大连长山大桥主桥箱梁挂篮设计与计算.pdf

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1、大连长山大桥主桥箱梁挂篮设计与计算■丁汉龙一中铁大桥局第二工程有限公司，江苏南京210015摘要：大连长山大桥是长山群岛旅游避暑度假区建设的重大功能性基础设施项目，本文简要介绍了该主桥箱梁贝雷梁挂篮的设计与计算，该挂篮解决了箱梁节段重量大、梁面宽的问题。关键词：大连长山大桥挂篮贝雷片设计计算1项目概况大连长山大桥主桥为140+260+140m的预应力混凝土双塔双索面矮塔斜拉桥，主梁采用预应力混凝土单箱三室流线型扁平箱梁。桥面宽23m，底宽7．6m，箱梁悬浇段梁高8．245m～4．5nl。墩身为双薄壁墩，每墩有31对悬浇梁段，箱

2、梁最大悬浇长度4m，最大悬浇节段重3991kN。2挂篮设计构思挂篮结构设计除应满足强度、刚度和稳定性要求外，还应满足梁体结构受力安全并使立模线型、高程易于控制。结构设计应合理、简单且受力明确，应具备使用安全方便、施工快速、作业面开阔等特点。本工程对挂篮悬臂施工有4个要求：第一，挂篮承载力不得小于3991kN，挂篮与梁段混凝土的质量比宜控制在0．3～0．5之间，适用的最大梁长4m，高8．245m-4．5m，宽23m；第二，各梁段混凝土要求一次性浇筑；第三，挂篮在混凝土悬浇及走行时，保证抗倾覆安全系数／>2；第四，经济投入要合理。

3、因此，挂篮设计按以下几个方面考虑设计。2．1挂篮结构的选型要合理要求选择受力合理，安全可靠的结构作为挂篮承重主桁，这是挂篮设计的关键。挂篮按结构形式一般分：桁架式、斜拉式、型钢式及混合式。综合考虑上述挂篮结构的各自特点，从受力、变形、稳定及使用要求考虑，结合本工程实际情况，选用桁架式结构作为挂篮承重主桁。其特点是受力好、作业面广、适应性强、组合结构系统好、用途广泛、互换性强和容易组装等。2．2尽量减小挂篮自重本工程挂篮设计从两个途径来减轻自重：一是保证结构安全和使用要求的前提下，选择合理的布置方式，充分利用各构件的承载能力；二

4、是将挂篮走行分成两步，减小挂篮走行时的倾覆荷载，从而减小走行时主桁压重。2．3确保悬浇混凝土质量底模、外模板均采用钢模，挂篮变形要小，混凝土浇筑从挂篮前端往已浇筑梁段方向进行，以确保悬浇混凝土外观质量及新旧混凝土梁段结合质量，使大桥线性处于受控状态。2．4考虑通用性设计中考虑了一定的安全储备，被充分考虑其通用性。挂篮的主要构件都为工程中使用率高的贝雷片桁架和型钢，挂篮制造时可充分利用已有材料，挂篮使用结束后可整体倒用至同类桥梁。3挂篮构造设计本挂篮总长15m，高3．0m，挂篮主纵梁悬臂长6m，自重1560kN。主要由主桁系统、

5、底模平台、吊挂系统、走行系统、平衡及锚固系统五大部分组成。挂篮主要结构见图33．1主桁系统(1)主桁系统。每只挂篮由4组贝雷片主桁组成，分别布置于箱梁主腹板处及翼缘腹板处，主腹板处主桁由6榀贝雷片组成，翼缘腹板处主桁由2榀贝雷片组成，贝雷片之间通过标准支撑架和自制支撑架连接，主桁梁之间由前、中、后横联连接成整体。(2)底模平台。由纵梁(140a)、纵梁铰座和前、后下横梁(2CA0b)组成整体平台。(3)吊挂系统。分浇筑梁段时及挂篮一次走行、二次走行时三种工况。·200·浇筑梁段时底模平台吊挂系统由前上横梁(2156b)吊挂、后

6、顶板吊挂及后底板吊挂组成；外模吊挂系统由前上横梁吊挂、后翼缘板混凝土浇筑吊挂及外导梁(2150b)组成；内模吊挂由前上横梁吊挂、后顶板混凝土浇筑吊挂及内导梁(2C32b)组成。挂篮一次走行时，前上横梁随主桁系统前移，需将原前上横梁上所有吊挂转移到临时吊挂上。挂篮二次走行时，底模平台、内外模前移，底模平台完全悬挂于外导梁上；外模吊挂系统由前上横梁吊挂、后翼缘板走行吊挂及外导梁组成；内模吊挂由前上横梁吊挂、后顶板走行吊挂及内导梁组成。梁段浇筑时，前上横梁布置5个底模平台吊点，2个内导梁吊点，4个外导梁吊点，共11个吊点。与之对应1

7、1个后吊点。导梁走行吊挂由扁担梁(2C16b)、两台20t千斤顶、钢吊带组成。吊带截面120X20mm，开‘p41孔。(4)走行系统。由前后支腿(2145a)、钢轨及轨枕组成，其作用是将所有荷载传递至已灌注节段箱梁上，同时作为挂篮主桁滑移时的滑行设施。(5)平衡及锚固系统。由锚固梁(2C32b)、锚固筋(,32，PSB785)等组成，以使挂篮在灌注砼或空载走行时，具有必要的稳定性。翼缘板处主桁布置2根锚固筋，腹板上主桁布置4根锚固筋。4挂篮设计计算4．1挂篮设计计算参数本挂篮的主要设计参数取值如下：挂篮质量与梁段混凝土质量比值

8、：0．3～o．5；允许最大变形(包括吊带变形的总和)：<20mm；施工、走行时的抗倾覆安全系数：2；锚固系统的安全系数：2；悬浇箱梁最大质量：407t；箱梁最大分段长度：4m；箱梁高度变化：8．245m～4．5m；挂篮走行方式：有平衡重走行；挂篮总重量：128t。4．2挂篮主