《挂篮设计说明书.docVIP

附录一、菱形桁架轻型挂篮 设计说明 中交第四航务工程局 2008年5月  1 工程概述 温河大桥主桥为65+120+120+65=370m预应力砼连续刚构。箱梁断面采用单箱单室直腹板断面，箱梁顶板宽16.5米,底板宽8.5米,悬臂长度4米。箱梁根部梁高为7.5米,跨中及边跨合拢段、边跨现浇段梁高为2.8米,其余梁底下缘按1.75次抛物线变化。 其中0＃块长度10m，1＃～5＃块节段长度300cm，6＃～10＃块节段长度360cm，11＃～15＃块节段长度420cm，中跨、边跨合拢段长度均为200cm。0#、1#块采用托架现浇，0#块砼体积为418.7m3，重1088.6t；2#~15#块采用挂蓝悬浇施工，悬浇节段最大块体重量为2＃块，2#块砼体积为73.3m3，重190.2t。主桥箱梁施工除0#、1#块在墩顶托架上浇筑完成，边跨现浇段在支架上浇筑完成外，其余从2号块至15号块均采用挂篮悬臂浇筑法施工。采用挂篮悬浇梁段的最大重量为2#块，重190.2t，2#块节段长300cm，最长节段为11＃～15＃块，节段长度420cm。 2 挂篮设计总体构思 2.1 挂篮抗风能力 挂篮设计时尽量减少迎风面积和高度，在风力较大时挂篮固定的安全性。 2.2 挂篮的运输与安装 挂篮设计时，挂篮零部件须便于运输，且须保证其安装快捷。 2.3 挂篮的加工 挂篮设计时，须便于加工，尽可能降低制作成本。挂篮选用的材料除销子、吊带和吊杆之外全部选用普通碳素钢Q235A。 2.4 减轻挂篮自重 挂篮主桁承重系统选用一种受力合理、安全可靠的轻型结构。 挂篮用材立足国内生产的普通碳素钢Q235钢，便于加工。 挂篮前移时尾部充分利用箱梁竖向预应力筋平衡倾覆力矩以取消配重，从而减轻自重。 2.5 缩短挂篮施工周期 挂篮施工时，考虑各梁段全段面一次性浇注砼。 底篮及模板系统采用垂直悬吊在主桁悬臂端。挂篮行走时，底篮、内外模与主桁同步一次性就位，减少了施工工序，从而缩短施工周期。 2.6 混凝土浇注质量的保证 模板设计注重混凝土的外观质量，以刚度为主来设计模板。 2.7 施工条件和作业环境的改善 挂篮设计时，考虑所处位置的箱梁顶面有宽敞的作业空间，便于放置多种机具和施工人员往返，改善施工人员的作业环境。 2.8 通用性 挂篮设计时，考虑对其结构作适当处理，便可适应各种跨径和不同宽度的箱梁施工。 3 挂篮主要技术参数 3.1 根据菱形桁架轻型挂篮设计总体构思，对挂篮进行结构设计，其主要技术参数如下： 挂篮悬浇箱梁梁段最大重量：190.2t 挂篮悬浇箱梁梁段最大分段长度：4.2m 挂篮悬浇箱梁梁段高度变化：2.8m~6.9m 挂篮行走方式：自行（液压穿心千斤顶顶推前移） 提升模板方式；手动控制螺旋千斤顶提升 挂篮自重：65.8t（含外模板及内模顶板及支撑架） 挂篮经济技术指标：65.8/210=0.31 挂篮最大挠度：＜20mm 工作纵坡：?3.0% 3.2 挂篮设计采用的基本参数 3.2.1 荷载 梁段混凝土重量：2.6t/m3 施工机具及人群荷载：2.5kPa 3.2.2 荷载系数 有关荷载系数依据交通部颁发的公路桥涵设计和施工规范，荷载系数取值如下： 浇注混凝土时的动力系数：1.2 3.2.3挂篮设计的最大承载力 挂篮悬浇箱梁梁段设计最大重量190.2t，考虑浇注混凝土时动力因素和挂篮施工安全方面的重要性，控制设计最大荷载： w=1.2?190.2=228t。 3.2.4 结构分析计算 主桁结构内力与位移计算：挂篮主桁为桁架结构，杆件联结分刚性和铰接节点，对于前后横梁桁片因采用焊接节点可处理为刚性节点。 主桁杆件稳定性分析：根据平面杆系计算出的内力，对各杆件按受拉受压分别进行计算，压杆采用相应的屈曲长度kL，分别计算出平面内和平面外的压杆整体稳定和局部稳定，若各杆件能满足稳定性要求，则桁架整体稳定也能满足。 底篮及其它构件计算：底篮纵梁可视为在均布荷载作用下的简支梁计算；底篮托梁可视为在均布荷载与集中荷载共同作用下的连续梁计算；吊杆与吊带按受拉进行计算。 所有计算均根据不同的计算图式与荷载组合，求得各构件的最大应力，在满足强度和刚度的条件下，经多次调整结构几何尺寸，以达到在满足规范要求的前提下，使结构材料最省，重量最轻。 4 挂篮的构造及特点 菱形桁架轻型挂篮设计为桁架式整体移动挂篮，主要由主桁承重系统、悬吊系统、锚固系统、行走系统、模板系统等部分组成。挂篮外形简洁、轻巧，其各部件的受力明确。挂篮结构图见设计图纸。 4.1 主桁架承重系统 挂篮主桁承重系统主要由两榀菱形桁片及在其横向设置前、后横梁桁片组成的空间桁架。每榀菱形桁片由5根杆件在结点处采用销子联接而