贝雷挂篮

36
0.0945
3.4
反压平滚
个
24
0.06
1.44
锚杆/吊杆
m
120
0.062
7.44
纵梁联系横梁
个
12
0.245
2.94
纵梁（6路加强双排单层贝雷）
片
24
0.430
10.32
合计(t)
73
该挂篮由贝雷桁架梁吊架系统、走行系统、悬吊系统、后部临时锚固系统、模板系统及施工平台等组成，如下图所示：
每排贝雷桁架的上下弦杆（含加强弦杆）系由各两根10号热轧槽钢组合而成，腹杆系由8号工字钢组成。根据《装配式公路钢桥》，对于加强型单排单层贝雷桁架：截面模量W=7699.1cm3，惯性矩I=577434.4 cm4，容许弯矩[M]=1687.5kN.m，容许剪力[Q]=245.2 kN。则贝雷桁架梁（由加强的6排单层贝雷桁架组成）：截面模量W=46195cm3，惯性矩I=3464606.4cm4，容许弯矩[M]=10125kN.m，容许剪力[Q]=1471.2kN，E=2.1×105MPa。
兴业大道新建工程施工IV标段
编制人：
审核人：
苏州二建建筑集团有限公司
二零一一年五月
无锡兴业大道新建工程施工IV标北兴塘河大桥
主桥贝雷挂篮设计与施工
一、概述：
北兴塘河大桥主桥跨径为36+60+36（m）预应力混凝土连续箱型梁结构。上部构造为变截面单箱双室，垂直腹板。单箱顶宽16.5m，底宽11.5m，翼缘板长2.5m，支点处梁高3.75m(h/L=1/16)，跨中梁高1.8m(h/L=1/33.333)，梁底缘按二次抛物线变化。腹板变厚度70cm（支点）~45cm（跨中），底板变厚度70cm（支点）~25cm（跨中），顶板箱室内厚度28cm，腹板根部58cm。悬臂端厚20cm，根部厚55cm。设支点横隔梁，主墩顶处横隔梁厚度为160cm，梁端横隔梁厚度为130cm。箱梁顶面及底面设2%单向横坡。
，计算悬挑长度5.25m，则
满足要求。
2、贝雷桁架梁内力及挠度检算
根据上绘出弯距图和剪力图如下：
由上图可知许弯矩Mmax=4914kN.m＜[M]=10125KN.m，
Qmax=936kN容许剪力＜[Q]=1471.2KN
3、后短吊杆强度检算
后短吊ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ采用Φ32精轧螺纹粗钢筋，左右各一根，对称布置，容许应力[σ] =589MPa。 ，则应力：
C.底盘系统
底盘系统由前后下横梁，底纵梁，底模组成，前下横梁为双拼I36工字钢，后下横梁为双拼I45工字钢，双拼工字钢中间留6cm间隙供穿吊杆用，两根工字钢由上下缀板焊联，缀板间距为2.0m，底板纵梁为20根I25a工字钢。底模竹胶板加木方构成。后下横梁由6根吊杆锚于已浇块件翼缘板（2根）和底板（4根）上，前下横梁通过6根吊杆和前上横梁联系。
四
此情况一对挂篮处于联体结构状态，挂篮后锚系统基本不受力（仅仅控制贝雷桁架梁上挠度），检算内容为除挂篮后锚系统外的一切项目。
1、挂篮检算简化计算模式
考虑挂篮的对称性，取贝雷桁架梁作为分析对象。为简化及安全起见，忽略翼板吊杆的分担作用，并拟定试压荷载均布在底模范围内，而不考虑侧模分担翼板试压荷载的作用（也即不考虑前短吊杆的受力），其中后端作用力相继通过纵梁、后下横梁及后短吊杆传递至已浇灌的梁段底板上，不对主桁架梁发生作用；前端经纵梁、前下横梁、前长吊杆、前上横梁将力传递至主桁架梁上的A点位置。
0#块、1#块采用支架现浇结构，2#~7#块采用挂篮施工，2#~4#块长3.5m,4#~7#块长4m。
进场之初，我部根据现场实际施工情况及我公司常用的施工工艺结合我公司所有的机械设备，确定的主桥悬浇的施工方案，以三角挂篮作为悬浇设备进行施工。目前7#墩以及8#墩右半幅已经开始施工，而7#墩以及8#墩左半幅上空面临一500KV高压线，施工安全净空成为主要要求，桥面距离高压线平均距离为11m，且不包括夏季温度下挠，尚不包括人员操作空间，用电规范要求，人机距离500KV高压线距离最低不能低于8.5m，导致我部挂篮所有高度必须控制在2.5m之内。原本四月份进行高压线的抬升工作，此时并不影响我部整体施工工期，而到目前为止高压线抬升工作一直未能进行。
2.2.1适应范围
(1)每段使用挂篮浇筑长度3.5~4米.
(2)挂篮施工最大节段砼重量包括其他所有因素考虑在内，2号节段为3.5m梁段，重约156t，挂篮试压为1.3倍的最大悬灌节段重量，再加上试压时底模、端模重量以及二分之一的侧模重量等，则取1.4倍的系数，即G=1.4×156t=218.4t。
(3)箱梁底板宽11.5米，顶板宽16.5米，按等截面设计。
二、
2.1挂篮形式选择
悬灌施工中存在挂篮构件的单块最大重量、挂篮安拆时吊车的摆放空间、挂篮的截面尺寸等多种因素制约挂篮的布置和结构设计，北兴塘河大桥7#左幅挂篮形式项目部在比较了三角挂篮、贝雷挂篮、斜拉式挂篮、型钢挂篮、菱形挂篮、预应力挂篮、前支点挂篮等结构形式后，充分考虑该处施工的安全控制的难度，最终设计并敲定了贝雷下承式挂篮。该挂篮与其它形式挂篮比较有如下突出特点：
主纵桁梁是挂篮悬臂的主要承重结构，由6路上下加强贝雷桁架组拼构成，分为3组，均为2路，3组贝雷之间用工字钢相连，同时加设横梁（每3米设置上下各一道），使3组贝雷联成整体。每组贝雷总长度12m，分别置于梁体腹板位置，桁架和梁顶面间垫20cm木方作为支点。
贝雷主桁高度1.7m(上下加强)，下方直接垫20cm枕木。按照以往施工惯例，前上横梁或者后上横梁都安装于贝雷的上弦杆上，若这样，则必须增加90cm的高度，最终挂篮将成为2.8m，超过安全距离。后经过换位思考以及现场考察，能否将前上横梁以及后上横梁从挂篮中间的斜撑中间穿过去，为保证安全，在两贝雷平撑之间设置2根32的精轧螺纹钢，将横梁所受力反锚于上弦杆上。最终高度控制在2.3m之内。下面将对本思路重点进行计算验证。
G=1.4×51.7*2.6=188.2t =1882kN
挂篮后锚系统检算简化计算模型见图所示。
对底模系统进行受力分析：
对贝雷桁架梁进行受力分析：
挂篮后锚系统的后锚杆采用精轧螺纹钢筋，除1号块外，每片主桁的后锚杆均由4φ32精轧螺纹钢筋组成，φ32精轧螺纹钢筋的容许应力[σ]= 589MPa。
则挂篮后锚系统的后锚杆的容许拉力为：
对于后锚梁，验算剪应力即可，每组后锚梁的最大剪力为：
前、后吊杆、反锚均采用Φ32精轧螺纹粗钢筋，屈服强度为785MPa，容许应力[σ]=0.75×785MPa=589MPa，容许剪应力[τ]=0.6[σ]=353MPa。
对挂篮主要构件按《公路桥涵施工技术规范》的要求，需进行强度、刚度和稳定性的检算。贝雷桁架式挂篮承重主构架由贝雷桁架梁组成，两者之间靠桁架横联连接，故取其中一片分析即可。挂篮施工最大节段砼重量包括其他所有因素考虑在内，2号节段为3.5m梁段，重约156t，挂篮试压为1.3倍的最大悬灌节段重量，再加上试压时底模、端模重量以及二分之一的侧模重量等，则取1.4倍的系数，即G=1.4×156t=218.4t。挂篮试压状态时受力最大，为最不利因素，为此将这一状态作为检算的依据。但此时一对挂篮处于对接状态，为联体结构，挂篮后锚系统基本不让受力（也即受力很小），仅起限位作用（即控制贝雷桁架梁上挠度），故对挂篮后锚系统的检算要另外取其它（3＃～7＃块）状态进行分析。
2.2.2安全系数及结构钢度
（1）挂篮行走时抗倾覆稳定系数大于2。
（2）结构稳定系数>1.5，容许应力提高系数1.5。
（3）底模板本身的最大计算挠度变形<5mm。
（4）斜拉杆伸长量<6mm。
2.3挂篮设计与结构介绍
贝雷下承式挂篮和三角挂篮一样，主要由承重系统、模板系统、走行系统和工作平台等组成。
2.4、贝雷挂篮基本情况介绍
强度满足要求。
四
施工2＃块时，挂篮处于联体结构状态，后锚系统仅仅控制贝雷桁架梁上挠度，受力很小，故对挂篮后锚系统的检算要在3＃～7＃块工况中选取最不利的状态进行分析。
经比较，3＃块最重（51.7t），为施工时的最不利状态，故作为检算挂篮后锚系统的分析对象。
考虑模板及施工人力机具等附加荷载，取1.4倍3＃块重量作为检算荷载，即：
总重（t）
前下横梁（36#工字钢）
m
36
0.0712
2.6
25#底板工字钢
m
138
0.042
5.8
前上横梁（36#工字钢）
M
36
0.0712
3
侧模板
t
/
17
17
侧模滑梁（36#工字钢）
m
24
0.0712
1.7
内模板
t
/
14
14
内模滑梁（25#工字钢）
m
36
0.0712
2.6
后下横梁（45#工字钢）
m
强度满足要求。抗倾安全系数：K=5684.4÷807=7＞[K]=2，满足要求。
每组后锚梁由2I36a工字钢组成，，E=2.1×105MPa，[σ]=140MPa，[σw]=145MPa，[τ]=0.6[σ]=85MPa。
查相关资料得2I36a工字钢的截面面积A=2×76.3cm2；截面模量Wx=2×875cm3；惯性矩Ix=2×15760cm4。
(1)结构简单，拆装方便，重量较轻。
(2)均采用定型贝雷片进行施工，质量有所保证
(3)最重要一点，我部左幅7#块上空面临一500KV高压线，导致我部左幅所用挂篮所有高度必须控制在2.5m之内，而我部设计的贝雷下承式挂篮能满足此要求。
2.2挂篮参数的选定
根据北兴塘河大桥连续箱梁的结构特点和相关钢结构施工规范要求，确定出本贝雷挂篮的设计参数。
c.安放前上横梁，外悬吊轮、框及悬挂梁（侧模挂在悬挂梁上一起安装），后锚装置，行走反压装置。
d.安放前下横梁，装后下横梁吊杆及后下横梁，（装前下横梁时，先用一个10t手拉葫芦吊在前上横梁上；装后下横梁时，先用手拉葫芦吊在外挂梁上。）
e.摆放底板纵梁，铺底模。
挂篮自重明细表
部件名称
单位
数量
单位重（t）
0、1#块施工结束后，压浆强度达到设计要求后，落除所有支架和模板，在0#块上组拼挂篮，拼制方法为：
a.首先在0、1#块上放出纵、横桥向中心线，并弹出墨线。
b.根据设计尺寸摆放重型支点，安放主桁架，上好横向联结梁和剪刀撑，因0、1#块总长13m，而一侧挂篮主桁架长12m，两侧加起来为24m。因此2#、2`#块悬浇时两端主桁架尽量联成整体，不分离。
B．行走系统
行走系统包括平滚，拖移收紧系统，平衡反压装置，块件悬浇结束张拉后，先在刚浇块件前端放置支点,解除后下横梁的吊杆将其用5T手拉葫芦吊在外挂梁上，同时放松其他吊杆（到挂模脱开砼接触面且移挂篮时无碰撞为度），而后用50t千斤顶顶住桁架前支点，换上平滚，拖移收紧装置为手拉葫芦，拖移时要在3组主梁上纵向标明刻度，在梁体上标出4道参照线，便于控制移挂篮时基本同步。平衡反压装置由2cm铁板，下搁置平滚（每组桁架上2只）置于桁架上，并由φ32精轧罗纹钢利用铁板将主桁锚于梁体上，主桁反压装置共设6根精轧罗纹钢反扣于顶板上预留口上，预留口位置位于下个块件预留后锚口前60cm位置。（详见后附图）
F.后锚体系
挂篮的后锚体系由主桁后端反压型钢及后锚杆组成，反压型钢为双拼I36工字钢，锚杆为φ32精轧罗纹钢。挂篮行走到位后，利用反压型钢通过锚杆将主桁锚于已浇块件上，每组主桁反锚装置设4根精轧罗纹钢反锚于顶板上。后锚杆通过双拼36的工字钢横担在3路纵横梁上，在纵梁两侧对称用φ32的精轧罗纹钢锚固在横梁上。
D.悬吊系统
悬吊系统由前上横梁、吊杆、外侧模吊杆组成，吊杆均为φ32精轧罗纹钢，前上横梁为双拼I36工字钢。
E.侧模及内模系统
侧模为工厂加工的定型钢模，悬浇施工中将其挂在外挂梁上。内模为自己加工，支撑采用纵、横、竖向建筑钢管形成立体支撑体系，支撑受力点通过肋板倒角处模板支撑，纵向钢管间距为0.8m—1.2m，横钢管间距为0.9m、竖向钢管间距为0.8—1.2m，其由方木拼成框架，框架上铺1.5cm竹胶板。跑挂篮时将外挂梁的悬吊螺杆松开，通过滑梁拖移到位锚固。
三、贝雷挂篮简述
（1）挂篮构成、拼装
挂篮拟采用贝雷梁组合平行桁架式挂篮，组成分为主纵桁梁、行走系统、悬吊系统、底盘系统、侧模及内模系统、后锚系统。
A．主纵桁梁
主纵桁梁是挂篮悬臂的主要承重结构，由6路上下加强贝雷桁架组拼构成，分为3组，均为2路，3组贝雷之间用工字钢相连，同时加设横梁（每3米设置上下各一道），中间加焊[10槽钢，使3组贝雷联成整体。每组贝雷总长度12m，分别置于梁体腹板位置，桁架和梁顶面间垫20cm木方作为支点。