回箐沟特大桥挂篮设计说明书知识交流

设计说明

1、工程概况

西攀路回箐沟特大桥主桥为95m+170m+95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13.0m,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3.5m。

箱梁顶板除0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1.5m，其余厚度按2.2次抛物线由1.2m变化至0.36m。腹板厚度分1.2m、0.75m、0.65m、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1.2m厚横隔板。

主桥箱梁采用挂篮悬臂浇注，先在托架上浇注0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1# ~30#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3n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——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箐沟特大桥箱梁悬浇中安全、可靠、方便的投入使用，现特根据回箐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C11合同段回箐沟特大桥》设计图纸

——《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)

――《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)

——《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》(JTJ041-89)

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，受力明确，不产生弯矩，安装、运输都十分方便。

3.1 、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14〜20m厚的16Mr钢板焊接组拼成250X 250mr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。杆件与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/ 125X125X 10的角钢构成，通过节点板与前、后上横梁焊接。

3.2 、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，上端与挂篮后锚点连接，下端与混凝土箱梁顶板连接。后锚杆

用材质为40CrNiM0的低合金钢锻件加工而成，直径为70mm

3.3 、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12mr钢板, 梁宽25cm 采用22m钢板。前、后底横梁上设置连接点，通过钢销与吊带连接。底篮的锚固系统，是通过吊带完成的。后下横梁的锚固，是用吊带的下端与后下横梁销接，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，是用吊带的下端与前下横梁销接，上端直接与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16M钢板加工成标准节，然后用钢销连接到需要的长度，畐U吊带采用©32精轧螺纹钢筋。

3.4 、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。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

4.1 、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=100+40=140 t

• 人群及施工荷载

按《公路桥涵设计通用规范》，取1.5Kn/m2。

•风荷载

按《公路桥涵设计通用规范》，计算纵桥向风力，用公式：

W=K 1K2K3K4W0

进行计算。

4.2 、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，把其它荷载与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1.5，其组成情况约为:挂篮主体结构重量取系数1.25, 模板重量取系数1.15，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=混凝土重2032.576+其它荷载1016.288=3048.864 kN

各工况控制节段的混凝土荷载和计算总荷载如下表所示: