DB61-T 2010-2025 公路橋梁水平轉體施工監(jiān)控技術規(guī)程

CCSP28陜西省地方標準DB61/T2010—2025公路橋梁水平轉體施工監(jiān)控技術規(guī)程Technicalspecificationformonitoringandcontrolofhighwaybridgehorizontalrotationconstruction2025-0418發(fā)布2025-0517實施陜西省市場監(jiān)督管理局發(fā)布DB61/T2010—2025 2規(guī)范性引用文件 4基本規(guī)定 8數據分析與反饋控制 附錄A（規(guī)范性）稱重試驗 附錄B（規(guī)范性）試轉體試驗 DB61/T2010—2025本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件某些內容可能涉及專利。本文件發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由陜西省交通運輸廳提出并歸口。本文件起草單位：長安大學、中鐵第一勘察設計院集團有限公司、陜西路橋集團有限公司、中鐵七局集團第三工程有限公司、中鐵十七局集團第二工程有限公司、中國鐵路西安局集團有限公司、西安市公路工程管理處、柳州歐維姆工程有限公司、西安長大公路工程檢測中心有限公司。本文件主要起草人：程高、鄭繼平、文強、劉永健、李偉、文博華、王永寬、楊武策、馮亞成、劉松亮、盧皓、張華、郝磊磊、陳浩、丁建剛、孫曉剛、張之恒、文科、劉純、何凡、王沛、姚濤、陳勝博、朱其濤、朱廷志、廖金貴、劉書宏、張義碩、周艷霞。本文件首次發(fā)布。聯(lián)系信息如下：單位：長安大學電話址：西安市碑林區(qū)南二環(huán)中段長安大學公路學院DB61/T2010—2025公路橋梁水平轉體施工監(jiān)控技術規(guī)程本文件規(guī)定了橋梁水平轉體施工監(jiān)控的基本規(guī)定、監(jiān)控流程、監(jiān)控計算、施工監(jiān)測、數據分析與反饋控制和監(jiān)控成果的技術要求。本文件適用于公路連續(xù)梁、連續(xù)剛構、斜拉橋等橋梁水平轉體的施工監(jiān)控。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。JTG/T3650-01公路橋梁施工監(jiān)控技術規(guī)程JTGF80/1公路工程質量檢驗評定標準第一冊土建工程3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。水平轉體施工horizontalrotationconstruction將橋體在非設計軸線位置制作（現澆或拼接）成形后在水平面內進行旋轉就位施工。中心支撐轉體centralsupportconstruction轉鉸承擔轉體全部重量，輔助支撐不受力。中心與輔助支撐組合轉體centralandauxiliarysupportconstruction轉鉸和輔助支撐共同承擔轉體重量，輔助支撐參與受力。轉動系統(tǒng)swivelsystem為實現轉體施工而設置的有關支承、牽引和平衡等集成系統(tǒng)。支撐系統(tǒng)bearingsystem能承受轉動體重量，并兼顧平衡等功能設計的裝置總稱，一般可分DB61/T2010—2025牽引系統(tǒng)tractionsystem為轉體施工提供動力牽引的機械設備或裝置總稱。平衡系統(tǒng)balancedsystem為防止轉體結構傾覆而設計的包括撐腳、滑道、砂箱、銷軸等臨時裝置組合。轉體中心軸與旋轉軸的夾角。轉體重心水平面內的偏移距離。4基本規(guī)定4.1橋梁水平轉體施工監(jiān)控內容應包括監(jiān)控計算、施工監(jiān)測和數據分析與反饋控制，監(jiān)控范圍應包括上部結構（塔、梁、拉索）、下部結構（墩、臺）、轉動系統(tǒng)。4.2橋梁水平轉體施工監(jiān)控專項方案應依據施工圖、轉體施工方案等編制。5監(jiān)控流程橋梁水平轉體施工監(jiān)控應按照施工進度分階段實施，基本流程見圖1。DB61/T2010—20256監(jiān)控計算6.1.1監(jiān)控計算應包括轉體結構和轉動系統(tǒng)計算。6.1.2轉體結構計算應包括設計符合性驗算、施工模擬計算、施工跟蹤計算和參數敏感性計算，有關計算流程、要點、內容按照JTG/T3650-01的規(guī)定執(zhí)行。6.1.3轉動系統(tǒng)計算包括支承系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)的計算，并按照稱重配重、試轉和正式轉體分階段復核驗算。6.1.4對于曲線、變寬、不等跨等易出現不平衡受力情況的上部結構應計算施工過程縱橋向和橫橋向不平衡力（矩）、形變及抗傾覆穩(wěn)定性。6.2支承系統(tǒng)6.2.1支承系統(tǒng)計算內容應包括轉鉸接觸面壓應力、中心定位銷軸剪應力、壓縮變形量等。6.2.2轉鉸接觸面壓應力按照式（1）計算。σ——轉鉸豎向正應力（MPaG——轉鉸承受重量（Nj——轉鉸支承半徑（mm見圖2；z——軸套半徑（mm見圖2；[σ]——轉鉸接觸面的壓應力設計值（MPa）。552圖2轉鉸參數示意圖6.2.3中心定位銷軸剪應力按照式（2）計算。τ——銷軸剪應力（MPaQ——銷軸承受總剪力（NA——銷軸截面面積（mm2DB61/T2010—2025[τ]——定位銷軸的剪應力設計值（MPa）。6.2.4轉鉸壓縮量可通過荷載試驗、建模計算等方法估算。6.3牽引系統(tǒng)6.3.1可采用鋼鉸線作為牽引索，中心支撐轉體的總牽引力按照式（3）計算。TT——總牽引力（kNG——轉鉸承受重量（kNj——轉鉸支承半徑（mDq——牽引力偶臂長（mf——轉鉸摩阻系數，可通過試驗確定；無試驗數據時，按照設計要求取值；[T]——牽引力設計值。6.3.2中心與輔助支撐組合轉體的總牽引力按照式（4）估算。T T——總牽引力（kNG1——轉鉸承受重量（kN按轉鉸承重比例取值；G2——輔助支撐承受重量（kN按輔助支撐承重比例取值；j——轉較支承半徑（mR,——輔助支承半徑（mDq——牽引力偶臂（mf——轉鉸摩阻系數，可通過試驗確定；無試驗數據時，按照設計要求取值；f,——輔助支撐與滑道摩阻系數，可通過試驗確定；無試驗數據時，按照設計要求取值；6.4平衡系統(tǒng)6.4.1轉體抗傾覆穩(wěn)定系數按照式（5）計算。K0——抗傾覆穩(wěn)定系數；[K0]——靜止狀態(tài)取1.5，轉動狀態(tài)取1.3。DB61/T2010—20256.4.2中心與輔助支撐組合轉體，撐腳所受到的豎向力和水平力可分別按照式（6）和式（7）計算。NcNc——撐腳所受的豎向力（kNG——轉體總重量（kNe——偏心距（mM0——風力等荷載產生的傾覆力矩之和（kN?mR,——輔助支承半徑（m[Nc]——撐腳豎向承載力設計值（kNFc=f’Nc≤[Fc](7)Fc——撐腳所受的水平力（kNf,——撐腳與滑道摩阻系數，可通過試驗確定；無試驗數據時，按照設計要求取值；Nc——撐腳所受的豎向力（kN-G腳腳Nc圖3撐腳受力示意圖6.5復核驗算6.5.1轉前稱重與配重6.5.1.1根據稱重試驗結果，參照附錄A計算轉體不平衡力矩、初始偏心距、摩阻力矩及轉動系統(tǒng)靜摩阻系數。6.5.1.2配重計算與支撐系統(tǒng)有關，取決于預設偏心距大小，配重量計算可按照式（8）計算。W）；G——轉體總重量（kN0——預設偏心距（mmDB61/T2010—2025l——體系配重合力中心距離球鉸中心的水平距離（mm）。6.5.1.3測力支座作為支撐結構時，可按照式（9）、式（10）計算轉體初始重心的平面坐標。XGF1——1號位置處支反力，取豎直向上為正方向（kN）,F2、F3、F4同；X1L——1號位置X坐標（mX2L、X3L、X4L同；XG——初始重心的X坐標（m）。F1——1號位置處支反力，取豎直向上為正方向（kN）,F2、F3、F4同；Y1L——1號位置Y坐標（mY2L、Y3L、Y4L同；YG——初始重心的Y坐標（m）。圖4初始重心平面坐標示意圖6.5.1.4測力支座作為支撐結構時，可按照式（11）計算轉體初始重心的豎向坐標。ZGZG——重心豎向坐標（m）；V——重心至轉體結構中心線的水平距離（m）；L——測力支座的半徑（m）；DB61/T2010—2025圖5初始重心豎向坐標計算示意圖6.5.2試轉6.5.2.1試轉體試驗應獲取牽引力（矩）、轉體速度（角速度、線速度）、轉動弧長、轉動系統(tǒng)動摩阻系數，點動的轉動弧長、轉動角度等參數，測試方法按照附錄B進行。6.5.2.2根據試轉體試驗結果確定正式轉體所需的最大牽引力（矩），連續(xù)轉動弧長與轉動線速度的對應關系，點動轉動弧長與轉動角度、轉動時長的對應關系。6.5.3正式轉動6.5.3.1正式轉動前應根據轉體時長，確定轉體各階段合理的轉體角度（線速度）、轉動弧長。6.5.3.2正式轉體過程跟蹤計算應根據實測數據、數據分析、反饋控制等更新參數值，確定轉體各階段控制目標。6.5.3.3轉動過程中偏心距按照式（12）計算。H——轉體重心距轉鉸形心的豎向距離（m）；e——偏心距（m見圖6；θ——轉體傾角(°),見圖6。圖6轉體立面偏心距示意DB61/T2010—20256.5.3.4中心支撐轉體的偏心距限值可按照式（13）計算。e1——第一類傾覆偏心距限值（mR,——輔助支承半徑（m[Nc]——撐腳豎向承載力設計值（kNiiGNc]li圖7撐腳失效模式6.5.3.5球鉸類中心和輔助組合支撐轉體的偏心距限值可按式（14）計算。2——第二類傾覆偏心距限值（m）；F——豎向壓力（kN），取為轉體總重量G；f——球鉸靜摩阻系數；R——球鉸球面半徑（m）；G——轉體總重量（kN）。6.5.3.6平鉸類中心和輔助組合支撐轉體的偏心距限值可按照式（15）計算。(15)2——第二類傾覆偏心距限值（m）；d——上轉盤橫截面內接圓直徑（m）。DB61/T2010—2025G圖8中心支撐失效模式7施工監(jiān)測7.1.1公路連續(xù)梁、連續(xù)剛構橋和斜拉橋的上部結構（塔、梁、拉索）、下部結構（墩、臺）施工監(jiān)測參數、監(jiān)測斷面、測點布置、監(jiān)測頻率、監(jiān)測儀器及元件應按照JTG/T3650-01的規(guī)定執(zhí)行。7.1.2轉體施工監(jiān)測應包括環(huán)境、支撐系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、幾何形態(tài)、結構受力等有關參數，并滿足轉動過程對環(huán)境狀態(tài)、轉動狀態(tài)、位姿狀態(tài)、受力狀態(tài)等評估要求。7.2監(jiān)測參數7.2.1環(huán)境監(jiān)測參數應包括風速、風向、溫度和濕度。7.2.2支撐系統(tǒng)監(jiān)測參數應包括撐腳與滑道間隙、轉盤應力，輔助支撐參與受力時可監(jiān)測其應力。7.2.3牽引系統(tǒng)監(jiān)測參數應包括牽引力、牽引長度、牽引速度。7.2.4位姿狀態(tài)監(jiān)測參數應包括轉體傾角、轉體角度、轉體角速度、梁體懸臂端相對高程差、梁體軸線、墩塔豎直度。7.2.5轉體角速度超過0.02rad/min、懸臂長度超過80m應監(jiān)測主梁離心力、慣性力，墩高超過20m時還應監(jiān)測主墩扭矩。7.3測點布置7.3.1環(huán)境風速、風向、溫度及濕度測點應結合現場實際情況布置。7.3.2其他測點布置可參照如下圖示：a)支撐系統(tǒng)測點布置見示意圖9；b)牽引系統(tǒng)測點布置見示意圖10；c)幾何形態(tài)測點布置見示意圖11~圖12；d)結構受力測點布置見示意圖13~圖14。DB61/T2010—2025圖9支撐系統(tǒng)DB61/T2010—2025圖11連續(xù)梁和連續(xù)剛構橋DB61/T2010—2025圖13連續(xù)梁和連續(xù)剛構橋DB61/T2010—20257.4監(jiān)測頻率7.4.1環(huán)境參數宜采用智能化方法實時動態(tài)監(jiān)測。7.4.2支撐系統(tǒng)監(jiān)測頻率應不低于下列要求：a)撐腳與滑道間隙在拆除砂箱及輔助支撐前后各進行1次測試。輔助支撐拆除后至正式轉體前每隔24h進行1次測試；b)轉盤應力在每3節(jié)~5節(jié)段主梁施工完成后進行1次測試，并在拆除砂箱及輔助支撐前后各進行1次測試。輔助支撐拆除后至正式轉體前每隔24h進行1次測試；c)輔助支撐應力根據參與受力變化情況進行測試。7.4.3牽引系統(tǒng)監(jiān)測頻率應不低于下列要求：a)牽引力、牽引長度、牽引速度應保持同步監(jiān)測；b)試轉階段牽引力、牽引長度、牽引速度監(jiān)測頻率應滿足試轉體試驗要求；c)正式轉體階段牽引力、牽引長度、牽引速度應實時動態(tài)監(jiān)測。7.4.4幾何形態(tài)監(jiān)測頻率應不低于下列要求：a)正式轉體時轉體傾角、轉動角度、轉體角速度應保持同步監(jiān)測；b)正式轉體時轉體傾角應實時動態(tài)監(jiān)測，轉動角度、轉體角速度每隔1min或轉盤刻度每轉動1度監(jiān)測1次。旋轉距設計軸線位置附近每次點動監(jiān)測1次轉動角度；c)梁體懸臂端相對高程差、梁體軸線、墩塔豎直度在砂箱及輔助支撐拆除前后、試轉前后、正式轉體前后、配重解除和位姿狀態(tài)糾偏前后各進行1次測試；d)結構受力監(jiān)測頻率應與其它監(jiān)測參數同步監(jiān)測。7.5監(jiān)測儀器及元件7.5.1監(jiān)測儀器的選擇配備應根據橋址處氣候環(huán)境條件、橋梁結構特點、規(guī)模及經濟性等要求綜合選定，儀器的配備數量應滿足現場使用要求。DB61/T2010—20257.5.2監(jiān)測儀器及元件宜配合相適應的數據采集系統(tǒng)進行參數監(jiān)測與數據同步，技術要求見表1。表1監(jiān)測儀器及元件技術要求123456789118數據分析與反饋控制8.1一般規(guī)定8.1.1數據分析應識別轉體橋梁的外部環(huán)境條件、牽引狀態(tài)、支撐狀態(tài)、位姿狀態(tài)、速度狀態(tài)和受力狀態(tài)，便于動態(tài)評估轉體的安全性、穩(wěn)定性和準確性。8.1.2數據分析結果應及時反饋給監(jiān)控總指揮，以監(jiān)控指令形式實施控制，監(jiān)控指令經確認后由監(jiān)控總指揮傳達給轉體施工作業(yè)班組。8.1.3宜引入數字孿生、可視化平臺等新技術，動態(tài)分析轉體狀態(tài)并采用預測模型動態(tài)控制牽引和平衡系統(tǒng)。8.2數據分析8.2.1正式轉動過程監(jiān)測數據按照外部環(huán)境、支撐系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、幾何形態(tài)、結構受力的路徑作用于轉體系統(tǒng)，見圖15。DB61/T2010—2025圖15監(jiān)測數據的傳遞路徑8.2.2環(huán)境狀態(tài)、牽引狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)、位姿狀態(tài)、速度狀態(tài)和受力狀態(tài)可分別采用風速、牽引力、轉體傾角、轉動角度、角速度、主梁懸臂根部應力監(jiān)測數據進行分析評價。8.3狀態(tài)識別8.3.1轉前拆除砂箱等輔助支撐后，轉體將自然回落，應根據撐腳與滑道間隙、梁體懸臂端相對高程差、梁體軸線、墩塔豎直度等監(jiān)測數據綜合分析，并判斷支撐狀態(tài)和平衡狀態(tài)。8.3.2轉前稱重和配重完成后，應根據實測偏心距再次評估支撐狀態(tài)和平衡狀態(tài)，并作為正式轉體的初始狀態(tài)。8.3.3轉動過程外部環(huán)境風速應不大于10.8m/s（6級），且符合設計要求。8.3.4轉體狀態(tài)可劃分為正常、臨界、超限狀態(tài)，其閾值見表2。表2轉動狀態(tài)評估超限（單調增長）DB61/T2010—20258.4反饋控制8.4.1試轉時若出現牽引系統(tǒng)牽引能力不足，可采取降低摩阻系數相關措施或啟動助推反力，并再次試轉，確保牽引狀態(tài)正常后方可進行正式轉體。8.4.2正式轉體過程中轉動狀態(tài)進入臨界或超限狀態(tài)，應及時反饋并采取控制措施，如改變牽引力、牽引長度、牽引速度、撐腳與滑道間隙、撐腳與滑道間反饋控制流程見圖16。8.4.3轉動體臨近設計位置時，應按照豎直度、軸線、橋面高程的順序交替調整位姿狀態(tài)并及時鎖定。9監(jiān)控成果9.1橋梁水平轉體施工監(jiān)控成果除應包括監(jiān)控專項方案、稱重配重試驗報告、試轉體試驗報告外，還應滿足JTG/T3650-01的規(guī)定要求，并納入施工工序管理，歸入橋梁技術檔案。9.2轉體監(jiān)控專項方案應包括轉動系統(tǒng)概況、監(jiān)控依據與目標、工作內容、監(jiān)測實施、控制方法、人員及設備安排等內容。9.3轉體監(jiān)控總報告應包括轉前監(jiān)測數據記錄與分析報告、轉前稱重與配重報告、試轉報告、正式轉體報告、轉體后監(jiān)測數據記錄與分析報告等內容。DB61/T2010—2025DB61/T2010—2025稱重試驗A.1一般規(guī)定A.1.1轉體前宜進行轉動體縱、橫向稱重試驗，測試轉動體部分的不平衡力矩，偏心距，摩阻力矩及靜摩阻系數，并根據稱重試驗結果進行平衡配重。A.1.2稱重試驗應包括以下試驗內容：a)轉動體的縱、橫橋向不平衡力矩；b)轉動體的縱、橫向偏心距；c)轉體球鉸的摩阻力矩及靜摩阻系數；d)制定轉體的縱橫向配重方案。A.2試驗方法A.2.1稱重試驗測試儀器主要有千斤頂、力傳感器、位移傳感器等，根據頂落梁系統(tǒng)至少應配備壓力傳感器2套，位移傳感器4套，布置于縱、橫向撐腳處，測試數據互相校核，測試時，千斤頂沿橋梁縱、橫向中心線關于球鉸中心對稱布置，位移測點關于過球鉸中心的縱、橫向線對稱布置，具體傳感器布置方法見圖A.?。DB61/T2010—2025圖A.1稱重試驗傳感器布置A.2.2采用球鉸轉動測試不平衡力矩，梁體平衡表現形式應符合下列規(guī)定：a)球鉸摩阻力矩MZ大于轉體結構的不平衡力矩MG時,轉體結構不發(fā)生繞球鉸的剛體轉動體系平衡由球鉸摩阻力矩MZ保持；b)球鉸摩阻力矩MZ小于轉體結構的不平衡力矩MG時，如果沒有其他支撐，轉體結構將發(fā)生繞球鉸的轉動，直到撐腳參與工作，此時，體系的平衡由球鉸摩阻力矩MZ轉動體不平衡力矩MG和撐腳對球心的矩來保持。A.2.3稱重試驗球鉸摩阻力矩MZ和轉動體不平衡力矩MG應按照以下方法確定：a)球鉸摩阻力矩MZ大于轉體結構的不平衡力矩MG時，支架拆除后，轉動體部分在自身的不平衡力矩作用下不應發(fā)生轉動。進行不平衡稱重試驗，分別從轉動體兩側支點頂梁，使轉動體在沿梁軸線的堅平面內發(fā)生逆時針，順時針方向微小轉動（圖A.2），并記錄轉動過程中傳感器示值和百分表讀數，轉動體不平衡力矩MG按照式（A.1）計算，球鉸摩阻力矩MZ按照式（A.2）計算；MG——轉動體不平衡力矩（kN?mP1、P2——梁體發(fā)生微小轉動時兩側的支點反力（kN2——兩側支點力臂（m）。MZ——球鉸摩阻力矩（kN?m）；P1、P2——梁體發(fā)生微小轉動時兩側的支點反力（kN）；2——兩側支點力臂（m）。DB61/T2010—2025圖A.2球鉸摩阻力矩大于轉體不平衡力矩頂升示意圖b)球鉸摩阻力矩MZ小于轉體結構的不平衡力矩MG時，支架拆除后，轉動體部分在自身的不平衡力矩作用下發(fā)生轉動。進行不平衡稱重試驗，假定轉動體1側支點落頂，使轉動體在沿梁軸線的堅平面內發(fā)生順時針方向微小轉動，同時2側支反力為零；之后1側支點升頂，發(fā)生逆時針方向微小轉動，同時2側支反力為零（圖A.3）。記錄轉動過程中傳感器示值和百分表讀數，轉動體不平衡力矩MG按照式（A.3）計算,球鉸摩阻力矩MZ按照式（A.4）計算;MG=(P升+P落)L1/2(升、P落——梁體1側落頂、升頂時的支點反力（kN）。P升、P落——梁體1側落頂、升頂時的支點反力（kN）。圖A.3球鉸摩阻力矩小于轉體不平衡力矩頂升示意圖DB61/T2010—2025A.2.4稱重試驗時，球鉸在沿梁軸線的豎平面內發(fā)生微小轉動。摩阻力矩為球鉸摩阻面上所有微面積的摩阻力對球鉸豎轉軸線力矩的綜合，根據球鉸幾何關系，球鉸靜摩阻系數按照式（A.5）計算，轉動體偏心距按照式（A.6）計算。μ0——球鉸靜摩阻系數；MZ——球鉸摩阻力矩（kN?m）；α——球鉸參數(°);R——球鉸半徑（m）；G——轉體總重量（kN）。MG——轉動體不平衡力矩（kN?mG——轉體總重量（kNDB61/T2010—2025試轉體試驗B.1一般規(guī)定試轉體試驗是正式轉體的一項重要準備工作。通過試轉體工作測試檢驗牽引系統(tǒng)是否正常可用，明確轉體啟動牽引力、轉動牽引力，測試轉體速度與設計值是否吻合；確定轉動體系的點動速度參數，為確保轉體準確順利就位做好準備。B.2