砂筒临时支座制作及安装方案

砂筒临时支座制作及安装方案

一、基本参数

1、T 梁自重：140t;

2、架桥机自重：160t ；

3、运梁炮车自重：20t ；

4、每片梁下设6个临时支座，单端3个临时支座呈品字形布置，如下图所示 腹板

翼板

翼板腹板翼板

翼板

5、每个砂铜的细部尺寸如下图，其材质为20#钢无缝钢管

顶心套筒

I

I

II

II I-I截面图(cm)

灌筑C50砼填充粗砂

砂筒立面图（cm）II-II截面图(cm)

二、最不利荷载情况及最大荷载计算

1、最不利荷载情况：架桥机刚好过孔完成且前支腿还未支撑于前跨盖梁上，而此时炮车将梁运输到架桥机后端。

2、情况说明：

（1）恒载：梁体自重由每片梁底临时支座分担，每个支座承担荷载为140/6=23.3t=233KN;

（2）活载：备架梁及炮车重量由2片梁下临时支座分担,每个支座承担荷载为（140+20）/12=13.3t=133KN;架桥机自重由盖梁顶5片梁下临时支座分担，每个支座承担荷载为160/15=10.7t=107KN;；

3、最不利荷载组合

F=1.2G恒+1.4G活=1.2×233+1.4×（133+107）=615.6KN。

三、顶心承压能力验算

根据顶心高度及截面尺寸，判断为非长细杆，从其结构及材质可以看出顶心为粗短钢管混凝土立柱，其轴心抗压计算值

F N=Acfc+（1+K/2）Asfy，

式中：

F N—计算承压能力（N）

Ac—钢管内砼的截面积（mm2），此处计算值为117671.5mm2 fc—砼抗压强度设计值，此处为C50砼取值为28.5 N/mm2

K—三向受压理想砼内摩擦角度，一般情况下取值为2.2，为偏安全考虑，不考虑砼在三向情况下压力的提高，此处取值为

As—钢管截面面积（mm2），此处计算值为2184.2mm2

fy—钢管抗拉、抗压强度设计值，对于20#钢，取值为140MPa，对于45#钢，取值为210MPa，此处取值为140MPa 由此计算得：F N=809KN＞F=616KN，满足设计要求。

四、套筒壁厚计算

砂在竖直均布荷载作用下，其竖直应力计算值为

δz=F/S=615.6×103N/(3.14×0.1682/4)=27785000Pa=27.8MPa，

根据不同深度，在侧限作用下，砂颗粒竖直应力与水平应力之间的关系得钢筒受到的水平应力（即正应力）为δx=Kδz,此时K取值为0.28，则

δx=0.28×27.8=7.8 MPa。

钢质压力容器容壁厚t的确定

t=1+D×δ/(2fyφ-δ),

式中

t—容器壁厚（mm）

D—容器直径（mm），此处取值为168mm

δ—容器所受压应力（MPa），此处计算值为7.8 MPa

fy—容器许用应力（MPa）,此处取值为140 MPa

φ—焊接系数，此处为无缝钢管，取值为1，焊管取值为0.7～

由此计算得容器壁厚t=5.67mm，实际钢管壁厚为T=6mm＞t=5.67mm，满足设计要求。

五、砂铜制作

1、材料

（1）顶心钢管型号：159（外径）×4.5（厚度），材质20#钢（2）顶心填料：C50砼，必须采用钢筋人工插捣密实，同时覆盖土

工布洒水养护

（3）顶心上垫钢板：厚度5mm，尺寸20cm×20cm与顶心外钢管

采用贴角焊焊接

（4）套筒钢管型号：180（外径）×6（厚度），材质为20#钢（5）套筒内砂：采用过筛后的细砂，流动性好，含泥量不大于2%，并对砂进行干燥处理，含水量不大于1%；

（6）套筒底钢板：厚度10mm，尺寸22cm×22cm与顶心外钢管

采用贴角焊焊接

2、制作工艺：

（1

前文已经通过计算确定，不在赘述。

（2）加工制作砂筒

砂筒加工质量关键在于三个方面：材料的选择、可调高度及砂筒

的焊接质量。材料选择的重点在于砂筒型号规格以及材质和成形方

式、钢垫板的平整度、砂的相关质量标准等。可调高度要控制好最低

及最高高度，钢筒的下料要考虑钢垫板的厚度，砂筒的焊接质量对砂

筒的强度及稳定性影响很大。钢垫板与砂筒焊接采用贴脚满焊焊接。

流沙孔设置于砂筒底向上2～3cm位置，便于操作，流沙孔外侧贴面

焊接15mm螺母（配套使用相应大小的螺杆）。电焊工要技术熟练并

持证上岗。加工好上半部分后在钢筒中灌筑C50混凝土，顶面抹平，

及时养护，待强度达到设计强度后方可使用。

（3）装砂

选用过筛后的细砂，流动性好，含泥量不大于2%，并对砂进行

干燥处理，使得含水量不大于1%，经过检验以上指标合格后方可装

砂。

（4）测控并确定每个砂筒的高度

现场要精确进行高程测量，主要测量砂筒放置区盖梁顶实际高

程，从而确定每个砂筒的实际高程，并预留3～5mm的沉降。为控

制梁板安装标高与设计标高一致，临时支座受到梁的重量后进行沉降

观测，待沉降稳定后记录好沉降数据，为后续临时支座的高度预留沉

降量提供依据。

（5）试验确定高度及承载力

本桥砂筒承载力设计值为616KN,为尽量消除临时支座使用过程中的沉降，对每个临时支座用压力机进行预压，其预压力为680KN。预压到与压力后待砂的压缩量温度后测量砂筒高度，如高出设计值，说明砂多需要减少砂筒内砂量再压，确保高度及预压力双达标。（6）砂筒的安装

由于盖梁带横坡，预制梁安装时梁底带纵坡，每个砂筒对应的位置不同，其高度差别较大，一定要编号一一对应，防止混乱使用导致高程错误。砂筒安装完后要进行复核测量，高程合格后方可进行T梁吊装。为保证砂筒顶的均匀受力，砂筒钢垫板顶面应放置2mm后橡胶皮，使得T梁底与砂筒顶面紧密贴合。

六、安全保障措施

1、临时支座按放属高空作业必须，其搬运及安装时必须遵循高空作业要求，佩戴安全帽、系安全绳、穿防滑鞋。

2、架桥机过孔并后确认支撑稳固后，立即搭设简易的人行通道，做好临边防护并挂设牢固的可供安全绳锁扣滑动的缆索，该缆索在使用前必须进行荷载试验，其承受的荷载不得小于200Kg，过孔人行通道每次只允许过一个人通过。

3、盖梁作为支垫架桥机横移轨道梁、安放临时支座、测量放样等作用平台，必须搭设简易护栏，挂设安全网，并有较稳妥的安全带固定点。