李渡长江大桥斜拉桥方案挂篮施工设计说明.doc

设计说明1、工程概述2、设计依据3、设计概要4、总体构造5、设计特点6、设计计算7、主要施工步骤8、制作与拼装9、试载要求设计图纸挂篮系统总图CFL-ZT-00(1/4挂篮秦统总图)(2/4（二）CFL-ZT-00）挂篮系统总图(3/4（三）CFL-ZT-00)挂篮系统总图(4/4（四）CFL-ZT-00)承载平台（一）CFL-CZ-00(1/2)承载平台（二）CFL-CZ-00(2/2)张拉机构CFL -ZL-00止推机构CFL -ZI-00行走反滚轮CFL-GL-00牵引机构CFL -QY-00前/后锚杆组CFL -QW-00标高调节机构CFL-BG-00模板系统（一）CFL-MB-00 (1/2)1 .工程概述李渡长江大桥斜拉桥为双塔双索面斜拉桥， 全长 738 米，主跨 398 米,采用对称三跨布置，即170+398+170=738米桥面宽度25.1米主塔采 用H 型塔，主梁近边墩处边跨因压重需要采用箱形梁，其余均采用预应力 混凝土边主 梁结构，桥轴线处梁高 2.651米，设2液向横坡梁上标准索 距7.6米，边跨现 浇段索距为3.7米、5.0米主梁标准截面尺寸如下： 矩形边主梁宽2.3米，顶板 厚0.24米，横梁厚0.3米，标准节段设2道 横梁。

在塔根处边主梁宽度加大至 3.5米边跨箱梁腹板厚2.3米，顶板 厚0.28米，底板厚0.4米，横梁厚0.4 米标准节段及SB15玮段主梁横断面如图一所示：j 显」| ：标准节段断密躬弟」 阴助^ g知SB1#节段断面.设计依据《重庆市涪陵区李渡长江大桥施工设计》施工图项目设计委托书《钢结构设计规范》(GB50017-2003《钢结构工程施工质量验收规范》(GBJ5005-2001)《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021-89)《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GBJ18-87)《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》 (JGJ82-91)《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-20023 . 设计概要本挂篮为大型前支点挂篮，设计承载砼重量 510 吨设计将其安全与 可靠性放在首要位置，承载平台，牵索系统，锚固系统均给予了充分的安 全储备为保证施工质量，设计承载平台刚度大，并在适当位置配置锚杆，以 减少箱 梁纵横向变形及“错台”量；长大构件分段制作以满足运输及现场 拼装的要求； 满足浇筑、移动及调整等使用功能方面的要求。

本挂篮适用于主梁SB2#VB15# MB2於MB25节段浇筑4.总体构造挂篮由承载平台、牵索系统、行走系统、定位系统、锚固系统、模板 系统、 操作平台及预埋件系统等组成见图二)丁—郑咚無邛真遲H图面断横篮挂二图遐瘁哥35星4． 1 承载平台承载平台是挂篮的主体结构，由支承悬浇荷载及模板体系的平面刚架 和挂腿 组成平面刚架由二主纵梁、三横梁组成两侧主纵梁前端开槽， 在主纵梁上设 置承力面4． 2 牵索系统牵索系统的功能是在挂篮悬浇施工时将斜拉索与挂篮连接起来形成 前支点；在悬浇完成后，将斜拉索与挂篮分离，实现索力的转换牵索系统由张拉机构及斜拉索组成张拉机构中的张拉千斤顶通过撑 脚固定 在垫块总成上垫块总成可沿主纵梁头部导轨上下滑动并锁定，因 而前支点空间 位置可调整4． 3 行走系统行走系统实现挂篮空载前移功能，由牵引机构及行走反滚轮组成牵 引机构 由两台Y C70X150千斤顶通过两根精轧螺纹钢筋，同步牵引挂腿下部行走滑靴 带动挂篮前移，行走滑靴在主梁顶面辅设的滑轨上滑动挂篮 行走时由行走反滚 轮平衡前倾力4． 4 定位系统定位系统实现挂篮浇筑前的定位，由前锚杆组、止推机构及后支点千 斤顶组 成。

挂篮由前锚杆组提升到位，放置在主纵梁尾部的后支点千斤顶 调整挂篮前端 的竖向标高，止推机构承受斜拉索张拉力中的水平分力由于挂篮的自重及构造尺寸都较大，再加上本桥主梁断面的构造特 点，使得挂篮横桥向定位的调整较困难，因此在挂篮前移时，应尽量保证 挂篮整体同步平 移，并不断观测，随时纠正挂篮的偏位当挂篮前端产生横桥向偏移时，可在挂篮后横梁与桥主梁主肋间设反 向顶推 予以调整；当挂篮挂腿中心线处产生横桥向位移时，在挂篮挂腿与 桥主肋间加反 向顶推4． 5 锚固系统锚固系统包括 8 组前锚杆组和 4 组后锚杆组前锚杆组设在主纵梁中 部及 侧面，其作用是将承载平台承受的施工荷载传递到已浇梁段上，后锚 杆组设在主 纵梁尾部，其作用是平衡挂篮斜拉索初张拉时产生的后倾力， 同时， 4 组锚杆组 亦作为抗风安全锚固点4． 6 模板系统模板系统由横隔板底模及侧模、主肋侧模及底模、顶板底模、顶模拱 架及支 架、支撑等组成横隔板侧模底部通过铰接与承载平台相连，侧模之间采用对拉螺杆连 接，横 隔板底模位于承载平台前、中横梁之上前端顶模采用可调撑杆支 撑在承载平台 上，中间顶模采用拱架支撑，拱架通过铰接固定在主纵梁的 滑轨上。

在挂篮前移前，松开对拉螺栓，将边箱梁侧模及横隔板侧模放置于拱 架及承 载平台上，并与顶模一起随拱架下降至横隔板底标高以下挂篮前移到位后，再将拱架提升到设计标高位置，立模，浇筑下一节 段拱架用千斤顶顶升到位，并用销轴定位因而可方便地立模、拆模并 将模板系统整体移至下一待浇节段5. 设计特点本挂篮悬浇节段长度7.6m，现浇桥面宽25.1m，悬浇节段砼质量最大510t ，其设计上具有如下特点：a. 挂篮整体刚度好，满足了抗倾、抗风稳定性要求b. 挂篮操作调整方便，平面及标高调整均采用国产通用设备c. 挂篮的主要组成部分承载平台为平面刚架结构，构造简单，受力 明确， 构件自重较轻d. 根据各构件受力特点，采用了不同的结构形式，在保证平台刚度 和强度 的前提下，减轻了平台的质量e. 挂篮结构主要采用普通型材制作f. 挂篮结构及部件采用拼装式，可重复利用g. 模板系统主要由横隔板及边箱梁底模及侧模、顶板底模及模架支 撑等组 成大部分采用大模板结构，提高砼外观质量，同时有效 的控制桥形缩 短施工周期h. 中部顶板底模采用拱架支撑，随拱架在挂篮前移前下放至大桥横 隔板以 下，挂篮前移到位后再将拱架提升至设计标高位置，便于 立模，拆模， 模板整体移至下一待浇节段。

6. 设计计算6.1 设计荷载砼荷载 箱梁标准节段质量为420t, SB15肺段质量为510t挂篮系统自重 人群及施工荷载取 1.5kN/m2风荷载6.2 计算工况工况I：挂篮受水平力牵引前移，风垂直向下（风速13.6 m/s ），计 算挂篮行 走状态的受力工况挂篮行走至新浇梁段最外沿，风垂直向上（风速 27.9m/s）， 计算挂篮 行走状态的稳定性工况皿：挂篮位于MB25节段并定位，设定初张拉索力值为1725kN （单 索），水平角度24.0297°，风垂直向上（风速13.6 m/s），计算挂篮稳定 性工况W: MB2节段，砼浇筑但未凝固，风垂直向下（风速13.6 m⑸，设 定索力为1450kN （单索），水平角度71.1006计算挂篮工作状态的受力与 变形工况V:挂篮位于MB25节段，砼浇筑但未凝固，风垂直向下（风速13.6 m⑸，设定索力为3450kN （单索），水平角度24.0297计算挂篮工作状态 的受力与变形工况挂篮行走至SB15诽段，砼浇筑但未凝固，风垂直向下（风速13.6 m/s），设定索力为2750kN （单索），水平角度31.9391计算挂篮工作状 态的受力与变形6.3 材料性质6.3.1 材料特性钢的材料特性：弹性模量 E=2.1 x 105 MPa泊松比卩=0.3密度 p = 7850 kg/m3632 容许应力Q235-A [(T ] = 170 MPa T ]=100 MPa40Cr： d>100 mm [ (T ] = 350 MPad<100 mm [ (T ] = 385 MPa几何特性 挂篮重心距挂篮尾端 9.7529米。

承载平台各构件几何性质序号名*載面积血}2}履贩(cm)翼療（词B(cmJH(cd41主蘇炜"8391.2/2.52.52001.331380009780000211121.21.6200200782260068001003^m8561.21.6150160378200029831004中橫it7601.21.612016031798001788600_■so3260.61.0801401035700346300671.40.81.315.5401893066677201.41.41201402216300175420087201.41.4140120175420022163009费裁杆50/根? 80m丝杆，共8根10后眷杆50/根? 80m丝杆，共4根6.4 计算模型及结果挂篮整体结构为一弹性支承空间刚架，通过简化构件计算，确定构件截面尺度及性质（本计算过程略），拼合成整体结构用ANS YS!算进行优化设 计6.4.1 拱架计算计算工况：工况 W6.4.1.1 工况 W计算拱架计算模型及结果见图三、四所示ANELEMENTSCPHFOPOCT 4 200515:OS:26RFORACELPRE 3-NORHHHHfflU UU IKA .」卜 ~ . II 4图三 拱架计算模型DI5PLACEMENTSTEP 二丄SUB =1TIKE “DMX ■ 0D69>96ANOCT 4 200515:D9i59支座反力：水平力H =36.3kN 竖向力 VA=VB =22.4kN6.4.1.2 计算结果汇总各杆件内力计算结果如下(取各最不利构件内力值)部位最大正应力(MPa最小正应力(MPa最大轴应力(MPa最大弯应力(MPa拱圈-42.5-68.3-42.5-25.9梁30.4-36.6-8.530.1撑杆//-15.4/。