100m连续梁悬浇施工挂篮设计和计算.docVIP

100m连续梁悬浇施工挂篮设计和计算 　　中铁十四局集团有限公司青连铁路项目部 　　【摘 要】本文主要以青连铁路跨胶州湾特大桥第61～63孔悬浇箱梁为实例，对100m连续梁悬浇施工挂篮设计与计算进行了详细分析。 　　【关键词】100m连续梁；悬浇施工；挂篮设计；计算 　　一、工程概况 　　青连铁路跨胶州湾特大桥位于青岛市城阳区境内，本桥主要为跨越荣海路、规划瑞金路、双埠立交互通、规划主环路、在建滨河路、管线及胶州湾而设。本桥中心里程DK8+961.33，起讫里程DK4+490.69～改 DK13+431.96，桥梁全长 8941.3m，共246跨，247个墩台。其中第61孔至63孔跨越双埠立交桥，采用（60+100+60）m连续梁结构，与公路夹角为72?，该段连续梁100m主跨与双埠立交桥1-96m系杆拱对孔布置。桥下净高大于5.5m，满足公路通行要求。该连续梁梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。梁高在中支点处7.60m，边支点和跨中处4.6m，梁底按圆曲线变化，半径R=369.667m。箱梁顶宽11.0m，底宽5.8m，顶板厚度45～55cm，腹板厚度45、70、90cm，底板厚度50～130cm。在端支点、中支点、跨中共设5个横隔板，隔板设有进人孔，供检查人员通过。采用有砟桥面，挡砟墙内侧净宽8.5m。桥上人行道栏杆内侧净宽11.0m。?连续梁设计最高运行速度120km/h，采用桥位悬臂浇筑法施工，正常使用条件下梁体结构设计使用寿命为100年。主梁沿纵向共分为59个梁段。其中各中墩0号梁段长14m，合拢梁段长2.0m，边孔边直段长9.75m，其余梁段长分别为：2.5m、3.0m、3.5m、4.0m。主梁段除0号梁段、边直段在支梁上施工外，其余梁段均采用挂篮悬臂浇筑，悬浇梁段最重1714.7KN。 　　二、100m连续梁悬浇施工挂篮设计 　　针对跨胶洲湾特大桥的地理环境和结构特点，研究大跨度连续梁悬浇施工技术，基于有限元计算，设计了一种贝雷桁架式挂篮。 　　（一）设计参数 　　1、适用最大梁段重：1800KN。 　　2、适用最大梁段长度：4.0m。 　　3、适用梁顶宽度：12m。 　　4、适用梁底宽度：6.4m。 　　5、适用梁高为：7.85-4.85m。 　　6、走行方式：无平衡重走行。 　　7、每套挂篮自重：800KN。 　　8、在14m长的起步长度内，可同时安装一对挂篮。 　　（二）施工荷载分析 　　荷载传递路径： 　　1.内顶板荷载→内滑梁→前上横梁→主桁架。 　　2.翼板荷载→外滑梁→前上横梁→主桁架。 　　3.腹板荷载→加强型底纵梁→前、后下横梁→前上横梁→主桁架。 　　4.底板荷载→普通底纵梁→前、后下横梁→主桁架。 　　挂篮的设计顺序也是根据荷载的传递路径，一级一级地确定各级结构。先根据各自的荷载情况对内滑梁、纵梁、前后下横梁、前后上横梁等杆件进行设计，再设计主桁架并校核其刚度、前端的下挠度，随后再对锚固系统和走行系统进行设计。 　　（三）挂篮构造 　　挂篮形式的选择由于该桥箱梁顶面较宽，各梁段体积较大，且整个梁体线形要求较高，故采用贝雷桁架挂篮，其由贝雷片主桁架、提吊系统、模板系统、走行及锚固系统等组成，且保证总重量不大于800KN。 　　1.贝雷片主桁架 　　挂篮主体结构采用刚度大的“321”型贝雷梁结构，每幅挂篮由两组主桁组成，每组主桁长12m，截面由4 片贝雷梁通过钢支撑架连接成整体，两组主桁间分别在挂篮前支点和前端处横向用桁架连接，形成一个整体稳定的结构体系，用2I25、2I32a工字钢作后锚梁，φ32精轧螺纹钢作吊、锚杆，挂篮前后支点处设一钢支墩。 　　2.悬吊系统 　　前吊带不仅要承受近一半的挂篮荷载，也要为底模平台提供前吊点。由于混凝土重量较大，常采用16m吊带或者选择性能更好的钢板进行销孔布设，大约每3m一段，用销轴连接各段间来调整梁高。 　　3.模板系统 　　箱梁外侧模通常采用沿梁高划分成3块左右的钢制大模板，用来调整梁体高度变化。箱梁外侧模采用大块钢模板，长度4.5m，高度7.621m，模板横肋采用槽钢，竖肋采用6mm钢板，外框架由槽钢组焊而成。外侧模支承在4根外模走行梁上，走行梁用两根I32b工字钢组焊而成，后端通过吊杆悬吊在已浇好的箱梁顶板上，后吊杆与走行梁间设有后吊架，后吊架上装有滚动轴承，挂篮行走时，外侧模走行梁与外侧模一起沿后吊架滑行。内模用竹胶板作面板，10*10方木做带木，15*15方木做分配梁，碗扣式脚手架搭设支架。底模由底模架和底模板组成。底模架由底模纵梁和底模横梁组装而成，底模纵梁采用I32a工字钢，腹板下间距30cm，底板下间距50-56.5cm。底模横肋采用槽钢制作，横桥向布置，腹板下间距15cm，底