六标段八工区跨黄封铁路（32＋48＋32m）连续梁挂篮设计计算书中交二公局六公司京沪高铁项目2009年3月主梁悬浇挂篮方案设计计算一、设计依据本挂篮设计主要依据下列文件、标准及规范进行设计：1、《无砟轨道悬浇预应力混凝土连续梁（双线）》（跨度：32＋48＋32m直曲线）施工图设计文件；2、《铁路桥涵钢结构设计规范》(TB10002.2—99)；3、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；4、《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-2001)；5、《公路施工材料手册》（2002年9月第一版）；6、《铁路桥涵设计基本规范》（TB10002.1-2005）；7、《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》（TZ213-2005）；8、《桥涵（上、下册）》（交通部第一公路工程局）；9、《简明施工计算手册》（第三版）。二、工程概况京沪高铁土建六标段八工区在京沪高铁处跨越既有线黄封铁路，跨黄封铁路主桥桥型布置为32m+48m+32m预应力混凝土连续梁桥，其箱梁采用竖直腹板的单箱单室等截面结构。箱梁顶面宽度为12m，底面宽度为m，两侧翼缘悬臂宽2.61m。顶板厚度除梁端附近外均为30cm，底板厚度除梁端外均为cm，腹板厚度61～110cm、110～130cm，按折线变化。全联在端支点、中跨中及中支点处共设5个横隔板，横隔板设有孔洞，供检查人员通过。梁全长为m，计算跨度为32＋48＋32m，梁高为m，边支座中心线至梁端。箱梁设计为纵向、横向和竖向预应力体系。箱梁0号块梁段长10m，采用支架现浇施工。主桥箱梁共有2个T构，每个T构纵桥向划分6个对称梁段，梁段数及梁段长度从根部至跨中均为6×3m。全桥共有3个合拢段，分别是2个边跨合拢段和1个中跨合拢段，长度均为2m，边跨现浇段长m。主桥箱梁采用挂篮悬臂浇注，先在支架上浇注0号块，然后在0号块上拼装挂篮。一个主墩上采用一对挂篮对称悬臂浇筑施工，悬浇长度均为3m规格，重量为89吨。本桥箱梁悬浇采用后支点挂篮施工。挂篮采用自有的三角挂篮，该挂篮设计浇注混凝土重量为160吨。现将计算结果和设计图纸等编制成文件，以供审查、加工、安装和使用。三、挂篮的构造及特点本挂篮高3m，前端悬臂长m，后端锚固长3.25m，能适应大多数桥梁，如连续刚构桥、斜拉桥等悬臂浇注的需要。它吸收了国内外各类挂篮结构的优点，挂篮的主要杆件、前支点、后锚点都采用销接，受力明确，不产生弯矩，安装、运输都十分方便，具体挂篮构造见下图。图1三角挂篮构造总图挂篮为三角斜拉带式挂篮，主桁立柱由2[36a槽钢组焊而成，槽钢上下各贴一块钢板形成箱形截面杆件，主梁由2Ⅰ45a工字钢组焊而成，工字钢上下各贴一块钢板形成箱形截面杆件，各杆之间通过箱式节点板及材质30CrMnTi的销子连接。斜拉杆均采用钢板带，平联采用槽钢组焊，通过销轴连接主桁，以提高主桁的整体稳定性和刚度。模板重量和浇注混凝土阶段混凝土的重量由挂篮前吊杆和后吊杆承担。前、后吊杆均采用屈服点为930MPa的φ32mm精轧螺纹钢筋，通过上部分配梁将底篮悬吊。浇注混凝土时，为了平衡前吊点产生的倾覆力矩，通过千斤顶与一组穿过箱梁顶板的锚筋锚固后节点板。底篮后横梁两端用屈服点为930MPa的φ32mm精轧螺纹钢吊在外模支架的内侧滑梁上。四、验算工况1、设计荷载（1）混凝土荷载；（2）挂篮(约60t)；（3）人群及机具荷载：取2.5KPa；（4）混凝土振捣荷载：取2Kpa；（5）超载系数为：K1=1.05；（6）混凝土浇注时的动力系数：K2=1.2；（7）挂篮行走冲击系数：K3=1.5；（8）挂篮行走时的安全系数为K4=1.5；（9）风载：不考虑风载2、各工况荷载组合本挂篮的计算，首先根据挂篮的设计图纸建立空间模型，将各工况的荷载施加到挂篮的相应部位，采用SP2000软件进行线性有限元法计算。由于本箱梁为等截面箱梁，故只需分别计算以下二个控制工况：（1）工况1：6＃块件(长3m)的浇注＝砼自重＋动力荷载＋混凝土超载＋挂篮模板自重＋人群机具荷载＋混凝土振捣荷载＋风荷载；（2）工况5：挂篮行走＝挂篮模板自重＋冲击荷载＋风载。五、挂篮验算(一)混凝土浇筑阶段验算1、工况1：6＃块件(长m)的浇筑＝砼自重＋动力荷载＋混凝土超载＋挂篮模板自重＋人群机具荷载＋混凝土振捣荷载＋风荷载（1）混凝土自重1）腹板底纵梁(荷载宽度0.67m、共4根)：0.1675××26=kN/m；2）空箱底纵梁(荷载宽度m、共12根)：0.34×0.475×26=kN/m；3）外滑梁荷载(荷载宽度2.65m)：2.615×26=kN/m；4）内滑梁荷载(荷载宽度2.62m)：2.62×0.656×26=kN/m。（2）挂