桥梁挂篮模板和0#块托架、边跨支架计算书

1铁路特大桥（40+64+40）m连续梁挂篮模板和0#块托架、边跨支架计算书1、工程概况新建铁路客运专线，某特大桥100#-103#连续梁线路里程为：DK2+700.790-DK2+846.490，采用挂篮悬臂施工。(40+64+40)m连续梁设计采用《无砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）》通桥（2008）2368A-Ⅲ：梁体全长145.5m，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构；箱梁顶宽12m、底宽6.7m，中支点处梁高6.05m，跨中10m直线段及边跨13.75m直线段梁高为3.05m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。根据设计图规定：①施工挂篮、机具、人群等各种施工荷载的总重量不得超过700KN。②各中墩采取临时锚固措施，临时锚固措施应能承受中支点处最大不平衡弯矩25404KN·m及相应竖向支反力24137KN。③悬臂施工时，理论上宜完全对称浇筑，如混凝土泵送有困难而难以实现时，应控制两端混凝土灌筑不平衡重量不超过20吨。④铺设无砟轨道时梁体的实测线形与设计线形的偏差：上拱不大于10mm，下挠不大于20mm。⑤竖向预应力筋采用Φ25mm高强精轧螺纹钢筋，型号为PSB785，其抗拉极限强度为785MPa，锚下张拉控制应力为700MPa。竖向预应力筋沿梁体纵向基本按间距500mm设置。锚具体系采用JLM-25型锚具，预留管道内径为φ35mm。⑥在结构两侧腹板上设置直径为100mm的通风孔，通风孔距悬臂板根部距离为300mm，间距2m左右。⑦无砟轨道箱梁桥面采用三列分区排水方式，两线承轨台间的梁体中间设泄水管，间距约8m。22、编制依据⑴新建客运专线铁路特大桥：宁杭客专施图（桥）-03⑵无砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）通桥（2008）2368A-Ⅲ⑶《客运专线桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005⑷《客运专线桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号⑸《铁路工程施工安全技术规程》TB10401.1、2-2003；⑹《建筑施工计算手册》中国建筑工业出版社江正荣2006年4月⑺好易懂结构分析器和结构力学求解器软件分析、计算结果⑻宁杭铁路客运专线施工图记设计交底等设计文件⑼现场施工技术调查和我单位现有施工技术水平和资源3、挂篮设计计算荷载(40+64+40)m连续箱梁悬浇设：0#块+中跨15节段+边跨2×9节段，节段布置如下图示。图1(40+64+40)m连续箱梁悬浇节段布置示意图3(40+64+40)m连续箱梁悬浇节段长度、体积、重量如下表。表1(40+64+40)m连续箱梁节段长度、体积、重量表跨别节段名称节段长度（cm）节段体积（m3）节段重量（t）备注边跨977587.136226.554边跨现浇段820020.54053.41边跨合拢段740041.083106.816边跨悬浇节段642544.623116.020542548.563126.263442555.298143.775335050.413131.074232550.242130.630130049.750129.3500#块0900162.431422.322墩顶现浇段（半）中跨1’30049.750129.350中跨悬浇节段2’32550.242130.6303’35050.413131.0744’42555.298143.7755’42548.563126.2636’42544.623116.0207’40041.083106.8168’/210010.27126.704边跨合拢段箱梁的结构参数：箱梁的节段长度为3.0～4.25m，箱梁底板宽6.7m，顶板宽12.0m，梁段高变化范围为6.05～3.05m，箱梁为单箱单室。最大梁段自重：1438KN挂篮及模板自重：550KN施工人群及机具：20KN施工振动荷载：20KN风荷载：10KNP=1438+550+20+20+10=2038KN×1.5安全系数=3057KN挂篮计算总荷载取：P=3057KN设计变形：fmax=L/40043、三角挂篮结构组成挂篮由主构架、行走及锚固装置、底模架、外侧模板、内侧模板、前吊装置、后吊装置、前上横梁等组成。图2挂篮模板侧面图171418131934121171615218已浇段(0#)待浇段(1#)475010760355040078543005001175250030002221250045005341前端后端3420946005700.5660504770620015043505009005图3挂篮模板正面图表2三角挂篮构配件表[14#、[12#门架连接销D=79mm前上挂梁][40b#滑梁][28b#前下挂梁][40b#后下挂梁][40b#螺旋千斤顶现场自备32T横担梁][14#前平台组焊件行走梁300×300箱形梁前支座行走滚轮D120前支座组焊件行走梁固定放大点后支座装配件后锚扁担梁][28#吊杆精轧螺纹钢现场自备滑梁后移动吊架装配件滑梁后固定吊架装配件垫梁底纵梁工字钢36b#下横梁吊耳装配件下部侧平台δ4，DN25，[10辅助梁][16#外侧模板上段外侧模板下段内模板上段内模连接梁工字钢16#U型螺栓φ20，[8][14#底模δ6mm，[8，[10δ6mm，[8，[10δ6mm，[8，[10现场自备GA-01GA-02GA-03GA-04GA-05GA-06GA-07GA-08GA-09GA-09GA-10GA-11GA-12GA-13GA-14GA-15GA-16GA-17GA-18GA-19GA-20GA-21GA-22GA-23GA-24GA-25GA-27GA-26GA-31上部侧平台δ4，DN25，[10GA-28GA-29GA-30δ6mm，[1025262728293031323334242322212019181716151413材料规格图号名称序号111210987651234材料规格图号名称序号序号名称图号材料规格主梁[]40b#[]40b#后斜拉梁前斜拉梁[]40b#立柱[]40b#1#段半前端1#段半后端160023675025002002750160312051750600011004004003110400311600165050040075026185026272887032930R100323390080024064、挂篮结构检算悬臂浇注节段模板设计以0#块中心断面（全联最大单箱单室截面处）作为计算截面，箱室中心高6.05m，顶板厚0.4m，底板厚0.8m，腹板宽度0.8m。如图3所示。⑴侧（内）模受力检算①计算荷载新浇混凝土对模板最大侧压力计算Pmax=γcH（1）Pmax=0.22γct0β1β2V1/2（2）采用内部振捣器振捣时，新浇注的混凝土作用于模板的最大的侧压力，可按上述二式计算，并取二式中的较小值。γ—混凝土的容重，取26.5kN/m3t0—混凝土初凝时间，取10小时；β1—外加剂影响系数；β2—坍落度影响系数；V—混凝土浇筑速度，取2.8m/h（每小时浇筑1.5米）。Pmax=0.22×26.5×10×1.2×1.15×2.81/2=135KPaPmax=26.5×6.05=160KPa新浇混凝土对模板的侧压力F1=135KN/m2倾倒混凝土时因冲击产生的荷载F2=6KN/m2混凝土振捣对侧模产生的水平压力F3=5.2KN/m2混凝土浇注对模板总侧压力为：F=F1+F2+F3=135+6+5.2=146.2KN/m2②面板计算挂篮侧模板面板设计为厚度δ=6mm钢板，水平肋间距为0.3m，竖肋间距为70.4m，面板按双向板四边固定设计计算：图4面板计算示意图挠度=表中系数×qL4/K弯距=表中系数×qL2式中L取Lx和Ly中之较小者。K=Eh3/12(1-μ)=2.1×108×0.0063/12(1-0.3)=5.4E----弹性模量；钢材E=2.1×105MPa；h----板厚；μ----泊松比，钢材μ=0.30；ω、ωmax----分别为板中心点的挠度和最大挠度；Mx----为平行于Lx方向板中心点的弯距；My----为平行于Ly方向板中心点的弯距；M0x----固定边中点沿Lx方向的弯距；8M0y----固定边中点沿Ly方向的弯距；弯距----使板的受荷面受压者为正；挠度----变位方向与荷载方向相同者为正。附表：Lx/LyωMxMyM0xM0y0.500.002530.04000.0038-0.0829-0.05700.550.002460.03850.00560.0814-0.05710.600.002360.03670.0076-0.0793-0.05710.650.002240.03450.00950.0766-0.05710.700.002110.03210.01130.0735-0.05690.750.001970.02960.01300.0701-0.05650.800.001820.02710.0144-0.06640.05590.850.001680.02460.0156-0.0626-0.05510.900.001530.02210.0165-0.0588-0.05410.950.001400.01980.0172-0.0550-0.05281.000.001270.01760.0176-0.0513-0.0513Lx/Ly=300/400=0.75Mx=0.0296×qL2=0.0296×146.2×0.4×0.32=0.16KN·mMy=0.0130×qL2=0.0130×146.2×0.4×0.32=0.07KN·mM0x=0.0701×qL2=0.0701×146.2×0.4×0.32=0.37KN·mM0y=-0.0565×qL2=-0.0.0565×146.2×0.4×0.32=-0.30KN·mW=bh2/6=0.4×0.0062/6=2.4×10-6m3σmax=M0x/W=0.37/(2.4×10-6)=154167KN/m2=154.2MPaσmax=154.2MPa＜[σ]=215MPa满足要求！ω=0.00197qL4/K=0.00197×146.2×0.4×0.34/5.4=0.09mm挠度f=0.09＜[f]=1／400=0.75满足要求！③水平肋计算计算参数：侧模水平肋、竖肋均采用[10槽钢。水平肋间距为400mm，竖肋间距为300mm。[10槽钢：Ix=198cm4，Wx=39.7cm3，A=12.7cm2，单位重量10kg/m，型钢9[σ]=170MPa，E=2.1×105MPa，[f]=1／400。挂篮侧模水平肋受力检算按均布荷载q=146.2KN/m，简支梁式计算。图7侧模水平肋受力模型弯矩M=qL2/8=146.2×0.42/8=2.924KN·mσmax=M/Wx=2.924/(39.7×10-6)=73652KN/m2=73.7MPaσmax=73.7MPa＜[σ]=170MPa通过！ω=5qL4/384EI=5×146.2×0.44/384(2.1×108×198×10-6)=0.0000012=0.0012mm挠度f=0.0000012＜[f]=1／500=0.8mm通过！④竖肋计算挂篮侧模竖肋受力检算按均布荷载q=146.2KN/m，简支梁式计算。图8侧模竖肋受力模型弯矩M=qL2/8=146.2×0.32/8=1.645KN·mσmax=M/Wx=1.645/(39.7×10-6)=73652KN/m2=41.4MPaσmax=41.4MPa＜[σ]=170MPa通过！ω=5qL4/384EI=5×146.2×0.34/384(2.1×108×198×10-6)=0.0000004=0.0004mm挠度f=0.0004mm＜[f]=1／500=0.6mm通过！10⑤侧模固定桁架检算图8侧模固定桁架示意图侧模固定桁架靠侧模采用双[14b槽钢制作，其余由[10槽钢制作，固定桁架内弦杆和水平加固横杆受力面在同一平面内，侧模固定桁架按照每0.5m设置一道，水平加固横杆间距1.605m。[10