大跨度混凝土T梁运输方法与流程

大跨度混凝土t梁运输方法
技术领域
1.本发明涉及大跨度混凝土t梁运输技术领域，尤其涉及一种大跨度混凝土t梁运输方法。


背景技术：

2.在高原高寒地区桥梁施工过程中，制备了预制55m大跨度混凝土t梁。单片55mt梁边梁重206.7t、单片中梁重199.9t、梁端底板宽70cm、跨中底板宽62cm、腹板宽22cm、梁高2.8m。55m大跨度混凝土t梁具有跨度长、腹板薄且高，运输难度大的问题。在运输过程中炮车的前后车位移、t梁侧倾及炮车制动均可能导致梁体破坏或引起运输安全问题。
3.所以，亟需一种高效安全的大跨度混凝土t梁运输方法。


技术实现要素：

4.本发明提供一种大跨度混凝土t梁运输方法，其主要解决现有技术中的至少一个问题。
5.为实现上述目的，本发明提供一种大跨度混凝土t梁运输方法，方法包括：根据待运输的大跨度混凝土t梁选择运载能力符合要求的运梁炮车，在所述运梁炮车上设置转盘；
6.将大跨度混凝土t梁设置在所述转盘的炮车钢平台上，并利用支梁顶杆进行支撑；
7.用钢丝绳及手拉葫芦对所述大跨度混凝土t梁进行绑扎；
8.对绑扎后的大跨度混凝土t梁进行运输，根据大跨度混凝土t梁与炮车钢平台摩擦系数，确定运输过程运梁炮车的速度；其中，运输过程运梁炮车的速度为不大于3m/min。
9.进一步，优选的，在运输大跨度混凝土t梁的过程中，所述运梁炮车车辆制动最大加速度不大于-0.1m/s2。
10.进一步，优选的，根据大跨度混凝土t梁自由端可施加的最大集中力以及大跨度混凝土t梁在集中荷载作用下的最大挠度值，确定运输过程中梁两端的最大相对位移量；其中，所述运输过程中梁两端的最大相对位移量为不超过77mm。
11.进一步，优选的，在运输大跨度混凝土t梁的过程中，在大跨度混凝土t梁的靠近支座位置设置竖向预应力。
12.进一步，优选的，在运输大跨度混凝土t梁的过程中，路面横坡的坡度小于12.26
°
。
13.在运输大跨度混凝土t梁的过程中，所述运梁炮车的转弯半径不小于330米。
14.本发明提出的大跨度混凝土t梁运输方法，解决了55m大跨度混凝土t梁的跨度长、腹板薄且高，运输难度大的问题。实现了对55m大跨度混凝土t梁的安全运输，达到了安全高效完成55m大跨度混凝土t梁运输的技术效果。
具体实施方式
15.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
16.需要说明的是，本发明的一种大跨度混凝土t梁运输方法，具体地说，所述大跨度
混凝土t梁运输方法包括步骤s110-步骤s140。
17.s110、根据待运输的大跨度混凝土t梁选择运载能力符合要求的运梁炮车，在所述运梁炮车上设置转盘；
18.s120、将大跨度混凝土t梁设置在所述转盘的炮车钢平台上，并利用支梁顶杆进行支撑；
19.s130、用钢丝绳及手拉葫芦对所述大跨度混凝土t梁进行绑扎；
20.s140、对绑扎后的大跨度混凝土t梁进行运输，根据大跨度混凝土t梁与炮车钢平台摩擦系数，确定运输过程运梁炮车的速度；其中，运输过程运梁炮车的速度为不大于3m/min。
21.55m预制t梁跨度大，横向刚度小，t梁运输过程中支撑结构和梁体受力性能稳定是保证梁体运输安全性的关键。通过对预制梁运输过程的受力分析，采用合理梁体运输临时支撑体系，选取合理运输路线及纵横坡，保障梁体运输过程中的稳定性。单片55mt梁边梁约重206.7t、单片中梁约重199.9t，梁高2.8m，梁端底板宽70cm、跨中底板宽62cm，腹板宽22cm。根据t梁参数，安全系数按照1.5考虑，选择300t运载能力的运梁炮车。
22.将t梁计算简化为钢筋混凝土轴心受压构件，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》轴心受压构件，正截面抗压承载力计算公式:
[0023][0024]
其中，γ0为桥梁结构的重要性系数，取1.1；nd为轴向力组合设计值；
[0025]
为轴压构件稳定系数，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》选取；a为构件毛截面面积，当纵向钢筋配筋率大于3％时，a应改用an＝a-a
s’；a
s’为全部纵向钢筋的截面面积；f
′
sd
为普通钢筋抗压强度设计值，取330mpa；f
cd
为混凝土轴心抗压强度设计值，取22.4mpa。
[0026]
nd≤5.4
×
103kn
[0027]
因此，t梁轴心受压正截面抗压承载力为5.4
×
103kn。
[0028]
根据冲量定理:ft＝mv
[0029]
其中，f为冲击力，单位n；t为作用时间，单位s；m为物体质量，单位kg；v为速度，单位m/s；梁重量m＝206.7x103kg，假设冲击时间为t＝0.5s，获得v
max
＝47.02km/h。
[0030]
考虑混凝土的轴心抗压强度影响，若制动时间为0.5s，则运梁车最大车速为47.02km/h，运梁炮车的运行速度一般在3～4km/h，制动时混凝土抗压强度满足要求。考虑到55m t梁运输过程中的整体稳定性，运梁炮车运行速度保持匀速且不超过3km/h的速度运行。
[0031]
大跨度混凝土t梁与运梁炮车间摩擦系数分析如下：
[0032]
f＝ma；其中，f为惯性力；m为物体质量；a为加速度。
[0033]
μmg≥f
[0034]
其中，f为惯性力；μ为作用时间；m为物体质量；g为重力加速度；最终获得μ≥0.17。
[0035]
混凝土梁与炮车钢平台摩擦系数一般大于0.25，炮车以3km/h速度运行，0.5s内制动，梁体不会发生滑移，梁体运行安全。当炮车以更高速度行驶时，取混凝土与钢摩擦系数为0.25，则炮车需更长的制动时间才可避免粱体不滑动。
[0036]
为了进一步明确t梁由运梁炮车制动引起梁体侧弯的结构应力状态，通过数值模拟方法进行研究。采用通用有限元软件建立计算模型,利用杆单元对预应力t梁进行建模分析。分析模型共计110个单元，111个节点，假定该梁预应力筋已100％张拉。分别研究运梁炮车以5km/h、10km/h、15km/h及20km/h四种运行速度进行制动对梁体的冲击作用，根据冲量定理得出t梁所受力大小，施加于有限元模型。根据运梁车运行速度，建立精细有限元分析模型，分析t梁在运输过程中的受力。在运输过程中存在一定的制动引起侧弯。根据冲量定理:ft＝mv可得速度5km/h、10km/h、15km/h及20kmh四种运行速度所产生的冲击力分别为574.17kn、1148.33kn、1722.50kn及2296.67kn,将冲击力分为四种工祝以轴压力形式均匀加载在t梁有限元模型上，当55mt梁受到冲击力574.17kn、1148.33kn、1722.50kn及2296.67kn冲击力的作用时，t梁拉应力云图中显示的最大拉应力分别为0.45mpa、0.83mpa、1.25mpa和1.66mpa，最大压应力分别为0.97mpa、1.96mpa、2.93mpa和3.91mpa。四种工况下拉应力与压应力最大值均未超过混凝土抗拉设计值，说明t梁在以正常速度运输过程中受到制动引起的惯性力作用下，结构是安全的。
[0037]
由于前后运梁炮车相对水平位移造成梁体侧弯的分析过程如下：t梁计算简化为一端固结一端自由，自由端产生微小位移ω，随着梁端位移ω的增大，t梁翼缘边缘处最先出现裂缝，因此选择t梁翼缘板边缘作为横向抗裂验算。由梁端位移ω引起的t梁内力可等效为在梁端施加集中力f。
[0038][0039]
其中，σ
ck
为荷载标准组合抗裂验算边缘的混凝土法向应力；mk为按荷载标准组合计算的弯矩值；wo为构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩。
[0040]
为t梁自由端可施加的最大集中力。
[0041]mk，max
＝σ
ck，max
×
w0[0042]
根据《路桥施工计算手册》悬臂梁在集中荷载作用下，最大挠度值为：
[0043][0044]
其中，e＝3.45
×
104n/mm；i为t梁跨中截面惯性矩。
[0045]
由以上计算可得，按悬臂梁计算模型，梁两端最大相对位移量不超过77mm时，梁体不会出现裂缝。即55mt梁应力最大值分布在t梁端根据大跨度混凝土t梁自由端可施加的最大集中力以及大跨度混凝土t梁在集中荷载作用下的最大挠度值，确定运输过程中梁两端的最大相对位移量；其中，所述运输过程中梁两端的最大相对位移量为不超过77mm。
[0046]
拉应力最大值为2.639mpa，小于混凝土轴心抗拉强度标准值2.64mpa，压应力最大值为2.52mpa，小于混凝土轴心抗压强度标准值32.4mpa，由此说明t梁所受最大静摩擦力为10.79kn。
[0047]
其中，a为加速度；f为最大静摩擦力；m为质量。
[0048]
在运输大跨度混凝土t梁的过程中，运梁炮车车辆制动最大加速度不大于-0.1m/s2。在运输大跨度混凝土t梁的过程中，在大跨度混凝土t梁的靠近支座位置设置竖向预应力。
[0049]
运梁炮车支撑顶杆的压杆稳定性的确定方法如下：由t梁构造可知，单片55mt梁边梁约重206.7t、单片中梁约重199.9t，梁高2.8m，梁端底板宽70cm、跨中底板宽62cm，腹板宽22cm。根据t梁参数，安全系数按照1.5考虑，选择300t运载能力的运梁炮车。
[0050]
边梁重力:g1＝mg＝206.7
×
103×
10n＝2067kn
[0051]
单边炮车承受重力：g2＝g1/2＝1033.5kn
[0052]
假设路面横坡度α为3
°
，平行坡面的分力大小:
[0053]
g1＝g2.sinα＝54.09kn
[0054]
压杆与炮车夹角:β＝tan-1
2.37/0.85＝70.27
°
[0055]
行驶在横坡度3
°
时，支撑顶杆所承受的轴向压力为:
[0056]
fsin(β)＝g3.sinα
[0057]
f＝54.09/sin(29.73
°
)
[0058]
f＝109.07kn
[0059]
边梁质心离腹板边界的距离为：x1＝35cm
[0060]
边梁质心离底板边界的距离为：y1＝161cm
[0061]
则倾覆角度为:γ＝90
°‑
tan-1
161/35＝12.26
°
[0062]
当坡度为12.26
°
时，质心超过原底板边缘，t梁会发生倾覆。
[0063]
中梁质心离腹板边界的距离为：x1＝35cm
[0064]
中梁质心离底板边界的距离为：y1＝157cm
[0065]
则倾覆角度为:γ＝90
°‑
tan-1
157/35＝12.57
°
[0066]
当坡度为12.57
°
时，质心超过原底板边缘，t梁会发生倾覆。
[0067]
因此，在运输大跨度混凝土t梁的过程中，路面横坡的坡度小于12.26
°
。
[0068]
5轴运梁车最小转弯半径为15m，前轮最大转角20％。t梁运输由直线段进入弯道时，以主运梁车最大转角为20为例计算转弯半径，运输中副运梁车作从属运行，其总体方向与t梁保证基本平行，转弯过程中缓慢调整方向，最后达到与主运梁车保持方向一致。对整个过程进行模拟，得到最小转弯半径312m。为保证t梁运输的安全性，要求现场转弯半径设置不小于330m。
[0069]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种大跨度混凝土t梁运输方法，应用于电子装置，其特征在于，方法包括：根据待运输的大跨度混凝土t梁选择运载能力符合要求的运梁炮车，在所述运梁炮车上设置转盘；将大跨度混凝土t梁设置在所述转盘的炮车钢平台上，并利用支梁顶杆进行支撑；用钢丝绳及手拉葫芦对所述大跨度混凝土t梁进行绑扎；对绑扎后的大跨度混凝土t梁进行运输，根据大跨度混凝土t梁与炮车钢平台摩擦系数，确定运输过程运梁炮车的速度；其中，运输过程运梁炮车的速度为不大于3m/min。2.根据权利要求1所述的大跨度混凝土t梁运输方法，其特征在于，在运输大跨度混凝土t梁的过程中，所述运梁炮车的车辆制动最大加速度不大于-0.1m/s2。3.根据权利要求1所述的大跨度混凝土t梁运输方法，其特征在于，根据大跨度混凝土t梁自由端可施加的最大集中力以及大跨度混凝土t梁在集中荷载作用下的最大挠度值，确定运输过程中梁两端的最大相对位移量；其中，所述运输过程中梁两端的最大相对位移量为不超过77mm。4.根据权利要求1所述的大跨度混凝土t梁运输方法，其特征在于，在运输大跨度混凝土t梁的过程中，在大跨度混凝土t梁的靠近支座位置设置竖向预应力。5.根据权利要求1所述的大跨度混凝土t梁运输方法，其特征在于，在运输大跨度混凝土t梁的过程中，路面横坡的坡度小于12.26
°
。6.根据权利要求1所述的大跨度混凝土t梁运输方法，其特征在于，在运输大跨度混凝土t梁的过程中，所述运梁炮车的转弯半径不小于330米。

技术总结
本发明涉及大跨度混凝土T梁运输技术领域，揭露了一种大跨度混凝土T梁运输方法，根据待运输的大跨度混凝土T梁选择运载能力符合要求的运梁炮车，在所述运梁炮车上设置转盘；将大跨度混凝土T梁设置在所述转盘的炮车钢平台上，并利用支梁顶杆进行支撑；用钢丝绳及手拉葫芦对所述大跨度混凝土T梁进行绑扎；对绑扎后的大跨度混凝土T梁进行运输，根据大跨度混凝土T梁与炮车钢平台摩擦系数，确定运输过程运梁炮车的速度；其中，运输过程运梁炮车的速度为不大于3m/min。实现了对55m大跨度混凝土T梁的安全运输，达到了安全高效完成55m大跨度混凝土T梁运输的技术效果。混凝土T梁运输的技术效果。


技术研发人员：殷胜光 黄增财 李茜 张义博 贾洪斌 张玉桂
受保护的技术使用者：中交路桥北方工程有限公司 中交城市建设（四川）有限公司
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/7/5