1、2.5萬噸級雙柱斜拉橋平轉體系研究與應用,一. 小組簡介,第一部分 工程概況,二. 選擇課題,山東省鄒城市上跨鐵路立交橋主橋為2x110斜拉橋，項目組上次QC活動中開創性的完成了橋梁方案選型工作，確定采用如下圖所示的雙柱斜拉橋橋型，同時確定了雙柱斜拉橋采用轉體方式跨越鐵路局站場。此后，該橋進入了深度的技術論證及施工圖階段。由于該橋在轉體施工領域具有獨創性，同時其轉體重量等多項指標均有突破，因此，需要對本項目雙柱斜拉橋轉體方式方法進行深入研究。,（一）選題背景1設計任務的需要,二. 選擇課題,（二）選題背景2橋梁發展的需要,已建成部分轉體施工斜拉橋列表,近年來，斜拉橋由于其跨越能力大、橋型美觀在

2、轉體施工中也逐漸得到應用。目前，采用轉體施工方法的斜拉橋橋型只有單塔柱斜拉橋一種。結構形式單一，近年來，隨著老百姓對橋梁審美水平的提高，可以預見，非單柱形式的斜拉橋設計項目今后將會逐漸增多。,二. 選擇課題,（二）選題背景2橋梁發展的需要,黑龍江省 綏芬河斜拉橋,北京石景山 南站斜拉橋,北京跨風沙鐵路斜拉橋,鄭州解放路 跨鐵 斜拉橋,二. 選擇課題,（三）確定課題,針對目前在轉體施工領域中沒有單柱斜拉橋實施的現狀，尤其是解決當前面臨的鄒城斜拉橋設計任務，經過我們小組的反復調查研究并充分討論，一致認為我們必須完成雙柱斜拉橋轉體這一創新任務，同時以轉體重量2.5萬噸為設計目標。所以我們小組以確定本

3、次QC活動課題為：,2.5萬噸級雙柱斜拉橋平轉體系研究與應用,三. 設定目標,研究適合于鄒城上跨鐵路項目主橋方案的雙柱斜拉橋轉動受力體系，使得該斜拉橋順利轉體。,（一）設定目標,即使目標困難重重，需要創新突破，有大量的優化分析工作。我們的理由在于,三. 設定目標,（二）目標可行性分析,第三部分 通風系統優化設計,根據設定目標，QC小組制定了詳細的計劃實施表，要求全組成員按計劃時間進行活動。(虛線表示計劃完成時間，下方實線表示實際完成時間。),三. 設定目標,（三）制定活動計劃,四.提出方案并確定最佳方案,針對本設計方案的斜拉橋雙柱轉體體系，小組成員運用頭腦風暴法充分討論，提出了不同的想法和意見

4、。下圖為方案親和圖。,（一）提出方案,由方案親和圖可以總結出，本橋型的轉體方案有三種。分別是,一塔繞著另一塔轉,一塔以鋼棒為軸，另一塔用不銹鋼板,一塔以鋼棒為軸，另一塔底墊四氟滑板,大半徑單滑道支撐體系,兩塔柱連接中部以鋼棒軸心,兩塔底設滑道,中心為軸，磨盤方式,環道支撐體系,兩塔柱連接中部設平面鉸,兩塔柱連接中部設球面鉸,中心為軸也為支撐面,中心支撐體系,雙柱轉體方案親和圖,四.提出方案并確定最佳方案,（一）提出方案,三種方案的優劣到底如何，如何評判選擇，小組成員再次運用頭腦風暴法，最終歸納了評價轉體的指標，小組成員繪制了評判指標系統圖,承臺,中心 轉軸,支撐 滑動面,承臺,支撐 滑動面,承

5、臺,支撐 滑動面,中心 轉軸,支撐 滑動面,中心 轉軸,方案一 大半徑環道支撐體系,方案二 小半徑環道支撐體系,方案三 磨心支撐體系,四.提出方案并確定最佳方案,（二）方案評判,雙柱斜拉橋方案選擇評價指標,現場的可控性,施工的難易性,轉動的穩定性,轉動的時間性,方案的經濟性,雙柱斜拉橋轉體方案評價系統圖,四.提出方案并確定最佳方案,根據評價指標，小組成員繪制了各方案評判表，通過打分的方式評判各方案的優劣性，最終方案三由于其良好的可操控性，易于施工，轉體穩定，轉動時間短及造價較低等優勢被確定為最佳方案。,（三）確定最佳方案,四.提出方案并確定最佳方案,根據選擇的最佳方案，小組成員分工協作，細化了

6、轉動體系及與之相關的上下部轉盤的構造。細化的主要項目及相應尺寸見下表。為最佳方案。,（四）方案細化,五.制定對策表,根據最佳方案，小組首先繪制了關鍵部位分析流程圖：,雙柱斜拉橋轉體關鍵部位分析流程圖,雙塔斜拉橋轉體關鍵部位受力分析,轉體設施分析,上轉盤分析,下轉盤分析,牛腿局部分析,塔座局部分析,牽引分析,防傾措施,接觸面 分析,承臺局部分析,成橋運營,轉體穩定性,施工階段,五.制定對策表,雙柱斜拉橋轉體關鍵部位分項分析列表,五.制定對策表,下轉盤分析有限元模型,五.制定對策表,上轉盤分析有限元模型,五.制定對策表,全橋混合有限元模型,五.制定對策表,動力分析有限元模型,五.制定對策表,抗分分

7、析“魚骨”模型,五.制定對策表,四氟滑片壓應力偏大。 撐腳受力偏大。 上轉盤塔柱交界處混凝土應力偏大。 下轉盤在施工過程中變形超過預期值。,1,2,3,4,經過嚴格計算分析，得到有部分力學指標超過許可值,QC小組根據對結構局部進行了加強。 加強措施主要有： 1、減小四氟滑板間距，增加四氟滑片數量； 2、增加撐腳直徑； 3、增加上轉盤預應力鋼筋數量，并增加牛腿預應力鋼筋； 4、增加混凝土承臺厚度。,六.實施對策,七.效果檢查,1、通過采取以上具體措施的實施，小組人員調整了模型，再次進行計算，計算結果表明以上問題得到解決。該橋在施工階段、轉體、成橋階段各項力學行為均滿足要求。,2、根據選定的最終轉體方案及構造細節。設計小組優質完成了本項目主橋施工圖設計。,以下圖片，為本方案實施的主要構件在現場的實物圖,七.效果檢查,下 轉 盤 施 工,七.效果檢查,四氟滑片安裝,七.效果檢查,上轉盤安裝,七.效果檢查,預應力安裝,七.效果檢查,轉體現場,七.效果檢查,七.