回箐沟特大桥挂篮设计说明书.docx

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1、设计说明1、工程概况西攀路回箸沟特大桥主桥为95m+170m95m预应力混凝土连续刚构桥，其箱梁采用直腹板的单箱单室结构。箱梁顶面宽度为22.5m,底面宽度为13.0n,两侧翼缘悬臂长4.75m。梁高由根部10.5m按1.5次抛物线变化至3.5mo箱梁顶板除。号块两横隔板间厚0.5m外，其余厚30cm。箱梁底板0号块两隔板间厚15m,其余厚度按2.2次抛物线由12m变化至0.36m。腹板厚度分12m、0.75m0.65m、0.55m四个梯度变化。箱梁设计为纵向、横向和竖向预应力体系。在主墩处箱梁设两道2.5m厚横隔板，在边跨端部各设一道12m厚横隔板。主桥箱梁采用挂篮悬臂浇注，先在托架上浇注0

2、号块，然后在0号块上拼装挂篮。一个主墩上采用一对挂篮对称浇注。箱梁段均为挂篮悬浇，31#段为合拢段，32#段为边跨支架现浇段。悬浇长度分2.2m、2.5m和3m三种规格，其最大重量分别为2297KN(1#块)、2136KN(11#块)和2033KN(21#块)。本桥箱梁悬浇采用后支点挂篮施工。挂篮采用现有成套设备一一公司自行设计的菱形桁架式挂篮，该挂篮设计浇注混凝土重量为3000KN,在国道317(213线)都汶路E合同段庙子坪岷江大桥改制加工、使用。为了保证该挂篮在回箸沟特大桥箱梁悬浇中安全、可靠、方便的投入使用，现特根据回箸沟特大桥的实际情况，对挂篮进行了适当修改，并全部进行了重新设计和验

3、算。现将计算结果和设计图纸等编制成文件，以供审查、加工、安装和使用。2、设计依据本挂篮主要依据下列文件、标准及规范进行设计：国道108线西攀路CI1合同段回箸沟特大桥设计图纸公路桥涵设计通用规范(JTJO21-89)公路桥涵钢结构及木结构设计规范(JTJO25-86)钢结构设计规范(GBJ17-88)钢结构工程施工及验收规范(GB50205-95)公路桥涵施工技术规范(JTJo41-89)3、挂篮的构造及特点本挂篮高4m,前端悬臂长6m,后端锚固长5.5m,能适应大多数桥梁，如连续刚构桥、斜拉桥等悬臂浇注的需要。它吸收了国内外各类挂篮结构的优点，挂篮的主要杆件、前支点、后锚点都采用销接，受力明

4、确，不产生弯矩,安装、运输都十分方便。1.1、 承重桁架系统为了使挂篮具有较好的通用性，适应不同的桥梁使用，本挂篮主要构件分为标准构件和非标准构件。本挂篮主要的承重构件是由两片菱形桁架组成标准构件，每片桁架由五根受力杆件销结而成。两片桁架之间间距为1235cm,用前、后横梁连接，同时前、后横梁又作为吊杆的支点。五根主要受力杆件均用1420mm厚的16Mn钢板焊接组拼成250X25OnmI的闭合矩形截面，使其具有承载力强，抗扭性能好的特点。设计了后锚点、前支点、上结点和前结点等四个主要结点，将五根杆件联为整体。杆件及节点板的连接方式为销结，使杆件受力明确，安装、拆卸也非常方便。前、后上横梁设计为

5、非标准构件，每座桥在使用本挂篮时，需根据该桥箱梁截面的宽度重新设计。前、后上横梁采用16#和20#普通槽钢加工。由于本桥较宽，为保证前、后上横梁的稳定，在其上下弦杆的水平面上，设置上、下平联。上、下平联由单根N125X125X10的角钢构成，通过节点板及前、后上横梁焊接。1.2、 后锚系统承重桁架片的锚固系统，在浇注混凝土时，用后锚杆穿过预留孔，上端及挂篮后锚点连接，下端及混凝土箱梁顶板连接。后锚杆用材质为40CrNiMO的低合金钢锻件加工而成，直径为70mm。1.3、 底篮和吊带系统在前、后底横梁上布设136工字钢，作为浇注混凝土的底篮。前、后底横梁采用钢板加工的矩型横梁，梁高50cm,采用

6、12mm钢板，梁宽25cm,采用22mm钢板。前、后底横梁上设置连接点，通过钢销及吊带连接。底篮的锚固系统，是通过吊带完成的。后下横梁的锚固，是用吊带的下端及后下横梁销接，上端穿过主梁底板和顶板的混凝土预留孔,锚固于底板和顶板上。前下横梁的锚固，是用吊带的下端及前下横梁销接，上端直接及挂篮的前上横梁连接。采用液压千斤顶来调节前、后底横梁的高度，以实现准确的立模标高。主吊带采用16Mn钢板加工成标准节，然后用钢销连接到需要的长度，副吊带采用632精轧螺纹钢筋。34、行走系统轨道用钢板加工成工字形截面，挂篮行走时，在后锚点上，用特制小轮反挂于行走轨道的上翼缘板，用两台60t液压千斤顶驱动挂篮前移。

7、行走轨道的固定，是通过预留孔安装反压梁进行固定。3. 5、模板系统模板系统由内、外模板、滑梁及模板固定装置组成，均采用大块钢模。浇注混凝土时，模板由内外滑梁支撑，而内外滑梁的锚固，则通过吊带一端锚固于混凝土箱梁的顶板，一端锚固于挂篮前上横梁。内外模板侧模间由对拉螺杆承受浇注混凝土时的侧向压力。挂篮移动时，外模由外模滑梁支托随同挂篮前移，内模滑梁同时被拉出。然后在适当的时候将内模顺着内模滑梁拉出。4、受力计算3.1、 设计荷载本挂篮设计考虑如下荷载: 混凝土荷载 挂篮自重挂篮自重=挂篮重+模板重=IOO+40=140t 人群及施工荷载按公路桥涵设计通用规范,取15Kn12 风荷载按公路桥涵设计通

8、用规范，计算纵桥向风力，用公式W=K1K2K3K4W0进行计算。42、计算工况分别计算以下四个控制工况：工况1：1#块件（长2.2m）的浇注。工况2：11#块件（长2.5m）的浇注。工况3：21#块件（长3m）的浇注。工况4：挂篮行走。4. 3、结构计算根据挂篮的设计图纸，建立空间模型，将各工况的荷数载加到挂篮的相应部位，用结构分析程序SP2000进行电算。4.3.1、 浇注混凝土时的计算为了符合施工实际情况，把其它荷载及混凝土荷载的重心联系起来，以实现准确地加载，在实际计算中，将挂篮、模板等其他荷载以混凝土重量为基数再乘以系数作总荷载，加到挂篮相应部位进行计算。系数偏安全地取15,其组成情况

9、约为：挂篮主体结构重量取系数125,模板重量取系数115,人群和风荷载取系数1.1。例如，21#块混凝土净重2032.576KN,乘以1.5系数，挂篮计算总荷载为：P总二混凝土重2032.576+其它荷载1016.288=3048.864kN各工况控制节段的混凝土荷载和计算总荷载如下表所示:各控制节段重量表节段号节段长(I11)底板腹板顶板翼缘板合计体积m3体积m3体积m3体积m3体积m3重量KN重量KN重量KN重量KN重量KN乘15系数乘1.5系数乘15系数乘15系数乘15系数1#块件2.234.63429.65913.210.83588.328900.484771.134343.2281.

10、712296.5681350.7261156.761514.8422.5653444.85211#块件2.531.50122.96215.37512.31382.151819.026597.012399.75320.1382135.9261228.539895.518599.625480.2073203.88921#块件327.70817.20318.4914.77578.176720.408447.278480.74384.152032.5761080.612670.9171721.11576.2253048.864对各工况分别进行计算，然后对结果进行分析比较。计算结果表明，浇注混凝土时以工

11、况3和工况1受力最大,为控制阶段。以下列出了工况3的计算图示和各工况的计算结果，从下列表格可以看出，计算全部通过。挂篮模型图挂篮加载图挂篮轴力图挂篮弯矩图挂篮主要结构受力表工况1杆件名称轴力(KN)弯矩(KN-cm)应力(KNcm2)许用应力(KN/cm2)备注1#主杆852.684.7120.02525矩形截面，16Mn钢板,单根杆件。2#主杆-688.284.3320.03#主杆-697.723.7920.04#主杆-733.124.6220.05#主杆718.574.5320.0主杆销子5.4312.545#钢主杆孔壁9.6930.0吊带（短）266.968.5620.016Mn钢板吊带

12、（长）209.026.7020.0吊带销子6.7612.545#钢吊带孔壁13.2630.0杆件名称轴力(KN)弯矩(KN-Cin)应力(KNcm2)许用应力(KNcm2)备注吊带分配梁-7153.393.8914.536b工字钢前上横梁-1489.503.9014.520前上横梁16297.805.9214.5后上横梁20541.161.4214.5后上横梁16-7.630.1514.5前下横梁-21129.086.4621.016Mn钢板,矩形截面后下横梁21128.446.4621.0顶板滑梁9812.335.2614.5翼缘板滑梁7691.865.6614.5腹板纵梁7682.278.

13、3414.536b工底板纵梁8814.099.5714.5字钢后锚点反力-503.3110.0246.5后横梁支点反力474.047.9020.0后锚固吊带前支点反力962.17工况2：杆件名称轴力(KN)弯矩(KN-cm)应力(KNcm2)许用应力(KNcm2)备注1#主杆944.625.2220.025X25矩形截面，16Mn钢板,单根杆件。2#主杆-762.494.8020.03#主杆-772.954.2020.04#主杆-812.165.1220.05#主杆796.045.0120.0主杆销子944.626.0212.545#钢，剪切主杆孔壁944.6210.7430.0吊带（短）279.808.9720.016Mn钢板吊带（长）206.676.6220.0吊带销子279.804.9812.545#钢,剪切吊带孔壁279.807.5230.0吊带分配梁-7424.174.0314.536b工字钢