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1、11.8公里長高速公路第合同段高架橋T梁安裝工程施工方案編 制： 審 核： 批 準(zhǔn)： 版 本 號(hào): ESZAQDGF001 編制單位： 編 制: 審 核： 批 準(zhǔn)： 二XX年X月目 錄一、工程概況4二、預(yù)制T梁安裝施工42.1施工準(zhǔn)備42.2支座安裝52.3 T梁安裝順序52.4架橋機(jī)架設(shè)T梁6架橋機(jī)架梁施工工藝流程圖72.5梁的臨時(shí)固定72.6體系轉(zhuǎn)換82.7質(zhì)量控制8三、T梁安裝基本要求：93.2 T梁安裝前，墩、臺(tái)支座墊板必須穩(wěn)固。93.4兩梁板之間接縫填充材料的規(guī)格和強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。9四、安全保證措施94.1安全制度94.2預(yù)制梁架設(shè)安全措施10五、30米T梁受力計(jì)算書13（六） 2、梁體按30米箱梁75.4噸計(jì)。13二.架橋機(jī)設(shè)計(jì)荷載13（一） .垂直荷載13（二）水平荷載141.風(fēng)荷載142.運(yùn)行慣性力： =1.114三.架橋機(jī)傾覆穩(wěn)定性計(jì)算14（一） 架橋機(jī)縱向穩(wěn)定性計(jì)算14(二) 架橋機(jī)橫向傾覆穩(wěn)定性計(jì)算151. 正常工作狀態(tài)下穩(wěn)定性計(jì)算15風(fēng)荷載P2=CkhA152. 非工作條件下穩(wěn)定性計(jì)算16結(jié)論：架橋機(jī)穩(wěn)定性符合規(guī)范要求16四.結(jié)構(gòu)分析16(一) 荷載取值：16（二） 分析計(jì)算166種工況各支點(diǎn)最大反力（單邊）如下：（單位：噸）19五.架橋機(jī)1號(hào)、2號(hào)車橫梁檢算191. 應(yīng)力計(jì)算20（2）局部穩(wěn)定性計(jì)算20六.架橋機(jī)0號(hào)立柱橫梁計(jì)算211. 設(shè)計(jì)說明和基本依據(jù)3、212. 立柱橫梁承載力檢算21（1）應(yīng)力檢算21（2）局部穩(wěn)定性計(jì)算23七.1號(hào)車橫梁及0號(hào)柱橫梁撓度計(jì)算23八.150型分配梁：（1號(hào)車處）25九. 0號(hào)柱承載力檢算25十.起吊系統(tǒng)檢算281. 起升系統(tǒng)檢算282. 吊兩千斤繩驗(yàn)算28十一 .架橋機(jī)導(dǎo)梁整體穩(wěn)定性計(jì)算281鋼軌302工字鋼30十三.吊梁天車橫梁計(jì)算30（一） 受力計(jì)算301橫梁整體穩(wěn)定性計(jì)算見圖1732(1).慣性力產(chǎn)生的傾覆力矩32(2).風(fēng)力產(chǎn)生的傾覆力矩32(3).梁體自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩33(4).抗傾覆安全系數(shù)332橫梁單個(gè)穩(wěn)定性計(jì)算見圖15和1633考慮工字鋼兩端有連接33一1#，2#橫梁連接處計(jì)算332構(gòu)造要4、求：343.銷子受彎：34（1） 從上圖中（1）的位置破壞(架為內(nèi)側(cè)的鋼板)：35（2）1-1截面上破壞：35(3).Q的作用35(4).合力作用351 討論最大受力圖見下頁352構(gòu)造要求：363.銷子受彎：364MAMAX和 QAMAX的共同作用36（1） 從上圖中（1）的位置破壞(架為內(nèi)側(cè)的鋼板)：36(3).Q的作用37(4).合力作用37 30米預(yù)制T梁安裝專項(xiàng)施工方案 一、工程概況湖南省XX高速是XX至XX新建高速，第十二合同段經(jīng)過XX、XX兩個(gè)地區(qū)，起點(diǎn)位于XX縣XX鎮(zhèn)XX村K93+600，終點(diǎn)位于XX市XX縣檀樹沖K105+951.8，終點(diǎn)銜接已通車運(yùn)營的XX高速XX段，標(biāo)段總里5、程11.868公里。其中有3座高架橋橋采用30米預(yù)制T梁，分別為：XX村高架橋全橋共10跨，XX高架橋全橋共17跨，XX村高架橋全橋共8跨，每孔由12片T梁組成，共計(jì)420片預(yù)制梁，預(yù)制梁采用后張法張拉工藝，全橋各孔梁均采用先簡支后連續(xù)施工工藝。二、預(yù)制T梁安裝施工2.1施工準(zhǔn)備1）根據(jù)平面控制網(wǎng)復(fù)測橋墩跨度、墩頂標(biāo)高，校核支承墊石的標(biāo)高及平面位置，并畫出架設(shè)安裝軸線與端線，以使構(gòu)件準(zhǔn)確就位。2）安裝前對(duì)T梁的外形、相互接觸面進(jìn)行檢查校核，若其誤差超過規(guī)范要求，則不得起吊安裝。3）對(duì)起吊用的機(jī)具設(shè)備如鋼絲繩、千斤頂、卷揚(yáng)機(jī)等進(jìn)行全面檢查，合格后方可投入使用。T梁吊運(yùn)采用兜托梁底吊法，不采用吊環(huán)6、。4）技術(shù)負(fù)責(zé)人對(duì)安裝架設(shè)的全體施工人員進(jìn)行全面詳細(xì)的技術(shù)交底，使得全體施工人員了解施工的全過程和掌握架梁的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及注意事項(xiàng)。5）支座的安設(shè)：支座安裝前,應(yīng)對(duì)支座墊石的混凝土強(qiáng)度、平面位置、頂面高程、預(yù)留地腳螺栓孔和預(yù)埋鋼板等進(jìn)行復(fù)核檢查，確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行安裝。支座墊石的頂面高程應(yīng)準(zhǔn)確，表面應(yīng)平整、清潔；對(duì)先安裝后填灌漿料的支座，其墊石的頂面應(yīng)預(yù)留出足夠的灌漿料層的厚度。6）安裝時(shí)，墩臺(tái)的強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)符合安裝構(gòu)件時(shí)所要求的強(qiáng)度。墩臺(tái)的尺寸、標(biāo)高及平面位置應(yīng)符合要求。7）正式吊裝之前，對(duì)架橋機(jī)進(jìn)行試吊、試運(yùn)行，依次進(jìn)行下列各項(xiàng)試吊和檢查工作。全面檢查各種繩索如起重索、牽引索是否完好，縱橫7、主梁是否穩(wěn)固，卷揚(yáng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否良好，吊機(jī)是否安全可靠，指揮通訊是否暢通。吊機(jī)均按設(shè)計(jì)荷載的1.25倍進(jìn)行靜載試驗(yàn)，然后移動(dòng)吊件按設(shè)計(jì)荷載的1.1倍進(jìn)行運(yùn)載試驗(yàn)，在消除非彈性變形無異后方可投入正式使用。所用的吊運(yùn)設(shè)備，不允許超負(fù)荷運(yùn)行。2.2支座安裝 1)盆式橡膠支座安裝安裝前用全站儀在蓋梁上放出支座中心線及蓋梁中心線的位置，然后彈出每片T梁的邊緣位置，再在支座墊石上按設(shè)計(jì)圖標(biāo)出支座位置中心線，同時(shí)在支座墊石上畫出橡膠支座的兩條邊線。在支座安放前，清理支座墊石頂面，使墊石表面清潔、平整、無油污。將支座安放在墊石上，使支座中心線與墊石中心線重合，支座就位準(zhǔn)確。盆式橡膠支座安裝前，必須有合格的產(chǎn)品8、檢測報(bào)告，如不合格時(shí)，不得使用。預(yù)制梁板橡膠支座安裝的關(guān)鍵：盡可能的保證梁底與墊石頂面平行、平整，使其同橡膠支座上、下面全部緊貼，避免偏壓、脫空、不均勻支承的發(fā)生。盆式橡膠支座品種、規(guī)格多，安裝時(shí)要根據(jù)圖紙要求設(shè)置，確保型號(hào)準(zhǔn)確。2)臨時(shí)支座安裝采用灌砂鋼套筒作為臨時(shí)支座，安裝前用全站儀在蓋梁上放出臨時(shí)支座中心線及蓋梁中心線的位置，然后彈出每片T梁的邊緣位置。在T梁安放前，調(diào)整臨時(shí)支座至設(shè)計(jì)標(biāo)高（考慮由于承受梁重所引起的下沉），盡可能的保證梁底與鋼套筒頂面平行、平整，避免偏壓、脫空、不均勻支承的發(fā)生。2.3 T梁安裝順序1）本合同段計(jì)劃由梁場位置首先架設(shè)躍南村高架橋、再架設(shè)喻家山高架橋最后架設(shè)9、張泉村高架橋，躍南村高架橋、張泉村高架橋全幅架設(shè)，喻家山高架橋先架設(shè)右幅再架設(shè)左幅。2）每孔T梁架設(shè)順序，先架設(shè)一片邊梁，在依次架設(shè)其它梁片。2.4架橋機(jī)架設(shè)T梁1）架橋機(jī)拼裝：采用40m-120t架橋機(jī)，在躍南村高架橋0號(hào)橋臺(tái)后方路基上拼裝架橋機(jī)，再將架橋機(jī)推移至安裝孔。架橋機(jī)為雙導(dǎo)梁式。經(jīng)試運(yùn)行，試吊合格后，將架橋機(jī)縱移過孔進(jìn)入待架梁狀態(tài)。2）梁體運(yùn)輸：用預(yù)制場龍門吊機(jī)將T梁吊起，放到運(yùn)梁車上。3）運(yùn)輸前的T梁必須經(jīng)過檢查，證明符合質(zhì)量要求后，方可起吊，此時(shí)的強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)要求的吊裝強(qiáng)度且齡期滿足要求。4）喂梁：運(yùn)梁平車將T梁運(yùn)到架橋機(jī)后端，架橋機(jī)上前吊梁車起吊梁的前端，此時(shí)，T梁前端吊在10、架橋機(jī)的前吊梁車上，后端支承在后運(yùn)梁臺(tái)車上，繼續(xù)前移，當(dāng)待架T梁后端到達(dá)架橋機(jī)后吊梁車吊梁位置時(shí)，后吊梁車吊起梁的后端。兩臺(tái)吊梁車運(yùn)梁適當(dāng)前移后，將T梁放在架橋機(jī)前后橫梁上，架橋機(jī)準(zhǔn)備整體橫移。5）架橋機(jī)攜梁橫移：整體橫移架橋機(jī)及T梁到待架梁位置。6）落梁：架橋機(jī)前后起重小車吊梁，同步縱移到位，縱橫向微調(diào)，與支座準(zhǔn)確對(duì)齊，落梁就位，然后將相鄰T梁橫隔板鋼筋焊接牢固，相鄰T梁連為一體。架橋機(jī)前移前焊接工作必須結(jié)束，T梁支撐牢固。千斤頂輔助收起前支腿，架橋機(jī)橫移回到運(yùn)梁道，準(zhǔn)備接梁。7）重復(fù)上述、步驟，將一孔梁架設(shè)完成。8）架橋機(jī)縱移：一孔梁整個(gè)架完后，架橋機(jī)回到縱移走道，頂起架橋機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)走行輪到11、縱向走行方向，縱移架橋機(jī)。9）重復(fù)上述繼續(xù)架梁直至最后一孔。架橋機(jī)退回橋頭，平移至另一幅架梁。10）以上施工步驟詳見下圖：架橋機(jī)架梁施工工藝流程圖用龍門吊將梁吊放到運(yùn)梁車上水平運(yùn)至架橋機(jī)下架橋機(jī)導(dǎo)梁移至梁鉛垂線上方架橋機(jī)移至安裝孔位落梁控制線放樣支座安裝橫移至架設(shè)梁位對(duì)位落梁安裝臨時(shí)支撐重復(fù)上述作業(yè)，進(jìn)行下一片梁的架設(shè)2.5梁的臨時(shí)固定橫向滑移梁體到位后頂升落梁，將梁放在橡膠支座上，用鋼筋和前一跨梁聯(lián)系固定，另一側(cè)采用臨時(shí)支撐，待第2、3片梁同樣放好且橫向軸向位置對(duì)齊后用25鋼筋把兩片梁臨時(shí)固結(jié)，同時(shí)兩片梁的橫隔板預(yù)埋鋼筋也全部焊接，以保證整體穩(wěn)定。2.6體系轉(zhuǎn)換1）待一聯(lián)T梁負(fù)彎矩區(qū)鋼束全部12、張拉、壓漿、封錨完成后，即進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換。在體系轉(zhuǎn)換過程中，要保證梁體均勻同步下降，支座共同受力，做到同時(shí)、同步進(jìn)行。具體采取如下幾點(diǎn)措施：2）在橋面墩頂附近布置測量點(diǎn)，精確抄平并做好記錄。3）每個(gè)臨時(shí)支點(diǎn)站一個(gè)操作員，保證施工步調(diào)一致。4）可以一聯(lián)跨同時(shí)落梁，也可一聯(lián)兩邊跨開始對(duì)稱落梁，在每個(gè)墩的兩側(cè)對(duì)稱安排工作人員，同時(shí)打開臨時(shí)支座，按統(tǒng)一指令，步調(diào)一致。5）測量橋面原布置的控制點(diǎn)，做好記錄，并檢查梁體有無裂紋和損壞問題。2.7質(zhì)量控制T梁的高程和線型控制是整個(gè)安裝的重難點(diǎn)。偏差過大，不僅會(huì)影響橋面鋪裝的厚度和質(zhì)量，還會(huì)影響橋梁的外型美觀，甚至造成梁的內(nèi)力值偏離設(shè)計(jì)，影響橋梁的內(nèi)在質(zhì)量。1）13、高程控制支座墊石的頂面高程和平整度要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和規(guī)范控制。T梁預(yù)制時(shí)，其上拱度和梁的高度不得超過規(guī)范要求。每次安裝完一孔后，必須經(jīng)過測量校正T梁的梁端和跨中頂面高程，符合要求后，架橋機(jī)才能移至下一孔。2）線型控制準(zhǔn)確確定梁板的支座位置，梁板的端線和邊線進(jìn)行測量定位放線控制。梁底預(yù)埋鋼板必須與T梁底板處在同一平面，支座墊石上鋼板必須調(diào)平，支座上鋼板要精心制作三、T梁安裝基本要求：3.1 T梁在吊移出預(yù)制底座時(shí)，混凝土的強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)所要求的吊裝強(qiáng)度；T梁在安裝時(shí)，支承結(jié)構(gòu)（墩臺(tái)、蓋梁、墊石）的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。3.2 T梁安裝前，墩、臺(tái)支座墊板必須穩(wěn)固。3.3 T梁就位后，梁兩端支座應(yīng)對(duì)14、位，梁底與支座以及支座底與墊石頂須密貼，否則應(yīng)重新安裝。3.4兩梁板之間接縫填充材料的規(guī)格和強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。T梁安裝實(shí)測項(xiàng)目項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率1支座中心偏位（mm）5用尺量，每孔抽查46個(gè)支座2傾斜度（%）1.2吊垂線：每孔檢查3片梁3梁頂面縱向高程（mm）8，5水準(zhǔn)儀：抽查每孔2片，每片3點(diǎn)4相鄰梁頂面高差（mm）8尺量：每相鄰梁（板）四、安全保證措施4.1安全制度（1）、建立健全安全保障體系，對(duì)全體職工經(jīng)常進(jìn)行安全教育，各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和全體職工必須牢固樹立“安全第一，預(yù)防為主”的思想，把安全生產(chǎn)放在各項(xiàng)工作的首位。（2）安全檢查制度化，每周一次小檢查，每月一次大檢查，15、對(duì)安全事故苗頭等安全問題必須落實(shí)到人，限期整改。每月下達(dá)生產(chǎn)計(jì)劃，制定有針對(duì)性的安全措施，領(lǐng)工員和工班長在布置生產(chǎn)任務(wù)的同時(shí)要交代安全生產(chǎn)注意事項(xiàng)，月底進(jìn)行安全生產(chǎn)技術(shù)總結(jié)。（3）、健全各工種、各施工環(huán)境的施工安全規(guī)章制度，做好上崗前職工安全施工培訓(xùn)工作；特殊工種必須持安全考核證上崗，嚴(yán)禁無證操作，違章作業(yè)，進(jìn)入施工現(xiàn)場的全體職工做到“三不傷害”，人員及工程安全雙達(dá)標(biāo)。（4）嚴(yán)格按施工工藝、施工操作規(guī)程、施工方案有關(guān)安全條款要求進(jìn)行施工。（5）加強(qiáng)與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T之間的聯(lián)系，六級(jí)以上大風(fēng)、大雨、暴雨前，做好架橋機(jī)、龍門吊、臨建工棚等設(shè)備、設(shè)施、結(jié)構(gòu)的安全防范工作。（6）夜間施工時(shí)，必須配置好照明16、設(shè)備，在危險(xiǎn)處設(shè)隔離柵、防護(hù)網(wǎng)等，確保施工人員和機(jī)械設(shè)備的安全。（7）高空作業(yè)范圍內(nèi)，設(shè)高空防護(hù)網(wǎng)及地面明顯標(biāo)志，人員戴安全帽，防止人員墜落及高空落物傷人(或車輛機(jī)械、設(shè)備)。（8）通過安質(zhì)部檢查、張貼標(biāo)語牌等形式，時(shí)時(shí)刻刻提醒全體職工做到安全生產(chǎn)。（9）實(shí)行安全施工一票否決制，確保施工萬無一失，把事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)，真正做到預(yù)防為主。4.2預(yù)制梁架設(shè)安全措施為建立健全安全管理和完善安全保證體系，就架梁時(shí)的安全操作規(guī)定如下：1)、總體要求:.加強(qiáng)安全教育，組織全體人員學(xué)習(xí)，提高安全員安全意識(shí)，使安全工作深入人心，建立健全崗位責(zé)任制，做到誰主管誰負(fù)責(zé)。.按時(shí)做好詳細(xì)工程日志。.及時(shí)觀測天氣情17、況，如遇大風(fēng)、雨、洪水時(shí)停止一切吊裝作業(yè)。.現(xiàn)場所用鋼絲繩，在使用過程中，注意保養(yǎng)，防止和硬物磨擦，隨時(shí)檢查，發(fā)現(xiàn)磨損、銹蝕、拉伸、彎曲、疲勞、 斷絲等情況，及時(shí)予以更換。.操作人員必須持證上崗，佩帶安全帽。.架橋期間禁止喝酒，穿拖鞋、塑料鞋。.卷揚(yáng)機(jī)每天開機(jī)前必須進(jìn)行檢查，試驗(yàn)操作制動(dòng)系統(tǒng)是否靈活可靠，并按規(guī)定進(jìn)行潤滑、檢查、保養(yǎng)。.司機(jī)操作時(shí)要聽專職人員指揮，但是無論什么人發(fā)出停機(jī)信號(hào)時(shí)均應(yīng)立即停車，查明情況再進(jìn)行正常工作。正常工作時(shí)只聽指揮人員一人的信號(hào)，他人指揮無效。.突然停電時(shí)要將各電路開關(guān)切斷，將所有控制手柄轉(zhuǎn)到零位。2)、起梁:.起梁時(shí)，必須首先檢查起梁用具，并在起梁之后緊跟保持18、支撐和墊板。.放置套架時(shí)必須墊好護(hù)梁膠皮墊。.起梁時(shí)所有人員站在安全線以外。3)、移梁.移梁時(shí)，保持梁的兩端平行行走。.移梁時(shí)，兩端須配備穩(wěn)妥的斜支護(hù)，并配以5噸導(dǎo)鏈保護(hù)，整個(gè)吊裝過程中，都必須有專業(yè)人員指揮，所有人員操作都需在安全位置。4)、架梁:.必須統(tǒng)一指揮，組織人員必須檢查自己的機(jī)具是否正常，開關(guān)及剎車是否完整；同時(shí)，一定要認(rèn)清信號(hào)，注意力集中，如信號(hào)不對(duì)絕對(duì)不能起吊。.架梁區(qū)域內(nèi)設(shè)置防護(hù)圍繩，防止一切閑雜的人員進(jìn)入吊裝場地，所有進(jìn)入吊裝場地人員必須戴紅色安全帽，穿防滑鞋。.作業(yè)人員必須系安全帶，橋臺(tái)及墩柱要掛安全網(wǎng)。5）、高空作業(yè)措施:.作業(yè)人員要定期體檢，發(fā)現(xiàn)有不宜登高的病癥，不得19、從事高空作業(yè)；嚴(yán)禁高血壓、心腦血管病人登高作業(yè)；嚴(yán)禁酒后登高作業(yè)；嚴(yán)禁穿拖鞋或硬底鞋登高作業(yè)。.業(yè)者必須系安全帶，設(shè)置防護(hù)網(wǎng)等防落設(shè)施；高空作業(yè)安全設(shè)施必須進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)檢算，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行安裝，并符合公路工程施工安全規(guī)程的規(guī)定。.時(shí)進(jìn)行高空作業(yè)時(shí)，必須有足夠的照明設(shè)備。遇六級(jí)以上大風(fēng)，停止鋪架施工并進(jìn)行加固保護(hù)，停止高空作業(yè)。.所有施工人員或進(jìn)入作業(yè)圈的其他人員，無論在地上或高空均須戴上安全帽，以防事故。.在雨季潮濕淋漓時(shí)，必須采取防滑措施，以防止高空作業(yè)人員滑倒。.登高用梯必須牢固。梯子上端須用繩子和已固定的構(gòu)件縛牢，并須依靠平穩(wěn)不搖晃，方可攀登。在攀登時(shí)還應(yīng)隨時(shí)檢查繩索是否被解脫或被電焊20、氣割等飛濺的火焰燒斷。如發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救，并重新把繩索扎牢靠，以策安全。五、30米T梁受力計(jì)算書一、設(shè)計(jì)規(guī)范及參考文獻(xiàn)（一） 重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB3811-83）（二） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ17-88）（三） 公路橋涵施工規(guī)范（JTG/T50-2008）（四） 公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ021-89）（五） 石家莊鐵道學(xué)院GFJT-40/300拆裝式架橋機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算書（六） 梁體按30米箱梁75.4噸計(jì)。二.架橋機(jī)設(shè)計(jì)荷載（一） .垂直荷載梁重:Q1=29m326=75.4t天車重：Q2=7.5t（含卷揚(yáng)機(jī)）吊梁天車橫梁重：Q3=7.3t(含縱向走行)主梁、桁架及橋面系均部荷載：q=1.221、9t/節(jié)(單邊)1.291.1=1.42 t/節(jié)(單邊)0號(hào)支腿總重: Q4=5.6t1號(hào)承重梁總重：Q5=14.6t2號(hào)承重梁總重：Q6=14.6t縱向走行橫梁（1號(hào)車）：Q7=7.5+7.3=14.8t縱向走行橫梁（2號(hào)車）：Q8=7.5+7.3=14.8t梁增重系數(shù)取：1.1活載沖擊系數(shù)取：1.2不均勻系數(shù)取：1.1（二）水平荷載1.風(fēng)荷載a. 設(shè)計(jì)工作狀態(tài)最大風(fēng)力，風(fēng)壓為7級(jí)風(fēng)的最大風(fēng)壓：q1=19kg/m2b. 非工作計(jì)算狀態(tài)風(fēng)壓，設(shè)計(jì)為11級(jí)的最大風(fēng)壓; q2=66kg/m2(以上數(shù)據(jù)參照石家莊鐵道學(xué)院GFJT-40/300拆裝式架橋機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算書) 2.運(yùn)行慣性力： =1.1三.架22、橋機(jī)傾覆穩(wěn)定性計(jì)算（一） 架橋機(jī)縱向穩(wěn)定性計(jì)算架橋機(jī)縱向穩(wěn)定性最不利情況出現(xiàn)在架橋機(jī)懸臂前行階段，該工況下架橋機(jī)的支柱已經(jīng)翻起，1號(hào)天車及2號(hào)天車退至架橋機(jī)尾部作為配重，計(jì)算簡圖見圖1（單位 m）:圖中P1=5.6t （前支柱自重）P2=1.42（22+8.5）=43.31t （導(dǎo)梁后段自重） P3=1.4232=45.44t （導(dǎo)梁前段自重） P4=14.6t (2#承重橫梁自重)P5= P6=14.8t （天車、起重小車自重）P7為風(fēng)荷載，按11級(jí)風(fēng)的最大風(fēng)壓下的橫向風(fēng)荷載，所有迎風(fēng)面均按實(shí)體計(jì)算，P7=CKnqAi =1.21.3966(0.7+0.584+0.245+2.25+0.3+23、0.7+0.8+1.5) 12.9=10053kg=10.05t作用在軌面以上5.58m處M抗=43.3115+14.8（22+1.5）+14.827.5+14.622=1725.65t.mM傾=5.632+45.4416+10.055.58=架橋機(jī)縱向抗傾覆安全系數(shù)n=M抗/M傾 =1725.65/(962.319 1.1)=1.631.3 1.3 可)2. 非工作條件下穩(wěn)定性計(jì)算架橋機(jī)懸臂前行時(shí)自重荷載全部由車體承擔(dān)，在橫向風(fēng)荷載作用下，其穩(wěn)定性見圖3。與圖2相比，架橋機(jī)在提的梁為傾覆作用時(shí)，架橋機(jī)有N=2.26的橫向抗傾系數(shù)，而圖3中已經(jīng)沒有提梁，故此不用計(jì)算而得出結(jié)論它的抗傾系數(shù)滿足要24、求。 結(jié)論：架橋機(jī)穩(wěn)定性符合規(guī)范要求四.結(jié)構(gòu)分析(一) 荷載取值： 桁架及橋面系均部荷載1.29t/節(jié)1.1=1.42t/節(jié)(單邊)，荷載（75.4+7.52）1.2=108.48t。其余荷載取值見前。縱向走行天車輪距為2m ,當(dāng)天車居于天車橫梁跨中時(shí)，單片空載輪壓集中力為（7.5+7.3）/4=3.7t，負(fù)荷輪壓集中力為（7.3+108.48）/4=28.945t，架邊梁時(shí)輪壓集中力為（重邊）：7.3/4+108.48/2=56.065t，（輕邊）7.3/4=1.825t.吊梁小車輪壓集中力108.48/4=27.12t（輪距1.6m）。（二） 分析計(jì)算根據(jù)以上荷載值，按桁架進(jìn)行分析，計(jì)算過25、程由有限元分析程序SAP 93來完成。工況取:(1)架橋機(jī)前移，(2)1號(hào)天車提梁，(3)2號(hào)天車提梁，(4)1號(hào)天車至跨中、(5)中梁就位，(6)邊梁就位6種工況進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算得前懸臂端最大撓度852.6mm，考慮到桁架空多，加1.1的系數(shù)，852.61.1=937.86mm，待架孔導(dǎo)梁跨中最大撓度71mm，考慮到桁架空多，加1.1的系數(shù)，711.1=78mm，天車橫梁跨中最大撓度78mm.導(dǎo)梁結(jié)構(gòu)圖見圖4各桿件在工況1，5，6的桿件內(nèi)力見附加圖 各工況的軸重見圖5桿件最大內(nèi)力匯總表名稱計(jì)算最大內(nèi)力（T）允許內(nèi)力（T）備注上弦桿+232.79272工況1B附近下弦桿-228.02266工況126、B附近立桿-90.408119.0工況6C附近斜桿-57.673.6工況6C附近注：受拉為+，受壓為- 6種工況各支點(diǎn)最大反力（單邊）如下：（單位：噸）支點(diǎn)工況ABC工況12.34598.730工況267.14540.42923.333工況369.1474.9523.14工況445.45777.57140.502工況526.3976.8960.245工況6重邊25.86111.38395.29輕邊26.9342.39825.406五.架橋機(jī)1號(hào)、2號(hào)車橫梁檢算架橋機(jī)1號(hào)、2號(hào)車橫梁設(shè)計(jì)采用16Mn鋼，頂板厚度為12mm，底板厚度為12mm，用16016814.5兩根工字鋼做支撐，截面形式如圖627、。 截面特性如下：查工字鋼表有S=146.45cm2,I=68512.5cm4A=145.452100+124062=3903 mm2I=68512.51042+12406 (560+6) 22=4.49-3m4計(jì)算圖示如下圖7(單位 m):架橋機(jī)在吊邊梁對(duì)位時(shí)由導(dǎo)梁傳到橫梁的最大壓力為93.75t.1. 應(yīng)力計(jì)算兩導(dǎo)梁中心距L=9.6m懸臂長度L=1m,最大集中荷載P=93.75t橫梁支點(diǎn)彎矩：M=93.751=93.75tm則翼緣板應(yīng)力：腹板最大應(yīng)力：局部壓應(yīng)力Lz=224+(12+25)2=162mm換算應(yīng)力：2.（1）整體穩(wěn)定性 b0=268-14.5=253.5mmh/b0=584/28、253.5=2.36l/b0=11600/253.5=45.7665故不必計(jì)算其整體穩(wěn)定性 (見鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)P28) 。 （2）局部穩(wěn)定性計(jì)算翼緣板局部穩(wěn)定b0/t=253.5/12=21.125 b0 /t=33 可b/t=76.75/12=6.4 b /t=12.4 可腹板局部穩(wěn)定：不需設(shè)加勁板。為安全起見，在直接受力處加了厚10mm的內(nèi)加勁肋和厚16mm的外加勁肋，同時(shí)，其他位置布置間距為1m的，厚10mm的內(nèi)加勁肋。由于焊縫按一級(jí)焊縫質(zhì)量驗(yàn)收，其強(qiáng)度與鋼板相同，故在此不檢算而其強(qiáng)度認(rèn)為其強(qiáng)度足夠。經(jīng)計(jì)算聯(lián)結(jié)處強(qiáng)度滿足要求。六.架橋機(jī)0號(hào)立柱橫梁計(jì)算1. 設(shè)計(jì)說明和基本依據(jù) 架橋機(jī)前支29、柱由支柱橫梁和立柱組成，立柱共計(jì)4根，在工作狀態(tài)下，僅考慮外側(cè)2根立柱承受豎向荷載，內(nèi)側(cè)2根只起橫向穩(wěn)定作用。 前支腿最大荷載發(fā)生在架橋機(jī)吊梁就位時(shí)，端構(gòu)架豎桿內(nèi)力為36.8t（由電算分析），此時(shí)由導(dǎo)梁傳向橫梁的荷載為P=71.14t.2. 立柱橫梁承載力檢算 （1）應(yīng)力檢算支柱橫梁采用箱形斷面，如圖8。設(shè)計(jì)采用16Mn鋼板，頂板和底板厚度為14mm,腹板厚10mm。 計(jì)算圖示如下圖9：（單位：m ）截面特性如下： I=0.3800.463-(0.38-20.01) 0.4323/12=0.000664m4導(dǎo)梁支點(diǎn)懸出立柱中心位置0.85 m，則M=71.140.85=60.469tm翼緣應(yīng)力30、： 可腹板剪應(yīng)力：局部壓應(yīng)力lz=(1202+10)2+214=528mm換算應(yīng)力：可焊縫強(qiáng)度與鋼板等強(qiáng)，可不必進(jìn)行計(jì)算。3. （1）整體穩(wěn)定性 b0=200-10-10=180h/b0=460/180=2.5566l/b0=11600/180=64.4465故可不必進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算 (見鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)P28) 。 （2）局部穩(wěn)定性計(jì)算 翼緣板局部穩(wěn)定：b0/t=180/14=12.86 b0/t=33 (可)b/t=90/14=6.43b/t=12.4 (可)腹板局部穩(wěn)定故不需設(shè)加勁板，為安全起見，在直接受力處加了厚10mm的內(nèi)加勁肋和厚16mm的外加勁肋，同時(shí)，其他位置布置間距為1m的，31、厚10mm的內(nèi)加勁肋。由于焊縫按一級(jí)焊縫質(zhì)量驗(yàn)收，其強(qiáng)度與鋼板相同，故在此不檢算而其強(qiáng)度認(rèn)為其強(qiáng)度足夠。經(jīng)計(jì)算聯(lián)結(jié)處強(qiáng)度滿足要求。七.1號(hào)車橫梁及0號(hào)柱橫梁撓度計(jì)算由于橫梁剛性較大，可不計(jì)自重產(chǎn)生的撓度 計(jì)算圖示如下圖10：1. 1號(hào)車橫梁撓度計(jì)算： m=1m l=9.6m EI=8.98108當(dāng)P1=P2=71.93t=m/l=1/9.6=0.1042當(dāng)P1= 93.75t P2=32.73t時(shí)，可以把C點(diǎn)的P1分解開，P1=P1+P2有P1=93.75-32.73=61.02t fd=mB=10.001087=1.08710-3mfc=1.871+2.401=4.272mmfd=1.87+32、1.087=2.957mm有懸臂撓引起的導(dǎo)梁上口軌距變化最大d計(jì)算如下4.271/1=d1/(2.25+.245) d1=10.656 mm2.957/1=d2/(2.25+.245) d2=7.38 mm故 d=d1+d2=10.656+7.38=18.03 mm2. 0號(hào)車橫梁撓度計(jì)算：m=0.65m l=10.3m EI=1.328108當(dāng)P1=P2=44.89t=m/l=0.65/10.3=0.0631當(dāng)P1= 71.14t P2=18.63t時(shí)，可以把C點(diǎn)的P1分解開，P1=P1+P2有P1=71.14-18.63=52.51t fd=m B=0650.0044=0.00286 mf33、c=3.181+6.098=9.279mmfd=3.181+2.86=6.041mm有懸臂撓引起的導(dǎo)梁上口軌距變化最大d計(jì)算如下6.041/1=d1/(2.25+.245) d1=23.19 mm9.279/1=d2/(2.25+.245) d2=35.62mm故 d=d1+d2=58.81mm綜上計(jì)算，天車咬合總間距為58.81mm,(100-70)2=60mm可八.150型分配梁：（1號(hào)車處） 截面形式如上圖11：（單位mm）截面特性：A=0.60.022+20.360.016=0.03552m2跨中集中荷載P=93.75+764/1000=94.514 t最大彎矩：支點(diǎn)反力：R=94.534、14/2=47.257 t彎曲應(yīng)力：腹板最大剪應(yīng)力：局部壓應(yīng)力lz=600+220=640mm換算應(yīng)力： 可九. 0號(hào)柱承載力檢算 立柱采用219mm無縫鋼管，壁厚12mm（內(nèi)管192mm，壁厚13mm），一側(cè)立柱由兩根組成，中間用605mm鋼管作為連接。1. 若按兩根鋼管同受力，其截面形式如右圖12所示，其失穩(wěn)方向?yàn)槔@y軸失穩(wěn)(加為以內(nèi)鋼管為準(zhǔn))。圖12截面特性： 圖13 按一端固結(jié)，一端鉸接計(jì)算長細(xì)比長細(xì)比由長細(xì)比，可按a類構(gòu)件查表3.4-5（鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)594頁），取安全系數(shù)n=2，得應(yīng)力折減系數(shù)分別為=0.9538，=0.94187應(yīng)力 可應(yīng)力 可2. 只考慮外側(cè)單根受力，內(nèi)側(cè)一根作35、為一種約束，則應(yīng)力：（圖見13）按一端固結(jié)，一端鉸接計(jì)算長細(xì)比由長細(xì)比，可按a類構(gòu)件查表3.4-5（鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)594頁），取安全系數(shù)n=2，得應(yīng)力折減系數(shù)分別為=0.9419應(yīng)力 可十.起吊系統(tǒng)檢算1. 起升系統(tǒng)檢算起升卷樣機(jī)5t，8輪100t滑車組，24.5mm鋼絲繩走16。起升荷載Q=57.2t（實(shí)際凈吊重為40t）,滑車組效率：所需牽引力： 可選用公稱抗拉強(qiáng)度為1700MPa的鋼絲繩，查表得其破段拉應(yīng)力為38.1t，考慮鋼絲間受力不均和內(nèi)力的存在，按0.7折減。安全系數(shù)n=38.1160.7/57.2=7.466 可2. 吊兩千斤繩驗(yàn)算 選用637絲36.5mm ,10股公稱抗拉強(qiáng)度36、為1700MPa的鋼絲繩，查表得其破段拉應(yīng)力為83.9t，考慮鋼絲間受力不均和內(nèi)力的存在，按0.7折減。安全系數(shù)n=83.9100.7/57.2=10.2710 可十一 .架橋機(jī)導(dǎo)梁整體穩(wěn)定性計(jì)算導(dǎo)梁的整體穩(wěn)定性計(jì)算可近似為一實(shí)體鋼梁。導(dǎo)梁在0號(hào)支柱、1號(hào)腿2號(hào)腿處有橫向支撐或橫向聯(lián)結(jié)，故不必在此處檢算導(dǎo)梁縱體穩(wěn)定1導(dǎo)梁跨中主弦桿截面形式見下圖14：（單位：cm） A=（93.2-11.2）8=656cm2 Ix=6561002=6560000cm4 Iy=656502=1640000cm2 Wx=Ix/y=5660000/(100+12.5)=58311.11cm3 Wy=Iy/x=164037、000/(50+12.5)=26240cm3 x=l0/rx=3200/100=32 y=l0/ry=3200/50=64 查表Q235(b類構(gòu)件)得：x=0.929, y=0.786 豎向荷載在跨中產(chǎn)生的最大彎矩： Mx=R16-q162/2=23.36162-1.42162/2=565.76tm 橫向風(fēng)力產(chǎn)生在導(dǎo)梁跨中最大彎矩：按7級(jí)風(fēng)壓檢算（W0=19kg/m2） W=K1K2K3K4W0=10.41.01.219=9.12kg/m 計(jì)算原理： Mx,My繞強(qiáng)軸和弱軸作用的最大彎矩. Wx,Wy按受壓邊緣確定的強(qiáng)軸和弱軸的抵抗矩 繞強(qiáng)軸彎曲所確定的整體穩(wěn)定系數(shù) f允許抗壓強(qiáng)度值 橫向風(fēng)力38、作用在導(dǎo)梁上引起的跨中彎矩，這里近似按簡支梁計(jì)算導(dǎo)梁跨中風(fēng)力彎矩My=29.122.495(322/8)10-3=6.0tm 2當(dāng)架橋機(jī)前行時(shí)，B點(diǎn)截面及截面特性同上有： Wx=58311.11cm3 Wy=26240cm3 x=0.929, y=0.786豎向最大彎矩Mx=ql2/2=1.42322/2+325.6=906.24 t.m橫向最大彎矩（取7級(jí)風(fēng)壓）My=ql2/2=210-39.122.495322十二.導(dǎo)梁天車走道梁計(jì)算考慮導(dǎo)梁上弦桿杰間不能承受輪壓集中荷載，故鋼枕（16b工字鋼, =215MPa, W=141cm3）間距取1.0m，均置于節(jié)點(diǎn)上，鋼軌采用P50,允許彎應(yīng)力=39、400MPa, W=287.2cm3鋼軌受彎按按簡支梁計(jì)算，最大輪壓為P=31.55332t，行走輪壓17.988t1鋼軌Mmax=pl/4=131.553320.7/4=5.5216 tm=5.522104/287.2=192.26MPa=400 滿足規(guī)范要求。2工字鋼行走時(shí)：M= pl/4=117.9880.7/4=3.1479 tm=3.1479104/141=223.26Mpa1.05=2151.05=225.75Mpa可1米一根工字鋼不能少。3架梁時(shí)由于輪壓增加，在架梁時(shí)輪下工字鋼按0.5米一根放置十三.吊梁天車橫梁計(jì)算（一） 受力計(jì)算架橋機(jī)天車橫梁設(shè)計(jì)采用16Mn鋼，頂板厚度為2040、mm，底板厚度為20mm截面形式如圖15。截面特性如下：A=202460+16(800-40)=30560 mm2I=2046040022=2.94410-3m4計(jì)算圖示如下圖16： 架橋機(jī)在架梁全過程中彎矩最大為活載在跨中，應(yīng)力計(jì)算橫梁支點(diǎn)彎矩：M=16.25211.6/4=94.25tm則翼緣板應(yīng)力：腹板最大應(yīng)力：局部壓應(yīng)力lz=460+202=500mm換算應(yīng)力：（二）.天車橫梁穩(wěn)定性計(jì)算1橫梁整體穩(wěn)定性計(jì)算見圖17(1).慣性力產(chǎn)生的傾覆力矩 P=QV/gt Q為自重， V為行車速度，V=3.0m/min g為重力加速度 ,取10m/S2, t為剎車時(shí)間, t=2s 小車產(chǎn)生的慣性力矩41、Q1=10t h1=1.85mM慣1= 橫梁慣性力矩 Q2=6.4t h2=1.1mM慣2= 混凝土梁體產(chǎn)生的慣性力矩Q3=801.1=88t h3=3.05mM慣3=M慣= M慣1+ M慣2+ M慣3=0.73485tm (2).風(fēng)力產(chǎn)生的傾覆力矩 按7級(jí)風(fēng)力計(jì)算，q=19kg/m2=0.019t/m2,迎風(fēng)面積均按實(shí)體計(jì)算。P風(fēng)=CKnqAi, c=1.6, K=1.39 小車風(fēng)力產(chǎn)生的力矩P1=1.61.390.01922=0.169tM1=0.1691.85=0.313 t.m 橫梁風(fēng)力產(chǎn)生的力矩P2=1.61.390.01913.10.8=0.443tM2=0.4431.1=0.4842、7 t.m 混凝土縱向風(fēng)力產(chǎn)生的力矩P3=1.61.390.0193.22.5=0.338tM3=0.3383.05=1.0309 t.mM風(fēng)= M1+ M2+ M3=1.8309 t.m M傾= M風(fēng)+ M慣=2.56575 t.m(3).梁體自重產(chǎn)生的抗傾覆力矩小車自重：W1=10t, 橫梁自重：W2=6.4t混凝土自重：W3=801.1=88t 抗傾覆力矩為 （d=1.0m,輪間距為2.0m） W= W1+ W2+W3/2=10+6.4+88/2=60.4t 則 M穩(wěn)=60.41.0=60.4 t.m (4).抗傾覆安全系數(shù)n= M穩(wěn)/ M傾=60.4/2.56575=23.541.3 43、可因此，橫梁整體滿足穩(wěn)定性要求。2橫梁單個(gè)穩(wěn)定性計(jì)算見圖15和16由于工字鋼兩端有連接，計(jì)算長細(xì)比時(shí)按0.46米，外加0.75的系數(shù)以考慮工字鋼兩端有連接11.60.75/0.46=18.920 可一1#，2#橫梁連接處計(jì)算1 討論最大受力當(dāng)P1=P2=71.93 t 時(shí) MA=71.93 T.M QA=0當(dāng)P1=93.75 t P2=32.73 t 時(shí) 有RX=100.11 t RY=26.37 tMA=63.24 T.M QA=93.75-32.73=61.02 t （偏安全）有MAMAX=71.93 T.M 假定QAMAX=93.75-32.73=61.02 t 2構(gòu)造要求： 290.244、=180.4200 mm可1.590.2=135.3140 mm可 390.2=270.6304 mm可3.銷子受彎：（14.5+32+40）2=173590=450 mm 可以不考慮銷子受彎而認(rèn)為強(qiáng)度滿足要求。4MAMAX和 QAMAX的共同作用 計(jì)算簡圖見右（圖中銷子為90mm,中心距為304mm）：有MAMAX=71.93 T.M QAMAX=61.02 t 則T=MAMAX/0.304=71.93/0.304=236.61 tQ= QAMAX/2=61.02/2=30.51 t銷子的面積S=0.253.14902=6361.7 mm2(1) T的作用下：t=T/S=236.61104/45、6361.7=371.93 MPa 500MPa(2) Q的作用下：q=Q/S=30.51104/6361.7=47.96 MPA 500MPa(3) 合力的作用5連接鋼板（1） 從上圖中（1）的位置破壞(架為內(nèi)側(cè)的鋼板)：S=200（14.5+32）2=18600 mm2S=200402=16000mm2t=T/S=236.61104/18600=127.21 Mpa 210MPat=T/S=236.61104/16000=147.88 Mpa 210 MPa滿足要求。（2）1-1截面上破壞：I=122406(560+6)2=3.12109mm4=3.1210-3m4滿足要求。(3).Q的作46、用 S=(584-90.22)14.52=11704.4mm2=Q/S=61.0210000/11704.4=52.13Mpa140MPa (4).合力作用1二.0#橫梁連接處計(jì)算1 討論最大受力圖見下頁 由前面討論知，有MAMAX=44.890.65=29.1785 T.M QAMAX=71.14-18.63=52.51 t 2構(gòu)造要求： 270.5=141200 mm可1.570.5=105.75100 mm可 370.5=211.5260 mm可3.銷子受彎：（10+32+40）2=164570=350 mm 可以不考慮銷子受彎而認(rèn)為強(qiáng)度滿足要求。4MAMAX和 QAMAX的共同作用 計(jì)47、算簡圖見右（圖中銷子為70mm,中心距為260mm）：有MAMAX=29.1785 T.M QAMAX=52.51 t 則T=MAMAX/0.26=29.1785/0.26=112.2251 tQ= QAMAX/2=52.51/2=26.255 t銷子的面積S=0.253.14702=3848.45 mm2T的作用下：t=T/S=112.225104/3848.45=291.61 MPa 500MPaQ的作用下：q=Q/S=26.225104/3848.45=68.22MPa500Mpa合力的作用5連接鋼板（1） 從上圖中（1）的位置破壞(架為內(nèi)側(cè)的鋼板)：S=200（10+32）2=16800 mm2S=200402=16000mm2t=T/S=112.225104/16800=66.8 Mpa 210MPat=T/S=112.225104/16000=70.14 Mpa 210 MPa滿足要求。（2）1-1截面上破壞：I=142380(230-7)2=5.29108mm4=5.2910-4m4滿足要求。(3).Q的作用 S=(460-70.52)102=6380mm2(4).合力作用通過驗(yàn)算120噸30米架橋機(jī)滿足規(guī)范要求。