XX大橋連續(xù)梁施工方案

XXX大橋掛籃施工專項(xiàng)方案第④分析事故原因，采取相關(guān)措施消除隱患，避免事故的再次發(fā)生7.5、掛籃施工安全專項(xiàng)方案掛籃施工安全專項(xiàng)方案及各施工緊急預(yù)案見附件2：《龍江東江大橋連續(xù)剛構(gòu)掛籃施工安全專項(xiàng)方案》第八章掛籃單構(gòu)件計(jì)算一、主橋段橋型及橋體簡(jiǎn)要介紹XXX大橋工程起點(diǎn)位于惠州市博羅縣園洲鎮(zhèn)的龍叫村（上園路），南北向跨越東江，終點(diǎn)止于東莞市企石鎮(zhèn)的博夏村（江南大道）。線路總長(zhǎng)1621.93m，橋長(zhǎng)1202m。主橋采用（60+2*100+60）米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，主橋全長(zhǎng)320米，跨越東江。主橋箱梁采用懸臂現(xiàn)澆施工，箱梁縱向分塊為8.8M（邊跨尾段）+2.0m（邊跨合攏段）+5*4m+5*3.5m+2*3m（12個(gè)懸澆段）+11m(0#、1#塊）+2*3m+5*3.5m+5*4m（12個(gè)懸澆段）+2.0（跨中合攏段）。主橋每幅橋箱梁設(shè)計(jì)為單箱單室三向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，箱梁頂面寬12.5m，底面寬6.5m，單側(cè)懸臂寬度3.0m。箱梁0、1號(hào)塊梁段長(zhǎng)11m，各墩與箱梁相接的根部斷面高5.8m，跨中及邊跨端部梁高2.8米，箱梁梁高變化采用2次拋物線設(shè)計(jì)，0#塊腹板厚95cm、1#至9#腹板厚度70cm，10#塊為過渡段，11#-14#腹板厚度為50cm。箱梁底板變化厚度為采用2次拋物線，由箱梁根部80cm漸變至跨中30cm，箱梁頂板厚0#塊采用50cm，其余均采用28cm，箱梁橫坡由腹板高度調(diào)整，底板保持水平，頂板橫向設(shè)置2%的橫坡。圖10#塊和1#塊縱斷面和橫斷面掛籃為菱形掛籃,主要包括主構(gòu)架、行走及錨固裝置、底模架、內(nèi)外側(cè)模板、前吊裝置、后吊裝置、前上橫梁、后上橫梁等組成。圖2掛籃總體結(jié)構(gòu)（側(cè)面圖,單位mm）圖3掛籃總體結(jié)構(gòu)(橫斷面圖,單位mm）二．設(shè)計(jì)依據(jù)及主要參數(shù)1．設(shè)計(jì)依據(jù)（1）、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)圖紙（設(shè)計(jì)院相關(guān)圖紙）（2）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2013)（3）、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50205—2001）（4）、《合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》（GB3077-88）（5）、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2010）（6）、《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ025-86）（7）、《預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋》（GB／T20065-2006）（8）、《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（GB50661-2011）（9）、《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第五版）（10）、路橋施工計(jì)算手冊(cè)（11）、路橋施工計(jì)算專家RBCCE2．結(jié)構(gòu)參數(shù)（1）懸臂澆筑砼箱梁最不利段長(zhǎng)度為4m。（2）箱梁底板寬6.5m，頂板寬12.5m。3.設(shè)計(jì)荷載：（1）懸臂澆筑最重梁段約1281.8kN。（2）掛籃及模板總重約530kN，其中內(nèi)模系統(tǒng)自重20kN，外側(cè)模系統(tǒng)自重70kN，底模板系統(tǒng)45kN。（3）人群及機(jī)具荷載取2.5KPa。（4）荷載組合：a.1.2*(砼重+掛籃自重)+1.4*人群機(jī)具(強(qiáng)度、穩(wěn)定)b.砼重+掛籃自重+人群機(jī)具(剛度)c.砼重+掛籃自重+風(fēng)荷載(穩(wěn)定)（5）核算參數(shù)：a.鋼筋砼比重取值為；26.5kN/m3d.主桁架前頂點(diǎn)變形位移小于20mm；e.頂橫梁、底橫梁撓度小于10mm；f.錨固桿、懸吊桿強(qiáng)度安全系數(shù)不小于2.5；g.抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)不小于2.0。（6）最不利工況下最大組合荷載值：a.荷載組合：1.2*（1281.8+530）+1.4*2.5*12.5*3.5=2327.285kN(強(qiáng)度、穩(wěn)定性)b.荷載組合：1*(1281.8+530)+1.*2.5*12.5*3.5=1921.175kN(剛度)（7）主材設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度4、本計(jì)算書單位除特殊標(biāo)注外，長(zhǎng)度單位為m,應(yīng)力單位為Mpa，彎矩單位為kNm,剪力和軸力單位為Kn.三、主構(gòu)架計(jì)算1、主構(gòu)架結(jié)構(gòu)圖4主構(gòu)架結(jié)構(gòu)2、主構(gòu)架各桿件截面特性構(gòu)件eq\o\ac(○,1)-eq\o\ac(○,5)均為2[32b槽鋼,Q235鋼,見下圖,圖5雙[32b槽鋼截面特性3、主構(gòu)架強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算模型一側(cè)主構(gòu)架承受的荷載為：2327.285/2/2*（3.9/5.3）=428.08kN，見下圖。圖6菱形構(gòu)架荷載情況4、主構(gòu)架計(jì)算結(jié)果圖7最大截面正應(yīng)力圖8剪力圖圖9軸力圖圖10支座反力及位移5、結(jié)論(1)最大正應(yīng)力σ=51.5MPa<f=205MPa，滿足強(qiáng)度要求。(2)最大剛度：w=8.968/5300/1.2=1/714<[w]=1/400，滿足剛度要求。6、壓桿穩(wěn)定性計(jì)算3號(hào)桿為最不利受壓桿，其承載能力由其穩(wěn)定性確定。穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果如下：圖12軸力圖軸心壓力設(shè)計(jì)值=793.15kN截面面積A=169.8cm2繞X軸彎曲的計(jì)算長(zhǎng)度Lx=635cm繞Y軸方向計(jì)算長(zhǎng)度Ly=635cm繞X軸方向上截面慣性矩Ix=32453.514cm4繞Y軸方向上截面慣性矩Iy=23970.761cm4材料抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=205MPa容許長(zhǎng)細(xì)比【λ】=150繞X軸的回轉(zhuǎn)半徑ix=EQ\r(,\f(Ix,A))=191.1cm繞Y軸的回轉(zhuǎn)半徑iy=EQ\r(,\f(Iy,A))=141.cm繞X軸的長(zhǎng)細(xì)比λx=EQ\f(Lx,i\s(,x))=3.32<【λ】=150,剛度條件滿足要求！繞Y軸的長(zhǎng)細(xì)比λy=EQ\f(Ly,i\s(,y))=4.5<【λ】=150剛度條件滿足要求！λx<λy，根據(jù)λy查表得穩(wěn)定系數(shù)φ=0.945穩(wěn)定性檢算：σ=EQ\f(F,φA)=46.25.7MPa<f=205MPa,結(jié)論:滿足壓桿穩(wěn)定性要求！5、主構(gòu)架剛度計(jì)算剛度計(jì)算時(shí)`一片主構(gòu)架的計(jì)算荷載為：1921.175/4*(3.9/5.3)=353.423kN圖13剛度計(jì)算荷載相應(yīng)的變形為：圖14變形圖四、混凝土澆注時(shí)后錨力學(xué)計(jì)算菱形主構(gòu)架一側(cè)由三對(duì)φ32精扎螺紋鋼筋錨固，φ32精扎螺紋鋼筋承載能力為：1/4×3.14×32×32×930=747.6kN;后錨最大錨固力為：Nmax=568.6kN,則一根φ32精扎螺紋鋼筋最大承受568.6/6=94.77kN<[P]=747.6kN軸力,抗傾覆安全系數(shù)為747.6/94.77=7.89。五、前上、下橫梁及吊桿計(jì)算1、前上橫梁及前下橫梁截面特性圖15前上和前下橫梁截面特性2、前上橫梁、前下橫梁及吊桿等效計(jì)算模型圖16前上橫梁計(jì)算模型3、前上橫梁、前下橫梁及吊桿等效計(jì)算結(jié)果圖17彎矩圖圖18吊桿拉應(yīng)力圖19前上橫梁與前下橫梁的最大正應(yīng)力圖圖20軸力圖圖21剪力圖圖22變形曲線4、結(jié)論（1）前上橫梁與前下橫梁的最大截面正應(yīng)力為σ=166.6Mpa<f=205Mpa,滿足強(qiáng)度要求；（2）吊桿的最大拉應(yīng)力為σ=167.9<f=930Mpa。K=930/167.9=5.54,滿足強(qiáng)度要求。（3）吊桿處最大位移w=9.38mm,滿足掛籃剛度要求。六、后下橫梁計(jì)算1、后下橫梁截面特性圖23截面特性2、后下橫梁計(jì)算模型圖24計(jì)算模型3、后下橫梁計(jì)算結(jié)果圖25彎矩圖圖26吊桿拉應(yīng)力圖27后下橫梁最大截面正應(yīng)力圖28軸力圖圖29剪力圖圖30變形曲線4、結(jié)論（1）前上橫梁與前下橫梁的最大截面正應(yīng)力為σ=32.2Mpa<f=205Mpa,滿足強(qiáng)度要求；（2）每處吊桿有兩根精扎螺紋鋼筋，則一根精扎螺紋鋼筋的最大拉應(yīng)力為σ=455.2<f=930Mpa。K=930/455.2=2.05,滿足強(qiáng)度要求。（3）吊桿處最大位移w=4.7/1.2=3.92mm,滿足掛籃剛度要求。七、凝土澆筑時(shí)外滑梁計(jì)算1、外滑梁截面特性圖31雙[36a截面特性2、外滑梁計(jì)算模型圖32計(jì)算模型3、外滑梁計(jì)算結(jié)果圖33彎矩圖圖34最大截面應(yīng)力圖圖35剪力圖圖36變形曲線4、結(jié)論(1)最大正應(yīng)力σ=99.9MPa<f=205MPa，滿足強(qiáng)度要求。(2)最大剛度：w=8.479/5300/1.2=1/520<[w]=1/400，滿足剛度要求。八、掛籃走行時(shí)外滑梁計(jì)算1、掛籃走行時(shí)計(jì)算模型圖37計(jì)算模型2、掛籃走行時(shí)計(jì)算結(jié)果圖38彎矩圖圖39最大截面正應(yīng)力圖圖40剪力圖圖41變形曲線3、結(jié)論(1)最大正應(yīng)力σ=39.7MPa<f=205MPa，滿足強(qiáng)度要求。(2)最大剛度：w=6.881/8000=1/1162<[w]=1/400，滿足剛度要求。九、底?？v梁計(jì)算1、底?？v梁截面特性圖53底?？v梁H30型鋼截面特性2、底?？v梁計(jì)算模型圖54計(jì)算模型3、底?？v梁計(jì)算結(jié)果圖55彎矩圖圖56最大截面正應(yīng)力圖57變形曲線4、結(jié)論(1)最大正應(yīng)力σ=143.9MPa<f=205MPa，滿足強(qiáng)度要求。(2)最大剛度：w=12.5/5300/1.2=1/509<[w]=1/400，滿足剛度要求。十、結(jié)論與注意事項(xiàng)1、通過對(duì)掛藍(lán)主構(gòu)架、前后吊桿、前上橫梁、前下橫梁、后下橫梁、內(nèi)滑梁、外?；骸⒑箦^吊桿等關(guān)鍵受力構(gòu)件分析計(jì)算知，它們的受力滿足強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性要求；2、建議底?？v梁腹板區(qū)不少于5根H30工字鋼；箱室區(qū)縱梁不少于9根H30型鋼，且均勻布置；底?？v梁縱根數(shù)為19根；3、必須進(jìn)行掛籃荷載預(yù)壓，預(yù)壓時(shí)，注意堆載情況必須與實(shí)際節(jié)段荷載橫向分布相吻合，不符合時(shí)，需要事先對(duì)預(yù)壓荷載進(jìn)行進(jìn)行預(yù)壓，以避免破壞性加載；4、掛籃荷載預(yù)壓過程，需要全程變形監(jiān)測(cè)，防止發(fā)生掛籃荷載預(yù)壓安全事故；5、實(shí)際節(jié)段混凝土澆筑期間還需要進(jìn)行掛籃變形檢查和監(jiān)測(cè)，確保掛籃施工安全有序進(jìn)行。第九章、掛籃整體建模計(jì)算掛籃結(jié)構(gòu)計(jì)算模型見下圖，包括主桁架、立柱間橫向連接系、前上下后橫梁、底籃分布梁、滑梁等所有的承重系統(tǒng)。菱形掛籃結(jié)構(gòu)計(jì)算空間模型有限元節(jié)點(diǎn)圖有限元單元圖一、荷載計(jì)算及組合①、荷載系數(shù)自重分項(xiàng)系數(shù)：1.2箱梁混凝土分項(xiàng)系數(shù):1.2施工荷載分項(xiàng)系數(shù)：1.4②、作用于掛籃的荷載箱梁荷載：取2#塊計(jì)算根據(jù)箱梁截面受力特點(diǎn)，劃分箱梁各節(jié)段斷面如圖所示：通過建立箱梁各節(jié)段三維模型并查詢各段體積，計(jì)算箱梁斷面內(nèi)各段重量如下表所示段號(hào)2#塊(3m)備注=1\*GB3①0.65m2校核外模最外滑梁=2\*GB3②0.625m2校核外模最內(nèi)滑梁=3\*GB3③3.71m2校核腹板位置處縱梁=4\*GB3④2.2m2校核內(nèi)?；孩?.63m2校核底板位置處縱梁③、滑梁縱梁線荷載計(jì)算外模最外滑梁P1=0.65*26=16.9KN/m外模最內(nèi)滑梁P2=0.625*26=16.25KN/m腹板位置處縱梁P3=3.71*26/5=19.292KN/m內(nèi)?；篜4=2.2*26/2=28.6KN/m底板位置處縱梁P5=3.63*26/9=10.487KN/m人群荷載L=2.5*12.5/25=1.25KN/m二、掛籃剛度驗(yàn)算垂直方向最大位移Wz=1.8cm<2cm，滿足要求。三、掛籃各桿件計(jì)算1．分配梁的計(jì)算正應(yīng)力比fmax/[f]=0.736<1，滿足要求。剪應(yīng)力比fvmax/[fv]=0.298<1，滿足要求。2．滑梁的計(jì)算正應(yīng)力比fmax/[f]=0.371<1，滿足要求。剪應(yīng)力比fvmax/[fv]=0.104<1，滿足要求。3．后下橫梁的計(jì)算正應(yīng)力比fmax/[f]=0.530<1，滿足要求。剪應(yīng)力比fvmax/[fv]=0.507<1，滿足要求。4．后上桁架梁的計(jì)算正應(yīng)力比fmax/[f]=0.141<1，滿足要求。剪應(yīng)力比fvmax/[fv]=0.019<1，滿足要求。5．前下橫梁的計(jì)算正應(yīng)力比fmax/[f]=0.377<1，滿足要求。剪應(yīng)力比fvmax/[fv]=0.018<1，滿足要求。6．前上橫梁的計(jì)算正應(yīng)力比fmax/[f]=0.608<1，滿足要求。剪應(yīng)力比fvmax/[fv]=0.397<1，滿足要求。7．32精軋螺紋鋼的計(jì)算正應(yīng)力比fmax/[f]=0.719<1，滿足要求。剪應(yīng)力比fvmax/[fv]=0.001<1，滿足要求。8．主桁架的計(jì)算正應(yīng)力比fm