新建铁路沪杭甬客运专线上海至杭州段
（88+160+88）m自锚上承式拱桥
转体施工不平衡称重试验方案
北京交通大学土木工程试验中心 中铁十二局集团公司第四工程公司
2010.4
一 项目概况
新建铁路沪杭甬客运专线上海至杭州段跨高速公路特大桥在铁路里程DK59+075.555～DK59+413.555设计为88m+160m+88m自锚上承式拱桥，其中主跨跨越沪杭高速公路主线，沪杭高速公路及沪杭客专轴线夹角为57°，沪杭高速公路净高要求5.5m。
拱肋采用抛物线线形，矢跨比为1/6，边、中跨拱肋跨中截面高4.0m，边、中跨拱肋拱脚处截面高6.0m。主拱截面采用单箱单室箱形截面，顶板宽7.5m，顶、底板及腹板厚度均采用60cm，拱脚处局部加厚。
边拱在主拱端部、拱脚、拱上立柱等处各设相应厚度横隔板。中拱主拱拱脚、拱上立柱、中合龙等处各设相应厚度横隔板。
为减少上部结构施工对行车安全影响，确定采用平衡转体施工技术。根据高速公路管理部门要求，路两侧两个转体结构进行一前一后顺序施工。转体完毕精确就位后立即锁定，然后进行封铰施工,使全桥贯通。每个转体重量约16800吨，球铰半径8米。
转体施工法关键技术问题是转动设备及转动能力,施工过程中结构稳定和强度保证,结构合拢及体系转换。总来看，桥梁转体技术原理相同、转体技术也日渐成熟。然而，对于不同桥梁，必须根据其结构形式、施工过程和场地及环境条件等特点制定出合理可行转体方案，以便确保结构稳定和强度要求，不至于由于转体而影响到结构正常受力或导致不可控制局面。
为此，设计要求在试转前，进行不平衡称重试验，测试转体部分不平衡力矩、偏心矩、摩阻力矩及摩阻系数等参数，实现桥梁转体配重，达到安全施工、平稳转体目。 二 试验目
围绕该桥结构和施工特点，本项目将在转动体不平衡力矩、摩阻系数、转体配重、转体偏心控制等方面开展工作，以保证转体阶段结构安全,为类似转体桥梁设计和施工积累经验和数据，为桥梁运营期间技术管理和技术评估提
供依据。达到进一步完善桥梁水平转体施工方法、提升企业施工技术能力目。 三 试验内容
转体竖向不平衡力矩测试、摩阻系数测试、转体姿态分析、转体平衡配重。 四 试验方案 1、试验方法
沿桥梁轴线竖平面内，由于球铰体系制作安装误差和拱体质量分布差异以及预应力张拉程度差异，导致两侧拱段刚度不同，质量分布不同，从而产生不平衡力矩，使得悬臂段下挠程度不同。为了保证转体过程中，体系平稳转动，要求预先调整体系质量分布，使其质量处于平衡状态。原理如下：
以球铰为矩心，顺、反时针力矩之和为零，使转动体系能平衡转动，当结构本身力矩不能平衡时，需加配重使之平衡。即：
M左一M右= M配
式中：M左—— 左侧悬臂段自重对铰心力矩；
M右—— 右侧悬臂段自重对铰心力矩； M配—— 配重对铰心力矩。
根据实测偏心结果，对于纵向偏心，采用在结构顶面偏心反向位置，距离墩身中心线一定距离悬臂段，堆码加沙袋作为配载纠偏处理法。
要使球铰克服静摩阻力发生微小转动，需要转动力矩应大于等于静摩阻力矩。静摩阻力矩可由下式计算：
Mz?0.98?0?N?R
式中，N 为转体重量，R 为球铰球面半径，μ0 为静摩擦系数。 2 摩阻系数及偏心距
转动体球铰静摩擦系数分析计算称重试验时，转动体球铰在沿梁轴线竖平面内发生逆时针、顺时针方向微小转动，即微小角度竖转。摩阻力矩为摩擦面每个微面积上摩擦力对过球铰中心竖转法线力矩之和(见图1-1)。
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