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1、悬臂现浇箱梁挂篮的设计建筑科学SCIENCE&TECHNOLOGY皿圆悬臂现浇箱梁挂篮的设计徐忠李茂儒(杭州市交通工程集团有限公司杭州310000)摘要:文章结合新市二桥施工工程的特点.对挂篮的设计理论和设计过程做了具体分析，介绍，为以后的挂篮设计积累经验.关键词:悬臂箱梁挂蓝设计中图分类号:U44文献标识码:A文章编号:1672—3791(2011)08(b)—0055—011施工工程简介新市二桥跨越京杭运河，桥梁全长495.64m.主桥为主跨(45+80+45)m变截面现浇连续箱梁，引桥两侧均为8孔跨径20m的装配式部分预应力混凝
2、土空心板梁•主桥箱梁采用变截面连续箱梁，根部(中支点)梁高4.60m,跨中高度2.0m,梁底曲线采用二次抛物线.箱梁设三向预应力，纵向采用高强度低松弛钢绞线，大吨位群锚体系，竖向采用精轧螺纹钢筋，横向采用高强度低松弛钢绞线扁锚体系.箱梁施工方案是两主墩施工作业一在两主墩拼装墩旁托架，并进行预压重一在两主墩墩顶安装支座一浇筑0号节段混凝土一安装施工挂篮，挂篮应经过预压一1号节段施工一移动悬臂施工挂篮一2-10和2*-Q节段施工(9和9,节段施工的同事，安装边墩墩旁支架，支架预压重，安装墩顶支座)一拆除悬臂施工挂篮一两边跨合拢段施工一屮跨合拢段施
3、工.2挂篮设计设计挂篮前，首先应根据现有资料及实际施工条件对挂篮进行选型，然后对各部件进行验算•所以选型的正确与否是挂篮设计的关键•挂篮设计总图构思体现在如下方面:(1)减轻自重的途径;(2)确保浇筑混凝土质量(3)充分考虑各种不利荷载对结构的影响.本项目的挂篮设计图(图1).2」设计要点⑴荷载:取最重块段(180.6t)作为设计荷载控制,同时考虑风载，振动及冲击荷载等;(2)挂篮设计时按混凝土浇筑，挂篮行走两种工况计算，毎种工况的整体稳定系数《2;(3)挂篮整体变形》1.2cm;(4)主粱在挂篮行走时，前端挠度L/400,滑梁载模走行吋跨中
4、挠度L/400;(5)挂篮(含模板)与梁段重量之比为0.30〜0・35,且不超过设计规定的允许值.2.2设计步骤(1)主构架设计.由挂篮结构设计图纸可知，主构架由两件对称的桁架式承载构件联接而成，因此只需计算其中一件的受力和应变情况，可以确定主构架是简支梁结构，杆件且以销铀连接，所以不存在超静定问题(图2).根据受力简图以及力学平衡方程(工X=0,SY=0),可以计算出A,B处的外力以及齐个杆件的内力•根据计算结果,最终确定在整个主构架屮，各构件均由两根40b槽钢加强拼焊而成•由于节点采用销轴连接.故各杆件只收轴力作用，因此可利用虚功原理法计
5、算桁架结构的整体变形,用以确定挂篮在最大荷载下前端得挠度变化值，为悬臂施工时挂篮前端预留的下沉量提供依据.根据莫尔公式：/=式中:F为单位力T=1作用于构件时，桁架各构件的内力.F+为实际杆件内力.E为弹性模量2」X10kN/cm・L.,A.为各构件的计算长度和截面积.得到D点实际工作状态下的绕度为0.588cm.杆件的稳定性及强度验算:选择受拉应力最大的构件进行校核，从前文可知，杆件BC的轴向力最大，应计算其稳定性，杆件Ac的轴向拉力最大,应计算其抗拉强度..1根据公式:zy=,f,=,()・=，经计算杆件BC和AC均满足要求.(1)前上横
6、梁设计.前上横梁设计简图为多空连续箱梁结构，将最大的弯矩应力作为控制设计，根据多孔连续梁弯矩简化计算公式：MxY珏二去，二Wl./400t2gEl确定前(后)上横梁均为2根40b工字钢M组成.根据公式经盯二检验，横梁弯曲强度足够•挠度计算检验屮,这里仅计算特殊点的挠度,前横梁端部和中心处，其它各处挠度可依此近似算得,经计算，端部挠度和中部挠度符合要求.通过前面的计算，可知整个挂篮系统的最大下挠度处在跨中，其大小为7=0.588+0.29+0.37=1.25cm.参1,目苗I【「II图1挂篮设计图考有关挂篮设计资料，主承载系统的总挠度不大干20
7、mm,所以木设计方案满足要求.(2)外滑梁设计外滑梁主要承受箱梁两侧翼板重量，有前文可知每侧浇注碗重量为5.3t.这里不考虑外滑梁自重,并设想整个负荷是均布在外滑梁上的，将其跨中弯矩应力作为设计控制，经过计算得岀外滑梁由2根32b槽钢组成.对挠度的计算检验是根据最大5ql挠度在滑梁中部，根据公式y.=，得出挠度为0.225,根据规范要求，外滑梁变形量不大于1/400:500/400=1.25cm,因此本设计方案的外滑梁合理•对其弯曲强度nl2的检验，根据公式M・・・=和仃二，计算出弯曲强度符合要求.(1)内滑梁设计由前文可知内模承受载荷15t
8、,内模白重按10t计算，则一根内滑梁上的载荷(15+10)/4=6.25(，假设整个负荷是均布在内滑梁上的,将其跨中弯矩应力作为设计控制,经过计算得出内滑梁由两根3
