【word】+转体斜拉桥转体体系施工技术与造价分析试卷教案

转体斜拉桥转体体系施工技术与造价分析 铁路工程造价管理？25?

转体斜拉桥转体体系施工技术与造价分析 张文才

（中铁大桥局集团第一工程有限公司,河南郑州450053)

摘要：斜拉桥转体施工主要是针对特殊区域，当采用一般施工方法无 法实现时而采用的一种施工方法.此

文介绍了转体斜拉桥转体体系的工作原理，施工组织,施工方法和控 制措施，分析确定了转体体系的

施工定额,以期为同类工程提供工程造价的参考依据. 关键词：斜拉桥;转体体系;施工技术;造价分析 中图分类号：U448.27;U721文献标识码:A文章编 号:1007—9890（2010)06—0025—04

AnalysisonkeytechniquesandconstructioncostofCable-—StayedBridge Abstract：TheCable-StayedBridgeswiveltechnologyismainlyspreadinth especialarea,isalwaysusedinthe

timewhenusinggeneralconstructionmethodcannotachievesuccess。Thispa perintroducedtheworking

principle,constructionorganization，methodsandcontrolmeasuresintheCa ble-StayedBridgeswivel

system，andanalyzeditsprojectquota，SOastoprovidesomereferencestosimi

larprojeetsfortheircon- structioncostcontro1。

StayedBridge，Swivelsystem；Constructiontechnolog KeyWords：Cable— y；Costanalysis 0引言

郑州中心区铁路跨线桥位于郑州火车站北枢 纽,先后跨越京广和陇海客运线，郑州车辆段，京广 和陇海货运线，交通十分繁忙。为避免施工造成长 时间封锁铁道线或频繁干扰铁路正常运营,最大限 度地减少铁路运输部门的经济损失,设计单位经过 多方案比较，最终确定采用塔梁固结转体施工方案， 从而减少了列车行车安全隐患,也大大降低了施工 安全风险。转体斜拉桥的现浇箱梁,主塔，斜拉索施 工技术已十分成熟，本文不作论述.现就转体斜拉 桥转体体系部分的施工方法和控制措施及相关定额 予以介绍和分析. 1工程概况 1.1桥梁结构

郑州中心区铁路跨线转体斜拉桥主桥部分为双 塔单索面三跨预应力混凝土斜拉桥，其孔跨布置为 （106+248+106）m，主梁标准断面采用单箱三室斜 腹板式扁平状预应力混凝土箱梁,边室为三角形，标 准段主梁顶板宽度为33m,中心梁高为3.49m,底 宽为7m，主梁采用C55混凝土.桥下净空大于

8.5m.主桥墩为矩形花瓶状,主塔为实心H型钢 筋混凝土结构,梁面以上塔高为64。45m，主塔与主 梁0号块固结,每塔设15对斜拉索,斜拉索按扇形 布置，索塔上拉索交错锚固。西侧主桥采用挂篮施 工跨越铁路货运线，东侧主桥墩身和承台接合处设 平转构造球铰，主梁转体长度120m，转体重量约 171000kN，转体完毕后用混凝土将球铰封闭。转 体斜拉桥立面布置见图1。 1。2转体体系

转体斜拉桥转体体系的球铰设在3号主墩承台 顶中心,转体的构件主要包括上转盘,墩身,支座及 垫石,墩梁临时固结，主体箱梁转体段（60。5m+ 59.5m),主塔，六对斜拉索,一只施工挂篮，配重及 其他荷载。牵引系统包括牵引索，助拉牵引索以及 相应的千斤顶反力座。牵引索的固定端锚固在上转 盘内；助拉牵引索固定端锚固在上转盘撑脚内;承台 上设有千斤顶反力座和牵引反力座（见图2），牵引 反力座用于转体结构的启动和转动，千斤顶反力座 用于转体的启动，止动，姿态微调等. 转体斜拉桥转体体系上转盘为三向预应力结 ？

26？铁路工程造价管理2010年11月

构，四周共设置八对撑脚，每对撑脚由2个~b900mm ×22nlm的钢管组焊接构成,钢管内填C50微膨胀

混凝土,在转体过程中主要起旁承作用并可防止倾 覆。八对撑脚中心线的直径为11.2m,撑脚底离滑 道顶距离为26mm.上转盘与承台之间设置球铰， 球铰的半径为8111.球铰由上下2块40mm厚钢板 组成，上球铰为凸面,下球铰为凹面,通过承台内钢 骨架固定在下转盘的顶面上.球铰中心设～b300 mnq×16mm的钢套管,中心轴为~b240mm实心轴, 起转动体的轴心作用(球铰示意见图3,平转体系示 意图4）.下球铰上镶嵌四氟乙烯滑片,上下球铰间 填充约10mm厚黄油四氟粉。

撂…蓁1f3600：//////，。.%7000///l24800///’////////////l， ，,,,，,,,,,，,,，，，，…,，,,，//，l 蕾_田货运铁路检修车厍客云铁l骼？ 图1转体斜拉桥立面布置（单位：nllT1） 图2下转盘与助推反力座示意 限位装置《三三一一主引反力座，l， 一— 』，[二 , . 一 反 y— 力

ff— 座 ~ f 续 斤

图3球铰示意 图4平转体系示意 2转体施工方案

转体体系在现浇上转盘时要先预埋牵引索钢绞 线P型锚具，其中牵引索锚固端埋入转盘4。0m以 上,并圆顺地缠绕在转盘上，牵引索采用15～15.2 的钢绞线,牵引千斤顶采用TXL一250型连续平转 千斤顶。转体时，牵引千斤顶固定在牵引反力座上 加载;助拉索锚固端预埋在撑脚内,撑脚预先穿孔， 索

助拉索采用11615。2的钢绞线,助拉千斤顶采用TX 一

250型平转千斤顶，并固定于反力座上。在平转 时,要先后克服球铰静摩阻扭矩和动摩阻扭矩，静摩 阻扭矩由助拉千斤顶和牵引千斤顶的合力扭矩克 服，动摩阻扭矩由牵引千斤顶的牵引力扭矩克服. 施工时,首先启动2个助拉千斤顶分级加载至一定 拉力，然后启动牵引千斤顶分级加载,直至转体结构

启动，此时助拉千斤顶拉力自动失效,由牵引千斤顶

第25卷第6期张文才：转体斜拉桥转体体系施工技术与造价分析？27？ 完成结构的转体.转动应连续，并全程跟踪观测梁 体线性与应力，控制最大线速度,并精确合龙，制动， 微调定位.

转体主要技术参数为:设计转体总重量为 171000kN，转体梁段长度为中跨60.5m+边跨 59.5rn,平转角度为逆时针60.4。，设计平转角速度 为0。016rad/min，相应于上转盘外侧线速度为11。3 cm/min，风速要求为桥梁转体过程的风速应控制在 8m/s以下;在球铰与撑脚共同作用下,横向转动稳 定系数为2.34，纵向转动稳定系数（前倾/后倾)为 12.81/2.32. 3转体前施工准备 3.1技术交底

要针对参与转体的管理人员，作业人员，操作人 员进行全面的技术交底,使各部门人员清楚转体组 织的管理系统,安全防护，机械设备的准备情况,熟 悉转体启动,转体，止动,锁定的每道工序的工作流 程,并掌握应急预案的要点. 3。2转体设备的安装和调试

对转体使用的油表，千斤顶等设备进行标定，布 置连续平转千斤顶动力泵站,助拉千斤顶及转体网 络控制系统,并对每个设备进行综合调试，确保其各

项性能，指标的稳定. 3。3拆除支架及主塔的塔吊

除。在拆除过程中应保留人梯,拉索张拉平台,以便 于转体过程中施工人员上下塔柱和进入塔柱锚固区 进行塔柱观察与监测。

当6对缆索张拉完成后，对现浇箱梁下的满堂 支架进行拆除，支架拆除要分区进行,必须满足设计 要求，最后将主塔的塔吊降至桥面并固定牢固. 3.4挂篮安装和配重

为了减少枢纽线上的作业量,并保证列车的行 车安全,需在转体段跨中安装施工挂篮,并在另一端 施加相应配重,挂篮安装和配重要同步进行,以确保 两端不平衡力矩在设计许可范围内. 3.5转体段静置

转体段满堂支架拆除前要对各观测点进行观测 并作为原始记录，支架拆除完成后静置24h，每2h 对观测点进行一次测量，并记录相应数据，若有异常 情况,应及时向指挥组，专家组汇报,并采取应急措 施进行处理。 3。6转体段称重

斜拉桥的转动体是完全自平衡体系,必须确保 横桥向与纵桥向对转盘中心的力矩平衡,在转体前 要对不平衡力矩,偏心距,摩阻力矩及静摩擦系数进 行测试，如转体不平衡，则采用在梁面配重的方法将

其调整至平衡状态。 3。7测量及监控标志

转体前要在梁体,塔身与转盘上做好相应的线

梁上支架主要是塔柱施工脚手架,要求部分拆型监控点，见表1. 表1箱梁梁体测量观测点汇总 3。8确定牵引索力

静摩擦系数按0。1考虑，动摩擦系数按

0。05考虑。转体平转，先后要克服球铰静,动摩阻 扭矩.静摩阻扭矩由助拉千斤顶和牵引千斤顶的牵 引力扭矩克服，动摩阻扭矩由牵引千斤顶的牵引力 扭矩克服。 4斜拉桥转体 4。1预转体

先启动2个助拉千斤顶分级（100kN）加载至 一

定拉力(800kN)，此拉力所产生扭矩略小于静动 摩阻扭矩差，然后启动平转千斤顶分级加载直至结 构启动.转动后助拉千斤顶自动失效,测定出牵引 索转动拉力,使梁体转动约1.5。,一侧梁端转至铁 ？

28?铁路工程造价管理2010年11月

路限界外停止转动。检查转体结构，牵引平台，地锚 的情况,确认一切正常后，开始正式转体. 4.2正式转体

预转体结束后,根据铁路单位意见,结合列车运 行特点，得到铁路调度命令后方可正式转体。助拉 千斤顶分级加载到设计值，停止加载.启动平转千 斤顶分级加载直至结构启动。平转千斤顶使梁体按 设计速度进行匀速转动。在距转体到位前约1m 时，平转千斤顶由连续作业变更为点动操作,并安装 转体制动装置。 4.3微调精确定位

转体就位后,要对转体梁段进行全面测量检查,并 计算出桥轴线和高程偏差值.根据计算的偏差值，在 桥轴线两侧采用微调千斤顶精确调整梁体整体横桥向 的倾斜；在桥墩里程前后精确调整梁体J顷桥向的倾斜, 调整时以调整梁体线形为主，塔体线形为辅,使梁体两 端与边跨现浇段能够较好的顺接.调整结束后，采用 型钢将上下转盘抄死，并在滑道助拉千斤顶反力座与 上转盘钢管混凝土撑脚之间设双向限位,防止梁体在 外力作用下摆动。至此精确定位完成,整个结构转体 结束,即可把球铰用混凝土封闭. 5施工周期及劳动组织

施工周期见表2,劳动组织见表3. 表2施工周期 6主要机械设备

转体施工主要机具设备见表4。 表4转体施工主要机具设备

7转体体系参考定额

目前国内公路,铁路，市政工程和相关行业还没 有转体体系的相关定额,给转体体系部分的造价分 析带来了诸多不便。通过转体斜拉桥的施工实践, 研究和分析了转体斜拉桥转体体系的参考定额，供 以后类似工程参考使用，见表5。 表5转体体系参考定额

工作内容：球铰,撑脚,滑道的安装；千斤顶反力座,牵引反力座 和撑脚内微膨胀混凝土的拌制,浇筑，振捣,养生;钢筋制,安；钢绞线 切割，张拉:斜拉桥转体定位，调整. 1000t

(下转第31页）

第25卷第6期卢佳：城市轨道交通工程综合节水技术研究？31? 日渐成熟,出水水质优良,投资费用少，运行费用低， 每吨水综合处理成本为1.5元一2。0元；对于有条 件的车站，可考虑引入市政中水.目前北京地铁自 来水用水价格为5。7元/m，而市政中水价格为 1。0m，若再辅以其他节水措施，可使每个地铁 车站节省水费30%以上，且可节约大量水资源。 随着我国经济的发展和城市建设的加快，城市轨 道交通已经成为解决我国城市交通拥堵的最佳措施 之一，北京，上海，广州等多达20多个城市均大力发 展轨道交通，如能将综合节水技术引入地铁系统，不 但能降低地铁的运行成本,更能产生良好的社会效

益,符合我国目前保护环境，节约水资源的时代要求。 参考文献

[1]GB50157—2003,地铁设计规范［S］。

［2]GB50050-95,工业循环冷却水处理设计规范[S]。 [3］GB50335—2002，污水再生利用工程设计规范［s］.

[4］肖锦.城市污水处理及回用技术[M]。北京：化学工业出版社, 4. 2002：1—

[5]周彤。污水回用决策与技术[M]。北京：化学工业出版社，2002。 责任编辑:温馨 收稿日期:2010—08-09

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(上接第28页） 续表5元不在此定额内。

注：定额单位按转体重量;球铰和撑脚为专业生产厂提供的半成 品,单价分别为48530元/t,9600元/t,专业平转技术服务费28万 8结束语

转体法施工不仅要最大限度地避免对营业线路 的干扰,同时也加快了施工进度，保证了施工和大密 度的行车安全，其施工方案效益最佳。通过对转体 斜拉桥转体体系施工组织的简要阐述，分析转体体 系的定额,为转体斜拉桥转体部分的报价,施工及成 本控制提供参考依据.

参考文献

[1]马顺昌，王同民。转体斜拉桥施工[J].公路，2004(03）. ［2]铁建设［2006]129号，铁路工程建设材料基期价格和铁路工程 施工机械台班费用定额『S]. 责任编辑:申玲 收稿日期：2010-08-29 ：信息窗： ，lI?t’’

据《人民铁道》报道2010年11月21日,包西铁路陕西段最后一个控制性工程新九燕山隧道胜利贯

通.新九燕山隧道是包西铁路全线五大控制性工程之一。它的贯通，为全线按期开通扫清了障碍,铺平了道

路。

由西安局建设,中国中铁第一勘察设计院集团有限公司设计，中国铁建二十一局集团施工,中国铁道科

学研究院监理的新九燕山隧道全长9353m，为国家I级双线电气化铁路隧道。其穿越海拔1300m的九燕

山，途经红黏土段,土石结合部和富水区,属于湿陷性黄土和膨胀土特殊岩土,地质环境复杂，施工难度大，掘

进时间长。

铁道部专门成立专家指导组,制订科学的施工方案,化解了一系列建设难题.西安局包西铁路工程指挥

部细化施工安全和工期风险控制措施,根据地质状况，采取弱爆破,短进尺方法,控制对围岩的干扰;采用短

台阶环形开挖留核心土法施工，防控红黏土段安全风险。