巴河大桥工程贝雷梁挂篮施工方案设计

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摘要：巴河大桥主桥上部结构利用挂篮分节段悬臂施工，挂篮自行设计加工。因此悬臂施工挂篮的设计是本工程的主要研究课题。本文针对工程特点及施工现场实际情况，较为详尽的阐述了利用贝雷梁加工制作施工挂篮的方案设计。

关键词：连续刚构桥， 挂篮，悬臂施工 ， 方案 ， 设计

Abstract: the main BaHe bridge upper structure using hanging basket section points cantilever construction, hanging basket to design processing. So the design of the cantilever construction hanging basket is the project's main research subject. This article in view of the engineering characteristics and construction the actual situation, more detailed discusses how to use the BeiLei beam processing production construction scheme design of hanging basket.

Keywords: continuous rigid frame, hanging basket, cantilever construction, plan, design

中图分类号：U448.23 文献标识码：A 文章编号

1概述

1.1工程概况

四川省巴中至达州高速公路BD1合同段内巴河大桥工程，本桥主桥为桥跨45+80+45m单箱单室预应力混凝土箱梁截面的连续刚构桥，挂篮悬臂浇筑箱梁最重块段为2#块，其重量为104.5t。

1.2主要技术参数

①砼自重GC=26KN/m3；②钢弹性模量Es=2.1×105MPa；③材料容许应力：Q235钢［σw］=145Mpa，［σ］=140Mpa，［τ］=85Mpa，容许材料应力提高系数：1.3。

2挂篮结构设计

挂篮主桁由单层三排贝雷片构成，前上横梁由2I40a工字钢组成，底篮前横梁由2I36a工字钢组成，底篮后横梁由2I56a工字钢组成，底篮腹板下加强纵梁为I56a（边）和2I25b（中）组成，底板下纵梁为I25b工字钢，外导梁采用2［30槽钢组成的菱形截面杆件构成，吊杆采用Φ32精轧螺纹钢。如图1所示。

图1：贝雷梁挂篮横断面图

3挂篮结构验算

箱梁荷载：取2#块计算，2#块梁段长度为3.5m，重量为104.5t，施工机具及人群荷载2.5kPa。恒载分项系数K1=1.2；活载分项系数K2=1.4。

3.1纵梁验算

3.1.1两边腹板下加强纵梁验算

两边腹板下加强纵梁为I56a工字钢，截面特性参数为：A=135.25cm2Ix=65585.6cm4 Wx=2342.31cm3IX/Sx=47.73cm。

混凝土荷载为：q1=0.6×4.56×26×1.2=85.36KN/m；模板荷载为：q2=0.1×1.2=0.12KN/m；人群及机具荷载为：q3=2.5×0.6×1.6=2.1KN/m；倾倒和振捣混凝土产生的荷载：q4=（2+2）×0.6×1.4=3.36KN/m；加强纵梁上的均布荷载为：q=q1/2+q2+q3+q4=48.26KN/m。则：

纵梁的最大弯矩为：M=1/8×q×l2=150.81KN•m；最大剪力为：Q=1/2×q×l=120.65KN。弯曲正应力和剪应力分别为：σ=M/Wx=64.39MPa＜［σw］=145MPa；τ=QS/Id=20.22MPa＜［τ］=85MPa。最大变形为：=5ql4/384EI=2.9mm＜L/400=12.5mm满足变形要求。

3.1.2中间腹板下加强纵梁验算

中间腹板下加强纵梁为2I25a工字钢，截面特性参数为：A=48.2cm2Ix=5023.54cm4Wx=401.88cm3Sx=232.787cm3。

混凝土荷载为：q1=43.449KN/m；模板荷载为：q2=0.12KN/m；人群及机具荷载为：q3=2.1KN/m；倾倒和振捣混凝土产生的荷载；q4=3.36KN/m；加强纵梁上的均布荷载为：q=q1/3+q2+q3+q4=20.063KN/m。同上述计算：

纵梁的最大弯矩为：M=62.697KN•m；最大剪力为：Q=50.158KN。弯曲正应力和剪应力分别为：σ= 78MPa＜1.3［σw］=188.5MPa；τ=2.00MPa＜［τ］=85MPa。纵梁最大变形为：=8.79mm＜L/400=4.6mm满足变形要求。

3.1.3底板下普通纵梁验算

底板下普通纵梁为I25b工字钢，截面特性参数：A=53.5cm2Ix=5283.96cm4Wx=422.72cm3Ix/Sx =21.27cm。

混凝土荷载：q1=11.157KN/m；模板荷载为：q2=0.24KN/m；人群及机具荷载：q3=2.1KN/m；倾倒和振捣混凝土产生的荷载：q4=3.4KN/m；加强纵梁上的均布荷载为：q=q1+q2+q3+q4=16.9KN/m。则：

纵梁的最大弯矩为：M=52.813KN•m；最大剪力为：Q=42.25KN。弯曲正应力和剪应力分别为：σ=62.468MPa＜1.3［σw］188.5MPa；τ= 19.864MPa＜［τ］=85MPa。纵梁最大变形为：=6.20mm＜L/400=12.5mm满足变形要求。

3.2底篮后横梁验算

底篮后横梁采用I56a工字钢，截面特性参数为：A=94.07cm2 Ix=22.781cm4 Wx=1139cm3 Sx/Ix=47.73cm。砼重量206t，内模及支撑3t，底板1.2t，纵梁6t，合计重量216.2t，则后横梁承重108.1t，后横梁计算长度按17.6m计算，则q=61.42KN/m，后横梁采用精轧螺纹钢筋锚固，最大间距4.5米，则后横梁在荷载作用下：

最大弯矩为：M=155.469kN/m；最大剪力为：Q=138.195kN。则：σ= 68.236MPa＜1.3［σw］=188.5MPa；τ＝QS/Id=138195/(47.73×10-2×0.0125)=23.163MPa＜［τ］=85MPa。跨中最大挠度为：=2.38mm＜L/400=12.5mm满足变形要求。

3.3底篮前横梁验算

底篮前横梁采用I36b工字钢，截面特性参数为：A=53.45×2cm2 Ix=12651.8×2cm4 Wx=702.9×2cm3 Sx =671.2cm。砼重量206t，内模及支撑3t，底板1.2t，纵梁6t，合计重量216.2t，则前横梁承重108.1t，前横梁计算长度按17.6m计算，则q=61.42KN/m，前横梁采用精轧螺纹钢筋锚固，最大间距4.0米，则前横梁在荷载作用下：

最大弯矩为：M=122.84kN/m；最大剪力为：Q=122.84kN。则：σ= 107.849MPa＜1.3［σw］=188.5MPa；τ=22.08MPa＜［τ］=85MPa。跨中最大挠度为：=4.11mm＜L/400=12.5mm满足变形要求。