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宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 1 目目 录录 一 计算依据 3 二 工程概况 3 三 挂篮设计 4 3 1 1 底模平台和悬挂调整系统 5 3 1 2 贝雷片纵梁 5 3 1 3 滑行系统 5 3 1 4 压重和后锚 5 四 挂篮计算 9 4 1 挂篮计算参数 9 4 2 挂篮计算控制工况 9 4 3 底模验算 9 4 3 1 底模面板验算 9 4 3 1 1 荷载计算 9 4 3 1 1 腹板下底模面板 10 4 3 1 2 腹腔下底模面板 11 4 3 2 底模横带 12 4 3 2 1 底模横带 6 2M长度计算 12 4 3 2 2 底模横带 0 76M长度计算 14 4 4 侧模检算 15 4 4 1 侧模面板验算 15 4 4 1 1 荷载计算 15 4 4 1 2 强度 18 4 4 1 3 刚度 18 4 4 2 侧模 10 槽钢小楞验算 19 4 4 3 侧模骨架验算 19 4 5 内模检算 30 4 5 1 面板验算 30 4 5 1 1 荷载计算 30 4 5 2 内模骨架计算 31 4 6 挂篮主桁及底篮纵 横梁验算 35 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 2 4 6 1 工况一 35 4 6 1 1 底篮纵梁验算 35 4 6 1 2 侧模外滑梁验算 39 4 6 1 3 内模内滑道计算 43 4 6 1 4 前上 下横梁验算 46 4 6 1 5 底模后下横梁验算 51 4 6 1 6 挂篮主桁计算 54 4 6 1 7 挂篮后上横梁计算 61 4 6 1 8 挂篮空载抗倾覆计算 61 4 6 1 9 挂篮拖船验算 61 4 6 2 工况二 63 4 6 2 1 分解段挂篮试算 63 4 6 2 2 底篮纵梁验算 64 4 6 2 3 侧模外滑梁验算 69 4 6 2 4 内模内滑道计算 70 4 6 2 5 前上 下横梁验算 73 4 6 2 6 挂篮后下横梁验算 76 4 6 2 7 挂篮主桁计算 76 4 6 2 8 挂篮后上横梁计算 80 4 6 2 9 挂篮空载抗倾覆计算 81 4 6 2 10 挂篮拖船验算 82 4 7 挂篮前后下横梁吊杆连接处验算 84 五 挂篮图纸设计 86 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 3 主桥悬浇施工挂篮设计计算书主桥悬浇施工挂篮设计计算书 一 计算依据一 计算依据 宜万跨汉宜高速公路大桥施工图纸 结构力学 材料力学 桥涵 钢结构设计规范 GBJ17 88 公路桥涵施工技术规范 JTJ041 2000 二 工程概况二 工程概况 该主桥位于 R 600m 的曲线上且在 12 坡道上 最大行车速度 80km h 主桥上部 结构为 32m 48m 32m 预应力砼连续结构 全长 113 2m 本连续梁跨 1 2 墩 上跨 汉宜高速公路 主桥梁顶宽为 12m 底宽为 6 2m 顶板厚 0 30m 腹板厚分别为 0 45m 变化到 0 65m 底板厚由 0 42m 变化至 0 70m 箱梁在中支点处设置厚 2 4m 的横隔板 梁端支 座处设置厚 1 15m 的端横隔板 跨中合拢段设置 0 5m 的中横隔板 墩顶箱梁高 4 1m 平段长 2 9m 端支点及跨中梁高 2 5m 平段长 7 8m 梁高按圆曲线变化 半径 为 148 63m 采用单箱单室直腹板箱形变截面结构箱梁 砼为 C50 砼 主梁共分 35 个梁段 中支点 O 号块长度 8 4m 一般梁段长度分成 2 5m 3 0m 合拢段 1 6m 边跨直线段长 7 8m 65 中支点截面 410 70 310 20535350 620 2 120100 60 3025 600 20535190 250 310 620 2 16590200 2545 4517045 半跨中截面 600 145 1 墩 2 墩 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 4 梁体采用纵 横 竖三向预应力体系 纵向预应力筋顶 腹板采用 7 j15 24 底板采用 10 j15 24 钢绞线 分别采用 YDC 1500 型和 YDC 2500 型千斤顶张拉 横 向预应力筋采用 4 j15 24 钢绞线 采用 YDQ 型前卡式千斤顶张拉 竖向预应力筋采 用 32mm 精轧螺纹钢筋 强度标准值 830Mpa 采用配套 JLM 型锚具 张拉力 501 68KN 竖向筋外套采用内径 42mm 铁皮管道压浆 一般在钢索端部进行 挡碴槽于主梁合拢后 另行灌注 按 4 米分节 节间设 1cm 间隙 挡碴槽外设 1 3 1 76 米宽的人行道 人行道栏杆架设在梁体外侧 横隔板设过人孔 梁两端各于 底板处设进人洞一处 主梁采用 GKPZ II 盆式橡胶支座 每个支点设两个支座 中支座为 17 5MN 级 端 支座为 5MN 级 固定支座设于本座桥 2 号桥墩上 其余各墩均设活动支座 支座横向 间距为 580cm 活动墩中双向活动支座设于曲线外侧 单向活动支座设于曲线内侧 固 定墩中固定支座设于曲线内侧 曲线外侧设横置的单向活动支座 箱梁主要参数表箱梁主要参数表 梁段号梁段长度 m 梁段砼数量 方 梁段重量 t 施工 方 法 A08 4142 2369 72Z A1 B1 2 530 6 30 1 79 56 78 26 X A2 B2 2 529 0 29 0 75 4 75 4 X A3 B3 2 527 0 27 4 70 2 71 24 X A4 B4 2 524 8 24 8 64 48 64 48 X A5 B5 327 4 27 6 71 24 71 76 X A6 B6 325 8 26 6 67 08 69 16 X A7 B7 326 9 27 1 69 94 70 46 X A8 B8 1 613 635 36D A93 580 1208 26Z 附注 T 托架立模现浇 X 挂篮现浇 D 吊架现浇 Z 支架立模现浇 三 挂篮设计三 挂篮设计 3 1 挂篮 结构 挂篮由底模平台 悬挂调整系统 贝雷片主梁 滑行系统 平衡及锚固系统 工作台等组成 详详见见后后附附 挂挂篮篮设设计计图图 挂篮可悬臂浇筑长 3m梁段 挂篮前吊点承受的梁段最大混凝土自重荷载为54 5 t 挂篮前点 承吊能力设计为 75t 一个挂篮由两片三排单层贝雷梁组成 承受梁段砼重量 挂篮钢结构总重 39 6t 含模板重量 工作吊篮 3t 其它件4 5t 配重6t 全套挂篮共重 53 1t 3 1 1 底模平台和悬挂调整系统 底模长度考虑梁段砼浇筑与旧梁段搭接和预施应力的操作需要 底模纵梁长6 3m 由13根I32a 及前后下横梁 2I32 组成 每根横梁有4个吊点 吊在挂篮前横梁和已成梁板的翼项与底板上 吊杆以 活 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 5 动铰支承于横梁上 以便调整底纵梁的坡度 以适应悬臂梁底面坡度的变化 纵梁上为带横肋的钢模板 前下横梁通过 4根 32精轧螺纹钢吊杆挂于贝雷梁前上横梁上 需要调整底模梁高时 以8台 20t螺旋千斤顶前模梁的小锚固扁担带动吊杆 使底模升高到需要的高度 后下横梁通过 4根 32精轧螺纹钢吊挂于已浇梁段的底板上及翼板上 底模就位后拧紧螺母 以2台20t油顶顶起扁担梁 顶力 25 30t 再次拧紧螺母 松顶 该段施工完毕 再以2台20t油顶顶 起扁担梁 顶力30 40t 则螺母松动卸下底模 3 1 2 贝雷片纵梁 每个挂篮有两组三排单层贝雷梁 三排贝雷片间距为45cm和25cm 贝雷梁下为拖船和滑道 3 1 3 滑行系统 每组贝雷梁下有前后四个钢拖船 拖船与主梁栓接 拖船下为2P43轨 在梁上铺短枕木 前支座下满铺钢支垫 以减少整个挂篮前支点的变形 枕木上为2P43轨 钢轨与枕木之间以道钉连接 钢轨允许接头 但并排的两根轨接头不可在同一位置 钢轨与 梁间以扁担梁扣紧 挂篮的走行用 5t倒链牵引 走行速度 10cm 分钟 枕木 钢轨滑道随挂篮的前进而倒用 走行时前端设防倾木垛 后端设倒链溜绳 并在挂篮走行停止时 在钢轨滑道上以 铁靴 固定拖 船 以防意外 3 1 4 压重和后锚 挂篮走行时每片贝雷梁的尾部配重3t 设计抗倾覆系数 3 在后锚梁2I32上以6根 32筋与梁体锚固 分别锚在梁段竖向预应力钢筋上 每根锚筋 最大受力按30t设计 3 2 挂篮安装顺序 2 段施工前进行挂篮安装 挂篮安装采用人工辅以塔吊的方法 安装顺序为 主纵梁 临时锚固 后锚梁 前上横梁 前下横梁 后下横梁 底纵梁 前上横梁 底模 外滑道侧模 内模 3 3 挂篮走行 挂篮走行时以倒链滑移 挂篮走行分三步进行 第一步主梁走行 梁段钢束张拉完后 将侧模前点 每侧使用1台10t倒链 吊挂在砼梁上 将底模前点 每侧使用1台5t倒链 吊挂在侧模上 侧模后点以2台5t倒链吊挂在砼梁上 后锚梁加配重 6t 可用下节段施工用钢筋 松开吊挂前下横梁的吊杆 松开主梁 外滑道后点 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 6 接长钢轨滑道 取去轨道 铁靴 并在轨道上涂抹一层黄油作润滑剂 在梁端搭设防倾 木垛 安装前后 5t牵引倒链 贝雷梁牵引点在拖船上 梁上标注出挂篮前移位置控制线 拉倒链使贝雷梁前移并带动外滑道前进 主梁前移就位后 给拖船上 铁靴 锚固主梁后点 吊挂内外滑道后点 取去前后5t牵 引倒链与木垛 第二步模板走行 松开 侧模拉杆 落侧模于外滑道 底模后点于侧模上 松开底模后点 此时底模吊挂在侧模上而侧模落在外滑道上 用倒链沿滑道前移模板 侧模带动底模 第三步底 侧模板定位 提升底模板 安装后锚杆 调整前点标高 提升侧模锚紧后点 调整前点标高 清洁模板 进行上节段纵向束压浆作业 绑扎底板钢筋 安放预应力钢束管道 绑扎腹板钢筋 再安设竖向预应力筋 第四步支立内模 在底板主筋上焊接十字形钢筋 钢筋直径 16mm 十字形横向钢筋底面高出底板顶5cm 十 字形竖向钢筋下部支立于混凝土垫块上 混凝土垫块放在底模上 并与底板主筋焊接 将脚手架 钢管插入十字形竖向钢筋内 并放于横向钢筋上 经调整标高 绑扎顶板钢筋 安放预应力钢束管 道 检查无误后灌筑新梁段混凝土 待混凝土达到90 强度后 张拉钢束后 重复上述步骤 滑移 挂篮 该桥 0 段现浇施工完毕后 在其上拼装挂篮进行悬挂现浇段的施工 悬臂浇注段采用单幅箱梁 2 个 T 构同时施工 两对挂篮对称悬浇施工 共需 4 对挂篮 主桥边跨现浇段在落地支架上一次连续 浇注完成 利用已有挂篮对边跨和中跨按照先后顺序进行合拢施工 3 4 挂篮构造图 挂篮由主桁梁 悬吊系统 锚固系统 行走系统 模板系统及工作平台等组成 挂篮构造图如下 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 7 1 段挂篮立面图 1 段挂篮立面图视图 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 8 1 段挂篮立面图视图 1 段挂篮立面图 1 2 视图 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 9 1 2挂蓝底平台前吊部分1 2挂蓝底平台后锚部分 四四 挂篮挂篮计算计算 4 14 1 挂篮计算参数挂篮计算参数 允许最大变形 20mm 施工时 行走时的抗倾覆安全系数 3 自锚系统 的安全系数 2 箱梁荷载 按混凝土自重荷载 26KN m3计算 施工人员和材料等堆放荷载 2 5KPa 振捣对水平模板产生的荷载 2KPa 振捣对竖直模板产生的荷载 4KPa 各种材料的设计控制值采用 A3 钢轴向应力 140MPa 弯曲应力 145MPa 剪应 力 85MPa 45 钢弯曲应力 220MPa 剪应力 125MPa 模板支架等临时结构提高 1 25 系数使用 A3 钢轴向应力 175MPa 弯曲应力 181MPa 剪应力 106MPa 4 24 2 挂篮计算控制工况挂篮计算控制工况 对挂篮分 2 个不同施工工况进行设计验算 1工况一 挂篮联体时工况计算 验算内容为 底侧顶模设计验算 底篮纵梁及 前后横梁 主桁架及上横梁 前吊杆 后吊杆强度及刚度 后锚锚固力 挂篮 抗倾覆稳定性及空载行走 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 10 2工况二 挂篮解体后工况计算 验算内容为 底篮纵梁及前后横梁 主桁架及 上横梁 前吊杆 后吊杆强度及刚度 后锚锚固力及挂篮抗倾覆稳定性及空载 行走 4 34 3 底模验算底模验算 挂篮底模底模长 3 5m 宽 6 2m 挂篮底面板采用 6mm A3 钢板 13 根 6 2m 长 槽钢作受力骨架 腹板处荷载集中 采用 12 2 根 0 76m 长 槽钢在腹板下区 域进行加强 4 3 14 3 1 底模面板验算底模面板验算 4 3 1 14 3 1 1 荷载计算荷载计算 梁体自重 砼箱梁砼重量按 26KN m3考虑 验算截面取 1 梁段高 h 3 719m 底板厚度 h 0 651m 腹腔顶板厚平均为 h 0 41m 底模的横带间距腹腔内为 0 319m 腹板下 0 76m 范围内加密为为 0 169m 间距 腹板处模板所承受的荷载 KPaq694 9626719 3 1 腹腔处模板所承受的荷载 KPaq926 1626651 0 1 模板系统自重 挂篮底模底模长 3 5m 宽 6 2m 挂篮面板采用 6mm A3 钢板 13 根 6 2m 长 槽钢作受力骨架 腹板处荷载集中 采用 12 2 根 0 76m 长 槽钢在腹板下区 域进行加强 则对于底模板自重为 KPaq471 0 006 050 78 2 施工荷载 施工荷载由施工人员 机械设备及砼振捣荷载组成 依据规范规定 施工人员 机械设备荷载取 2 5kpa 砼振捣荷载取 2kpa 砼倾倒冲击荷载梁高超过 1m 可不取值 mKNqh 5 4 4 3 1 24 3 1 2 腹板下底模面板腹板下底模面板 4 3 1 2 14 3 1 2 1 强度强度 取单位宽度面板进行验算 模板横带间距 0 169 米 按 3 等跨连续梁计算 面板强 度验算荷载取腹板处砼自重 模板自重及施工荷载 mKNqqqq h 67 1015 4471 0 694 96 21 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 11 单位宽 1m 面板截面参数 3 22 6 6 6 0100 6 cm bh W 4 33 8 1 12 6 0100 12 cm bh I 模板建模如下 R1R2 R3R4 则 mKN ql M 2904 0 10 169 0 67 101 10 22 max 合格 MPaMPa W M 181 4 48 106 102904 0 6 3 max 4 3 1 2 24 3 1 2 2 刚度刚度 面板挠度验算荷载取腹板处砼自重 模板自重 mKNqqq 165 97471 0694 96 21 合格 mmfmm EI ql f42 0 14 0 108 1101 2150 169 0 1017 97 150 811 434 max 4 3 1 34 3 1 3 腹腔下底模面板腹腔下底模面板 4 3 1 3 14 3 1 3 1 强度强度 取单位宽度 1m 面板进行验算 模板横带间距 0 319 米 按 3 等跨连续梁计算 面 板强度验算荷载取腹板处砼自重 模板自重及施工荷载 mKNqqqq h 90 215 4471 0 926 16 2 1 1 单位宽面板截面参数 3 22 6 6 6 0100 6 cm bh W 4 33 8 1 12 6 0100 12 cm bh I 建模如下 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 12 R1R2 R3R4 则 mKN ql M 2286 0 10 319 0 90 21 10 22 max 合格 MPaMPa W M 181 1 38 106 102286 0 6 3 max 4 3 1 3 24 3 1 3 2 刚度刚度 面板挠度验算荷载取腹板处砼自重 模板自重 mKNqqq 397 17471 0926 16 21 合格 mmfmm EI ql f80 0 32 0 108 1101 2150 319 0 10397 17 150 811 434 max 4 3 24 3 2 底模横带底模横带 底模横带采用 8 槽钢 纵向间距为 0 319m 及 0 169m 在施工中 底模铺设于挂 篮底纵梁上 故验算时分 6 2m 和 0 76m 长两种类型分别计算 4 3 2 14 3 2 1 底模横带底模横带 6 2m6 2m 长度计算长度计算 取底纵梁作为支点 其荷载取模板按 0 319m 和 0 169m 间距 3 等跨连续梁计算的 最大支反力 按照连续梁模型计算 8 槽钢自重 则 mKNq 08 0 腹板部位横带荷载 mKNqRqf 262 1708 0169 0 67 101 max 模 空腹部位横带荷载 mKNqk 808 6 08 0 319 0 90 21 横带力学简化模型如图所示 8 槽钢截面参数 3 325 25cmW 4 3 101 cmI 3 1 15cmSx cm5 0 2 24 10cmA 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 13 采用 midas 电算得 弯矩图 0 161 0 057 0 146 0 146 0 146 0 146 0 057 0 054 0 161 0 356 0 424 0 403 0 424 0 356 0 161 0 054 0 057 0 052 0 356 0 424 0 403 0 424 0 356 0 161 MIDAS Civil POST PROCESSOR BEAM DIAGRAM 上上 y 2 25119e 001 1 66120e 001 1 07121e 001 4 81218e 002 0 00000e 000 6 98765e 002 1 28876e 001 1 87875e 001 2 46874e 001 3 05873e 001 3 64872e 001 4 23871e 001 ST 上上上上上上 MAX 20 MIN 21 上上 上上8 上上 kN m 上上 05 07 2007 上上 上上 X 0 000 Y 1 000 Z 0 000 剪力图 1 599 1 752 2 169 2 244 2 244 2 169 1 752 1 054 1 990 2 813 2 917 2 869 2 974 2 572 1 599 1 054 1 284 1 700 2 572 2 974 2 869 2 917 2 813 1 990 MIDAS Civil POST PROCESSOR BEAM DIAGRAM 上上 z 2 97374e 000 2 43306e 000 1 89238e 000 1 35170e 000 8 11019e 001 2 70340e 001 0 00000e 000 8 11019e 001 1 35170e 000 1 89238e 000 2 43306e 000 2 97374e 000 ST 上上上上上上 MAX 30 MIN 23 上上 上上8 上上 kN 上上 05 07 2007 上上 上上 X 0 000 Y 1 000 Z 0 000 变形图 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0000 0 0001 0 0001 0 0001 0 0001 0 0000 MIDAS Civil POST PROCESSOR DEFORMED SHAPE 上上上上 X DIR 0 000E 000 NODE 1 Y DIR 0 000E 000 NODE 1 Z DIR 7 248E 005 NODE 21 COMB 7 248E 005 NODE 21 上上 4 277E 003 ST 上上上上上上 MAX 21 MIN 2 上上 上上8 上上 m 上上 05 07 2007 上上 上上 X 0 000 Y 1 000 Z 0 000 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 14 支座反力图 4 413 3 036 2 718 3 588 5 385 5 891 5 739 5 891 5 385 3 588 2 718 3 036 4 413 MIDAS Civil POST PROCESSOR REACTION FORCE 上上 XYZ 上上上上 上上 7 FX 0 0000E 000 FY 0 0000E 000 FZ 5 8911E 000 FXYZ 5 8911E 000 ST 上上上上上上 MAX 7 MIN 2 上上 上上8 上上 kN 上上 05 07 2007 上上 上上 X 0 000 Y 1 000 Z 0 000 6 8 6 8 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 17 3 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 6 8 由以上计算可知 弯距 mKNM 424 0 max 剪力 KNQ973 2 max 挠度 mmf1 0 max 支反力 KNR413 4 1 KNR036 3 2 KNR718 2 3 KNR588 3 4 KNR385 5 5 KNR891 5 6 KNR739 5 7 4 3 2 1 14 3 2 1 1 正应力验算正应力验算 合格 MPaMPa W M 181742 16 10325 25 10424 0 6 3 max 4 3 2 1 24 3 2 1 2 剪应力验算剪应力验算 MPaMPa I SQ X X 85863 8 105 010 3 101 10 1 1510973 2 28 63 max 4 3 2 1 34 3 2 1 3 刚度验算刚度验算 合格 mmfmmf125 2 400 850 1 0 max 4 3 2 24 3 2 2 底模横带底模横带 0 76m0 76m 长度计算长度计算 取底纵梁作为支点 其荷载取模板 0 169m 间距 3 等跨连续梁计算的最大支反力 按照连续梁模型计算 8 槽钢自重 则 mKNq 08 0 腹板部位横带荷载 mKNqRqf 262 1708 0169 0 67 101 max 模 8 槽钢截面参数 3 325 25cmW 4 3 101 cmI 3 1 15cmSx cm5 0 2 24 10cmA 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 15 横带力学简化模型如图所示 R1R2R3R4 同样采用 midas 电算得 弯距 mKNM 146 0 max 剪力 KNQ244 2 max 挠度 mmf001 0 max 支反力 KNR413 4 1 KNR034 3 2 KNR508 3 3 KNR014 1 4 4 3 2 2 14 3 2 2 1 正应力验算正应力验算 合格 MPaMPa W M 181765 5 10325 25 10146 0 6 3 max 4 3 2 2 24 3 2 2 2 剪应力验算剪应力验算 合格 MPaMPa I SQ X X 85689 6 105 010 3 101 10 1 1510244 2 28 63 max 4 3 2 2 34 3 2 2 3 刚度验算刚度验算 合格 mmfmmf5 0 400 200 001 0 max 4 44 4 侧模检算侧模检算 4 4 14 4 1 侧模面板验算侧模面板验算 4 4 1 14 4 1 1 荷载计算荷载计算 侧模所承受的荷载主要为新浇筑混凝土对侧模产生的侧压力以及振捣混凝土产生 的振捣荷载 实际施工中 0 段伸出段侧模使用挂篮侧模 所以检算时 取 0 段的 0 0 截面作为检算荷载控制截面 偏安全 即新浇筑混凝土高度 H 4 1m 侧模设计大样见附图 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 16 4 5 1 3 2 6 7 8 8 混凝土浇注产生的侧压力及压头高度 新浇筑砼对模板的最大侧压力 2 1 210 22 0 vtp 砼容重 3 26mkN 取新浇砼入模温度初凝时间 CT 0 25 ht5 1525 200 0 砼浇筑速度取 hmv 5 2 外加剂影响修正系数 按掺加缓凝剂考虑 则 2 1 1 砼坍落度影响修正系数 按泵送砼考虑 则 15 1 2 KPap 4 625 215 1 2 152622 0 KPaHp 6 1061 426 根据规范取较小值 故 KPaq 4 62 1 有效压头高度 m p h4 2 26 4 62 混凝土振捣侧压力 垂直板面振捣荷载 KPaq4 2 翼缘板上混凝土自重 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 17 砼箱梁砼重量按 26KN m3考虑 验算截面分别取翼缘板根部梁高 h 0 6m 外 缘梁高 h 0 2m 进行线性荷载计算 翼缘板根部处模板所承受的荷载 KPaq 6 15266 0 3 翼缘板外缘处模板所承受的荷载 KPaq5 62625 0 1 3 KPaq2 5262 0 2 3 翼缘板上施工荷载 施工荷载由施工人员 机械设备及砼振捣荷载组成 依据规范规定 施工人员 机械设备荷载取 2 5kpa 砼振捣荷载取 2kpa 砼倾倒冲击荷载取 2kpa KPaq5 65 222 4 翼缘板底模 KPaq 1 225 6 6 15 KPaq 0 135 65 6 1 KPaq7 115 62 5 2 侧模面板采用 6mm 厚的钢板 10 槽钢小楞布置间距均为 0 3m 取单位宽度 1m 板宽进行验算 则荷载组合 侧模最大侧压力 mKNq 4 6641 4 62 腹板侧模与翼缘板底模交点处侧模侧压力 mKNq 6 1946 026 翼缘板底模 m 1 220 1 1 22KNq m 0 130 1 0 13 1 KNq m 7 110 1 7 11 2 KNq 侧模面板荷载布置如图所示 侧模强度荷载布置图 侧模刚度荷载布置图 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 18 面板侧模所承受最大荷载为 66 4KN m 10 槽钢小楞布置间距均为 0 30m 4 4 1 24 4 1 2 强度强度 取单位宽度 1m 面板进行验算 模板横带间距 0 30 米 按 3 等跨连续梁计算 面 板强度验算荷载取 mKNq 4 66 单位宽面板截面参数 3 22 6 6 6 0100 6 cm bh W 4 33 8 1 12 6 0100 12 cm bh I 建模如下 R1R2 R3R4 则 mKN ql M 598 0 10 3 04 66 10 22 max 合格 MPaMPa W M 18167 99 106 10598 0 6 3 max 4 4 1 34 4 1 3 刚度刚度 面板挠度验算荷载取 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 19 mKNq 4 62 合格 mmfmm EI ql f5 189 0 108 1101 2150 300 4 62 150 45 44 max 4 4 24 4 2 侧模侧模 10 10 槽钢小楞验算槽钢小楞验算 10 槽钢小楞间距 0 30m 焊接于侧模骨架桁架上 侧模桁架间距 100cm 以桁架 作为支点验算小楞 按 3 等跨连续梁计算 建模如下 R1R2 R3R4 面板强度验算荷载取 mKNq 92 193 0 4 66 10 槽钢截面参数 3 66 39cmW 4 3 198 cmI 3 5 23 cmSx cm53 0 2 74 12cmA 则 mKN ql M 992 1 10 00 1 92 19 10 22 max 合格 MPaMPa W M 18123 50 1066 39 10992 1 6 3 max 小楞挠度验算荷载取 mKNq 72 183 0 4 62 合格 mmfmm EI ql f5 2 400 1000 30 0 10983 1 101 2150 100072 18 150 65 44 max 4 4 34 4 3 侧模骨架验算侧模骨架验算 侧模骨架为采用小型槽钢焊接而成的桁架结构 具体如下图 涉及到型钢有 10 12 16 侧模小楞 10 槽钢按 0 3m 间距均匀焊接于桁架内侧槽钢上 骨架桁 片纵向间距 1 00m 验算时 考虑 10 槽钢侧模小楞均匀焊接于骨架内侧槽钢上 且间 距较小 为方便建模计算 对于通过面板 小楞传递给骨架的侧压力转化成线荷载布 置于骨架内侧槽钢上 验算荷载如下 侧模最大侧压力 mKNq 4 6600 1 4 66 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 20 腹板侧模与翼缘板底模交点处侧模侧压力 mKNq 6 1900 1 6 19 翼缘板底模 m 1 2200 1 1 22KNq m 0 1300 1 0 13 1 KNq m 7 1100 1 7 11 2 KNq 侧模骨架荷载布置及计算模型如图所示 4 5 3 2 9 13 10 7 6 14 8 11 12 1 骨架桁架按梁杆组合体系建立平面有限元模型分析 其中受载部分杆件及图中的没 有进行焊接的单元按连续梁单元计算 其他焊接的杆件均按杆单元计算 单元间以铰 接连接 以上下口对拉拉杆作为 X 方向约束 外滑道吊点作为 Y 方向约束 如图所示 采用 midas 计算 相应的建模如下 15 14 11 10 9 8 6 5 4 3 30 17 16 40 42 41 39 33 50 49 74 65 44 76 7 77 78 79 80 81 82 83 84 85 66 40 66 40 53 30 66 40 35 62 53 30 19 60 35 62 22 10 19 07 13 00 11 70 16 04 13 00 66 40 66 40 19 07 16 04 66 40 66 40 根据 midas 计算 组合应力 弯曲应力 轴力组合 图如下 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 21 21459 5 1095 6 57641 8 137866 0 187706 2 33427 3 88117 5 126923 9 137909 7 140334 7 43018 2 18588 5 37570 8 91537 0 79530 2 74853 0 108429 6 91537 0 64370 7 21415 7 1280 1 705 6 183488 5 183488 5 42188 8 9199 3 15775 3 0 0 218671 7 218805 8 55889 9 59389 3 7340 0 63758 8 MIDAS Civil POST PROCESSOR BEAM STRESS 上上 上上上 2 18806e 005 1 79035e 005 1 39264e 005 9 94937e 004 5 97230e 004 1 99524e 004 0 00000e 000 5 95890e 004 9 93597e 004 1 39130e 005 1 78901e 005 2 18672e 005 ST 上上上 MAX 81 MIN 80 上上 上上上上03 上上 kN m 2 上上 05 08 2007 上上 上上 X 0 000 Y 1 000 Z 0 000 15 14 11 10 9 8 6 5 4 3 30 17 16 40 42 41 39 33 50 49 74 65 44 76 7 77 78 79 80 81 82 83 84 85 根据 midas 计算 剪应力图如下 0 0 0 0 4720 3 12221 5 36811 8 784 0 44850 4 29499 5 44481 3 31960 5 0 0 0 0 0 0 21024 6 9370 0 8194 8 54255 3 17945 7 12529 4 2154 0 0 0 0 0 51886 2 113191 2 27784 3 2890 1 728 9 0 0 56677 1 22784 8 0 0 0 0 0 0 0 0 MIDAS Civil POST PROCESSOR BEAM STRESS 上上 z 1 13191e 005 9 79688e 004 8 27464e 004 6 75240e 004 5 23016e 004 3 70792e 004 2 18568e 004 0 00000e 000 8 58805e 003 2 38105e 004 3 90329e 004 5 42553e 004 ST 上上上 MAX 76 MIN 39 上上 上上上上03 上上 kN m 2 上上 05 08 2007 上上 上上 X 0 000 Y 1 000 Z 0 000 15 14 11 10 9 8 6 5 4 3 30 17 16 40 42 41 39 33 50 49 74 65 44 76 7 77 78 79 80 81 82 83 84 85 通过 midas 计算分析可知 组合应力 弯曲应力 轴力组合 情况 1 上口拉杆处单元 80 80 不可以 不可以 MpaMpa181 8 218 max 骨架中部单元 9 不可以 不可以 MpaMpa181 7 187 max 下口拉杆单元 44 76 不可以 不可以 MpaMpa181 5 183 max 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 22 剪应力情况 2 下口拉杆单元 76 不可以 不可以 MpaQMpaQ85 2 113 max 所以对于原来加工好的骨架需要进行加固处理如下 所以对于原来加工好的骨架需要进行加固处理如下 a a 对于单元 对于单元 79 8079 80 81 81 需要从外面加一块与双需要从外面加一块与双 1212 槽钢同宽的槽钢同宽的 1cm1cm 厚钢板厚钢板 或用或用 14 14 槽钢槽钢 焊与原组合槽钢上焊与原组合槽钢上 尤其注该钢板与双尤其注该钢板与双 1616 槽钢横梁连接的一端要焊接要牢固 槽钢横梁连接的一端要焊接要牢固 b b 对于单元 对于单元 9 9 要增加一要增加一 12 12 槽钢连接到单元槽钢连接到单元 7878 的中心 如下图所示 的中心 如下图所示 c c 对于下口端可用一小块三角形 对于下口端可用一小块三角形 1cm1cm 钢板 或钢板 或 12 12 槽钢 从支撑点以下满焊槽钢 从支撑点以下满焊 计算计算 时按固结考虑时按固结考虑 让其传力到单元 让其传力到单元 8383 上 如图所示 上 如图所示 4 5 3 2 9 13 10 7 6 14 8 11 12 1 6 12 1cm 4 采用 midas 计算 对于单 10 槽钢截面参数 3 66 39cmW 4 3 198 cmI 3 5 23 cmSx 2 74 12cmA cm53 0 对于单 12 槽钢截面特性 3 667 61cmW 4 5 388 cmI 3 4 36 cmSx 2 69 15cmA cm55 0 对于双 12 槽钢截面特性 3 334 123cmW 4 777cmI 3 8 72 cmSx 2 38 31cmA cm1 1 对于双 16 槽钢截面特性 3 55 216cmW 4 4 1732 cmI 3 8 127 cmSx 2 9 43 cmA cm3 1 对于新加的 1cm 15 6cm 钢板与双 12 槽钢组合后截面特性如下 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 23 66 793 43 495 98 189 3 4 5 6 7 8 9 10 11 14 15 16 17 30 44 33 39 41 42 40 49 50 79 78 65 66 67 68 74 76 77 87 86 84 83 82 81 80 88 89 90 91 92 93 94 95 96 首先分析出此组合截面的形心位置 组合形式可知 图形以 y 轴对称 形心必在 y 上 所以假定组合截面形心为 O 点 且 O 离原槽钢对称轴 O 点距离为 b 根据组 合截面有 以 x 轴为参考轴 2 6cm 15A 钢板 2 12 2 38cm 31A cm26 2 15 69215 6 069 1528 6 6 15 x b i ii A A 对于钢板本身 4 3 cm30 1 12 1 6 15 钢板 I 对于双 12 槽钢截面特性 4 12 2 777cmI 所以 422 0 cm84 322 6 152 26 8 6 30 1 Aa 钢板钢板 II 422 12 20 2 12 27cm 93738 312 26777Aa II 4 0 12O 2 11cm 1260322 8427 937II 钢板 合O I 所以 30 0 02cm 250 04 5 11 1260 5 02 26 8 6 W 组合 组合 I 2 12 2 98 4638 31 6 15AAcmA 钢板合 根据 midas 建模如下 下口拉杆局部单元图放大如下 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 24 35 647 2 461 12 342 2 382 7 675 17 070 3 106 0 956 3 081 7 618 5 003 3 622 MIDAS Civil POST PROCESSOR BEAM DIAGRAM 上上 z 6 67926e 001 5 80696e 001 4 93465e 001 4 06235e 001 3 19004e 001 2 31774e 001 1 44543e 001 5 73129e 000 0 00000e 000 1 17148e 001 2 04379e 001 2 91609e 001 ST 上上上 MAX 67 MIN 39 上上 上上上上上033 上上 kN 上上 05 09 2007 上上 上上 X 0 000 Y 1 000 Z 0 000 98 189 14 44 76 87 86 88 89 90 91 92 93 94 95 96 弯矩图如下 4 126 4 126 4 165 2 796 2 795 0 082 4 194 2 969 1 299 0 000 0 000 0 000 0 000 0 000 8 518 3 819 3 486 0 884 1 217 3 819 2 141 12 052 1 863 0 000 0 000 0 000 26 717 26 717 0 000 5 633 0 683 0 616 2 885 7 101 0 000 7 939 0 000 0 000 0 225 1 019 2 630 0 145 0 088 0 116 1 667 0 971 0 615 MIDAS Civil POST PROCESSOR BEAM DIAGRAM 上上 y 1 20515e 001 8 52709e 000 5 00267e 000 0 00000e 000 2 04616e 000 5 57057e 000 9 09498e 000 1 26194e 001 1 61438e 001 1 96682e 001 2 31926e 001 2 67171e 001 ST 上上上 MAX 50 MIN 67 上上 上上上上上033 上上 kN m 上上 05 09 2007 上上 上上 X 0 000 Y 1 000 Z 0 000 下口拉杆处局部弯矩图放大如下 下口 拉杆处局部剪力图放大如下 宜万跨汉宜高速路大桥 主桥悬浇施工挂篮设计计算书 中铁四局集团第二工程有限公司 25 5 633 0 616 2 885 0 225 1 019 2 630 0 145 0 088 0 116 1 667 0 971 0 615 MIDAS Civil POST PROCESSOR BEAM DIAGRAM 上上 y 1 20515e 001 8 52709e 000 5 00267e 000 0 00000e 000 2 04616e 000 5 57057e 000 9 09498e 000 1 26194e 001 1 61438e 001 1 96682e 001 2 31926e 001 2 67171e 001 ST 上上上 MAX 50 MIN 67 上上 上上上上上033 上上 kN m 上上 05 09 2007 上上 上上 X 0 000 Y 1 000 Z 0 000 剪力图如下 16 023 20 766 20 657 27 257 16 876 0 099 10 534 2 447 0 360 0 000 0 000 0 000 0 000 0 000 24 361 10 674 29 161 4 874 5 573 12 506 3 470 23 003 1 890 0 000 0 000 0 000 66 793 26 851 0 000 35 647 2 069 2 461 12 342 9 675 0 000 19 483 0 000 0 000 2 382 7 675 17 070 3 106 0 956 3 081 7 618 5 003 3 622 MIDAS Civil POST PROCESSOR BEAM DIAGRAM 上上 z 6 67926e 001 5 80696e 001 4 93465e 001 4 06235e 001 3 19004e 001 2 31774e 001 1 44543e 001 5 73129e 000 0 00000e 000 1 17148e 001 2 04379e 001 2 91609e 001 ST 上上上 MAX 67 MIN 39 上上 上上上上上033 上上 kN 上上 05 09 2007 上上 上上 X 0 000 Y 1 000 Z 0 000 轴力图如下 6