挂蓝计算书（新）

东莞市石龙南岸三桥

挂篮施工计算书

计算：陈文寅

复核：

2004年11月

挂 篮 施 工 计 算

一．工程概况

本桥主桥跨径组合为40+73.5+73.5+40m预应力砼V型刚构桥，V型墩是由3.5×1.4m的两段斜肢和一段15m长的托顶梁（0#块）组成的V型结构。主桥箱梁为单箱单室、变高度、变截面结构，箱梁底板正置，采用不等高腹板调节桥面横坡。桥面设有纵坡3.5%人字坡，竖曲线R=2100m、T=73.40m、E=1.285m；箱梁梁高和梁底厚度均按二次抛物线设计，梁体下缘曲线线形均为二次抛物线。采用单箱单室预应力砼结构，梁高从跨中(边跨端部)1.8m 变化到主墩根部的3.4m；底板宽6.9m，顶板宽12.5m，箱梁底板厚度从25cm 变化到根部50cm，腹板厚度采用40cm及60cm 两种厚度,中间设过渡段（5#块），翼板悬挑280cm，端部厚度18cm，根部厚度60cm。0#段梁高均为3.4m，腹板厚度均为60cm，底板厚均为50cm。

主墩单墩两侧各分为8个节段，梁段长度3mx4、4mx3和4.25m,中跨合拢段长2m，边跨合拢长4.2m。箱梁1#块~8#块采用挂篮悬臂浇筑施工，根据现场施工需要设计挂篮施工。各分块节段长度见下表1：

表1 梁段号 长度(cm) 底板厚 0# 1500 1# 300 50 →45 2# 300 45 →40.5 3# 300 40.5→36.6 28.69 4# 300 36.6 → 33．3 27.24 5# 400 33.3→29.7 33.32 过渡段 6# 400 29.7→27.1 30.83 7# 400 27.1→25.6 29.91 8# 425 25.6→ 25 31.26 9# 200 10# 420 50 25 14.68 中跨合拢段 25 44.05 边跨合拢段 砼（m3） 208.98 32.27 30.37 备 注 托顶梁 腹板厚60cm 腹板厚40cm 二．挂篮的设计原则

1、根据设计要求及规范要求,挂篮主要设计参数如下：

（1） 悬浇箱梁分段长度按最大长度4.25m来考虑，以满足梁体分段变化要求。 （2） 悬浇混凝土结构最大重量833KN，挂篮重量与最大梁段砼重比值控制在0.50

内，施工挂篮及其它设备重量低于417KN。

（3） 挂篮按桁架自锚式设计，桁后锚筋为精轧螺纹钢。自锚固系统的安全系数：

2。

（4） 施工时、行走时的抗倾覆安全系数为2。

计算三种工况的抗倾覆安全系数。 工况一：联体挂篮浇注砼 工况二：挂篮前移 工况三：挂篮浇注砼

（5） 斜拉水平限位系统安全系数：2。 （6） 上水平限位安全系数：2。

（7） 挂篮前移采用手拉葫芦牵引滑动，分步行走工艺。

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（8） 底篮前端最大挠度不得超过2.0cm。 2、挂篮的基本组成部分

挂篮主桁，底篮，吊杆，锚固系统，行走系统及模板系统。 （1） 挂篮主桁

a、纵梁位于腹板上方，采用3组贝雷桁架，长15m，左右对称； b、前横梁、中横梁采用13.3m长的440x350x8mm的钢板梁，前横梁距纵梁前端75cm。 （2） 挂篮底篮

a、横梁位于主桁横梁下方，采用两根440x350x8mm钢板梁，其中前横梁长13.3m、后横梁长13.3m；

b、纵梁采用20根长6m的I25b工字钢；

（3） 吊杆及锚固系统。

吊杆采用Φ25精轧螺纹钢筋，底篮前排吊杆挂在前横梁上，后排吊杆挂在中横梁和已浇箱梁上，后排吊杆距前排吊杆5.25m，中心距已浇节段端面50cm;后锚系统由4根Φ25精轧螺纹钢筋和用2I25工字钢特制的后锚板凳组成。

（4） 行走系统

移机系统采用纵梁底部装滑槽在钢轨上行走，以手拉葫芦提供动力,用反压横杆提供平衡力。

（5） 模板系统

底模采用木模板加贴钢板、外侧模及翼板底模采用定型钢摸、内模采用定型钢角模加小块组合钢模，侧模、翼板底模及内模采用桁架作支架。

（6） 主要杆件特性表2

表2 截面面积抗弯模量惯性矩所用材料 容许值 （cm2） （cm3） （cm4） 单片贝雷桁架50.96 3578.5 250500 [M]=788.2KN-M [Q]=245.2KN （300x150cm） 钢板梁123.8 1650 36290 [σW]=145MPa [τ]=85MPa （440x350x8mm） I25b工字钢 53.51 422.2 5278 [σW]=145MPa [τ]=85MPa Φ25精轧螺纹钢筋 4.909 [σl]=750MPa E=2.0e5Mpa [10槽钢 12.74 39.4 198.3 [σW]=145MPa [τ]=85MPa 松木板 50mm厚 [σW]=9.5MPa [τ]=1.2MPa 挂篮结构详见构造图。

三．荷载计算组合

1．荷载计算

模板及挂篮重力荷载---400KN，模板重1.10KN/m2。

浇注砼、钢筋荷载---833KN，其中砼底板q1=93.25KN/m(断面3.73m2)，腹板q2=42.47KN/m(1.26m2)，翼板q3=3.63KN/m（断面1.10m2），顶板q4=48.75KN/m（断面

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1.95m2）。

施工人员和施工材料、机具荷载---1.5kpa，共84KN。 振捣砼时产生的荷载---2.0kpa，共112.5KN。 其他可能产生的荷载---1kpa,56KN。 2．荷载分项系数γi—表3

表3 序号 荷载类别 1 模板支架拱架脚手架自重 2 新浇砼、钢筋砼、新砌体自重 3 施工人员及施工机具运输或堆放的荷载 4 倾倒砼时产生的竖向荷载 5 振捣砼时产生的竖向荷载 6 冬季施工时保温设施荷载和雪荷载 7 新浇砼时对侧面模板的压力 8 倾倒砼时产生的水平荷载 9 振捣砼产生的水平荷载 10 风荷载 11 流水压力、流冰压力或船只、漂浮物撞击力 3．荷载组合---表4 序号 模板类别 1 参与组合的荷载项 计算承载力 γi 1.2 1.2 1.4 1.4 1.4 （不考虑） 1.2 1.4 1.4 表4 验算刚度 1、2、6 梁、板和拱的底模板以及柱支撑1、2、3、4、5、6 板、拱架、支架等 4．钢材容许提高系数---表5

本挂篮为临时性结构，相关钢材容许应力提高系数按下表计算 表5 构造物性质 荷载组合 提高系数 组合Ⅰ 1.30 临时性结构物 组合ⅡⅢⅣⅤ 1.40 四．各项计算

由于各节段长度及断面和各部位的尺寸均有不同，计算将有所侧重选取进行计算，主要取最大块重——5#块进行验算。 1、底篮面模板计算

挂篮底模采用在底篮纵梁（工字钢）上铺设5cm厚木模板，再铺设3mm钢板。取1m宽板条进行验算，底模板承受荷载分底板q1’=1*0.6*25=15KN/m，腹板q2=2.831*1*25=70.775KN/m，翼板q3’=4.854*25*1/12.5=9.708KN/m.q1=(15+9.708)*1.2+1=30.6KN/m。计算如下图：

底篮主承重结构为I25b工字钢，腹板底下集中布置3根，其余每80cm1根，计算结果见表6

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