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1、国道 112 高速 30 合同桥面炮车运梁验算说明书一、工程概况本工程永定河泛区特大桥2,起讫桩号为K81+722.127(右K81+721.224) K83+890.65，全长2168.52m，共有桩基800根、承台158个、墩柱466根、肋板 8块、盖梁台帽158片、25m预制小箱梁672片、40m预制小箱梁144片、现浇 梁单幅6联22跨等。全桥混凝土总方量约为15万m3,工程总造价2.479亿元。半幅桥布置 6 片箱梁，4 片中梁，2 片边梁。全幅总计布置 12 片。 全桥梁体的分布情况如下：81-89 号墩之间，为 25m 预应力混凝土小箱梁，总计 96 片。89-97 号墩之间，为
2、 40m 预应力混凝土小箱梁，总计 72 片。97-121 号墩之间，为 25m 预应力混凝土小箱梁，总计 288 片。121-127 号墩之间，为 40m 预应力混凝土小箱梁，总计 72 片。127-137 号墩之间，为 25m 预应力混凝土小箱梁，总计 120 片。137-141 号墩之间，为左右幅 8 跨总计 2 联普通混凝土现浇箱梁。141-145 号墩之间，为斜交 12525m 预应力混凝土小箱梁，总计 48 片。145-148 号墩之间，为左右幅 6 跨总计 2 联预应力混凝土现浇箱梁。148-152 号墩之间，为左右幅 8 跨总计 2 联普通混凝土现浇箱梁。152-162 号墩之
3、间，为 25m 预应力混凝土小箱梁，总计 120 片。根据本工程的总体施工安排，大预制场垂直桥梁走向居中布置于 121-122 号墩 40m 小箱梁左幅，在桥梁主线左幅 118-122 之间，又增加布置 10 个 25m 小 箱梁的预制台座，其中 121-122 号墩之间靠道路中线一侧布置 2 个，此处其他地 方用作大预制场梁体周转的存梁场，剩下 8 个台座布置于 118-121 号墩之间。118-110 号墩之间，作为梁体的存放场地。存梁场和小预制场共用2 台沿桥 梁走向布置的 25m 跨径净高 21m 额重 100 吨的门式起重机。同时 110-108 号墩之 间左幅的 12 片 25m
4、预应力混凝土小箱梁，用此 2 台门式起重机直接安装，作为 架桥机的拼装平台。然后用架桥机安装 108-109 号墩右幅。从 107-108 号墩开始， 全幅往小桩号安装 25m 小箱梁。到 96-97 号墩之间 40m 小箱梁时，单幅往小桩号 安装 40m 小箱梁。至 88-89 号墩之间，再全幅安装 25m 小箱梁。到起点墩位 81 号墩后调头架桥机，安装 89-97 号墩之间 40m 小箱梁。架桥机移动到 109-110 号墩,开始安装 109-121 号墩之间右幅的 25m 小箱梁及 121-123 号墩之间右幅的 40m小箱梁。从123-124号墩之间，开始全幅安装40m小箱梁，一直到
5、127号墩 为止。从此以后，一直到 162 号墩全幅安装 25m 小箱梁。最后再调转架桥机到 122-123号墩的左幅，安装此处6片40m小箱梁。对于110-122号墩之间作存梁 区及小预制场的25m、40m小箱梁，全部采用2台跨径25m净高21m额重100吨 的门式起重机进行安装。由此可以看出，在梁体安装的过程当中，共有如下六种工况需要进行承载验 算。工况一：25m小箱梁上行走运移25m小箱梁的炮车；工况二：25m小箱梁上行走运移40m小箱梁的炮车；工况三：40m小箱梁上行走运移25m小箱梁的炮车；工况四：40m小箱梁上行走运移40m小箱梁的炮车；工况五：普通钢筋混凝土现浇箱梁上行走运移25
6、m小箱梁的炮车； 工况六：预应力混凝土现浇箱梁上行走运移25m小箱梁的炮车。二、各种参数的选取1、梁体荷载的选取 根据设计图纸，考虑施工的实际情况，各种型号的梁体的自重统计如下表所 示：型号规格砼方量(m3)设计重量(kN)验算重量(kN)25m止父边跨中梁26.12679.12800.0025m止父边跨边梁28. 75747.50800.0025m止交中跨中梁25.90673.40800.0025m止交中跨边梁28.40738.40800.0025m斜交边跨中梁26.12679.12800.0025m斜交边跨边梁28. 71746.46800.0025m斜交中跨中梁25.90673.4080
7、0.0025m斜交中跨边梁28.40738.40800.0040m止交边跨中梁62.041613.041700.0040m止交边跨边梁64.511677.261700.0040m止交中跨中梁59.691551.941700.0040m止交中跨边梁60.251566.501700.00所以结合施工的实际情况，偏安全地将验算梁体荷载分别选取为：25m 小箱梁为 800kN，40m 小箱梁为 1700kN。2、承重梁计算跨径的选取 已知运梁炮车在桥面上运移时，一般情况上桥面系还未全部施工，承重梁体 与其他梁体之间简单地将纵向湿接缝钢筋及横隔板的主筋搭接。横向湿接缝处面 板上的钢筋搭接后，再在其上铺设
8、 1.5cm 厚的钢板。所以，此种情况下的承重梁 体都可以偏安全地模拟成简支状态，边跨一端支撑在橡胶支座上，一端支撑在临 时支座上；中跨两端全部支撑在临时支座上，得到各种规格承重梁体的计算跨径 如下：型号规格计算跨径(m)型号规格计算跨径(m)25m止父边跨中梁24.1225m斜交中跨中梁24.0025m止父边跨边梁25m斜交中跨边梁25m止交中跨中梁24.0040m止交边跨中梁39. 0425m止交中跨边梁40m止交边跨边梁25m斜交边跨中梁24.1240m止交中跨中梁39. 0025m斜交边跨边梁40m止交中跨边梁3、运梁炮车的选取根据上述各梁体的自重情况，本工程选取额重 1800kN 的
9、 ZTQJ-DL-07-00 炮 车。动力支撑炮车自重为23.53kN,助力支撑炮车自重为20kN。纵向轮距分别为 1.375m+2.695m, 1.375m+1.755m，横向轮距都为2.0m，轮胎总宽为2.56m。整个 炮车,动力支撑部分为 3 个轴,助力支撑部分为 3 个轴,总计 6 个轴,每轴 4 个轮胎，总计24 个轮胎。三、桥面炮车运梁验算分析上述六种工况可以看出，为了减少验算的工作量，可以只验算最不利工 况的工况二、工况四、工况五及工况六，具体的验算如下：1、工况二25m小箱梁上行走运移40m小箱梁时，最不利荷载的作用工况为行走至跨中 的时候。根据炮车轮距可知，一台炮车行走在两片
10、承重梁上的腹板内侧，如下图 所示：则得到每轴单端轮胎对承重梁的作用力为：199,3200339图 1、工况二运梁示意图P=G/12+Q /6=1700/12+23.53/6=146kNmax式中：P轮胎对承重梁的作用力，kN；G梁体自重，此处为40m小箱梁的自重，kN；Q 炮车最大支撑的重量，主要选动力支撑的重量，kN。max轮胎的着地面积为：0.6X0.2 m2。则得到轮胎对承重梁顶板的压应力为:146kN/ (0.6mX0.2m) =1.22Mpa。小于 C50 混凝土强度 50Mpa。最不利荷载工况下跨中弯矩为：MIDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM
11、弯矩y ，2.33016e+003 2.11833e+003 1.90649e+003 1.69466e+003 1.48283e+003 1.27100e+003 1.05916e+003 8.47331e+002 6.35498e+002 4.23665e+002 2.11833e+002 0.00000e+000系数=3.9315E-001SI: 梁体荷载 2MAX : 2MIN : 1文件：运梁验算单位:kN*m日期：08/05/2009 表示方向aTX:-0.483V.I Y:-0.837Z: 0.259如图所示，得到最不利荷载的跨中弯矩为：2230.16kNm。而根据设计给出 的2
12、5m中跨小箱梁的设计跨中弯矩为：2836kNm。能满足安全要求。考虑炮车碾压在承重梁体腹板的外侧，则需验算梁体的横向稳定性。已知临时支座距承重梁体的形心位置为0.25m,炮车单侧轮胎碾压位置的中心距临时支座的距离为0.451m。所以得到承重梁相对于临时支座的抵抗弯矩为：M=GXL=800X0.25=200 kN m。炮车单侧轮胎作用在承重梁上对临时支座的弯矩为：M=R X L=146 X3X0.451=198 kNm。小于抵抗弯矩，再将桥面梁板的纵向湿接缝的钢筋及横隔板的 主筋进行连接，总体稳定性更加安全可靠。2、工况四同工况二，得到40m承重梁上运移40m小箱梁时每轴单端轮胎对承重梁的作轮胎
13、对梁体顶板的压应力也同工况二。而最不利荷载的跨中弯矩如下图所o.h-1-OCW7X-OCW7X-MTDAS/CivilPOST-PROCESSORBEAM DIAGRAM系数=2.3835E-001ST：MAX 2MIN : 1 文件： 单位: 日期：运梁验算40M kN*m08/06/2009 表示方向 -0.483-0.8370.259如图所示，得到最不利荷载的跨中弯矩为：3957.33kNm。而根据设计给出 的40m中跨小箱梁的设计跨中弯矩为：4721kNm。能满足安全要求。同工况二再验算梁体的横向稳定性。已知临时支座距承重梁体的形心位置为0.25m,炮车单侧轮胎碾压位置的中 心距临时支
14、座的距离为0.451m。所以得到承重梁相对于临时支座的抵抗弯矩为：M=GXL=1700X0.25=425 kN m。炮车单侧轮胎作用在承重梁上对临时支座的弯矩为：M=R X L=146 X3X0.451=198 kNm。小于抵抗弯矩，能满足安全要求。3、工况五工况五的最不利状态是当运移 25m 小箱梁的炮车作用在最大跨径普通现浇 混凝土的跨中(如图3所示)。已知最大跨径为18.5+1 X (1/tana -1/tana1)=18.5+10.625X(1/tan60-1/tan70)=20.767m。2每轴单端轮胎对承重梁的作用力为：P=G/12+Q /6=800/12+23.53/6=71kNmax式中：P轮胎对承重梁的作用力，kN；G梁体自重，此处为25m小箱梁的自重，kN；Qmax炮车最大支撑的重量，主要选动力支撑的重量，kN。轮胎的着地面积为：0.6X0.2 m2。则得到轮胎对承重梁顶板的压应力为：71kN/ (0.6mX0.2m) =0.59Mpa。小于 C50 混凝土强度 50Mpa。2%丿Jill1012图3、工况五运梁示意图得到炮车单侧最不利荷载的跨中弯矩如下图所示：000打打7| co1rto /J如图所示，得到最不利
