沱江大桥挂篮安全评估报告

1、遂资眉高速遂宁至资阳段遂资眉高速遂宁至资阳段 TJ2 合同段合同段 （K101+500K112+400） 沱江大桥挂篮施工沱江大桥挂篮施工 安全评估报告安全评估报告 编制：编制： 审核：审核： 审定：审定： 重重庆庆市渝通公路工程市渝通公路工程总总公司公司 遂遂资资高速公路高速公路 TJ2 合同段合同段项项目目经经理部理部 2011 年年 3 月月 目目 录录 一、概述一、概述.1 二、挂二、挂篮设计篮设计.1 2.1 本桥挂篮布置1 2.2 挂篮设计与加工标准2 2.3 挂篮安装3 2.6 标准梁段挂篮施工步骤4 2.6.1挂篮施工步骤.4 2.6.2挂篮行走.5 三、挂三、挂篮计篮计算算.5 3.1 基本资料5 3.2 挂篮设计原则6 3.3 挂篮受力体系6 3.4 荷载及计算工况7 3.5 模型模拟7 3.6 主要计算结果汇总表9 3.7 计算结论9 3.8 控制工况计算结果图示10 四、方案四、方案审审批批.10 五、荷五、荷载试验载试验.11 5.1 试验内容及目的12 5.2 试验时间、地点及人员.12 5.2.1试验时间.12 5.2.2试验地点.12 5.2.3预计到场

2、人员.12 5.3 试验仪器设备准备13 5.4 试验前准备13 5.4.1检查内容.13 5.4.2挂篮拼装.13 5.4.3安装千斤顶.13 5.4.4锚固精轧螺纹钢.14 5.5 试验内容14 5.5.1加载方式.14 5.5.2试验荷载.14 5.5.3数据测量和记录.14 5.6 试验总结15 5.6.1挂篮试验过程和数据.15 5.6.2试验结论.17 六、挂六、挂篮篮安全安全检查记录检查记录.17 七、七、对现场对现场存在存在问题问题的整改的整改.17 7.1 锚点支撑处处理17 7.2 后支点锚筋调整18 7.3 主梁后锚锲型垫块调整到位18 7.4 防护与除锈19 7.5 安全防护19 八、八、结论结论.19 九、附件（挂九、附件（挂篮检查记录篮检查记录表）表）.20 -1- 一、概述一、概述 目前，我部对沱江大桥悬臂浇筑的挂篮进行了整体安全评估 。 评估内容涉及到挂篮的设计、计算、专家评审、荷载试验、挂篮安装行 走等具体环节。评估的最终目的是为了掌握挂篮施工的安全系数，为 沱江大桥主桥主梁施工提供数据支持。 二、挂二、挂篮设计篮设计 2.1 本本桥桥挂挂篮篮布置布置

3、 本桥施工挂篮由两片受力主桁，前上下横梁及后横梁、中上横联、 吊架系统、行走系统、以及底模平台组成。挂蓝曾利用于合川小沔大 桥施工，最大控制荷载为 2600KN。本桥最大荷载为 1840KN。 本桥挂篮主桁部分，均采用 3cm 厚 16Mn 板形成 2525cm 方钢， 通过节点板绞接形成。三道横梁均采用 240b 组合形成。对于承重荷 载较大和挂篮行走所用吊杆，均采用 45#钢作锚杆（施工时所用的 A50 杆可采用 A32 精轧螺纹钢代替，行走时所用的 A50 杆必须为锚 杆）。底模平台和外侧模板架为 232b，安全护栏用 225b 底纵梁作平 台。为改善前横梁受力，在吊点处采取用 225b 组焊成三角架与 240b 共同受力。挂篮前支点支承于已浇块件前端，后支点通过锚杆 锚固于已浇块件。 挂篮在浇注砼时，其传力路径为： -2- 前下横梁 后下横梁 砼重量模板模板支架纵梁 吊杆/精轧螺纹 吊杆/精轧螺纹两片三角主桁前悬臂前上横梁 已浇块件 已浇块件 已浇块件 (拉力)后支点锚杆 (压力)前支点拖子 本桥挂篮采取一次行走到位，滑道按间隔 1m 设一道锚固点，滑 道的选型须满足抗弯能力

4、8.4t.m，确保挂篮行走安全。 2.2 挂挂篮设计篮设计与加工与加工标标准准 1、原材料 材质：A3，其中钢带为 16Mn，钢棒、销子为 40 铬，40 铬均要求 调质处理。 钢材、钢铸件的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和 设计要求。 焊接材料的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计 要求。 2、主体主梁、下横梁、主体立柱、后锚梁、反压轮梁均为焊接箱 梁，采用坡口焊，全溶透，按二级焊缝质量标准进行检验。 3、钢材切割面或剪切面应无裂纹、夹渣和分层。 4、螺栓孔应成正圆柱形，孔壁表面粗糙度 Ra25m，孔缘无损 伤不平，无刺屑，螺栓孔允许偏差0.5，螺栓孔孔距允许偏差不超 过 0.5。 5、斜拉钢带与孔眼加强板焊接后，一次镗孔，以保证尺寸准确。 6、挂篮制作后，应进行试拼装，以确保各部位尺寸准确。 7、对挂篮主要部件应作超载试验，以检验挂篮的强度和刚度，需 -3- 作试验的项目为： （1）挂篮菱形主体超载试验，超载系数 1.2； （2）后吊杆超载试验，超载系数 1.3； （3）吊带上部调节螺杆超载试验，超载系数 1.3； （4）销轴的抗剪试验，超载系数 1.3。 8、

5、挂篮设计加工采用标准：公路桥涵施工技术规范 （JTJ041- 2000） 、 钢结构设计规范、 钢结构施工质量验收规范 （GB50205- 2001 以及其它相关标准规范、设计要求。 2.3 挂挂篮篮安装安装 挂篮改造加工好后，在工厂对角主体部分进行预拼装，试验验收 合格后，编号运至现场进行安装。 挂篮荷载试验完毕，自施工 7#、8#主墩 0 号梁段开始，即安装挂 篮，挂篮采用塔吊吊运安装（对于重量较大的主梁和前上横梁则采取 先在工厂分段运输至现场通过塔吊分片吊装，然后在 0#块上进行焊 接拼装），其安装顺序为： 1）安装挂篮行走轨道，定位。 2）安装前后拖子（支承点）。 3）将一侧挂篮主梁吊运至安装位置，尾部在 0 号块上利用竖向预 应力索进行临时固定，或者安装后锚梁，进行后锚固定。 4）安装立柱。 5）安装万能杆件横联。 6）预顶立柱（每根 20t）、立柱底部塞垫。 -4- 7）安装挂篮平面连接体系。 8）安装前上横梁及横撑、斜撑体系。 9）安装吊带、吊杆。 10）安装前、后下横梁。前下横梁安装时，在挂篮主梁上设置吊篮 等安全措施，以保证操作人员的安全，后下横梁安装时，操作人员可

6、在 0 号块托架上进行安装。 11）安装底纵梁。 12）安装底模分配梁及底模板。 13）安装内、外模支架及内外模。 14）用经过标定的液压千斤顶按挂篮安装完成工况，设计计算立 柱所承受的力值起顶立柱，立柱底部用钢板塞垫紧密，以保证挂篮受 力状况和设计相吻合。 15）结构施工。 2.6 标标准梁段挂准梁段挂篮篮施工步施工步骤骤 2.6.1 挂挂篮篮施工步施工步骤骤 挂挂篮篮施工流程施工流程图图 -5- 2.6.2 挂挂篮篮行走行走 （1）待当前已浇筑节段须张拉的预应力束按设计要求全部张拉结 束后，用液压千斤顶松后吊杆及前后横梁上的钢吊带，下沉底模、侧 模 1020cm，拆内模，喷水养护砼。 （2）设置挂篮行走反拉溜绳（采用钢丝绳）。 （3）安装牵引千斤顶。 （4）主体和底模平台系统及内模滑梁一次行走到下一节段。 （5）继续牵引挂篮行走到位，后锚锚固。 （6）内模牵引到位安装。 （7）挂篮轴线标高调整。 （8）底板钢筋、腹板钢筋、竖向预应力束安装。 （9）侧模架、侧模就位、校正。 （10）钢筋隐蔽检查及模板安装检查。 （11）砼浇筑。 （12）砼养护、砼顶面凿毛。 （13）预应力张拉、压浆

7、、封锚。 （14）前移挂篮，重复以上步骤进行下一节段箱梁的挂篮悬臂施工。 三、挂三、挂篮计篮计算算 3.1 基本基本资资料料 沱江大桥型布置主桥采用 75+130+75 米连续刚构，主桥上部结 -6- 构设计为单箱室变截面箱梁，箱顶宽 12.1m，箱底宽 7m，悬臂宽 2.55m。 沱江大桥主桥箱梁为纵向、竖向及横向三向预应力结构，采用单 箱单室箱型截面。根部梁高 8 米，跨中梁高 3 米，顶板宽度 12.1 米， 底板宽度 7 米，两边悬臂长度 2.55 米。从中跨跨中至箱梁根部，箱高 以 1.6 次抛物线变化。箱梁腹板在墩顶范围内厚 100cm，从箱梁根部 至跨中梁段腹板厚 7050cm。箱梁底板厚从箱梁根部截面的 100cm 厚以 1.6 次抛物线变至跨中截面 28cm 厚。 每个 T 构悬臂共 60.3m，主桥纵向划分为 15 个对称节段,节段长 度 8 3.5+74.4m,全桥共两个边跨现浇段(各长 8.58m),合拢段 3 个。 挂篮浇筑由 1#节段加以控制；1#节段重 183.95 吨(长 3.5m)。 3.2 挂挂篮设计篮设计原原则则 1.从 1#块开始每个节段一次浇筑

8、; 2.为兼顾挂篮的通用性,按最大节段 4.4m 设计;各主要受力构件 承载能力在本桥基础上有所提高。 3.3 挂挂篮篮受力体系受力体系 本桥施工挂篮由两片受力主桁，前上下横梁及后横梁、中上横联、 吊架系统、行走系统、以及底模平台组成。 本桥挂篮主桁部分，均采用 3cm 厚 16Mn 板形成 2525cm 方钢， 通过节点板绞接形成。三道横梁均采用 240b 组合形成。对于承重荷 载较大和挂篮行走所用吊杆，均采用 45#钢作锚杆（施工时所用的 -7- A50 杆可采用 A32 精轧螺纹钢代替，行走时所用的 A50 杆必须为锚 杆）。底模平台和外侧模板架为 232b，安全护栏用 225b 作平台。为 改善前横梁受力，采取用 225b 组焊成三角架与 240b 共同受力。挂 篮前支点支承于已浇块件前端，后支点通过锚杆锚固于已浇块件。 本桥挂篮采取一次行走到位，滑道按间隔 1m 设一道锚固点，滑 道的选型须满足抗弯能力 8.4t.m，确保挂篮行走安全。 3.4 荷荷载载及及计计算工况算工况 (一)荷载 1、挂篮自重 施工挂篮由两片受力主桁、前上下横梁、中上横联、吊架系统、行 走系统及底模平台

9、组成，挂篮自重+附加荷载（8t）约 66t，内模及支架 约 5.5t，共约 71.5t，满足设计要求。 2、箱梁砼重量 箱梁节段重按全断面输入分配,砼比重按 2.6 tonf/m3 计算。 (二)计算工况 1、1#块独立挂篮一次浇砼完成时,梁段长 3.5m，高 7.806-7.366m, 重 183.95 tonf。 2、9#块独立挂篮一次浇砼完成时,梁段长 4.4m，高 4.758-4.387m, 重 144.46 tonf。 3.5 模型模模型模拟拟 本桥所采用菱形挂篮型钢如下： -8- 240b：前、后下横梁 232b：内滑梁、底模平台 225b：吊架、三角架 216b：抗弯加强架、腹板加强架、横联 212.5b：横联其他部分 材料容许应力： MpaMPaMPa MpaMPaMpaMn MPaMPaMPaQ w w w 125210,220#45 120200,21016 85140,145235 钢 钢 钢 单元类型： 本例构件均采用梁单元来模拟（吊杆也可采用只受拉桁架单元来 模拟，但要注意边界条件，以免体系机动） 荷载分布： 顶板砼及模板重量分配到两个顶板纵梁上，每根梁受均布荷载 2.71 tonf/m。 翼板砼及模板重量分配到四个翼板纵梁上，每根梁受均布荷载 1.32 tonf/m。 腹板砼及模板重量分配到 8 根底板纵梁上，考虑到截面变化，每 根梁受梯形荷载，大小为 3.47 tonf/m 2.32 tonf/m。 底板砼及模板重量分配到 6 根底板纵梁上，考虑到截面变化，每 根梁受梯形荷载，大小为 2.53 tonf/m 2.42 tonf/m。 挂蓝自重由系统自动计算。 边界条件： -9- 菱形挂篮两个后锚点采用固定支座模拟，限制节点空间 6 个自由 度，两个前锚点限制除前进方向的其余 5 个自由度。其它每个吊杆端 处均采用铰接，限制空间 3 个方向上的线位移。 3.6 主要主要计计算算结结果果汇总汇总表表 工况部位 最大应力 （MPa） 容许应 力 （MPa） 最大变形 （mm）

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