某大橋施工掛籃設(shè)計(jì)與計(jì)算

1、第14卷2014笠第12期12月中國(guó)水運(yùn)OhinaWaterTransportVo114No12December2014某大橋施工掛籃設(shè)計(jì)與計(jì)算周黎，(武漢交通職業(yè)學(xué)院，顏長(zhǎng)平湖北武漢430065)摘要：文中對(duì)某大橋施工所需掛籃進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并采用有限元計(jì)算軟件SAP2000建立模型，對(duì)掛籃在空載行走和澆筑混凝土兩個(gè)工況下的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行了驗(yàn)算，保證了掛籃施工的安全。關(guān)鍵詞：掛籃施工；掛籃計(jì)算中圖分類號(hào)：TV866文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文

2、章編號(hào)：10067973(2014)12022702一、工程概況通順河大橋主航道和跨新河堤兩處分別設(shè)計(jì)為52m80m52m(主航道橋左右幅)連續(xù)剛構(gòu)、44m80m555m(跨新河堤左)連續(xù)梁、555m80m44m(跨新河堤右)連續(xù)梁。0號(hào)節(jié)段、邊跨現(xiàn)澆段采用鋼管樁支架施工，其余1～9號(hào)節(jié)段采用掛籃對(duì)稱懸澆施工，邊跨、中跨合龍段采用吊架施工。主航道橋和跨新合堤橋的施工平面布置如圖1、圖2所示。圖1主航道橋連續(xù)梁施工平面布置示意圖圖2跨新合

3、堤橋連續(xù)梁施工平面布置示意圖二、掛籃設(shè)計(jì)主梁1—9號(hào)節(jié)段采用掛籃懸澆施工，在主墩0號(hào)節(jié)段兩端安裝掛籃，依次對(duì)稱澆注19號(hào)節(jié)段，全橋掛籃共2套4付，設(shè)計(jì)掛籃現(xiàn)澆節(jié)段最大重量為1482t，掛籃自重為60t。砼澆注過(guò)程中對(duì)稱施工，避免出現(xiàn)主梁兩懸臂端有較大的不平衡荷載。主梁砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的強(qiáng)度值時(shí)，方可張拉預(yù)應(yīng)力束。預(yù)應(yīng)力張拉按先縱、后豎的順序進(jìn)行。掛籃總體布置如圖3所示。三、掛籃計(jì)算I荷載系數(shù)選取根據(jù)交通部頒發(fā)的公路橋涵設(shè)計(jì)與施工

4、規(guī)范，有關(guān)荷載系數(shù)取值如下、一前上橫粱掛籃菱形桁禁一／＼，、一掛籃前移滑遘機(jī)構(gòu)／＼／、＼／I——外導(dǎo)粱前長(zhǎng)籃菱形桁架前主支承結(jié)掏＼V＼彭、＼／＼／j面一＼掛籃靛婆—～l；‘＼!澆內(nèi)鹱系目；■一翦長(zhǎng)吊桿、i叁壁送塹墮!外導(dǎo)粱／匣吊桿妊＼一外導(dǎo)粱外德羹板^—：●。一’0：一。一ll、后下橫粱、圖3掛籃總體布置圖(1)考慮箱梁砼澆注時(shí)脹膜、動(dòng)力等因素的超載系數(shù)取K1105；(2)澆注砼時(shí)的動(dòng)力系數(shù)取K2=105；(3)掛籃空載行走時(shí)沖擊系數(shù)取

5、K。=13；(4)澆筑砼和掛籃行走系數(shù)時(shí)抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)取K4=15。2荷載分析計(jì)算(1)掛藍(lán)荷載計(jì)算箱梁砼方量最大節(jié)段為1(6)塊，重量為W=1，482KN(1，3564KN)主承重架：主縱梁2肢工45a，全長(zhǎng)94m，加上立柱及斜拉帶及橫向聯(lián)系重量為1148KN，即：W=1148KN前上橫梁：2肢工50b，前上橫梁長(zhǎng)度為12m，自重2247KN。W32247KN前下橫梁：2肢工32a，長(zhǎng)度為12m，自重127KN。W4=127KN后下橫

6、梁：2肢工45a，前上橫梁長(zhǎng)度為15m，自重281KN。W5=281KN外側(cè)模重量：外側(cè)模、倒角模板、翼緣板及槽鋼骨架合計(jì)重量為911KN。W=911KN收稿日期：2014—11—20作者簡(jiǎn)介：周黎(198l一)，女，湖北武漢人，武漢交通職業(yè)學(xué)院交通工程學(xué)院，講師，碩士研究生，研究方向?yàn)榈缆窐蛄骸⒔Y(jié)構(gòu)工程。顏長(zhǎng)平(1978一)，女，湖南邵陽(yáng)人，武漢交通職業(yè)學(xué)院交通工程學(xué)院，高級(jí)工程師，本科，研究方向?yàn)榈缆窐蛄骸⑹姓こ??；痦?xiàng)目：湖北省

7、教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃研究課題(2014B408)；湖北省教育廳人文社會(huì)科學(xué)研究指導(dǎo)性項(xiàng)目(14G564)。228中國(guó)水運(yùn)第14卷內(nèi)模重量：內(nèi)側(cè)模擬采用組合鋼模，根據(jù)模板配制的平方數(shù)選用各種規(guī)格的鋼模板。內(nèi)模及內(nèi)模骨架重量合計(jì)為1355KN。W=1355KN下底模平臺(tái)重量：下底模平臺(tái)采用墩身施工的大塊鋼模做底模，模板重量為540KN底板縱向工字鋼采用I32a工字鋼，長(zhǎng)度為55m，根數(shù)為19根W=19X5505268954=1O91KN施

8、工荷載(q=25KN／m。)W。=23x4x25=230KN(2)掛藍(lán)施工荷載工況工況一：掛藍(lán)澆注混凝土?xí)r：經(jīng)荷載組合計(jì)算，吊帶處荷載為P=145KN，P。=208KN工況二：掛藍(lán)空載行走時(shí)：吊帶處荷載為：P。=384KN副吊點(diǎn)倚載為：P=54851KN3掛藍(lán)結(jié)構(gòu)受力驗(yàn)算利用結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件SAP2000對(duì)掛藍(lán)承重架建立實(shí)體模型并計(jì)算，可以分別得到工況一和工況二下，各桿件的內(nèi)力及位移。(1)工況一圖4工況一空間分析模型(單位KN)表1工況一

9、下各主要桿件內(nèi)力表經(jīng)sap2000計(jì)算可知：骨架豎向位移：f=11cm；中排吊桿處橫梁豎向位移：f2=30cm，滿足規(guī)范要求。承重架立桿最大應(yīng)力比為0788，上橫梁最大應(yīng)力比0943，掛藍(lán)承鶯架結(jié)構(gòu)在工況一情況下受力安全。后支點(diǎn)最大支反力為6395KN，單支點(diǎn)位置后錨采用4(上接第210頁(yè))本文結(jié)合寧夏地區(qū)的實(shí)際氣候、環(huán)境情況，使用分析對(duì)比的方法確定了具有良好防凍脹和防滲效果的高填方襯砌類型，提高了渠道的使用壽命，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和應(yīng)

10、用價(jià)值。參考文獻(xiàn)SL1820()4，渠防滲工程技術(shù)規(guī)范【sl_北京：中國(guó)水利水電出版社!1)05：2324根JZ32mm高強(qiáng)度螺紋鋼筋進(jìn)行錨固，單根鋼筋理論受力93936KN。后錨安全系數(shù)：k=4x93936／6395=59。掛藍(lán)后支點(diǎn)錨固能力滿足要求。(2)工況二圖5工況二空間分析模型(單位KN)表2工況二下各主要桿件內(nèi)力表經(jīng)sap2000計(jì)算可知：副吊位移：f=03cm，滿足規(guī)范要求。立桿桿最大應(yīng)力比為025，前上橫梁最大應(yīng)力比02

11、9，掛藍(lán)承重架結(jié)構(gòu)在工況二情況下受力安全。后支點(diǎn)最大支反力為17473KN，單支點(diǎn)位置后錨采用2根JZ32mm高強(qiáng)度螺紋鋼筋進(jìn)行錨固，單根鋼筋理論受力93936KN。后錨安全系數(shù)：k=293936／17473=672。掛藍(lán)錨固能力滿足要求。4掛藍(lán)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性通過(guò)SAP2000建模驗(yàn)算，在各工況下掛藍(lán)整體穩(wěn)定性均滿足要求。四、結(jié)論通過(guò)用SAP2000軟件進(jìn)行建模計(jì)算，該掛籃不論在空載行走或是澆筑混凝土?xí)r，均能滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性三個(gè)方

12、面的要求，可以用于施工。參考文獻(xiàn)【1J《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG／TF50—2011)lS1【2】《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBS0017—2()()3)『s1I31《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB502()5—2001)『S1【2】陸立國(guó)寧夏灌區(qū)渠道防滲防凍脹技術(shù)集成與應(yīng)用研究【RJ銀川：寧夏水利科學(xué)研究所，2005：15—16陸立國(guó)，劉學(xué)軍渠道防滲襯砌技術(shù)應(yīng)用研究Ⅲ寧夏水利，2003，66(1)：61—63【41王振鐸土工合成材