八三式铁路轻型军用桥墩使用手册铁道部工程指挥部一九八六年一月八三式铁路轻型军用桥墩1八三式铁路轻型军用桥墩是一种按平战结合原则研制的拆装式成套制式器材,既可用于中小跨度、中低高度桥梁,特别是铁路便桥桥墩的应急、快速抢修,也可在新建铁路工程中用作便桥桥墩、临时支墩和膺架脚手等,还可组成简易起重设备以及用于公路公路桥梁抢修等。全套基本器材只有杆件、配件9种,紧固件两种。垫梁与立柱杆件通用,大大减少杆件种类,提高器材使用率。杆件重量轻,最大单元重量约250公斤。拆装迅速,准备工作就绪,器材运到现场开始,使用随器材配备的专用小型吊装设备,人力拼装,可以在六小时内完成一座10米高的桥墩的安装任务。杆件最大长度仅3.5米,全部可用普通卡车装运,其装载系数较大,便于储运。(一)设计技术条件1.设计规范和规定(1)铁路工程技术规范第二篇“桥涵”(铁道部,1975年试行。以下简称“桥规”)。(2)铁路钢桥制造规则(铁道部,1975年试行。以下简称“制规”)。(3)铁路破损桥涵临时及短期修复设计技术规程(1951年出版。以下简称“临规”)。(4)铁路桥梁检定规范(铁道部,1978年试行。以下简称“检规”)。2.设计范围(1)线路条件:标准轨距、单线、直线、曲线(R≥500米)、(坡度i<6‰)。(2)梁跨配合(A)10米、12米跨度工字钢梁(B)16~32米跨度六四式、加强型六四式铁路军用梁和拆装式桁梁。(3)设计墩高墩身高度为5~15米,可按0.5米模数调整墩高。(4)水文条件(A)位于直线的桥墩:卧木基础按无水设计;混凝土和桩基础均按设计水深3米、5米、7.5米提供设计资料。(B)位于曲线(R≥500米)的桥墩:卧木基础按无水设计;混凝土和桩基础均按设计水深3米提供设计资料。(C)设计流速均为3米/秒。本设计的基础设计未考虑冲刷,使用时应根据实际情况考虑。2(D)对船舶、冰凌、漂浮物等的撞击均未考虑,需另行防护。(5)基础类型:适用于卧木、混凝土和木桩基础。必要时能用于混凝土残墩接高。3.设计荷载(1)竖向活载(A)前进型机车单机随挂7吨/米匀载,限速40公里/小时。(B)前进型机车双机随挂7吨/米匀载,限速10公里/小时。(C)限速运行的冲击系数按下式计算:1+μ×其中:L—桥跨长度(米)。μ—限速运行时的冲击系数的折减系数,其值按“脂规“办理。(2)制动力或牵引力按平均分配于梁跨两端的支座计算(拆装式桁梁的活动支座应予以固定)。(3)风力按桥上有车为60公斤/米2,桥上无车为80公斤/米2计算。4.容许应力(1)本钢材为16锰低合金结构钢。容许应力〔σ〕=2.4T/cm2。(2)螺栓符合紧固件国家标准GB5-76,10.9级。容许应力〔σ〕=5.29T/cm2.(3)螺母符合紧固件国家标准GB41一76,8级。5.基础底面检算参数(1)地基承载力:〔σ〕=15T/M2。(2)单桩承载力:φ26厘米木桩单桩设计竖向压力为16吨,竖向拉力为2吨。(3)计算卧木基础、混凝土基础时的基底截面合力偏心值不应超过1.2ρ(ρ为基底截面核心半径),并按应力重分布检算基底最大压应力。(4)地基土壤摩擦系数:f=0.25。(5)倾覆稳定系数:K1≥1.3。(6)滑走稳定系数:K2≥1.3。6.各种杆件及紧固件的容许承载力(主力):(1)①~③杆件容许承载力见表2-36①~③杆件(1262×200×12,16Mn)容许承载力表2840+L3用途名称容许承载力单层梁双层叠合梁作梁(基本断面)最大弯矩(吨一米)14.131.0最大剪力(吨)38.656.2最大支点反力(吨)有加劲板处77.2114无加劲板处77.281.5作柱(基本断面和接头)最大压力(自由长度按2米计,吨)117234(2)①~③杆件接头容许承载力(A)单层梁混合接头容许承载力:最大弯矩8吨一米;最大剪力35.6吨。(B)单根立柱法兰接头(无拼接钣时)的容许拉力为20吨。(3)④~⑦联结系撑杆的容许轴向杆力均为土8.9吨。(4)M22螺栓(机械等级10.9级)单剪容许承载力为8.9吨;配套M22螺母(机械等级8级)抗拉容许承载力为5吨。(二)器材配套八三式铁路轻型军用桥墩系按套订制、配发的。每套器材含基本器材和配套吊装设备机具两大类。基本器材由杆件和紧固件组成,一套基本器材总重46.2吨(见表),能拼组纵向三排立柱、横向四排立柱(3×4)断面型式,上、下垫梁各两层,全高11.31米桥墩和3×3断面型式,上、下垫梁各两层,全高7.31米的桥墩各一座;也可拼组3×3断面型式,上、下垫梁各两层,全高10.81米的桥墩两座;或2×4断面型式,上、下垫梁各两层,全高6.81米的桥墩三座。全套器材可用一节50吨铁路货车装运。两套器材的①~③杆件可拼组4×4断面型式,全高15.31米的桥墩一座,但④、⑤撑杆和⑧节点钣不足,需作特殊处理。利用配套的吊装设备、机具并配备一定数量的通用吊装机具,可以组成两组起吊扒杆同时进行安装作业。基本器材中的紧固件和配套内的小件吊装配件均分装在配备的小铁箱内。每套共装26箱,每箱毛重35~67公斤。基本器材和吊装设备机具的配套数量,紧固件和部分吊装设备机具的装箱数量分别见表。施工中的通用吊装机具可由施工单位根据实际需要自行制备,下表列出的品种、规格和数量供编制计划时参考。基本器材配套数量表类别杆件名称编号单位一套数量单重kg一套重量kg杆基本杆件①①件70253177104件辅助杆件②②件501507500辅助杆件③③件501165800水平撑杆④④件15016.925352米节斜杆⑤⑤件20027.254401.5米节斜杆⑥⑥件6022.813681米节斜杆⑦⑦件6019.21152T型节点板⑧⑧件3208.82816拼接板⑨⑨件708.6602紧固件螺栓M22×65M22×65套13500.2649358螺栓M22×50M22×50套27000.2244606M22M22个45000.0759307垫圈27000.017547合计46.2吨(三)、设计荷载参考资料(一)竖向活载按前进型机车(四轴煤水)单机随挂7吨/米匀载,限速40公里/小时和按前进型机车(四轴煤水)双机随挂7吨/米匀载,限速10公里/小时简算。墩顶上垫梁分有、无间梁两种情况,有关列车活载反力表见图一、图二,表一和图三、表四。表一说明1.双孔双孔最大制动力栏内,横线上数值为荷载图IV(1),横线下数值为荷载图IV(2)。2.计算时已考虑机车正、倒,采用最不利者。双机时仅考虑正挂。3.表中制动力为梁跨上总静荷载的10%计算。平均分配于梁的两端支座。5表一前进型-------四轴煤水车单机随挂7吨/米活载反力表项目荷载顺序Ⅰ单孔轻载Ⅱ单孔重载Ⅲ双孔最大反力12345678计算跨度L1+L2R3制动力R3制动力R2R3R2+R3制动力132+32120.47814.01159.6814.008132.392114.46248.85522.646224+2495.30411.21128.8511.208109.3988.95198.3417.279316+1665.6468.1296.7458.1266.70477.988144.69213.359412+1238.9596.0281.4416.0251.34964.271115.629.859510+1046.7516.0273.6496.0251.0450.564101.6048.669624+3295.30411.21159.6814.008109.39116.54225.93420.079716+3265.6068.12159.6814.00866.704133.56200.26518.959816+2465.6068.12128.8511.20866.704105.7172.40616.159912+2438.9596.02128.8511.20861.54897.625159.17313.5581012+1638.9596.0296.7548.1251.34977.986129.33511.2591110+1646.7516.0296.7548.1257.10966.704123.81310.89续上表项目荷载顺序Ⅳ双孔最大制动力Ⅴ双孔空车横向摇摆力91011121314151617计算跨度L1+L2R2R3R2+R3制动力R2R3R2+R3R2R3132+32114.45122.942237.39225.57516.3516.3532.78.6078.993224+2486.4597.772184.22219.97512.3512.3524.76.4026.793316+1665.4365.646131.07614.3758.358.3516.74.5764.593412+1262.01838.959100.97711.5756.356.3512.73.4043.493510+1036.52346.75183.27410.225.355.3510.72.9442.943697.772114.45212.22222.77512.3516.3528.76.4028.99386.45122.942209.392765.646122.042187.68819.9758.3516.3524.74.5768.99358.45122.942181.392865.64693.838159.48417.1758.3512.3520.74.5766.79358.4597.772156.222938.959106.337145.29615.7756.3512.3518.72.9946.79344.4597.772142.2221038.95977.177116.13612.9756.358.3514.73.4044.59351.02265.646116.6681146.75160.97107.72112.2755.358.3513.72.7494.59343.69664.646109.3426(二)上部梁跨的恒载及横向风力表本表说明:1.不等跨梁的恒载反力和横向风力可利用本表计算。2.拆装式桁梁系采用标准式。3.风压:桥上无车时采用0.08吨/平方米,桥上有车时采用0.06吨/平方米。(三)材料的允许应力标准类别材质应力种类与基本允许应力的关系允许应力Kg/cm2钢材标准主力主+附基本钢材16Mn基本允许应力[σ]24002880YB13—69弯曲应力1.1[σ]26003120剪切应力0.6[σ]14001680端部承压应力1.5[σ]36004320孔壁承压应力2[σ]48005760紧固件螺栓10.9级基本允许应力[σ]52906350GB5—76GB41—76剪切应力0.6[σ]31703800附注:1.焊接材料:手工焊条-T507,自动焊丝-H08A或H08,韩剂-焊431。2.螺栓10.9级,系强度级别用数字表示,小数点前的数字为小数点后的数字为屈强比。10.9级系指抗拉强度σbmin=100Kg/mm2,屈服极限σsmin=90Kg/mm2。(四)杆件截面性质和容许承载力梁别梁的计算跨度梁片数恒载(吨)作用在梁及列车上的横向风力R1=R2R3=R4桥上有车时桥上无车时风压力(T)至支座顶距离(m)风压力(T)至支座顶距离(m)六四式铁路军用梁双层32米+双层32米634.5634.564.0920.4128.9552.744双层24米+双层24米420.1620.163.0910.4126.7642.744单层24米+单层24米724.3624.361.9051.1555.8753.273单层16米+单层16米411.8411.841.2881.1353.9723.273拆装式桁梁32米+32米33.4833.843.9241.8038.8294.05424米+24米23.8223.822.9641.8036.6694.05416米+16米14.5614.562.0041.8034.5094.054工字钢梁12米+12米11.1411.141.