蘇巨峰,李 磊,黃 健,任 翔(.長(zhǎng)安大學(xué) 橋梁結(jié)構(gòu)安全技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安 70064;.中鐵十局集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 500;.西安科技大學(xué) 建筑與土木工程學(xué)院,陜西 西安 70054)
連續(xù)梁橋平轉(zhuǎn)施工稱重試驗(yàn)方法優(yōu)化研究
蘇巨峰1,李磊2,黃健2,任翔3
(1.長(zhǎng)安大學(xué) 橋梁結(jié)構(gòu)安全技術(shù)國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室,陜西 西安710064;2.中鐵十局集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南250101;3.西安科技大學(xué) 建筑與土木工程學(xué)院,陜西 西安710054)
基于張(家口)呼(和浩特)客運(yùn)專線興和特大橋平轉(zhuǎn)施工前稱重試驗(yàn),對(duì)連續(xù)梁稱重試驗(yàn)過(guò)程中的測(cè)點(diǎn)布置、數(shù)據(jù)處理、配重方案等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行研究,提出對(duì)既有稱重試驗(yàn)方法的優(yōu)化建議,以提高稱重試驗(yàn)的效率和精度。研究結(jié)果表明:將位移傳感器布置在球鉸側(cè)面測(cè)量水平位移優(yōu)于布置在撐腳附近測(cè)量豎直位移;稱重試驗(yàn)時(shí)可通過(guò)頂升力時(shí)程曲線快速得到稱重試驗(yàn)的臨界力;轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸法稱重試驗(yàn)對(duì)于球鉸具有潤(rùn)滑作用,試驗(yàn)時(shí)頂升次數(shù)不宜太少,建議每側(cè)至少進(jìn)行3次;對(duì)于球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)摩阻較小的連續(xù)梁,建議采用撐腳落地接觸滑道的轉(zhuǎn)動(dòng)姿態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)體,并根據(jù)該方案配重。
連續(xù)梁;平轉(zhuǎn)施工;稱重試驗(yàn);摩阻力矩;配重方案
在橋梁轉(zhuǎn)體施工中,轉(zhuǎn)體系統(tǒng)必須具備易轉(zhuǎn)動(dòng)和安全穩(wěn)定這2個(gè)基本條件。通常在橋梁轉(zhuǎn)體前進(jìn)行結(jié)構(gòu)稱重試驗(yàn),對(duì)轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)及轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)體前的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試,得到結(jié)構(gòu)的不平衡力矩、重心偏心距、球鉸的靜摩阻力矩等,據(jù)此對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行配重以及預(yù)測(cè)啟動(dòng)牽引力的大小,保證橋梁結(jié)構(gòu)按照預(yù)定的目標(biāo)平順、可靠地轉(zhuǎn)體到位[1-2]。
魏峰等[3]結(jié)合北京五環(huán)路轉(zhuǎn)體重萬(wàn)噸以上的斜拉橋轉(zhuǎn)動(dòng)體施工,在轉(zhuǎn)體前對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)體進(jìn)行了部分稱重試驗(yàn),對(duì)稱重試驗(yàn)的原理和一般方法進(jìn)行了介紹,給出了該工程稱重試驗(yàn)的結(jié)果和最后配重方案。張雪松等[4]結(jié)合石家莊西柏坡高速公路2×67 m曲線T構(gòu)轉(zhuǎn)體稱重試驗(yàn),介紹了稱重試驗(yàn)中數(shù)據(jù)處理的方法,提出了該工程的平衡配重方案。魯建生、尚高科等[5-6]結(jié)合工程實(shí)踐介紹了相應(yīng)工程稱重試驗(yàn)的方法和結(jié)果。由于工程實(shí)踐需要,既有文獻(xiàn)大多結(jié)合具體工程介紹稱重試驗(yàn)的一般步驟和相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果,涉及到的試驗(yàn)方法基本相似或相同,對(duì)于稱重試驗(yàn)方法以及試驗(yàn)過(guò)程優(yōu)化的研究相對(duì)較少。
目前,測(cè)試轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡重的主要方法有墩柱不平衡應(yīng)力(應(yīng)變)法、梁端撓度法、轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸法等[7]。墩柱不平衡應(yīng)力(應(yīng)變)法只能測(cè)不平衡力矩而無(wú)法求得球鉸的靜摩阻力矩,配重時(shí)無(wú)法考慮靜摩阻力矩的影響,當(dāng)靜摩阻力矩較大時(shí),轉(zhuǎn)體配重結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大誤差。而且不平衡力矩測(cè)試依賴于墩底截面處應(yīng)力測(cè)試結(jié)果,對(duì)應(yīng)力測(cè)試精度要求較高,實(shí)際應(yīng)用有待進(jìn)一步研究。梁端撓度法只適用于支架現(xiàn)澆施工的橋梁,對(duì)于懸澆法施工的橋梁則無(wú)法應(yīng)用,實(shí)際應(yīng)用有限。轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸法是目前工程實(shí)踐中采用最多的稱重試驗(yàn)方法。
本文以轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸法稱重試驗(yàn)方法為研究對(duì)象,首先分析了轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸法稱重試驗(yàn)的原理和既有試驗(yàn)方法,然后結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果,對(duì)稱重試驗(yàn)過(guò)程中的相關(guān)因素進(jìn)行研究,最后給出針對(duì)既有稱重試驗(yàn)方法的優(yōu)化建議。
轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸法將整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體視作剛體,通過(guò)施加轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,轉(zhuǎn)動(dòng)體將繞球鉸做剛體轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)體從靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入動(dòng)摩擦狀態(tài),即發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)位移突變時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)體在施加的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩、不平衡力矩及靜摩阻力矩3者作用下剛好處于力矩平衡的臨界狀態(tài)[8],根據(jù)靜力平衡方程即可求得轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩。
稱重試驗(yàn)原理示意見(jiàn)圖1,分別在轉(zhuǎn)動(dòng)體的2個(gè)相對(duì)方向施加頂升力,并同時(shí)監(jiān)測(cè)梁體的豎向位移,當(dāng)梁體豎向位移發(fā)生突變時(shí),表明轉(zhuǎn)體已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),試驗(yàn)停止。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制位移-力曲線,曲線斜率的突變點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的力即為臨界力 P1,P2,頂升力作用點(diǎn)距球鉸中心距離分別為 L1,L2,根據(jù)式(1)~式(3),計(jì)算不平衡力矩、靜摩阻力矩及靜摩阻系數(shù)[9]。
式中:MG為不平衡力矩;MZ為靜摩阻力矩;μZ為球鉸靜摩阻系數(shù);R為球鉸中心轉(zhuǎn)盤球面半徑;N為轉(zhuǎn)體重量。
圖1 稱重試驗(yàn)原理示意
2.1工程背景
新建張呼客運(yùn)專線興和特大橋主橋跨張集鐵路,為(48+80+48)m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu),施工方法為先在鐵路兩側(cè)懸臂澆筑施工,然后通過(guò)平面轉(zhuǎn)體合龍,設(shè)計(jì)平面轉(zhuǎn)體32°。興和特大橋主橋轉(zhuǎn)體系統(tǒng)(見(jiàn)圖2)分別設(shè)置在19#和20#橋墩墩頂,由下轉(zhuǎn)盤、球鉸、上轉(zhuǎn)盤、轉(zhuǎn)體牽引系統(tǒng)等組成。單個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體設(shè)計(jì)總重量為36 750 kN,球鉸采用鋼球鉸,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑3.05 m。為了減小球鉸摩阻,在下球鉸面內(nèi)鑲嵌MPG滑片并涂抹黃油。在上轉(zhuǎn)盤距離球鉸中心2.2 m處環(huán)向?qū)ΨQ設(shè)置4組鋼撐腳,下轉(zhuǎn)盤對(duì)應(yīng)位置設(shè)置滑道。
圖2 興和特大橋轉(zhuǎn)體系統(tǒng)(單位:cm)
2.2試驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置
試驗(yàn)采用機(jī)電百分表測(cè)試位移,在球鉸兩側(cè)各對(duì)稱布置2個(gè),其中1#和2#按照常規(guī)做法布置在撐腳上,測(cè)試球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)撐腳的豎直位移,增設(shè)的3#和4#傳感器布置在球鉸側(cè)面,測(cè)試球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)球鉸側(cè)面的水平位移。通過(guò)油壓千斤頂施加頂升力,百分表及千斤頂布置示意見(jiàn)圖3。
圖3 稱重試驗(yàn)儀器布置示意
頂升力的精確測(cè)試依靠千斤頂上布置的壓力傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量,測(cè)量結(jié)果與標(biāo)定過(guò)的油壓表讀數(shù)進(jìn)行對(duì)比,相互校核。
2.3試驗(yàn)方法
試驗(yàn)開(kāi)始前,清理?yè)文_及滑道,逐步對(duì)稱解除支座處的臨時(shí)支撐,注意觀察撐腳是否隨臨時(shí)支撐的解除連續(xù)向一側(cè)下沉,據(jù)此判斷轉(zhuǎn)動(dòng)體系的平衡狀態(tài)。按照上述的測(cè)點(diǎn)安裝儀器后,先施加一個(gè)較小的頂升力進(jìn)行試頂,觀察儀器及測(cè)試系統(tǒng)是否正常工作,檢查各項(xiàng)工作指標(biāo)正常后,卸載至零,進(jìn)行位移和力的初讀,隨后試驗(yàn)正式開(kāi)始。試驗(yàn)過(guò)程中連續(xù)記錄各測(cè)點(diǎn)位移時(shí)程曲線,根據(jù)位移時(shí)程曲線判斷球鉸開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)刻,隨即停止頂升并卸載,一次頂升結(jié)束。解除臨時(shí)支撐后,當(dāng)所有撐腳均未落地時(shí),兩側(cè)來(lái)回頂升,每側(cè)各頂升4次,如果一側(cè)撐腳落地則只在撐腳落地一側(cè)頂升8次。試驗(yàn)結(jié)束后,根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)整理試驗(yàn)結(jié)果并計(jì)算配重。
興和特大橋主橋有19#和20#墩2個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體,試驗(yàn)時(shí)每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體在縱橫2個(gè)方向都進(jìn)行了多次頂升測(cè)試,本文旨在討論連續(xù)梁稱重試驗(yàn)的一般規(guī)律,以下討論均以20#墩轉(zhuǎn)動(dòng)體頂升的試驗(yàn)結(jié)果為例。
20#墩轉(zhuǎn)動(dòng)體拆除沙箱等臨時(shí)約束時(shí),未見(jiàn)撐腳向一側(cè)傾斜,4個(gè)撐腳離滑道距離約20~25 mm,判斷球鉸靜摩阻力矩大于梁體的不平衡力矩。為了得到球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的臨界力,常規(guī)做法是根據(jù)測(cè)得的位移和對(duì)應(yīng)時(shí)刻的力做出力-位移曲線,并進(jìn)行線性擬合。由于結(jié)構(gòu)從靜摩擦狀態(tài)進(jìn)入動(dòng)摩擦狀態(tài)時(shí),力-位移曲線會(huì)產(chǎn)生突變,突變點(diǎn)對(duì)應(yīng)的力即為臨界力。20#墩在小里程側(cè)頂升試驗(yàn)結(jié)果經(jīng)處理后得到的力-位移曲線見(jiàn)圖4。由圖4可知,位移傳感器布置在撐腳上與布置在球鉸側(cè)面擬合出的力-位移曲線求得的臨界力比較接近,均為650 kN左右。
上述數(shù)據(jù)處理方法是稱重試驗(yàn)常見(jiàn)的處理方法。本文將根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù),從位移傳感器布置位置、臨界力的判定方法、試驗(yàn)次序、配重方案等方面對(duì)稱重試驗(yàn)方法進(jìn)行討論。
圖4 小里程側(cè)頂升力-位移曲線
3.1位移傳感器布置位置
假設(shè)球鉸處于理想的靜摩擦狀態(tài),當(dāng)頂升力較小時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)力矩不足以克服球鉸的靜摩阻力矩,理論上整個(gè)結(jié)構(gòu)不應(yīng)該產(chǎn)生任何位移。但從圖4中可以看出,頂升剛一開(kāi)始,布置在撐腳處及球鉸側(cè)面的位移傳感器均測(cè)試到了位移。文獻(xiàn)[8]分析認(rèn)為產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是球鉸之間的潤(rùn)滑層壓縮及轉(zhuǎn)動(dòng)體的頂升作用。實(shí)際上,在本工程中這部分位移還應(yīng)包括球鉸滑動(dòng)面上的構(gòu)造(如MPG滑片)等引起的部分非滑動(dòng)位移。由圖4可知,布置在球鉸側(cè)面的4#測(cè)點(diǎn),在球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)前幾乎無(wú)位移,直到球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)才產(chǎn)生比較明顯的位移,這與理想的球鉸摩擦受力狀態(tài)最接近,說(shuō)明該位置受非滑動(dòng)位移的影響較小。與傳統(tǒng)布置在撐腳處的2#測(cè)點(diǎn)相比,利用布置在球鉸側(cè)面的4#測(cè)點(diǎn)獲得的力-位移曲線判斷頂升臨界力點(diǎn)更加容易和準(zhǔn)確。
20#墩在兩側(cè)頂升時(shí)的位移時(shí)程曲線見(jiàn)圖5。從圖5可以看出,布置在球鉸側(cè)面的傳感器得到的位移時(shí)程曲線在頂升剛開(kāi)始時(shí)位移基本在0附近,直到臨界點(diǎn)時(shí),曲線才發(fā)生明顯突變,位移從0快速偏向一側(cè)。相對(duì)于1#,2#曲線通過(guò)斜率的變化點(diǎn)來(lái)判斷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)刻,顯然通過(guò)3#,4#曲線的突變來(lái)捕捉轉(zhuǎn)動(dòng)臨界點(diǎn)更加容易,這與圖4反映的規(guī)律是一致的。所以,稱重試驗(yàn)時(shí)為了獲得準(zhǔn)確的球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)刻,將位移傳感器布置在球鉸側(cè)面測(cè)量球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)引起的水平位移要明顯優(yōu)于將位移傳感器布置在撐腳處測(cè)量撐腳的豎向位移。
3.2臨界力的判定方法
從稱重試驗(yàn)的原理可知,試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的核心是求得球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的頂升臨界力。試驗(yàn)過(guò)程中同時(shí)采集了位移時(shí)程曲線和頂升力時(shí)程曲線,見(jiàn)圖6。
結(jié)合圖5和圖6可知,試驗(yàn)開(kāi)始時(shí),球鉸處于靜摩擦狀態(tài),隨著油壓泵加壓,頂升力不斷增大,位移測(cè)點(diǎn)也發(fā)生較小的非滑動(dòng)位移。在55 s左右,頂升力突然減小,而位移突然增大,二者發(fā)生突變的時(shí)刻是相同的。此后球鉸進(jìn)入動(dòng)摩擦狀態(tài),頂升力的大小基本維持不變,而位移則持續(xù)增加,直到停止頂升。
圖5 位移時(shí)程曲線
圖6 頂升力時(shí)程曲線
以上分析結(jié)果表明,通過(guò)頂升力時(shí)程曲線也可以判斷球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)的臨界狀態(tài),且與位移時(shí)程曲線判斷得到的臨界點(diǎn)是一致的。一般在稱重試驗(yàn)時(shí),為了滿足一定的測(cè)試精度,要求同一側(cè)前后2次頂升試驗(yàn)所得臨界力差值不能過(guò)大,否則需要重新測(cè)試。通過(guò)頂升力時(shí)程曲線可以在現(xiàn)場(chǎng)判斷臨界力的大小,而傳統(tǒng)方法則需要數(shù)據(jù)擬合處理后才能算出臨界力的大小,在現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法快速判斷2次測(cè)試之間的差值,故在現(xiàn)場(chǎng)較難判斷稱重試驗(yàn)的精度。
試驗(yàn)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn),當(dāng)球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),油壓表指針回落現(xiàn)象明顯,此后繼續(xù)進(jìn)油,油壓表幾乎維持在固定的位置不再變化。因此,可以根據(jù)油壓表變化控制試驗(yàn)進(jìn)程,而位移測(cè)試作為相互校核的依據(jù),此種方法可以提高試驗(yàn)的安全性。試驗(yàn)過(guò)程中,如果油壓表讀數(shù)較大而無(wú)位移發(fā)生時(shí),應(yīng)及時(shí)停止試驗(yàn)并檢查,以排除各種干擾因素,防止試驗(yàn)出現(xiàn)危險(xiǎn)。
3.3試驗(yàn)次序
為了觀察試驗(yàn)次序?qū)εR界力的影響,20#墩試驗(yàn)時(shí)在縱向共進(jìn)行了8次頂升試驗(yàn)。第1次從小里程側(cè)頂升,球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)后停止試驗(yàn),然后在大里程側(cè)頂升,依次循環(huán),每側(cè)各4次,共8次。頂升力與測(cè)試次序關(guān)系見(jiàn)圖7。從圖7中可以看出,小里程側(cè)第1次頂升時(shí)的臨界力顯著大于以后幾次該側(cè)頂升的臨界力,幾乎是后面幾次的2倍。而第1次過(guò)后,小里程側(cè)其他幾次頂升的臨界力數(shù)值都比較接近。大里程側(cè)第1次頂升的臨界力稍大于以后幾次的測(cè)試結(jié)果,但差值不明顯。
圖7 頂升力與測(cè)試次序關(guān)系
試驗(yàn)結(jié)果表明,結(jié)構(gòu)第1次轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的摩阻力矩明顯大于以后再次轉(zhuǎn)動(dòng)的摩阻力矩。引起這種現(xiàn)象的原因可能是球鉸經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的靜置,在重壓下還未得到充分潤(rùn)滑,加之該球鉸的滑片構(gòu)造在首次滑動(dòng)時(shí)位置會(huì)有微小調(diào)整,導(dǎo)致其數(shù)值明顯大于以后再次測(cè)試時(shí)的結(jié)果。試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí),建議舍去兩側(cè)第1次試驗(yàn)結(jié)果,取兩側(cè)各自最后2次試驗(yàn)結(jié)果的平均值作為最終試驗(yàn)結(jié)果。
由圖7可知,稱重試驗(yàn)時(shí),來(lái)回頂升對(duì)于球鉸具有潤(rùn)滑作用,能夠減小球鉸的摩阻力矩,對(duì)于轉(zhuǎn)體牽引是有利的,這是采用轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸法相較于其他方法進(jìn)行稱重試驗(yàn)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
3.4配重方案的確定
稱重試驗(yàn)的最終目的是根據(jù)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行配重,以保證結(jié)構(gòu)平順、安全地轉(zhuǎn)體到位[10-11]。轉(zhuǎn)體時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)姿態(tài)是影響配重方案的重要因素之一。連續(xù)梁平轉(zhuǎn)施工中有2種轉(zhuǎn)體姿態(tài)可供選擇:一種是撐腳落地,形成撐腳與中心球鉸一起受力的多點(diǎn)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)體;另一種是經(jīng)過(guò)精確配重,使轉(zhuǎn)動(dòng)體不平衡力矩小于球鉸摩阻力矩,從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)體過(guò)程中撐腳全部離地只起保護(hù)作用,球鉸單點(diǎn)支撐轉(zhuǎn)動(dòng)體。顯然,第1種狀態(tài)由于撐腳落地,將增加轉(zhuǎn)動(dòng)體的牽引力,但在轉(zhuǎn)體過(guò)程中多點(diǎn)支撐,穩(wěn)定性更好。第2種狀態(tài)能夠減小轉(zhuǎn)動(dòng)體的牽引力,但在轉(zhuǎn)體過(guò)程中單點(diǎn)支撐,結(jié)構(gòu)平衡主要依靠球鉸的摩阻力矩,當(dāng)球鉸摩阻力矩較小時(shí),這種狀態(tài)的穩(wěn)定性較難保證[12]。
興和特大橋采用了下滑動(dòng)面鑲嵌MPG滑片的構(gòu)造,有效降低了球鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)摩阻。經(jīng)實(shí)測(cè),球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)靜摩阻系數(shù)為0.021,滑動(dòng)摩阻系數(shù)更小。較小的球鉸摩阻,使得球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)更加容易,但對(duì)橋梁轉(zhuǎn)體過(guò)程中的穩(wěn)定性帶來(lái)了一些新的問(wèn)題。
根據(jù)稱重試驗(yàn)的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)20#墩球鉸的摩阻力矩較小,單點(diǎn)支撐的平衡轉(zhuǎn)體難度較大,而根據(jù)實(shí)測(cè)摩阻系數(shù)測(cè)算的牽引力與原設(shè)計(jì)的牽引系統(tǒng)能夠提供的牽引力相比,設(shè)計(jì)富余度較大。所以,該橋決定采用重心偏向一側(cè)且撐腳落地接觸滑道的轉(zhuǎn)體方案。最終通過(guò)在遠(yuǎn)離張集鐵路一側(cè)配重,使重心縱向偏離球鉸中心8 cm,此時(shí),不平衡彎矩大于球鉸靜摩阻力矩,遠(yuǎn)離張集鐵路一側(cè)的2個(gè)撐腳自然落地,2個(gè)撐腳和球鉸形成了3點(diǎn)支撐,有效保證了轉(zhuǎn)體過(guò)程中的穩(wěn)定性。另外,此方案還能夠有效抵抗橫向的偶然不平衡力矩,防止轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的“大翻身”。按照該方案配重后,梁體實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)姿態(tài)未發(fā)生變化,平穩(wěn)可靠地轉(zhuǎn)體到設(shè)計(jì)位置。
1)通過(guò)測(cè)量球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)位移判斷球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),將位移傳感器布置在球鉸側(cè)面測(cè)量水平位移優(yōu)于布置在撐腳附近測(cè)量豎直位移。
2)連續(xù)梁平轉(zhuǎn)施工法的稱重試驗(yàn),建議采集頂升力時(shí)程曲線。
3)通過(guò)觀察油壓表指針可以判斷梁體的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),建議試驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)油壓表的變化控制試驗(yàn)進(jìn)程,可以提高試驗(yàn)過(guò)程的安全性。
4)轉(zhuǎn)動(dòng)球鉸法稱重試驗(yàn)對(duì)于球鉸具有潤(rùn)滑作用,測(cè)試時(shí)建議每側(cè)至少進(jìn)行3次頂升。
5)對(duì)于球鉸轉(zhuǎn)動(dòng)摩阻較小的轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu),在牽引力足夠的情況下,建議優(yōu)先采用撐腳落地接觸滑道的轉(zhuǎn)體方案。
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(責(zé)任審編鄭冰)
Study on Optimization of Weighing Test Method for Continuous Girder Bridge Constructed by Horizontal Rotation Approach
SU Jufeng1,LI Lei2,HUANG Jian2,REN Xiang3
(1.National Engineering Laboratory for Bridge Structure Safety Technology,Chang'an University,Xi'an Shaanxi 710064,China;2.China Railway No.10 Engineering Group Co.,Ltd.,Jinan Shandong 250101,China;3.School of Architecture and Civil Engineering,Xi'an University of Science and Technology,Xi'an Shaanxi 710054,China)
Based on the weighing test of Xinghe super-large bridge on Zhangjiakou-Huhehaote high speed railway,the test method of measuring points arrangement,data processing and the principle of counterweight scheme were examined.T he results show that arranging displacement sensor for measuring horizontal displacement on the side of the ball joint is better than that of vertical displacement measured near the balance brace.It is suggested that the critical load of weighing test can be acquired directly from the force-time curve.T he weighing test method of rotating ball joint has an effect of lubrication to the ball joint,therefore,the number of test should not be too little,every side do the test three times at least is suggested.For the ball joint of continuous beam with low friction,the rotation posture of balance brace landing on the circular track is recommended,and the counterweigh scheme should be calculated according to the requirement of this posture.
Continuous girder;Horizontal rotation construction;W eighing test;Frictional torque;Counterweight scheme
U448.21+5
A
10.3969/j.issn.1003-1995.2016.08.03
1003-1995(2016)08-0014-05
2016-03-01;
2016-05-20
中國(guó)鐵建大橋工程局集團(tuán)有限公司基金(Cr13gk-2013-19);國(guó)家自然科學(xué)基金(51408484);陜西省教育廳科研計(jì)劃(14JK1488)
蘇巨峰(1984— ),男,博士研究生。
任翔(1979— ),男,副教授,博士。