑必须在下层混凝土初凝之前进行。（4）预应力张拉、孔道压浆和封锚 钢绞线下料时根据设计要求的孔道长度、张拉端工作长度和锚固长度下料，然后进行梳编束、穿束。钢绞线切断采用砂轮锯，严禁用电焊机烧断。预应力张拉采用“双控”。按设计要求的张拉顺序采用两端张拉或采用其他张拉方法。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究 上转盘钢筋张拉完成后48h内进行智能孔道压浆，孔道压浆顺序是先下后上一次压完。压浆连续进行，并使出口处冒出浆液，直至出浆口冒出的浆液稠度与压注的浆液相同，关闭出浆口。上转盘张拉完毕后，严禁撞击锚具和钢绞线，钢绞线的剩余长度采用砂轮切割机切割，切割方式和切割后留下的长度应按施工规范要求处理。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究 智能张拉设备 封锚混凝土强度不低于构件强度的80%。封锚混凝土的配合比及强度要求应与上转盘混凝土完全相同。将封端处进行凿毛处理，设置端部钢筋网，立模浇筑混凝土封端。封端混凝土应认真振捣，保证混凝土密实。2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究封端凿毛上转盘施工完毕（5）精度控制标准钢筋安装实测项目精度控制标准2、主要研究内容、主要研究内容 转体系统施工精度控制研究转体系统施工精度控制研究上转盘混凝土实测项目控制精度标准检测项目允许偏差（mm）骨架的宽及高5骨架长度10箍筋间距10钢筋网片长、宽10钢筋网眼尺寸20检测项目规定值或允许偏差混凝土强度（MPa）在合格标准内轴线偏位（mm）15尺寸（mm）B30m30B30mB/1000顶面高程（mm）202.3转体桥主体施工工程概况京秦高速公路跨大秦铁路分离式立交全长944.43m，本桥线路中心以交角63.9上跨大秦铁路，跨越点处大秦铁路里为TK403+549.02，同时以81.6跨越喜邦公路，喜邦公路以框架涵形式下穿大秦铁路。跨越点处大秦铁路为双线电气化铁路。主桥Z16#、Y18#为转体墩，分别位于大秦铁路和喜邦公路两侧，采用双幅70m+70m的T型刚构两幅同步转体施工，转体长度60m+60m，转体角度62，单幅转体重量9470t。主桥承台长、宽17.7m，高4m，内部设置球铰和滑道，其上设置转台，直径7.1m，高度0.8m，转台上接上转盘，上转盘为长、宽10m，1.5m切角的八边形结构，高2m，转体施工完毕后用混凝土永久固结。主墩墩身为双薄壁变截面形式，墩高分别为13.5m和14m，墩梁固结，梁体采用270m变高度预应力混凝土连续梁体系，单箱双室箱形截面。纵、横、竖三向预应力体系，箱梁顶板宽16.5m底板宽9.5m，两侧悬臂板长各3.5m，中支点处梁高7.5m，端部梁高3.5m，梁底线形按抛物线变化，边跨现浇段长8m，合拢段长2m。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究主桥施工平面图2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究2.3.1针对主体施工研制开发的多项装置（1）转体桥悬臂垂球观测装置主桥墩身采用墩梁固结形式，0#块采用满堂脚手架现浇施工，满堂式碗扣支架体系由支架基础（上下转盘、20cm厚硬化地面）,使用483.5mm碗扣立杆、横杆、斜撑杆、可调节托架、10cm10cm方木、10cm15cm方木等组成。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究 墩身脚手架安装主桥悬臂施工采用挂篮施工工艺，用于连接挂篮与箱梁的32mm精轧螺纹钢，0#-2#段挂篮采用预埋方式，依照挂篮厂家出示的设计图尺寸进行预埋，走形后外漏部分截断。3#-13#段挂篮采用竖向预应力筋固定。0#-13#块精轧螺纹钢分布情况均为横向布置三道预埋孔，位于三道腹板顶部，纵向间距50cm，横向间距4.64m。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究 主桥悬臂挂篮施工主桥悬臂施工过程中采用两端对称浇筑施工，为防止因T构两端高差过大导致桥体受不平衡力影响，对既有铁路、公路行车安全造成安全隐患，因此对主桥每个节段施工完毕后标高进行测量，依照设计提供的标高数据进行核对，常规的测量方法是采用水平仪在桥梁顶进行抄平，这样需要较多人力和时间去完成测量任务，经过现场实际观察，研制了一种转体桥悬臂垂球观测装置，在各节段梁端外露钢筋处悬挂一垂球至地面5cm处，每日对垂球与地面距离进行观测，可快速方便的测量出桥体悬臂两端偏差量，在保证测量精度的同时，避免了常规测量对人力物力的投入，一名技术人员人即可完成日常悬臂标高偏差观测任务，提高了生产效率。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究转体桥悬臂垂球观测装置2.3.2转体桥临时支撑装置为保证悬浇梁转体后避免了转体就位后转盘封固不及时导致的悬臂偏心现象，最大限度保证大秦铁路行车安全，按照设计在转体施工前悬浇梁梁端位置设置临时支撑装置。临时支撑装置采用直径720mm钢管柱，基础采用钻孔桩加承台的方式，做好钢管柱的稳定连接。钢管柱高度13m，预留和梁底的空间位置。转体完成后采用千斤顶和梁体接触密贴。待后浇段和合拢段完成浇筑达到强度后拆除支撑系统。该项装置成果准备申报实用新型专利。（一）主要施工方法（1）底部支座：利用水钻在承台和底座钢板上打眼，直径为35mm，深入承台0.5m，每个底座钻4个眼。水钻打眼后，将承台钻眼中灌满硫磺锚固剂，利用直径32mm钢筋穿过底座钢板，锚固在承台4个钻眼中，深入承台0.5m，外露10cm，并与钢板焊接牢固。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究 底部支座图（2）底座安装底座为1500150025的钢板。中间开有直径324的圆洞。安装钢板底座，在底座上测定轴线并画出外径线，作为第一节钢管的定位依据。对钢管作垂直度检查合格后用钢筋等作临时支撑，最后在钢管底部用直径32mm钢筋实施焊接。（3）钢管柱安装钢管柱标准节为13m，标准节上接调整节钢管柱，转体前钢管安装至距离梁底1m处，转体完成后，接顶部钢管柱0.4m，其上焊接25t千斤顶1个，千斤顶长40cm，最大行程20cm，钢管柱吊装完毕后每根钢管柱上配一根缆风绳，锚固在地面，用32mm钢筋做地锚，埋深1.5m。上部钢管柱的安装与首段钢管柱的安装不同点在于柱脚的连接固定方式上不同。钢管柱吊点设置在钢管柱的上部，利用四个连接耳板作为吊点。吊装前，下节钢管柱顶面和本节钢管柱底面的渣土和浮锈要清除干净，以保证上下节钢管柱对接面接触顶紧。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究下节钢管柱的顶面标高和轴线偏差、钢管柱扭曲值一定要控制在规范以内。钢管柱吊装到位后，钢管柱的中心线应与下面一段钢管柱的中心线吻合，穿好连接螺栓，连接好连接耳板，并及时拉设缆风绳对钢管柱进一步进行稳固。（4）横向连接3根钢管柱之间利用20cm宽热轧普通槽钢、500*10*511钢板焊接，将3根钢管柱连接在一起，每个临时支墩做3道横向连接，均采用焊接的方式进行连接。（5）安装千斤顶桥梁转体施工完成后，预留和梁底的空间位置处放置32t千斤顶。32t千斤顶高40cm，顶程为20cm，提前根据预留空间位置计算每个千斤顶外露顶程，保证转体完成后千斤顶和梁体保持接触密贴不受力状态。待后浇段和合拢段完成浇筑达到强度后拆除支撑系统。该项装置成果准备申报实用新型专利。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究2.3.3手拉葫芦纠偏装置转体采用ZLD200连续自动牵引系统，通过作用于预埋在转台中的牵引索形成水平旋转力偶使桥体转动到位，研制了一种手拉葫芦纠偏装置，通过建立几何对拉体系，应用于转体桥就位后姿态微调，复核梁体线型、标高，达到设计要求，并以临时支撑对梁体进行固定，最后焊接上下转盘间的钢筋浇筑混凝土进行封固以及梁体后浇段的现浇和边跨合拢段。（一）主要施工方法（1）转体就位张拉牵引千斤顶，采取分级加载直至使其在“自动”状态下运行。千斤顶分级加载依照启动力的10%80%进行加载。转体结构到达设计位置(主梁悬臂段中心点距离设计桥轴线100cm)时，系统“暂停”。先借助惯性运行结束后，动力系统改由“手动”状态下点动操作。每点动操作一次，测量人员测报轴线走行现状数据一次，反复循环，直至结构轴线精确就位。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究（2）姿态微调1）预埋锚固钢筋为桥体微调时20t手拉葫芦预埋锚固钢筋，采用直径20mm钢筋，成“口”字型预埋在T构悬臂最后一个节段上，与悬浇梁顶板钢筋连接牢固，预埋点距离梁端1.5m处，每端预埋2处，每桥共布置4处。悬浇梁单幅桥面宽为16.5m，采用单箱双室箱形截面，中支点中心3.5m，梁底线形按1.8次抛物线变化，顶板宽16.5m，箱宽9.5m。箱梁两侧悬臂板长3.5m，翼缘板端部厚28cm，根部厚63cm。箱梁顶板厚度为28cm。中支点处对应墩身设置两道横隔板，板厚为150cm，边支点处端横梁厚度为150cm。箱梁顶板单向设置3%的桥面横坡。梁体采用纵、横、竖三向预应力体系。预埋锚固钢筋位于悬浇梁翼缘板中部，埋深20cm，与顶板钢筋焊接牢固，混凝土浇筑后外露混凝土表面15cm，并喷涂防锈漆进行保护。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究2）安装手拉葫芦采用20t手拉葫芦与边墩箱梁形成交叉对拉体系，利用现浇段底模板做为道路，人工对手拉葫芦装置进行安装，并使用测力计对每端两个手拉葫芦进行受力测量，保持受力一致。3）调节梁体位置采集设计梁端坐标，利用全站仪进行观测，对偏差的一侧人工伸缩手拉葫芦调节梁体，经过多次测量调节后至设计位置，合拢段施工完毕后解除手拉葫芦。该项装置成果准备申报实用新型专利。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究（3）封固上下转盘姿态微调达到设计要求后立即进行封盘混凝土浇筑施工，最短时间内完成转盘结构固结。箱梁转体到位后，清洗底盘上表面，焊接预留钢筋，立模浇筑封固混凝土，使上转盘与下转盘连成一体。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥主体施工研究桥主体施工研究 封固前后图2.4建立桥梁主体施工受力监测系统2.4.1施工现场工况工程主桥施工临近大秦铁路，属临近营业线施工；桥梁转体过程跨越大秦铁路，转体过程属营业线封锁要点施工。本工程采用双幅T构同步转体施工，单幅转体总重量9907t，转体角度62，正常转体角速度为0.02rad/min，转体完成后在边跨进行合拢。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究 封固前后图2.4.2研究方法（一）制订数控受力分析图及控制措施（1）称重配重1）称重配重方法为了确保桥梁转体过程的顺利进行，及时为T构转体阶段的指挥和决策提供依据，转体前需对T构进行转体前称重试验，测试转体部分的不平衡力矩、偏心矩、摩阻力矩及摩擦系数等参数，实现桥梁转体的配重要求。结构配重采用砂袋法。吊车支立在主墩远离既有线侧，Z16#、Y18#距离既有线下坡脚最小距离为31.3m和33.4m，施工时将填充好的砂袋按照称重过程中计算出来的重量及位置整齐码放在梁顶，每袋砂袋重量约1t，使用25t吊车进行吊装，吊车垂直既有线摆放，吊车支腿位置地面采用混凝土硬化，确保不影响既有线行车安全。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究2.4.2研究方法（一）制订数控受力分析图及控制措施（1）称重配重1）称重配重方法为了确保桥梁转体过程的顺利进行，及时为T构转体阶段的指挥和决策提供依据，转体前需对T构进行转体前称重试验，测试转体部分的不平衡力矩、偏心矩、摩阻力矩及摩擦系数等参数，实现桥梁转体的配重要求。结构配重采用砂袋法。吊车支立在主墩远离既有线侧，Z16#、Y18#距离既有线下坡脚最小距离为31.3m和33.4m，施工时将填充好的砂袋按照称重过程中计算出来的重量及位置整齐码放在梁顶，每袋砂袋重量约1t，使用25t吊车进行吊装，吊车垂直既有线摆放，吊车支腿位置地面采用混凝土硬化，确保不影响既有线行车安全。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究 称重设备2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究 称重千斤顶布置2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究 称重百分表布置2）采集数据绘制数控受力分析图 数控受力分析：撑脚固结解除后，对撑脚进行观察，T构未发生偏转，由此可以判断球铰摩阻力矩大于转动体不平衡力矩。分别在西侧和东侧顶梁使梁体转动，当梁体位移发生突变时，确定支反力，并绘制数控受力分析图，确定配重方案。图例如下：2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究（2）试转和转体施工为了保证转体过程中桥梁结构安全和确保既有线路的运营安全，转体前后必须随时掌握转体结构在转动过程中的主梁前端竖向位移、撑脚位移、转动速度、主梁前端横向加速度、主梁前端竖向振动和转体前后控制断面应变的变化情况，需对各项主要控制参数进行随时监测。在正式转体前1天进行桥体试转，试转角度6，试转后梁体距离接触网最近距离9.24m，属临近营业线B类施工。试转结束后在撑脚与滑道钢板之间采用铁楔固定。1）撑脚位移动态监测通过监测撑脚的动态位移及应力以防止结构在转体过程中产生纵向及横向倾覆。在上转盘下方的每个撑脚处均安装一个位移计，实时监测试转及正式转体过程中的撑脚竖向位移变化情况，采用动态应变仪及数据采集仪完成撑脚位移的动态实时监测。每个T构6个测点，两个T构共12个测点。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究2）主梁前端横向加速度动态监测主要测试转体全过程中转动梁体的主梁前端横向加速度，包括可能出现的急起、急停情况下加速度的变化。采用941B型拾振器获得转体悬臂梁端部的加速度时程。每个T构主梁前端中间位置处安装1个941B型拾振器，每个T构1个测点，两个T构共2个测点。测点布置图见图11所示。3）主梁前端竖向振动动态监测主要测试转体全过程中转动梁体的主梁前端竖向振动位移，包括可能出现的急起、急停情况下竖向位移的变化。采用941B型拾振器获得转体悬臂梁端部的竖向位移时程曲线。每个T构主梁前端中间位置处安装1个941B型拾振器，每个T构1个测点，两个T构共2个测点。测点布置图见图3-5所示。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究4）采集数据绘制数控受力分析图试转过程中各测点时程曲线及试转过程中动态监测结果最大值见下表所示。撑脚竖向动态位移数控受力分析图2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究墩悬臂T构主梁前端竖向振幅数控受力分析图2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究5）检测结论桥体试转，首先进行Z16、Y18#转体桥双幅同步自动牵引，设备启动牵引力分别为160T、180T，转动角度分别为3.417、3.384，然后进行点动牵引，测出10和5点动数值，转动角度分别为0.433、0.502，最后双幅同步自动牵引至6，完成试转工作。根据试转情况及数据分析，确定自动牵引时间为50分钟，转动角度55242，转动距离57.925m，点动牵引时间为15分钟，转动角度5718，转动距离1m。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究6）转体施工控制梁端竖向位移：考虑主梁与既有线路设施的几何关系，将主梁前端竖向位移限值定为100mm，若超过此限值，应找出产生位移的原因，然后再考虑采取措施转体。撑脚动态竖向位移：撑脚与滑道之间设计空隙为20mm，考虑到滑道2mm相对高差和转体前3mm铺垫钢板，将撑脚竖向位移限值定为10mm，若超出此限值，应立即采取纠偏措施，防止撑脚与滑道接触。梁端横向加速度：参考试转实测数据，将角加速度限值定为0.01rad/s2，其对应的梁端横向加速度限值定为4.9m/s2。梁端竖向振动位移：参考铁路桥梁设计规范规定的动力系数和梁端竖向挠度限值，将梁端竖向振动位移限值定为55mm。梁端竖向加速度：竖向加速度限值定为0.055m/s2。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究 正式转体施工2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究 正式转体施工2.5建立基坑沉降观测系统2.5.1施工现场工况 京秦高速公路大秦铁路分离式立交，与大秦铁路交角64度，相交处于大秦铁路里程为K403+550其中右幅16号墩，左幅18号墩为构柱墩，临近既有大秦铁路。其中右幅基础边线居铁路右线中心12米，左幅基础边线居左线中心约18米。大秦铁路为双线电气化重载铁路，运输繁忙，为我国几为重要的北煤南运通道，铁路运营安全要求高。为此，桥梁施工过程中确保大秦铁路路基安全及其重要。在桥梁施工期间对大秦铁路及周边施重要的构筑物、重要管线、地面道路的变形实施监测及其重要。监测的目的即能够为相关人员和部门提供及时、可靠的信息，以便对可能发生的隐患进行及时、准确的预报，提前采取预防措施，规避风险和防止事故的发生。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究 主墩基坑2.5建立基坑沉降观测系统2.5.2研究方法（一）水平监测网布设形式水平位移监测点分为基准点、工作基点2种。基准点和工作基点均为变形监测的控制点。基准点一般距离施工场地较远，应设在影响范围以外，用于检查和恢复工作基点的可靠性；工作基点则布设在基坑周围较稳定的地方，直接在工作基点上架设仪器对位移变形监测点进行观测。根据现场条件，基准点直接选用施工平面控制网加密导线点2G-2和2G-1及2G-3,直接在2G-2上架设仪器，后视2G-1，建立测站后检核工作基点的稳定性,2G-3作为检核点使用。本基坑周边构筑物为既有大秦铁路，为确保既有大秦铁路运营安全，在靠近基坑路基左右坡脚各设4个沉降观测点。定期观测路基边坡坡脚沉降情况，确保施工期间路基稳定。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究监测项目个数统计表序号监测项目名称个数1 围护桩顶水平位移监测6个2围护桩顶垂直位移监测6个3周边构筑物隆沉监测8个（二）监测频率2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究（三）控制指标序号监测项目明（盖）挖法施工监测频率1围护结构顶水平位移和沉降开挖和承台施工中，1次/天；变形异常时23次/天；基坑回填完7天后，逐渐减少频率2 建(构)筑物沉降同上序号监测项目及范围允许位移控制值(mm)速率控制值(mm/d)二级基坑1围护结构顶部沉降1022围护结构顶水平位移1023 建(构)筑物沉降302（四）监测成果基坑监测自基坑开挖开始，开挖期间每天重点监测，基坑开挖完毕后每3天监测一次，一个月后监测频次降为7天一次，基础施工完毕后，基坑回填，在进行桥墩及桥梁上部施工后，改为15填一次，主要监测大秦铁路路基变形，直至路基变形稳定，停止监测，前后共监测7个月。围护桩顶竖向及水平位移各监测点的详细变形见附图。从附图得出，围护桩顶各监测点变化规律基本相同，主要特征有：各水平位移监测点变化均为向基坑内位移，最大位移未超过为1mm。各竖向位移监测点最大累计变化量均以下降为主，最大沉降量未超过为0.5mm。基坑开挖对大秦铁路路基影响很小，各监测点未见沉降。2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究围护桩顶水平位移（单位：mm）2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究围护桩顶垂直位移（单位：mm）大秦铁路路基沉降（单位：mm）2、主要研究内容、主要研究内容 转体转体桥施工观测精度控制研究桥施工观测精度控制研究3、创新点、社会经济效益及主要研究成果创新点、社会经济效益及主要研究成果3.1完成行业标准受天津市交通运输委员会和天津高速集团有限公司委托，高质量、严要求的完成了天津市公路桥梁转体桥施工指南、天津高速集团标准化施工功法转体桥施工（试行）等书籍的编制，为类似工程起到指导和借鉴的作用。3.2主要创新点（1）研制了一种转体桥悬臂垂球观测装置。在保证测量精度的同时，避免了常规测量对人力物力的投入，一名技术人员人即可完成日常悬臂标高偏差观测任务，提高了生产效率。（2）研制了一种转体桥临时支撑装置。在桥梁转体施工中，避免了转体就位后转盘封固不及时导致的悬臂偏心现象，最大限度上确保既有铁路行车安全。（3）研制了一种手拉葫芦纠偏装置。建立几何对拉体系，应用于转体桥就位后姿态微调，确保转体桥梁就位精度和合拢段施工质量。3、创新点、社会经济效益及主要研究成果创新点、社会经济效益及主要研究成果3.3社会效益通过预测转体桥走向结合现场实际测量数据分析，从而对转体桥姿态进行控制，减少转体跨既有线安全隐患，起到对线路的保护作用。采用计算机技术与工程施工结合起来，有利于提高转体桥施工技术，优化施工组织部署。同时对地基沉降做好观测工作，转体桥的任何一步施工均未产生影响。工程施工期间达到了“铁路运营无事故、居民生活无影响、施工过程无中断”。工程结束后取得了良好的社会效益。我们可以看到，特殊环境下转体桥施工精度控制关键技术使转体桥施工又快又好进行，为企业树立了良好的社会形象。