桥梁是我国交通道路中不可缺少的一种交通，桥梁的种类也有很多种，跨铁路桥梁就是其中的一种。桥梁的施工技术也有很多种，本文是一篇长江丛刊杂志投稿的论文范文，主要论述了严寒地区跨多条高铁T构转体关键参数测试分析。
摘要：目前，跨铁路桥梁采用转体法施工已成为首选。本文结合吉林市雾凇高架桥主桥20′墩处T构转体施工技术，为确保转体的顺利实施，介绍了转体前对纵向不平衡力矩、摩阻力矩、摩阻系数等参数进行测试方法，确定了转体平转姿态，对严寒地区类似工程提供一定借鉴经验。
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.
关键词：转体,不平衡力矩,测试
Key words： rotation;unbalanced moment;test
中图分类号：U445.465 文献标识码：A 文章编号：1006-4311(2015)12-0151-04
0 引言
跨越既有线转体施工是近年新兴施工技术，目前尚无成套的技术规范及验收标准予以指导施工作业，其轴心结构为钢球铰、钢撑脚、滑道及牵引索，在靠外部牵引设备的作用下进行旋转施工，对转体前的不平衡力矩、摩阻系数等关键参数测试能为试转体及正式转体提供强有力的保障，以确保转体的顺利实施。
1 项目概况
吉林市雾凇高架桥工程(吉林大街至四川路)主线全长838.727m。雾凇高架桥位于市区中部，是吉林市规划快速路网的重要组成部分，吉林市冬季寒冷干燥，冬季漫长严寒容易造成冻害，雪期达半年之久，最低气温达-40℃，属于严寒地区。
主线桥第5’联桥梁上部结构整幅布置，采用孔跨布置为33.25+62+38.25m的等宽桥面、变高度预应力混凝土连续箱梁，桥面总宽33m，T构部分箱梁转体前与铁路线路中线平行，施工方案为在支架上逐节段浇筑施工，形成整体后转体90度与19’墩T构合拢。
T构两侧悬臂长度均为37m，总重7260吨，转动体系为钢球铰与撑脚滑道体系，上转盘预设牵引索。
2 试验目的
围绕该桥的结构和施工特点，本项目将在转体梁体的不平衡力矩、摩阻系数、转体姿态控制、转体配重等方面开展工作，以保证转体顺利实施，并且使该桥运营期间受到良好的技术管理和技术评估，如此不仅可以为我国类似工程的实施提供有益的经验，还能够通过完善桥梁水平转体施工方法，使我国企业的施工技术能力得到进一步的提升。
3 试验内容
①转体梁解除固结过程中的体系姿态监控;
②解除固结后姿态分析;
③纵向不平衡力矩、摩阻力矩、摩阻系数等转体参数测试;
④转体姿态分析;
⑤转体梁配重方案。
4 试验原理
4.1 转体梁的平衡姿态 沿梁轴线的竖平面内，很多的因素都会影响到两侧梁段刚度和质量分布，比如制作安装误差、梁体质量分布、预应力张拉的程度等，随着这些因素的变化两侧梁段刚度和质量分布也会不同，进而产生不平衡力矩，导致悬臂梁段下挠程度不同。测试不平衡力矩时应选择测试刚体位移突变的方法，该方法不仅受力明确，而且几乎不受挠度等因素的影响，测试结果有很大的说服力。
脱架后解除砂箱等固结措施，整个梁体的平衡姿态是以下两种表现形式中的一种：①当转动体不平衡力矩小于转动体球铰摩阻力矩，即(MG)<(Mz)时，此时梁体保持平衡，体系的平衡由转动体不平衡力矩和球铰摩阻力矩相互作用形成;②当转动体不平衡力矩大于转动体球铰摩阻力矩，即(MG)>(Mz)时，此时梁体处于不平衡状态，需要撑脚的参与，球铰摩阻力矩、转动体不平衡力矩和撑脚对球心的力矩共同作用才能保持体系的平衡。
对于不同的平衡状态，转体参数的测试方法不同。因此首先需要确定转体体系的平衡姿态。
4.1.1 转动体不平衡力矩小于转动体球铰摩阻力矩
设转动体重心偏向中跨侧，在边跨侧承台实施顶力P1 (见图1)。当顶力P1逐渐增加到使球铰发生微小转动的瞬间，有：P1・L1+MG=MZ(1)
然后在中跨侧承台实施顶力P2(见图2)。当顶力P2逐渐增加到使球铰发生微小转动的瞬间，有：
因此，当α比较小，即矢高比较小，而球铰面半径比较大时，计算时可以将摩擦面看成平面。
分析相关研究和实践发现，使用四氟乙烯片并填充黄油的球铰静摩阻系数和偏心距可用下列各式为：
4.3 转体梁的配重 为了保证体系的平稳转动，在实际的转体过程中应该预先调整体系的质量分布，原理如下：
以球铰为矩心，顺、反时针力矩之和为零，保持转动体系的平衡状态，如果无法使其保持平衡状态，应加配重使之平衡。即：
M左-M右= M配
式中各参数详见表1。
根据实测偏心结果，对于纵向偏心，在结构的偏心反方向，距离墩身中心线一定距离的悬臂梁顶面，调整沙袋、钢筋或水箱等重量作为配载纠偏处理方法，使结构重心在5～15cm范围内。 5 试验步骤及结果
5.1 体系姿态监控 临时固结措施逐步解除的过程中，应把位移传感器放置在撑脚处，如图4所示。
测试步骤：
①转体梁制作完成且支架被拆除后，布置传感器，读取初读数。
②清除撑脚底钢板下的细砂，清理撑脚及滑道，把那些支座处的临时支撑逐步解除，进行连续测量，同时观察随着砂箱拆除过程撑脚是否随之下沉。判断转体体系的平衡姿态。
试验结果：在清除砂箱过程中，东南侧两组撑脚落地，说明转体梁东南侧较重，结构体系重心偏向东南侧。
5.2 转体参数测试步骤及结果
5.2.1 测试步骤：
①在选定位置处安装位移传感器和千斤顶;
②调整千斤顶，使所有顶升千斤处于设定的初始顶压状态;
③千斤顶逐级加力;
④绘制出P-Δ曲线;
⑤确定不平衡力矩、摩阻系数、偏心距。
5.2.2 试验结果 测试数据如表2。
将以上数据绘制成P-?驻曲线，如图9～11所示。
分析图9～11数据，发现当千斤顶油压达到6MPA时，曲线发生弯折，表明千斤顶顶力克服体系不平衡力;当千斤顶油压达到12MPA时，曲线出现水平段，即顶力不变，位移增大，表明千斤顶力克服体系摩阻力，球铰出现转动。
千斤顶到球铰转动中心的距离，经测量为2.645m，根据千斤顶的标定数据得到每MPA的油压约为7.6吨。则体系的不平衡力矩为：Mg=2×6×7.6×2.645=241t・m
因此体系的偏心距为：e=Mg/N=241/7000=0.034m
折算为纵向偏心距为2.8cm(偏向南侧)，横向偏心距为1.8cm(偏向东侧)。
体系的摩阻力矩为：2×6×7.6×2.645=241t・m
则球铰的静摩阻系数为：
μ=Mz/(0.98×R×N)=241/0.98/6/7000=0.01
6 转体配重方案
转体时体系平衡姿态一般有两种方式：一是无偏心转体，即通过配重使体系重心为零;二是有偏心转体，使体系向一侧出现较小的偏心(一般为5～15cm)。表3所示为各种方案的配重量。为减小配重量，在南侧梁端距墩中心30米处，配重6吨，即可满足体系转动要求。
7 结束语
转体施工法的关键技术问题就是转动设备与转动能力，它不仅关系着工程的结构和强度，也影响着结构的合拢与体系的转换。总而言之，桥梁转体技术的原理都一样，并且该技术正在逐渐的变得成熟，但是面对不同的桥梁，还是应该结合桥梁的各项实际情况进行具体的分析后制定出合理可行的转体方案，要求不仅要满足结构的稳定和强度，也不能影响结构的正常受力或造成其他不利的局面。
为此，需要在试转前进行转体参数试验，测试转体结构部分的各项参数，比如不平衡力矩、摩阻力矩、偏心距及摩阻系数等，针对转体梁的具体特点，确定转体方案，并根据实测结果，确定桥梁的配重方案，达到安全施工、平稳转体的目的。
参考文献：
[1]CJJ2-2008.城市桥梁工程施工与质量验收规范[S].
[2]JTG/ TF50-2011.公路桥涵施工技术规范[S].
[3]李卫东.大跨度钢桁梁架设方法[J].科学之友，2011(13).
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