苏州绕城8标京杭运河大桥挂兰施工总结3.doc

苏州绕城8标京杭运河大桥挂兰施工总结3 京杭运河特大桥主桥悬浇挂篮施工总结路桥集团第二公路工程局路江苏省苏州绕城高速公路HA-8标项目经理部二四年四月京杭运河特大桥主桥悬浇挂篮施工总结第一章挂篮的基本构造 一、工程概况京杭运河特大桥主桥上部构造为75+110+75m变截面单箱单室连续梁，垂直腹板。 单箱顶宽13.5m，底宽6.5m，单侧翼缘板宽3.5m，支点处梁高6.5m，跨中梁高2.6m，梁高及底板厚按二次抛物线变化。 腹板厚65cm（支点）40cm(跨中)，底板变厚度70cm（支点）28cm（跨中），顶板厚度保持25cm不变，设支点横隔板及中跨跨中横隔板。 箱梁顶面设2单向横坡，腹板上方设通气孔。 22、23号主墩0号块中跨一侧箱梁底板上各设一检修预留孔。 箱梁0#块梁段长度为8m，1#块梁段在墩柱两侧长度各为3.5m，箱梁0#1#块梁段总长度为15m；边、中跨合拢段长度为2m；边跨现浇段长度为19m；挂篮悬臂浇注箱梁最重块段为2#，其重量为138.034t。 京杭运河特大桥箱梁悬浇段拟采用轻型三角挂篮进行施工。 二、挂篮的构造形式21挂篮构造形式主桥挂篮为三角形挂篮，主要由6大部分组成，分别为三角形组合主桁梁、行走系统、底篮及模板系统、悬吊系统、锚固系统及工作平台。 挂篮重量控制在67T以内（包括模板系统）。 每个挂篮有二片三角形组合梁。 挂篮构造如附图所示（系东胜黄河桥挂篮改造和工地上现有的材料加工而成）。 211主桁主桁为三角桁片，由立柱、斜拉带、主梁组成。 （1）主梁由2根I45a150型钢加工而成，长度11.7m，是挂篮主要的承重结构。 挂篮两根主梁之间设有平联，以减少负荷后侧向变形，增加整体稳定性。 主梁与立柱、斜拉带的连接均为销轴连接，为了保证三角桁架拼装后受力良好，防止拼装后处于应力过大或无应力状态，加工主梁销孔时应严格按照设计图纸尺寸加工，一个主桁主梁的相邻两销孔只能出现正误差，误差范围为+0+3.0m m。 （2）立柱由2根45a100型钢加工而成，共长452.5cm，销孔间距为396.5cm。 加工时立柱销孔间距只能出现负误差，误差范围为0-1.0m m。 立柱横联采用由槽钢20a及75焊接而成的刚性桁架。 立柱、斜拉带及主梁构成三角桁架，共同承受主桁前、后横梁传给的外荷载。 立柱与主梁之间采用底座连接。 （3）斜拉带分别由1根244cm和2根242cm的16Mn钢板加工而成，端部扩大为33cm39cm，且在两面各加焊1cm厚的16Mn钢板，加工时斜拉带孔距只允许出现正误差，误差范围为0+2.0m m。 斜拉带为16Mn钢，斜拉带加工时线形必须平滑，防止局部应力集中。 212底篮底篮由前横梁、后横梁、纵梁等组成。 (1)前横梁、后横梁采用2根I45a用钢板联接焊成一根主梁桁架，横梁上设加劲板及连接板。 前横梁长1310cm，后横梁长1486cm。 （2）纵梁底篮纵梁有普通纵梁和加强纵梁两种。 普通纵梁为230（或2I25）的槽钢背靠背焊接在一起；加强纵梁为430的槽钢叠合并反扣焊接在一起；213悬吊系统 （1）前横梁、中横梁前、中横梁均为桁架梁。 前横梁由2根I45a水平用钢板焊接成一根主梁桁架组成；前杆梁长1310cm。 中横梁由2根I56a水平用钢板焊接成一根主梁桁架组成；中横梁长1486cm。 （2）前后吊带及箱梁内后锚带前吊带采用32mm精轧螺纹钢筋（或16Mn钢板吊带），调整长度采用螺旋千斤顶、提升扁担梁、锚固扁担梁、限位钢楔、楔形钢板相结合的方法进行精确定位；腹板两侧后吊带及箱内后锚带均为16Mn钢板吊带，调整长度同前吊带；箱梁内模板和箱梁翼缘板吊带采用精轧螺纹钢，其长度通过螺旋千斤顶调整。 吊带为组合形式前吊带为一根长9m的32mm精轧螺纹钢筋；箱梁底板内后锚吊带长为320cm，截面尺寸为20cm3cm的16Mn钢板吊带；腹板侧后吊带长为850cm，截面尺寸为20cm2cm的16Mn钢板吊带；行走吊带长为12m的32mm精轧螺纹钢筋。 后锚点及后吊带之所以采用16Mn钢板吊带是因为在箱梁荷载作用下其变形较小，仅为同等荷载下精轧螺纹钢筋变形量的1/6。 214后锚及行走系统 （1）后锚由锚固梁、锚杆组成，上端通过锚固梁锚于主梁尾部，下端通过精轧螺纹钢筋和连接器锚于箱梁上。 经计算一个挂篮主桁的后锚共需4根精轧螺纹钢筋，一个挂篮后锚总共需要8根精轧螺纹钢筋锚固。 （2）后横梁由2根2I25组成，每组长为900cm，双悬于两主梁上。 挂篮行走施工时，必须将后锚的精轧螺纹钢筋临时的锚固，以保证挂篮空载行走时减小行走轮的受力。 （3）行走系统整个桁架结构支承在由工字钢加工而成的前、后支腿上。 每组主梁的支腿下设一套行走系统，行走系统主要包括行走系扁担梁、行走支腿及上框架、行走轮、前后支腿行走轨道等。 为了调整挂篮水平，远离桥轴线侧的行走轨道下铺设100cm长、16cm高的硬枕木；在前支腿处设置用钢板焊接的钢箱支撑，以减少支点处的变形。 靠近桥轴线侧的行走轨道下用薄钢板或砂垫层找平。 为了保证挂篮行走时的安全，必须在箱梁前端及轨道前端设置限位装置，以防止挂篮滑出轨道或箱梁前端引起挂篮倾覆。 由于前支腿反力很大，因此，挂篮前移时必须按照设计要求在前支腿下设置加强钢箱支撑。 前后支腿行走轨道上的锚固扁担梁，其锚固间距不允许超过4.0m。 前支腿行走轨道长度为3.5m，后支腿行走轨道长度为6.5m；在0#、1#号块上安装后支腿行走轨道时，当2#箱梁的砼浇注完成后，可接长前支腿行走轨道（轨道的长度为10m），轨道锚固后，放松挂篮的前、后吊带，前移挂篮；当3#块箱梁砼浇注完成后，放松挂篮的前、后吊带，顶起挂篮的横梁及主梁，先将轨道往前拖运就位锚固后，再移运挂篮；重复挂篮施工的上述步骤程序，直至箱梁悬臂浇注段完成。 215模板系统:模板由内、外模板组成。 （1）内模由加工的大块钢板模与桁架组成。 顶板由钢模、槽钢和木条、木楔形成桁架，内顶模板为通过钩头螺栓连接成整体；侧板由也由大块钢模组拼，槽钢加劲，内横模与顶模之间采用螺栓连接。 （2）外模由型钢和大块平面钢模板组成桁架式模板，并设有模板移动滑梁，翼缘悬臂模板和腹板之间采用螺栓连接。 三、挂篮拼装31准备工作 （1）严格按照设计图纸要求进行加工，螺栓孔眼内销孔相对位置应按图纸要求控制（由于本桥的挂篮由现有的型钢和旧的挂篮改造而成，挂篮的连接基本上采取焊接的连接方式）。 （2）销孔处的加劲板必须保证等强度焊接。 （3）对于多方连接的杆件（如主梁、立柱、斜拉带等），必须制作样板精确加工，确保尺寸满足要求。 （4）加劲板采用双面焊，焊缝厚度不小于10mm。 （5）除斜拉带及其加劲部位、吊带及标明的钢板为Mn钢，销子为45号钢外，其余材料均为A3钢。 另外，主桁及底篮的部分材料采用H型钢，加工制作时应注意。 （6）挂篮所有销子均为45号钢，且均作热处理，并作100探伤检查。 32拼装要求 （1）三角桁片完成后，用千斤顶给立柱施加向上垂直力，使主梁、立柱和斜拉带应处于4050T的安装受力状态。 （2）三角桁片主梁顶、底面必须与前横梁栓结牢固，可在主梁底面垫810mm厚的钢板。 （3）底篮纵梁与底篮前、后横梁必须按照设计要求焊接牢固。 33拼装程序 1、准备工作待0#、1#号块在托架上浇注施工完毕，张拉锚固其预应力束并将临时锚固钢束也张拉锚固后，用砂垫层找平铺设枕木位置，按设计要求铺设枕木。 2、拼装主桁先在枕木和砂垫层顶上拼装轨道并锚固，安装挂篮的主梁，安装主梁后锚，安装主梁平联。 安装立柱（施加一定的预加力）、立柱平联及斜拉带。 3、安装主桁前横梁及中横梁，安装主梁水平斜撑。 4、安装挂篮底篮。 四、箱梁悬臂施工工艺流程如下 五、挂篮安装的施工要点51主桁架进入下段施工组拼挂篮静载试压安装模板定高程绑扎钢筋、安放预应力管道浇筑混凝土测量高程养生张拉移挂篮穿束测量高程测量高程压浆、由于挂篮主桁架使用的型钢都是国产大型工字钢和槽钢，桥面板有坡度，因此所有在型钢与桥面顶板接触处均采用小钢板垫平；、主桁架共2片，均为主要承重桁架，横向型钢为结构稳定构造联系。 施工时应注意此结构的特点，安装轨道时，应加强主桁支承点的铺设轨道精度要求，顺桥向轨距偏差10mm，横桥向支承点偏差10mm。 、主桁架采用的2I45工字钢是压弯构件，施工中考虑到由于前、中、后横梁支承点与主桁架结点位置的偏离所引起的弯矩影响，安装横梁时要严格控制精度，其高程偏差5mm。 、主桁架的主要受力部位根据加载试验后的变形情况采取局部加强的处理方法对主桁架加强。 、挂篮在前移过程中，必须设置防倾覆手动葫芦，防倾覆手动葫芦的一端联结在挂篮的后横梁上；同时挂篮的行走也采用手动葫芦（或卷扬机）牵引缓进。 52吊带及锚固系统挂篮前吊带为采用32mm精轧螺纹钢筋（或16Mn钢板吊带），后吊带及底篮后锚（吊）点采用16Mn钢带，内、外模滑道吊杆采用级32精轧螺纹钢筋，施工应注意预埋吊带孔。 各锚固吊点位置偏差，内、外模滑道预留孔位置允许误差纵向20mm，横向20mm，底模主桁架及底模后锚点预留锚孔及预埋钢筋位置允许误差纵向10mm。 53行走系统、主桁架行走a、必须用枕木和钢垫块垫平因箱梁横坡引起的高差，使主桁梁处于一个水平面上。 b、移动挂篮时，去除后锚点约束，底板挂篮约束，顶起中、后横梁，使所有的横梁暂时离开主梁，先移轨道就位后，再移挂篮主梁行走。 清除两边轨道障碍，开始牵引，牵引移动时应两边同时缓进，移动时需设置防倾覆手动链条葫芦。 、主梁行走由于主梁的移动是靠反压轮扣在H型钢上滑动，所以滑道下应垫平，以保证滑行平顺，利于挂篮移动。 54模板系统、由于箱梁高度变化较大，应沿高度方向分段拼装模板，便于高度调整。 、由于内模有上、下倒角模，应在模板中部设置活动段，这样在高度调整时工作量较少。 、外模高度变化时，由于底篮前后横梁的障碍，割去骨架后，焊缝必须牢固可靠。 、内、外模骨架，必须搭设可靠的工作平台和上、下楼梯，底篮纵梁前端要挑出几根型钢，上面铺设木板搭设可靠的工作平台第二章挂篮设计计算 一、设计依据 1、江苏省宿迁至淮安高速公路宿迁段两阶段施工图设计 2、公路桥涵施工技术规范JTJ041- 20003、结构力学、材料力学 4、桥梁工程 5、钢结构设计规范（GBJ17-88） 6、路桥施工计算手册 7、SAP2000NonLinear 8、其他有关规范手册 二、荷载情况京杭运河特大桥箱梁悬浇段采用轻型三角挂篮施工其各块段基本情况如下各各梁段基本情况名称砼(m3)重量(t)长度(m)高度(m)底板厚(m)腹板(m)顶板(m)2#块53.09138.033.55.8420.6290.650.253#块50.16130.413.55.3720.5790.650.254#块48.55126.233.54.9390.5320.650.255#块51.99135.174.04.5430.4890.650.256#块47.19122.694.04.1350.4460.4830.257#块43.10112.064.03.7760.4070.4830.258#块40.62105.614.03.4640.3730.400.259#块39.26102.084.03.200.3450.40.2510#块38.3599.714.02.9840.3210.400.2511#块34.6690.124.02.8160.3030.400.2512#块35.6192.584.02.6960.2900.400.2513#块35.5492.414.02.6240.2830.400.25 三、挂篮设计31主要技术参数 1、砼自重G砼=26KN/M3； 2、弹性模量E钢=2.1x105Mpa 3、材料容许应力Q235钢w=140Mpa，=85Mpa16Mn钢w=200Mpa，=120Mpa45#钢w=220Mpa，=125Mpa32挂篮构造挂篮为三角斜拉带式挂篮，主梁为I45a工字钢，主梁用20a联系。 立柱置于主梁中部，由槽钢组成，斜拉带与前后吊带均用16锰钢板制作，斜拉带与主梁、立柱顶端均用销接，立柱下设支腿，尾端设后支腿。 挂篮行走时将中横梁、主梁顶起，先移轨道(移运轨道时轨道下放置滚筒)，后移底篮。 挂篮共重67t，其中主桁系统17t，底篮及提升系统26t，外模10.5t，内模9.5t，端模2.5t，张拉操作平台1.5t。 箱梁最重块段为2#块，混凝土方量53.09m3，重量为53.092.6=138t。 挂篮质量与箱梁块段重之比（挂篮工作系数）67/138=0.486。 33挂篮计算设计荷载及组合 1、荷载系数考虑箱梁混凝土浇筑时胀模等系数的超载系数1.05；浇筑混凝土时的动力系数1.2；挂篮空载行走时冲击系数1.3；浇筑混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数2.0；挂篮正常使用时采用的安全系数为1.2。 2、作用于挂篮主桁的荷载箱梁荷载取2#、5#块分别计算。 2#块段长度为3.5m，重量为138t，用于计算挂篮的底篮的后横梁和后吊带、底篮的纵梁等；5#块混凝土方量51.99m3，重量为51.992.6=135.2t，用于计算挂篮的底篮的前横梁和前吊带、底篮的纵梁等；施工机具及人群荷载2.5KPa；挂篮自重67t;混凝土偏载箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取10m3混凝土，重量为25t。 3、荷载组合荷载组合混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载；荷载组合混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载荷载组合混凝土荷载+超载+挂篮自重+人群和机具荷载；荷载组合挂篮自重+冲击附加荷载荷载组合、用于主桁承重系统强度和稳定性计算；荷载组合用于刚度计算；荷载组合用于挂篮行走计算。 34挂篮设计计算成果简介名称材料（mm）允许最大应力（MPa）杆件最大应力（MPa）屈用应力（MPa）安全储备系数主梁(桁)主梁I45a1501408572352.47立柱40a1014040.12352.25斜拉带16Mn(24040)xx13.63452.66前横梁弦杆32a14096.12352.44腹杆20a140572354.12中横梁弦杆20a14031.82357.39腹杆1014055.32354.25底篮前横梁横梁I45a15014046.72354.53底篮后横梁横梁I45a150140642353.31底篮纵梁加强纵梁3010014094.942352.24底篮纵梁纵梁30100140128.42351.648底篮前吊带16Mn(20020)xx2.13454.19底监后吊带两侧16Mn(20020)xx6.253453.51中间16Mn(20030)xx5.693453.16内模吊带(暂不计算)32精轨螺纹钢筋700750外模吊带(暂不计算)16Mn(20020)xx45行走吊带16Mn(20020)xx5.03454.44连接销45Cr(160)290115.384903.81挂篮总变形计算如下 四、挂篮主桁计算41荷载组合（混凝土重量+超载+动力附加荷载+挂篮自重+人群和机具荷载）人群和机具荷载） (1)混凝土重量+超载+动力附加荷载G=51.992.61.051.2=170.32t前后吊点各承担1/2，G/2=170.32/2=85.16t (2)挂篮荷载主桁荷载作用于挂篮前支点P1=17t前后吊点各承担底篮及提升系统、外模、内模、端模重量的1/2P2=(26+10.5+9.5+2.5)/2=24.25t张拉操作平台作用在挂篮前支点P3=1.5t (3)前后吊点各承担人群和机具荷载的一半项目主桁前上横梁前吊带后吊带底篮前横梁底篮后横梁底篮纵梁后锚前支点5块挠度（mm）14.40.42.853.94001.41.01.0总变形（mm）主桁+前吊带+底篮前横梁+后锚变形+前支点沉降=19.65mm20mm符合要求P4=2.5413.5/2=6.75t后支点6054044013045.0039.17G/2+P2+P3+P4=1176.6KNP1=170KN单位cm (5)求支点反力KN RP P P R144404.5)G/24.4432?=+?后后（负号表示反力方向向下。 KN RPPP GPR6.2790)2/4321=?+=后前（ （6）后锚及倾覆安全系数后锚安全系数取2，则所需的25精轧螺纹钢根数8.7368144428.362=后RN取N=8。 倾覆安全系数04.24.56.11764.43688=SF (7)按平面桁架计算计算杆件内力按节点法可计算出主梁承受压力N1=1444KN,前斜拉带承受拉力N2=1862.7KN,后斜拉带承受拉力2042.1KN。 立柱承受压力2620.6KN。 （8）主梁计算有4根I45a工字钢主梁承受拉力-1444.01KN.MPa MPaAN14025.351024041001.14443max= （9）前后斜拉带计算斜拉带材料为16锰钢，前斜拉带2根，截面积192cm2，后斜拉带4根，面积192cm2。 前斜拉带9719xx067.18623=MPaAN后斜拉带4.10619xx014.20423=MPaAN （10）立柱计算四根40a承受压力2620.61KN,立柱长度4.4m.强度验算3.87750441061.26203i y,以i y计算柔度值，立柱两端铰接，=1.015.3981.244400.1=?=iL受压杆件的稳定系数=0.8695.10075044869.01061.26203?=MPaAN （11）用SAP2000检验及计算杆件内力杆件及节点编号入下图从计算结果可知支座反力与手工计算相同。 主梁承受的最大拉力为-1444.01KN,后斜拉带承受拉力2042.14KN;前斜拉带承受拉力1862.67;立柱承受压力2620.61KN。 42荷载组合（混凝土重量+超载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载）人群和机具荷载） (1)混凝土重量+超载G=51.992.61.05=141.9t前后吊点各承担1/2，G/2=141.9/2=71t （2）混凝土偏载箱梁两侧腹板浇筑最大偏差取10m3混凝土，重量为25t。 一侧前后吊点各Q=12.5t. (3)挂篮荷载同荷载组合 (4)计算节点编号如下图杆件编号及荷载如下图（作用于主桁前支点的荷载未示出）T1=G/4+(P2+P3+P4)=141.9/4+(24.25+1.5+6.75)/2=51.725t T2=G/4+(P2+P3+P4)+Q=141.9/4+(24.25+1.15+6.75)/2+12.5=64.225t从计算结果2根主梁N=-769.95KN，M=-137.93KNM MPaMPaMAN1407.85109.143221093.1371024021095.769363max=+=+=斜拉带材料为16锰钢，前斜拉带1根承受拉力994.9KN，截面积96cm2，后斜拉带2根承受拉力1090.5KN，面积96cm2。 后斜拉带6.1139600105.10903=MPaAN主桁间联系受力都较小，不进行验算。 （10）立柱计算2根40a承受压力1407.9KN,立柱长度4.4m.强度验算8.9375042109.14073i y,以i y计算柔度值，立柱两端铰接，=1.015.3981.244400.1=?=iL受压杆件的稳定系数=0.8690.10875042869.0109.14073?=MPaAN43荷载组合（混凝土荷载+超载+挂篮自重+人群和机具荷载）在荷载组合中将T2改为T1，就是荷载组合。 挂篮前吊点为点6，13，竖向变形14.4mm。 前吊带承受拉力T1=676.25KN.前吊带长8.5m，E=2.1105Mpa面积A=416+216=96cm2.mmEANL85.29600101.285001025.67653=挂篮变形=14.4+2.85=17.25mm20mm44荷载组合挂篮自重+冲击附加荷载挂篮前移时，主桁靠反压轮扣在轨道上行走，挂篮的底篮加模板的自重为32t，前横梁自重为3t；则挂篮的前支点的荷载为P自重=19t，P计算=161.3=24.7t。 计算结果如下后支点60540440130P1=330KNP=24.7t45.0039.173321215664547从计算结果反压轮所受力为N=-303.13KN，单个行走轮受力为N/8=37.89KN，为了确保挂篮行走的安全，挂篮前移时，在主桁上的锚固梁不能完全松开，以减少反压轮的压力。 五、挂篮底篮及吊带计算挂篮底篮计算箱梁荷载取2#、5#块分别计算。 2#块段长度为3.5m，重量为138t，用于计算挂篮的底篮的后横梁和后吊带、底篮的纵梁等；5#块混凝土方量51.99m3，重量为51.992.6=135.2t，用于计算挂篮的底篮的前横梁和前吊带、底篮的纵梁等；施工机具及人群荷载2.5KPa；512#块段的重量对底篮各项指标进行计算长度为3.5m，重量为138t，用于计算挂篮的底篮的后横梁和后吊带、底篮的纵梁等。 K1=1.2(冲击系数)；K2=1.2(安全系数)；K3=1.2(超载系数)。 1、腹板下加强纵梁的计算V=4.093.5=14.315(m3)P=(V2.6104)/(3.50.65)=16.34104(N/m2)=0.65P=0.6516.34104=10.62104(N/m)P1=K1K2K3=1.21.21.05=1.51210.62104=16.067104(N/m)杆件及节点编号如下0.55.53.51.5单位:m12AB121314151617181920211213141516171819202122从以上的计算结果可知加强纵梁的最大变形为f=2.32cm；最大弯矩为M=5.16105(N.m)；最大剪力为Q=3.37105(N)。 加强纵梁为26根30的型钢。 查手工计算P742页，30的W X=387.2cm3；S X=224cm3；Ix=5808.3cm4；tw=6.5mm。 =M/W X=5.16105/（26387.210-6）=111.06Mpa=(QS X)/(Ixt w)=(3.3710522410-6)/(5808.310-866.510-3)=33.32Mpa均符合要求。 52底板下普通纵梁的计算h=1.13(m)F=gH=2.61041.13=2.938104(N/m2)普通纵梁的间距为0.7m；=0.7F=0.72.938104=2.056104(N/m)P2=K1K2K3=1.21.21.05=1.5122.056104=3.1104(N/m)杆件及节点编号如下0.55.53.51.5单位:m12AB121314151617181920211213141516171819202122从以上的计算结果可知普通纵梁的最大变形为f=0.47cm；最大弯矩为M=1.052105(N.m)；最大剪力为Q=0.692105(N)。 加强纵梁为2根30的型钢。 查手工计算P742页，30的W X=387.2cm3；S X=224cm3；Ix=5808.3cm4；tw=6.5mm。 =M/W X=1.052105/（2387.210-6）=125Mpa=(QS X)/(Ixt w)=(0.69210522410-6)/(5808.310-826.510-3)=20.52Mpa均符合要求。 53翼板下普通纵梁的计算P=1.81104(N/m2)翼板下普通纵梁的间距为1.2m。 P3=K1K2K3=1.21.21.051.2=1.5121.811041.2=3.28104(N/m)P3的荷载与底板下普通纵梁的P2荷载基本相同,不对其进行验算。 54底篮后横梁受力验算（2#梁段时）计算模式如下图所示1xx0507070703570xx053570707070501xx0205200后横梁荷载加载图30530520xx1000N64960N杆件及节点编号如下xx05205xx0530520xx12345646735从以上的计算结果可知底篮的后横梁的最大变形为f=0.64cm；最大弯矩为M=1.834105(N.m)；最大剪力为Q=2.14105(N)。 底篮的后横梁为2根I45a的型钢。 I45a的W X=1432.9cm3；S X=836.4cm3；Ix=32241cm4；tw=11.5mm。 =M/W X=1.834105/（21432.910-6）=64Mpa=(QS X)/(Ixt w)=(2.14105836.410-6)/(3224110-8211.510-3)=24.14Mpa均符合要求。 底篮前横梁受力验算对2#梁段来说受的荷载较小，此处暂不验算，用5#对挂篮的前横梁受力进行验算。 55底篮前横梁受力验算（5#梁段时）5#块混凝土方量51.99m3，梁段的长度为4m，重量为51.992.6=135.2t，用于计算挂篮的底篮的前横梁和前吊带、底篮的纵梁等；计算中考虑K1=1.2(冲击系数)；K2=1.2(安全系数)；K3=1.2(超载系数)。 荷载的计算过程同2#梁段的，这里不进行详细叙述。 底篮的前横梁计算模式如下图所示前横梁荷载加载图1xx05070707035703570707070501xx0305305202018021521518077500N50400N杆件及节点编号如下30530520201802152151801112345646735从以上的计算结果可知底篮的前横梁的最大变形为f=0.603mm；最大弯矩为M=1.3105(N.m)；最大剪力为Q=1.75105(N)。 底篮的前横梁为2根I45a的型钢。 I45a的W X=1432.9cm3；S X=836.4cm3；Ix=32241cm4；tw=11.5mm。 =M/W X=1.3105/（21432.910-6）=46.7Mpa=(QS X)/(Ixt w)=(1.75105836.410-6)/(3224110-8211.510-3)=19.73Mpa符合要求 三、吊带计算吊带所承受的最大支点反力为R=38.227(t)(在后横梁的支点2上受力最大)吊带设计为202cm的16Mn钢带，其容许承载力为F=2000.20.02=80(t)；储备的安全系数K=80/38.221.512=3.16(符合要求)第三章、京杭运河特大桥挂篮静载试验及变形观测方案 一、加载的重量第一对挂篮的加载试验是在挂篮拼装完成并经验收合格后(按第一章挂篮安装的施工要点检查验收合格后)，采用5#梁段砼自重超载120%进行仿真模拟实验(因5#梁段作用于挂篮的前吊点力较2#梁段的力大，而5#梁段进行120%的超载加载后，作用于挂篮的后吊点的作用力与2#梁段作用于后吊点的作用力大小基本相等)。 第一对挂篮进行仿真模拟实验取得挂篮的底篮及吊带实验数据后，其余的挂篮静载加载试验采用简易加载的试验方法对挂篮的主桁架进行加载，其具体方案附后。 5#梁段砼方量的计算过程为底板方量v1=3.194=12.76(m3)顶板方量v2=1.984=7.92(m3)腹板方量v3=5.364=21.44(m3)翼板方量v2=2.684=10.7(m3)v5#=v1+v2+v3+v4=52.82(m3)与设计图中所给5#梁段砼数量吻合5#梁段超载20%的砼方量为1.2v5#=63.384(m3)沿5#梁段梁长方向减去0.5m后的砼方量为V=63.384-(3.19+1.98+5.36+2.68)0.5=56.78(m3)v2#=53.09(m3)说明挂篮的加载重量满足最大梁段施工荷载的需要。 二、挂篮静载试验目的挂篮拼装完毕后（包括挂篮的底篮系统及模板系统），按照挂篮安装的施工要点检查验收合格后，必须进行静载试验，以测定结构弹性和非弹性变形值，验证挂篮各部分结构安全性的同时并为逐段立模标高提供可靠数值。 21测试目的a、检验挂篮的实际承载能力、横向稳定性及安全可靠性。 b、对设计计算图式及技术参数进行验证。 c、对挂篮的加工、拼装质量进行检验。 22测试内容a、在设计荷载作用下，测试主桁架各杆件、前吊杆及后吊杆的安全性，测试主桁架前端挠度、后锚端及前吊点的竖向位移。 b、在超载作用下，测试主桁架各杆件、前吊杆及后吊杆的安全性，测试主桁架前端挠度及后锚端竖向位移。 c、在偏载作用下，测试主桁架各杆件、前吊杆及后吊杆安全性，测试主桁架前端挠度及后锚端竖向位移。 23挠度测试挠度测试前端挠度在主梁上固定一个水准塔尺的限位槽，立柱处挠度在立杆处贴标尺用水准仪测量，后锚端竖向位移测量同前端。 两边二片三角桁架的挠度测点均应对称布置，以便比较；中间桁架起横向稳定作用，一般受力较小，但考虑到偏载作用影响，为便于分析结构的性能，在各横向联结桁架或型钢的中点上布设测点，以观察挠度。 三、挂篮静载试验方案挂篮后锚点通过后分配梁锚固于桥面竖向预应力筋上（自锚固系统的安全系数不小于2时至少需要锚固4根32mm精轧螺纹钢筋），前后吊带（或精轧螺纹钢筋）通过上分配梁（反力梁）与底篮的前后横向主梁相联。 底篮安装完成后，安装底模板、侧模板并临时固定，然后在底模板上开始堆码沙袋，采用沙袋和加型钢方式进行超载预压（超载范围为5#梁段自重荷载的120%）。 在靠进1#梁段端部垂直于中心线的断面上划出6.54m的加载范围，加载重量采用数砂袋和秤量重量双控。 挂篮预压加载按5#块梁段荷载的分布再分割成以下几个单元进行加载。 挂篮超载预压加载步骤如下步骤 一、按图拼装挂篮、安装挂篮的底板及侧模板并经检查验收合格后，测量其标高，同时根据挂篮的挠度测试要求，对预压加载前的各项指标进行观测，通知东南大学的监控小组对预埋在0#、1#箱梁上的砼计及钢筋计再进行一次数据的收集，以校核空载挂篮对箱梁内部应力的影响；步骤 二、按5#箱梁底板、顶板的实际重量再超载20%在一个T上的二个挂篮上对称加载（挂篮的前端先加载），按5#箱梁梁段范围内满布砂袋，其堆码高度按实际重量控制；步骤 三、箱梁底板、顶板的超载重量加载预压完成后，放置分配型钢（使用挂篮的底纵梁）作为对腹板超载重量加载的分配梁，按照5#箱梁腹板超载重量的50%、100%分别加载；步骤 四、按照翼板砼超载重量在翼板的模板上均布加载；步骤 五、二侧挂篮超载预压12h后，再按偏载预压实验进行卸载，卸掉二侧挂篮一侧腹板5m3重量即为13t的砂袋，进行偏载挠度观测；步骤六两侧挂篮同时卸载至设计荷载的1/2；步骤七两侧挂篮同时卸载至0；步骤八为检验行走系统及底篮悬吊系统的安全性，挂篮卸载完成后，将空载挂篮向前行走一米，观测行走轮及轨道的变形情况；从加载0%120%每2h用水准仪进行标高及挠度观测一次（测量观测方案见附件），至加载120%0%后按间隔4h用水准仪进行标高观测。 当最终的变形挠度数据与挂篮设计计算变形数据一致时，即可认为挂篮的强度和稳定性满足浇注悬臂梁段的需要。 四、挂篮预压重量一侧挂篮预压加载重量如下项目步骤砼方量（m3）实际重量（t）设计加载重量（t）加载范围:长宽（m）加载重量允许误差（%）说明事项步骤一066660挂篮自重步骤二20.6853.76864.526.540，+5沿着桥轴线左右对称的堆码，并形成一个宽65cm的支点步骤三10.7227.87233.456.540，+5一侧总共2个腹板10.7227.87233.456.540，+5步骤四10.727.8233.386.540，+5注意堆码范围小计52.82137.33164.80步骤五-5-13-136.54卸载挂篮一侧的一个腹板的砼方量5m3步骤六-31.69-82.40-82.406.54先卸载翼板再卸载腹板重量步骤七-63.384-164.80-164.806.54注意两侧对称卸载小计000步骤八06666挂篮自重注意中横梁的变形 五、挂篮简易加载试验方案5.1挂篮简易加载的基本原理挂篮简易加载试验方案就是利用0#、1#箱梁内设计上的竖向32mm精轧螺纹钢筋对挂篮的前吊点进行加载。 挂篮主要受力构件就是挂篮的主桁系统，第一对挂篮进行仿真模拟加载试验后，其底篮系统、前后吊带系统的变形等影响挂篮立模标高的数据参数已经掌握，而且本桥挂篮的设计基本上相同，后吊杆作用在已浇注的箱梁节段上，前吊杆作用在挂篮的上前横梁上，所以仅将挂篮前吊杆传递的作用力加载在挂篮的主桁的前横梁上对主桁系统的强度及刚度进行检验是可行的，同时对主桁的前横梁的变形进行观测，并进一步的做偏载加载实验，以检查挂篮的整体稳定性。 5.2挂篮简易加载方案按照设计图纸在箱梁的0#、1#上拼装一个挂篮的主桁系统、行走系统，挂篮拼装完成后，然后将主桁架向后倒退5.4m（使整个主桁系统作用在已浇注箱梁的顶面上），并将挂篮的后锚锚固，然后在挂篮的上前横梁位置加载，加载荷载如下T1=G/4+(P2+P3+P4)=141.9/4+(24.25+1.5+6.75)/2=51.725t（比超载120%稍大）T2=G/4+(P2+P3+P4)+Q=141.9/4+(24.25+1.15+6.75)/2+12.5=64.225t（挂篮一侧的偏载）先在挂篮的主桁架的前端（二侧）加载至T1，做超载变形观测后，然后再在挂篮的主桁架的前端（一侧）加载至T2，做偏载变形观测。 挂篮的主桁架的前端的加载方式利用YG-70千斤顶张拉箱梁内预设的竖向32mm精轧螺纹钢筋进行加载，施加的荷载按照设计荷载（T1）的10%、20%、50%、100%及偏载荷载进行，同时要观测挂篮立柱的横、纵向变形情况，与理论计算的变形进行比较，从而来检查挂篮的强度及刚度是否满足设计要求，也可对挂篮的整体稳定性作出结论。 六、挂篮加载预压变形观测方案6.1加载预压目的 六、挂篮加载预压变形观测方案6.1加载预压目的挂篮安装完成后，应对其进行静载试验，以消除结构的非弹性变形及测定结构的弹性变形值、验证挂篮各部分结构安全性，同时并为以后逐段立模标高提供可靠预调数据。 6.2观测方法及观测精度要求挂篮变形观测利用经理部的DSZ2水准仪+FS1测微器采用二等水准测量的方法对挂篮在加载前、加载后及卸载前各测点进行观测。 为避免在加（卸）载过程中因荷载的变化对水准基点的影响，将水准基点设于0#块横隔墙上位置，假定高程为0m。 观测时基本分划与辅助分划值不大于0.5mm,基本分划与辅助分划所测高差较差不大于0.7mm。 野外观测数据估读到0.01mm,内业计算最后成果的取值到0.1mm6.3观测周期挂篮变形观测可大致分为三个阶段，加载前、加载时、偏载及卸载后。 但为了实时监控挂篮在加载过程中的变形情况是否在设计容许范围内，所以从加载开始每2小时观测一次，卸载时每4小时观测一次，卸载完成后再增加观测一次。 6.4观测的水准路线形式以0#块横隔墙的假定水准基准点为起始点，采用闭合水准路线进行测量6.5变形观测点的布置反应挂篮变形的主要位置，如挂篮主桁、前上横梁、前吊带、后锚及前支点上部布置变形观测点，这样为点焊在上面的端头比较尖圆的钢筋。 1/2-0#1#斜拉带2C主梁A斜拉带D440405406044013050中横梁F立柱平联E底篮前横梁N杂木轨道桁架式前横梁M行走吊带L中横梁F底篮后横梁O主梁A前吊带桁架式前横梁M底篮前横梁N底篮后横梁O立柱平联后横梁I后锚固梁后吊带立柱B100主梁平联G70走系固系统底篮后横梁OI45a行走吊带主梁平联G1/2-立面图1/2-80100立柱平联E前吊带J2前吊带J1后吊带K2后吊带K128310xx052151802601486/21310/231010030530590260底篮前横梁NI45a前吊带连接器50m m的丝杠桁架式前横梁M101/2-底篮纵梁P30说明: 1、本图尺寸均以厘米计。 2、本图未示出张拉操作平台。 3、底篮上加焊L504护栏，并安装防坠网。 4、前上横梁与主纵梁前端应加焊限位角钢。 5、箱梁顶板、底板吊点锚固处应加设一层钢筋网片，以改善锚点处局部受力。 6、主梁斜撑是在前上横梁安装就位后在主梁与前上横梁间焊接的，一端与主梁I钢腹板焊接，另一端穿过前上横梁与前上横梁焊接牢固，斜撑数量未计。 7、除主桁系统采用原横沥桥的外，挂篮的前、中、后横梁；底篮系统；提升（吊）系统及行走系统均采用从新加工件；主梁平联及立柱平联可采用现场焊接加工。 8、后吊带穿过箱梁如与纵向预应力筋有冲突时可以适当移动吊带的横向位置。 9、前吊带如不采用钢板吊带也可采用32mm的精轧螺纹钢筋作前吊带。 10、模板如不采用桁架系统支撑而采用吊挂系统支撑时见相关图纸。 第四章边跨现浇段及边、中合拢段施工41主桥边跨现浇段施工现浇段长度为19m，根据施工现场及结构设计要求采用满堂支架现浇方案，即沿桥梁纵向按60cm的间距布设碗扣支架，并在与边跨合拢段接近位置打入1排5根1000mm的钢管桩作为边跨合拢段吊架梁体下支撑；支架横向为不等间距布置，在支架上铺设纵横方木。 支架搭设前对地面进行平整，并清除表层松散土，铺填50cm渣石并碾压密实。 然后按支架结构布置摆放垫石，支架从下至上逐层搭设，严格检查扣件处的安装质量，确保支架结构完好。 随后即可立模板，在模板上设置反均匀沉降量值。 沉降量值包括地基的沉降量、钢管支架的弹性变形和非弹性变形量、模板后方木压缩量。 地基沉降量的测设由3米弯沉仪与5吨测立环在加载后测定；钢管支架的弹性变形和非弹性变形量可由计算所得；模板后方木压缩量可查资料所得。 模板按照要求铺设后，绑扎钢筋、预埋预应力管道及其它预埋件，经监理工程师检查合格后一次性完成砼浇筑。 42边跨合拢段施工421边跨合拢段施工概述按设计要求，合拢施工时先进行边跨合拢段施工，边跨合拢段长度为2.0m，按设计要求采用吊架法施工，在13#块段、15#块段砼浇筑完成后，并将13，#块段上的挂篮往后移动4米，在合拢段内安装内、外刚性支撑，绑扎钢筋、浇筑边跨14，号节段砼，在砼强度达到85%后，依此张拉边跨2SB 5、2SB 4、2ST、4SB 3、4SB2。 然后再拆除边跨合拢段吊架、拆除15，号梁段支架平台、拆除0号梁段临时支撑。 边跨合拢段施工要注意以下事项悬浇梁端头和现浇段端头人工予以凿毛，保证合拢段砼施工质量。 劲性骨架的焊接和砼的浇注，选择在当天气温较低且气温较稳定的时间段进行，一般以15250C进行。 砼具体施工工艺同箱梁段砼。 422边跨合拢段施工注意事项边跨现浇段施工张拉完成后，梁体在纵向预应力、温度应力影响下，将产生纵向变形。 合拢段将尽量采用刚性约束（内外刚性约束）的联结形式来抵抗相邻梁体的变形，由于支架本身的压缩和基础沉降，箱梁在发生伸长和缩短时，箱梁底面温差引起悬臂端上翘或下翘，箱梁左右面温差引起箱梁扭曲及桥轴线偏移；阵风引起梁端颤动。 上述因素均会对新浇混凝土产