雅鲁藏布江三号特大桥48m连续刚构三角形挂篮计算

雅鲁藏布江三号特大桥148m连续刚构三角形挂篮计算书

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北京博瑞模板脚手架有限责任公司

2011年11月

目录

1.挂篮设计 (2)

1.1.三角形挂篮结构形式，主要性能参数及特点 (2)

1.1.1.挂篮总体结构 (2)

1.1.2.主要特点 (7)

1.1.3.主要技术性能及参数 (7)

1.2.挂篮设计 (7)

1.2.1.设计依据 (7)

1.2.2.设计规范 (7)

1.2.3.材料 (7)

1.2.4.计算荷载 (7)

1.2.5.主要技术指标 (7)

1.2.6.计算工况 (9)

1.2.7.结构计算 (9)

1.2.8.计算成果 (11)

1.2.8.1.挂篮在工况一的总变形 (12)

1.2.8.2.主桁架变形值 (12)

1.2.8.3.主桁架内力、应力及稳定 (13)

1.2.8.4.主桁架节点连接螺栓验算 (19)

1.2.8.5.主桁架整体线弹性屈曲稳定 (20)

1.2.8.6.前上横梁强度 (20)

1.2.8.7.前上横梁变形值 (21)

1.2.8.8.底模平台刚度 (21)

1.2.8.9.底模平台强度 (22)

1.2.8.10.吊杆强度 (23)

1.2.8.11. 挂篮后锚抗倾覆系数的计算 (24)

1.2.8.12.内外模走行梁工作状态变形值 (26)

1.2.8.13.内外模走行梁工作状态应力值 (26)

1.2.8.14.内外模走行梁走行最不利状态变形值 (27)

1.2.8.15.内外模走行梁走行最不利状态应力值 (28)

1.2.8.16.挂篮走行最不利状后支座反力计算 (29)

1.2.8.17.后支座与主构架连接螺栓计算 (29)

1.2.8.18.后支座计算 (30)

1.2.8.19.轨道计算 (31)

1.2.8.20.锚固精扎螺纹钢筋计算 (32)

1.3.结论 (32)

1.挂篮设计

1.1.三角形挂篮结构形式，主要性能参数及特点

1.1.1.挂篮总体结构

挂篮由三角形主桁架、底模平台、模板系统、悬吊系统、锚固系统及走行系统六大部分组成。

图1挂篮总体结构

主桁架：主桁架是挂篮的主要受力结构。由2榀三角形主桁架、横向联结系组成。2榀主桁架中心间距为6.9m，高3.8米，每榀桁架前节点间距为5m，后节点间距均为4.6m，总长10.6m。桁架主杆件采用槽钢焊接的格构式，节点采用承压型高强螺栓联结。横向联结系设于两榀主桁架的竖杆上，其作用是保证主桁架的横向稳定。

图2 主桁架

底模平台：底模平台直接承受梁段混凝土重量，并为立模，钢筋绑扎，混凝土浇筑等工序提供操作场地。其由底模板、纵梁和前后横梁组成。底模板采用大块钢模板；其中边纵梁采用双I36b工字钢组焊，中间纵梁采用单I36b工字钢，横梁采用双槽钢[40b组焊。前后横梁中心距为5.2m，纵梁与横梁螺栓联接。

图3 底模平台

模板系统:外侧模的模板采用大块钢模板拼组，内模采用组合钢模板拼组。外模板长度为4.3m。内模板为抽屉式结构,可采用手拉葫芦从前一梁段沿内模走行梁整体滑移就位。

图4 外侧模

图5 内模

悬吊系统：悬吊系统用于悬吊底模平台、外模和内模。并将底模平台、外模、内模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷载传递到主构架和已成梁段上。悬吊系统包括底模平台前后吊杆、外模走行梁前后吊杆、内模走行梁前后吊杆、垫梁、扁担梁及螺旋千斤顶。底模前后横梁各设4个吊点，横梁的吊点均采用双Φ32精轧螺纹钢筋。底模平台前端悬吊在挂篮前上横梁上，前上横梁上设有由垫梁、扁担梁和螺旋千斤顶组成的调节装置，可任意调整底模标高。底模平台后端悬吊在已成梁段的底板上和翼缘板上。外模走行梁和内模走行梁的前后吊杆均采用单根Φ32精轧螺纹钢筋。其中外模走行梁前吊点与走行梁销接，以避免吊杆产生弯曲次应力。

锚固系统：锚固系统设在2榀主桁架的后节点上，共2组，每组锚固系统包括2根后锚扁担梁、2根后锚横梁、6根后锚杆。其作用是平衡浇筑混凝土时产生的倾覆力矩，确保挂篮施工安全。锚固系统的传力途径为主桁架后节点→后锚横梁→后锚扁担梁→后锚杆→箱梁顶板、翼板。

图6 主桁架后锚

走行系统: 走行系统包括垫枕、轨道、前支座、后支座、内外走行梁、滚轮架、牵引设备。挂篮走行时前支座在轨道顶面滑行，联结于主构架后节点的后支座反扣在轨道翼缘下并沿翼缘行走。挂篮走行由2台YCL60型千斤顶牵引主桁架并带动底模平台和外侧模一同前移就位。走行过程中的抗倾覆力传力途径为主桁架后节点→后支座→轨道→垫枕→竖向预应力粗钢筋。

内模在钢筋绑扎完成后采用手拉葫芦沿内模走行梁滑移就位。

图7 走行牵引装置

1.1.

2.主要特点

三角形主桁架结构简单，受力明确，重量轻、刚度大。

三角形挂篮重心低，挂篮的拼装、使用、拆除安全、方便。

操作方便、安全，施工人员站在梁顶即可完成各项操作。

挂篮设计采用大型结构软件进行整体三维空间分析，使用安全可靠。

可进行连体挂篮的施工。

挂篮的外模板采用大块钢模板，可保证箱梁混凝土外观质量。

可变宽轻型门式内模框架，最大限度的保证箱内操作空间。

底模平台高度小，可用于施工期间需控制桥下通航、通车净空的悬灌梁桥的施工。

采用无平衡重液压千斤顶牵引方式，走形平稳、安全。

1.1.3.主要技术性能及参数：

设计梁段重：2190KN。

适用施工节段长：3－4m

适用梁体宽度（底/顶）：7.4／9m

适用梁高：5.8—11m

挂篮自重：650KN

走行方式：液压千斤顶或手拉葫芦牵引。

工作状态倾覆稳定系数：3.7

走行状态倾覆稳定系数：2.6

主构架前节点最大弹性变形：16.6mm

1.2.挂篮设计

1.2.1.设计依据

《新建铁路拉萨至日喀则线变更设计雅鲁藏布江三号特大桥设计图》中铁第一勘察设计院1.2.2.设计规范

《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002)

《客运专线铁路桥涵工程技术指南》(TZ213—2005)

《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3-2005）

《钢结构设计规范》(GB5007-2003)

《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)