挂篮预压反力架计算书.docx

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挂篮预压反力架计算书

新建铁路蒙西至华中铁路煤运通道工程

MHTJ-3标

（48+48）mT构转体挂篮预压反力架

计算书

计算：

马奎

复核：

肖雨晨

审核：

石磊

中铁四局集团有限公司

蒙华铁路MHTJ-3标项目经理部四工区

二0一六年十二月

附件13挂篮反力架预压计算书

一、工程概况：

DK226+221.15跨太中银铁路特大桥位于榆林市市靖边县杨桥畔镇境内，上跨太中银铁路、204省道及青银高速。

该桥在55#～57#墩处以一联（48+48）m预应力混凝土T构跨越太中银铁路，连续梁施工里程为DK226+315.35～DK226+413.05，全长97.7m。

主梁采用截面采用单箱单室直腹板形式，顶板厚度除梁端及中墩附近外均为40cm，腹板厚50～70cm，底板由边墩处的40cm按二次抛物线变化至中墩根部的90cm。

顶板宽度11.4m，底板宽度7.0m。

箱梁两侧腹板与顶底板相交处均采用圆弧倒角过渡,箱梁悬臂板下设置通长的滴水槽。

主梁共划分23个梁段，其中0号梁段长12.0m，边墩现浇梁段长4.75m，其余梁段长分别为3.5m、4.0m。

主梁除0号梁段、边墩现浇梁段在墩旁支架上施工外，其余梁段均采用挂篮悬臂浇筑，悬浇梁段最重1487kN。

二、预压目的

检验挂篮主桁的实际承载力和安全可靠性，并获得弹性和非弹性变形参数,为悬臂梁施工提供数据,同时检验挂篮加工质量。

三、荷载情况

根据分析，挂篮预压按最大荷载1#计算，挂篮需要计算1#块所在（单侧为3.5m）钢筋混凝土重量+横坚预应力筋+施工荷载，混凝土1#块为57.19m3（148.69t），钢筋

重量为9.34t，施工荷载考虑5t，单侧共163.03t。

按照规范预压重量不小于施工荷载的120%，每一个单侧压重为195.6t。

单侧重量为：

加载到120%时，195.6t×1000=163030kg=195.6。

t加载重力为：

195600kg

×10kg/N=1956KN。

单个油顶的作用力为：

978KN，再通过油顶回归方程公式计算出压力表读，来控制加载重量。

四、预压试验加载方案

1、加载方法

挂篮在浇筑混凝土期间，荷载在底板位置由底板模板传至底篮前后托梁，再由吊带、分配梁传递到桥面主桁及底篮后锚，最终作用于以浇筑的0#块混凝土上。

挂篮预压试验在56#墩的挂篮上实施。

预压荷载以重量最大的1#块混凝土的重量进行模拟加载，荷载的布置形式尽量与实际荷载分布吻合，以保证试验的可靠性和准确性。

采用千斤顶在1#块梁底板跨中对挂篮进行加载预压。

即在0#块腹板端面设置反力架，利用其反向作用力通过千斤顶、I32工字钢支垫座、I25工钢分配梁、15cm×10cm

×400cm间距50cm方木传到挂篮底板施加所需的预压荷载。

2、反力架强度计算

⑴设计细部图

⑵AC、BC杆采用2根32a号工字钢。

⑶每只挂篮试压使用2个反力架，每腹板安装一个，预压荷载为N=978KN

⑷各杆件内力：

NAC=1750/2100×N=734KN

NBC=2625/2100×N=1223KN

⑸强度验算，因NBC=1223KN，受力最大，只对其进行强度验算，只要杆BC满足要求，其他杆也都满足要求。

BC杆：

σ=N/A=1223000/（6700×2）=91.3Mpa＜[σ]=215Mpa

⑹稳定性验算

BC杆：

σ=N/（φA）λ=l0/r

λ=l0/r=2625/128=21

查表：

φ=0.97

N/A=91.3Mpa＜φ[σ]=0.97×215Mpa=210Mpa满足要求

⑺锚固钢筋埋置长度验算

A点预埋4根φ32的精轧螺纹钢作为锚固，B点预埋2cm厚30cm的钢板作为支架焊接点。

锚固钢筋受到的拉力为734KN,拉杆直径32mm，截面积804mm2，所能允许承受拉

力

F=σA=705×804=567KN,4根能承受2267KN,2267/734=3.1＞2，满足2倍安全系数。

精轧螺纹钢筋埋入混凝土长度为100cm，精轧钢筋的抗拔力为F=4πdLr，d为钢筋直径，L为钢筋埋置长度，r为钢筋与混凝土的粘结强度，我国试验的螺纹钢筋的粘结强度约为（2.5～6.0）Mpa。

因箱梁混凝土为C50，偏于安全考虑，r取中间值4.5Mpa。

F=4πdLr=4×3.14×32×1000×4.5=1808.6KN＜4×567=2267KN（精轧螺纹钢筋抗拉

强度），K=1808.6/734=2.5，满足2倍安全系数。

⑻焊缝长度计算

B点剪力978KN,双面围焊，接触长度s=600mm，焊缝宽度不小于10mm，则A点所能承受剪力=焊接面积×抗剪力=600×10×2×2×125=3000KN,安全系数

=3000/978=3.1，满足要求。

以此计算，同理A点采用双面围焊亦能满足要求。

3、预压步骤

⑴在0#块施工过程中预埋好反力架施工预埋件，埋设位置在0#块端面腹板上，单侧4块预埋件。

⑵按图焊接反力架牛腿，确保焊接质量。

⑶按间距50cm布设15×10×400方木，I25工字钢分配梁、I40工钢支垫座及千斤顶，进行千斤顶调试，做好预压前准备工作。

⑷设置挂篮预压测量控制点，进行预压前测量工作。

测量控制点单侧设置5个，分别设置在1#块底板前段两侧箱梁腹板对应的位置、1#块底板中心及挂篮两侧前吊带。

⑸安装千斤顶，分3级（60%、100%、120%的预压力）加载进行挂篮预压。

分级

加载后，持荷4h后，进行控制点测量；满荷120%后持荷4h，进行控制点测量。

预压时两个1#块同时预压，2套250t千斤顶预压。

⑹卸载后进行控制点测量。

⑺拆除挂篮预压支架。

⑻对挂篮预压数据进行整理分析，得出挂篮弹性变形及非弹性变形，调整挂篮底板标高，指导挂篮施工。

五、安全保证措施

1、挂篮走行必须保证T构两端对称平衡进行，过程中要始终保证每篮至少有四个保险点，并且始终要保证主梁后吊轮滑轨两边有锚点锚固滑轨。

挂篮走行时避免冲击，缓慢而行。

在行走过程中，施工人员不得进入挂篮平台范围内。

2、在挂篮工作过程中要始终保证有四个锚点锚固上主梁（一篮为八个锚点）。

3、挂篮专人负责，各负其责，预压前认真对挂篮的各结点及各受力构件及各联接部位的连接或焊接情况，消除安全隐患。

4、施工人员必须严格遵守安全规则，高空作业必须佩戴安全帽，系安全带，穿防

滑鞋，杜绝酗酒后从事高空作业。

5、预压前要检查各部螺栓、销子、钢丝绳、各主要焊接件的焊缝，发现问题要及时处理，否则不准施工作业。

6、为防止多种因素对锚固杆和后杆螺栓一定受力均匀，螺帽不能太紧，特别是要

松紧一致，垫木与底模接触面要整体平整。

7、挂篮施工时，多系高空作业，应设临时栏杆和安全网，以策安全。

8、挂篮安全控制要点

⑴施工状态

a后锚杆连接套的安装、后锚杆受力的均匀性。

b挂篮前支点的稳定性。

c前、后吊带受力的均匀性，吊带插销。

d底模前、后托梁上吊耳的焊缝。

e侧模牛腿的螺栓。

f主桁的螺栓、销子、焊缝。

⑵走行状态

a反扣系统的可靠性。

b走行方向。

c横向同步。

d桥梁纵坡对挂篮走行的影响。

e走行到位前的控制。

9、现场用电

⑴施工用电应采用三相五线制，零线接地，电箱接地，动力与照明用电须分开。

⑵配电箱一律采用铁壳材料，并有防雨措施。

门锁齐全，安全警示标志明显，编号统一。

不得使用木制电箱（篮）。

⑶开关箱、配电室、变压器、配电间等重要设施的设置符合规范要求，并且须有安全防护措施和警示标志。

任何用电机具必须切断电源后方可移动。

⑷施工用电系统必须确保灵敏可靠的两级以上的触电保护器，确保做到“一机”，

“一闸”，“一保”。

⑸现场所有电线绝缘必须可靠，无老化及破损现象，不得使用裸线。

⑹电工必须持证上岗，作业时必须佩带好防护用品，不得违章作业。

现场用电必

须由电工专职负责架设、安装，专人维修，专人管理，不得乱拉电线，乱装电器设备。

⑺所有移动电器都应设置漏电保护开关，且必须设置插头，严禁直接把电线插入插座，插座必须完整无破损。

室内插座必须固定。

⑻室外雨天使用电器时，应配置防雨设施，并在使用前，进行检查，确保电线无

破损后方可使用。

10、高处作业安全防护措施

⑴凡进行高处作业施工的，应规范搭设作业平台、梯子、防护围栏，档脚板、安全带、安全网等。

⑵高处作业人员应持证上岗。

⑶高处作业人员应经过体检，体检合格后方可上岗。

⑷高处作业所用工具、材料严禁投掷，上下立体交叉作业时，中间须设隔离设施。

⑸高处作业设置可靠扶梯，作业人员不得沿着立杆与栏杆攀登。

⑹在雨雪天应采取防滑措施，当风速在10.8m/s以上和雷电、暴雨、大雾等气候条件下，不得进行露天高空作业。

⑺高处作业上下应设置联系信号，并指定专人进行。

⑻发现安全措施有隐患时，立即采取措施，消除隐患，必要时停止作业。

⑼遇到各种恶劣天气时，必须对各类安全设施进行检查、校正、修理使之完善。

THANKS!

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