悬臂现浇施工方案全解

****特大桥悬臂箱梁的挂篮设计特大桥悬臂箱梁的挂篮设计 关键词：箱梁模板挂篮 小纵梁横梁主纵梁贝雷吊杆系统 一、一、 工程简介工程简介 **全长 1277 米。该工程位于安徽省芜湖市附近，横跨清弋江支流，其结 构形式为引桥是 30 米预应力组合箱梁，主跨（跨河部分）为跨径 52 米悬臂箱 梁共计 6 跨。悬臂箱梁根部梁高为 2.8 米，中部梁高为 1.5 米，底宽为 7 米的 单室箱梁。设计荷载为：汽车超— 20 级，挂车—120 级，设计行车速度为 120KM/h。荆山河特大桥于2002 年 5 月份开工，2004 年 9 月份竣工。本文将 结合荆山河特大桥主跨悬臂箱梁施工特点， 介绍悬臂箱梁的挂篮设计， 以便同 行们参考。 2800/2 1350 50 10cm沥青混凝土铺装层 8cm 50号混凝土铺装层 2% 1200100100/2 箱 梁 中 心 线 桥 梁 中 心 线 1 5 0 ~ 2 8 0 325700/2700/2 单位：cm 32550 桥梁横断面图 1 5200/2 250250300300300350375375100 主 2 8 7 0 40 2 0 跨 1 1 0 , 7 1 0 1 , 3 1 2 4 , 4 9 7 1 8 0 , 8 1 5 8 , 6 1 3 9 , 8 中 心 线 2 8 0 2 0 2 墩 中 线 12,5 ∮5泄水孔 3 9 , 7 5 0 80 3 5 , 2 9 0 4 5 心 3 1 , 5 单位：cm 箱梁纵向剖面图 2 8 , 3 4 0 2 6 2 5 2 5 80 9 7 1 5 0 桥 2 8 前上横梁 榫头（120*100*80） 后锚梁 后锚梁 后上横梁 槽口 榫头（120*100*80） 槽口 枕梁 反扣垫板 反扣垫板 前下横梁 后下横梁 说明：图中尺寸以mm为单位。 6#块浇筑挂蓝结构图 二、挂篮设计方案的选定 根据**路兄弟单位挂篮施工的形式， 以及图书资料查到的以往经验， 结合 本项目箱梁的实际结构形状，主跨的挂篮施工方案选定如下： 从挂篮拆装方便、 质量小及能利用闲置材料等原则出发， 我们选用了自锚 平衡式桁架结构作为承重体系。 选定主纵桁梁由贝雷拼成， 其中一幅主纵桁梁 由三品贝雷并排组成，而且利用角钢将其连成一个整体。 底篮的组成：前后上 下横梁都采用两根 50 号工字钢组成，为增加两工字钢的整体性，提高其保系 2 数， 两工字钢间采用 1 ㎝厚钢板连接。 底板下的小纵梁采用 20 支 20 号工字钢 组成，考虑到底篮中底板下与翼板下受力的不均匀性及减轻材料投入等问题， 底板下工字钢间距选定为 30 ㎝/道，翼板下选定 50 ㎝/道。吊杆系统：前端采 用 8 根 L32 精轧螺纹钢及配套的锚具（为提高安全性采用双螺帽锚固）组成， 后锚系统同样采用 L32 精轧螺纹钢，但它是利用已浇好节段作为锚固点，其 方法为： 通过后端下横梁锚固于已浇节段开孔的底板以及两侧通过开孔的翼板 锚固于后端上横梁上。 挂篮前移是采用悬臂前端接拼贝雷的方法， 这样大大提 高了挂篮在前移过程中的安全性。内外模支撑采用房建脚手架及对拉螺杆组 成。 二、挂篮的受力计算二、挂篮的受力计算 箱梁模板选用厚度为 6 mm 的钢板，为保证侧模板的刚度和稳定性，内 外模板采用加劲，选取用 L63× 6 角钢，纵向间距（中—中）为 50cm 。为增加 底板刚度和稳定性，底板钢模下采用 12 ㎝×12 ㎝的横方木，其间距采用 35 ㎝/道。水平向采用房建脚手架及对拉螺杆将内外模板拉紧。 主桁架、 小纵梁、 前后上下横梁及吊杆系统的受力是挂篮施工中的重点受 力部件，本文将以荆山河特大桥悬臂挂篮设计中最不利节段为例来阐述。 1 1、构件重量计算、构件重量计算 ①、模板重量（约）①、模板重量（约） a、钢板重量计算 外模板： （0.20+2.75+0.64+2.0+3.50）×2×0.006×7.85=0.856T/m 内模板： （2.0+1.13+1.30+0.28+0.4）×2×0.006×7.85=0.481 T/m 今假设按第 6 节段（受力最不利节段）长 3.75 m 考虑(挂篮设计长为 4.0 m) 3 钢板重量为：(0.856+0.481) ×4=5.348T b、外加劲角钢重量计算 外加劲角钢每道重量为：(0.20+2.75+0.64+2.0) ×2×5.721kg/m =63.96kg/道 假设 50 cm 一道则 3.75/0.5=7.5 道,今取 8 道, 外加劲角钢重量为：63.96×8=512 kg c、内加劲角钢重量计算 内加劲角钢每道重量为： （2.0+1.13+1.3+0.28+0.4）×2×5.721kg/m=58.47 kg/道 今取 8 道重量为 58.47 kg/道×8 道=467 kg ∴模板(钢筋及加劲肋)的重约为：5.348T+0.512T+0.467T=6.327T ②、钢筋砼节段（包括人群等活动荷载）②、钢筋砼节段（包括人群等活动荷载） （按最重的第 6 节考虑）75.37T ③、节段底模板重量③、节段底模板重量(考虑采用厚度为此 6 mm 的钢板) 4.00×0.006×7×7.85=1.319T ④、方木重量④、方木重量 0.12×0.12×8×0.8T/m3×10 支=0.922T/10 支 ⑤、小纵梁重量（考虑工作长度，小纵梁长度取⑤、小纵梁重量（考虑工作长度，小纵梁长度取 5.2m5.2m）） （20 支Ⅰ20a）27.9 kg /m×5.2m×20 支=2092kg=2.092T/20 支 2 2、结构验算（均为偏于安全近似验算）、结构验算（均为偏于安全近似验算） ①、①、 小纵梁：小纵梁： L=450cm 4 传给小纵梁的总荷载 Q=6.327+75.37+1.319+0.922+2.902=86.840T 假设总荷载均匀分布于小纵梁上(近似) 则p=86.84/4.5=19.298T/m ∴Mmax=1/8ql2=1/8×19.298×4.52=48.84806T/m=4884806kg/cm 要求小纵梁断面模量 W=M/[σ ]=4884806/1400=3489cm3 今 20 支Ⅰ20a的 W=20×237=4740 cm3》3489cm3 ②② 、前下横梁、前下横梁 假设前下横梁承担（1/2）Q（偏于安全） 即（1/2）Q =1/2×86.840=43.420T ∴每延米的重量为 43.420/7.0m=6.203T/m=6203kg/m 横梁均布自重 80.4kg/m×2+（40×1×100×2×7.85）/1000 =160.8+62.8=223.6kg/m ∴前下横梁承受每延米重量 g=6203+223.6=6426.6kg/m 跨中弯距 Mmax=1/8gl2=1/8×6426.6×（6.5）2 =33940.48kg/m=3394048kg/m 横梁跨中 I=32240×2+40×1×（23）2×2=64480+42320=106800cm4 ∴ 横梁中的最大应力 б max=MmaxCmax/I=3394048×23.5/106800 =747kg/cm2＜1