1103大型半圆体构件转体施工计算及模拟.doc

中国港湾建设 2011 年 6 月 Jun.，2011 第 3 期 总第 174 期 Total 174，N o.3 China Harbour Engineering 大型半圆体构件转体施工计算及模拟 李振国 （中交一航局第二工程有限公司，山东 青岛 266071） 摘 要：威海市金线顶护岸改造工程半圆体构件采用竖向预制空中转体施工，文章提出两点起吊旋转方案并进行相 关计算和模拟，保证了新工艺的成功实施和安全应用 。 关键词：大型半圆体；转体施工；新工艺 中图分类号：TU 756.49 文献标志码：A 文章编号：1003-3688（2011）03-0059-03 Calculation and Simulation of Large Semi-circular Block Rotation Construction LI Zhen-guo （No.2 Engineering Co.，Ltd. of CCCC First Harbor Engineering Co.，Ltd.，Qingdao，Shandong 266071，China） Abstract：The rotation construction technique oflarge sem i-circularblock which is concreted in verticalposition is adopted in W eihaiJinxianding revetm entrebuilding work.This paper proposes the rotation m ethod with two lifting holes on the block and m akes its calculation to ensure the successfulconstruction and safety application. Key words：large sem i-circularblock；rotation construction；new technique 威海市金线顶护岸改造工程采用大型钢筋混凝土半圆 动点，吊孔位于半圆体重心位置，半圆体起吊后处于自平 体结构。半圆体长 17.335 m，宽 4.6 m，高 7.2 m，拱外墙 衡状态，容易实现转动，且吊孔埋设数量少，两吊点受力 半径 7.2 m，半圆体重心位置距底板底面 2.61 m，单个构 均匀。经过多方案比选论证，最终施工项目部采纳了“半 件重 260 t，共 44 个，采用 300 t 双钩起重船吊装出运。作 圆体构件竖向预制两点起吊空中转体”的施工方案，并且 为威海市景观工程，为保证半圆体预制的表观质量和便于 实现了两点控制进行半圆体安装 。 施工，施工项目部提出并成功应用了半圆体构件竖向预制 大型半圆体构件直接起吊翻转尚无国内应用实例。作 再转体 90°扶正的工艺 为首次应用，为保证新工艺的实施，保证在转体过程中半 。 1 转体工艺的优化 圆体不出现破坏，需要对半圆体在起吊翻转过程中的受力 施工项目部提出的原半圆体扶正工艺方案是在半圆体 状态进行计算 。 上拱璧上设 4 个不对称吊点，半圆体竖直时重心至支撑点 2 半圆体转体过程中的受力计算及模拟 连线角度为 41.4°，扶正时以地面为支点，通过双钩吊力变 半圆体在转体过程中受力是动态变化的。经分析可以 化使半圆体重心通过支持点后扶正。在扶正过程中，起重 确定，由于构造特点，半圆体在起吊瞬间的受力状态优于 船吊钩吊力左钩接应吊力在 0~140 t 之间变化，右钩扶正 翻转后瞬间的受力状态，在此过程中半圆体内应力状态随 吊力在 115~15 t 之间变化。该扶正方案半圆体在翻转过程 着旋转角度的变化不断变化，翻转后呈水平吊运状态时是 中受力非常复杂，且以地面为支点，若起吊力控制不好， 最不利状态。半圆体转动时产生的惯性力，与旋转角速度 支撑点受力过大易造成半圆体底板边角破坏 和转动半径有关，由于转动点位置位于构件的重心处，可 。 在方案论证阶段，笔者提出在半圆体重心高度位置拱 不考虑旋转时产生的动力系数，仅需以半圆体转体后水平 璧上每侧只设 1 个吊点，共设 2 个吊点，半圆体起吊离开 吊运状态作为最不利工况，将半圆体结构受力计算简化为 地面后直接旋转的方案。两点旋转的优势在于：吊孔即转 静力分析问题，计算吊孔抗冲切承载力和混凝土局部承压 承载力 。 收稿日期：2010-11-14 修回日期：2011-02-05 解析法计算参数 作者简介：李振国 （1955 ），男，山东莱州人，硕士，高级工程师， — 半圆体构件单重 260 t，考虑预制可能造成的重量偏 主要从事港口工程施工及管理工作 。  ·60· 中国港湾建设 2011 年第