204国道通州段扩建工程通扬运河大桥悬浇箱梁施工技术方案(7)

ｆ=5q2l4/(384EI)=(5*4.696*0.54)/(384*10*106*0.0001/12)=0.0045㎜

2.3.3、纵梁25b工字钢（箱梁节段3米,按2#块最大重计算） 25b工字钢截面特性：I=0.0000528m4 W=0.000422 m3

A=0.00535m2 E=210000000KN/m2 EA=1123500KN EI=11088KN.m2 A、腹板区下纵梁四根(跨径按420cm,宽按60cm计算,按简支梁计算) (1).荷载计算

①竹胶板、方木自重、纵梁:

0.60*0.015*9+0.65*0.1*0.1*9/0.2+4*0.420=2.05KN/m ②箱梁自重(最大):

0.60*4.874*26=76.034KN/m(0.60*4.512*26=70.387KN/m) ③施工人员、材料、机具荷载：0.60*2.5=1.5KN/m ④振动砼产生荷载: 0.6*2.0=1.2KN/m

ｑ1＝①+②+③+④＝80.784KN/m(75.137KN/m) ｑ2＝①+②＝78.08KN/m(72.437KN/m) 纵梁工字钢腹板区受力简图（2#块） 四根纵梁最大弯矩156.77KN.m 四根纵梁最大剪力124.61KN (2).强度验算

M=156770N.m Qmax=124610N

σ= =156770/(0.000402*4)=97.49MPa＜145Mpa(容许抗弯) τmax=124610*(0.118*0.252-0.118*0.2242+0.008*0.2242)/( 4*8*0.008*0.0000528)

=17.1Mpa＜85Mpa(容许抗剪) (3).按挠度验算

最大挠度6.4mm

ｆ=6.4㎜

B、底板区下纵梁一根(跨径按420cm,宽按50cm计算,按简支梁计算) (1).荷载计算

①竹胶板、方木自重、纵梁:

0.5*0.015*9+0.5*0.1*0.1*9/0.2+0.420=0.713KN/m ②箱梁自重(最大):

0.881*0.5*26=11.45KN/m(0.852*0.5*26=11.07KN/m) ③施工人员、材料、机具荷载：0.5*2.5=1.25KN/m ④振动砼产生荷载: 0.5*2.0=1.0KN/m

ｑ1＝①+②+③+④＝14.413KN/m(14.033KN/m) ｑ2＝①+②＝12.163KN/m(11.783KN/m)

经与腹板区受力情况对比，底板区的受力小于腹板区的受力，所以能满足要求。 2.3.4、前下横梁（双拼40b工字钢长12m、按1#块最重计算）

前下横梁承受底平台上纵梁的压力，通过前吊杆吊在前上横梁上，受力简图如下： (1).荷载计算(按最大计算)

双拼40b工字钢自重q=2*0.738=1.476KN/m 底板区P2=14.033KN

腹板区P1=75.137/4=18.78KN

为了简化计算，将集中力换算成均布力，腹板区18.78*1.5/0.2+1.476=142.326 KN/m 底板区14.033*1.5/0.5+1.476=43.575 KN/m

弯矩图(最大17.81KN.m)

剪力图(最大60.1KN) (2).强度验算

40b工字钢截面特性:

I=0.0002278m4 W=0.00114m3 A=0.00941m2 E=210000000KN/m2 EA=1976100KN EI=47838KN.m2 M=17810N.m Qmax=60100N

σ= =17810/(0.00114*2)=7.8MPa＜145Mpa(容许抗弯) τmax=60100*(0.144*0.42-0.144*0.3672+0.0125*0.3672)/ (2*8*0.0125*0.0002278)

=7.03Mpa＜85Mpa(容许抗剪) (3).按挠度验算 最大挠度0.001mm

ｆ=0.001㎜

结 点 水平 竖直 力矩 大小 -------------------------------------------------------------------

1 0.00000000 40.2459950 -0.00000000 40.2459950 2 0.00000000 103.839522 0.00000000 103.839522 3 0.00000000 92.4915246 0.00000000 92.4915246 4 0.00000000 107.617903 0.00000000 107.617903 5 0.00000000 41.0336711 0.00000000 41.0336711

2.4、外侧导梁

外侧导梁采用2组双拼28b工字钢长12m，承受外模及翼板重（按最长节段4.0m）,导梁跨径5.2m，双拼。 (1).荷载计算

①外钢模及导梁:63.2/4.5+0.479*2=15.1KN/m

②翼板自重:(0.2+0.55)*3.125*26/2=30.46KN/m（取1/2重量为15.23KN） ③施工人员、材料、机具荷载：3.125*2.5=7.81KN/m ④振动砼产生荷载:3.125*2.0=6.25KN/m ｑ1＝①+②+③+④＝44.39KN/m ｑ2＝①+②＝30.33KN/m

弯矩图(最大111.25KN.m) 剪力图(最大106.1KN) 前吊杆受力73.85KN (2).强度验算

28b工字钢截面特性:

I=0.00007481m4 W=0.00053m3 A=0.0061m2 E=210000000KN/m2 EA=1281000KN EI=15710KN.m2 M=111250N.m Qmax=106100N

σ= =111250/(0.00053*2)=104.95MPa＜145Mpa (容许抗弯) τ

max=106100*(0.124*0.282-0.124*0.2522+0.0105*0.2522)/(2*8*0.0105*0.00007481)=6.01Mpa＜85Mpa(容许抗剪) (3).按挠度验算 最大挠度2mm

ｆ=12㎜

内导梁采用双拼28b工字钢长12m，承受内模及顶板重（按最长节段4.0m）,导梁跨径5.2m。 (1).荷载计算(一根内导梁)

①内顶模及导梁(29.6/4.5+0.479*4)/2=4.25KN/m

②顶板自重:(2.65*0.25+1.2*0.3/2/2.65)*26=18.99KN/m ③施工人员、材料、机具荷载：2.65*2.5=6.625KN/m ④振动砼产生荷载:2.65*2.0=5.3KN/m ｑ1＝①+②+③+④＝35.165KN/m ｑ2＝①+②＝23.23KN/m 弯矩图(最大106.05KN.m) 剪力图(最大69.38KN)

内则导梁吊杆受力69.38KN 28b工字钢截面特性:

I=0.00007481m4 W=0.00053m3 A=0.0061m2 E=210000000KN/m2 EA=1281000KN EI=15710KN.m2 M=106050N.m Qmax=69380N

σ= =106050/(0.00053*2)=100.0MPa＜145Mpa (容许抗弯) τmax=69380*(0.124*0.282-0.124*0.2522+0.0105*0.2522)/ (2*8*0.0105*0.00007481)=13.9Mpa＜85Mpa(容许抗剪) (3).按挠度验算 最大挠度2mm

ｆ=10㎜

前上横梁支承在贝雷片上，承受底平台吊杆、内外模板导梁吊杆的拉力，前上横梁受力为四支点双悬臂，计算简图见下： (1)荷载计算

内顶模导梁吊杆作用力：P内导梁=69.38KN 外模导梁吊杆作用力：P外导梁=73.85KN

前上横梁自重(双拼40b工字钢)q=2*0.738=1.476KN/m 前下横梁各支点反力P2-P11见下表： 支 座

结 点 水平 竖直 力矩 大小 -------------------------------------------------------------------

1 0.00000000 40.2459950 -0.00000000 40.2459950 2 0.00000000 103.839522 0.00000000 103.839522 3 0.00000000 92.4915246 0.00000000 92.4915246 4 0.00000000 107.617903 0.00000000 107.617903 5 0.00000000 41.0336711 0.00000000 41.0336711 前上横梁计算简图

弯矩图（最大弯矩236.15KN.m） 剪力图(最大剪力:227. 8KN)

(2).强度验算

40b工字钢截面特性:

I=0.0002278m4 W=0.00114m3 A=0.00941m2 E=210000000KN/m2 EA=1976100KN EI=47838KN.m2 M=236150N.m Qmax=227800N

σ= =236150/(0.00114*2)=103.6MPa＜145Mpa(容许抗弯) τmax=227800*(0.160*0.52-0.160*0.4602+0.014*0.4602)/ (2*8*0.014*0.0004856)

=26.6Mpa＜85Mpa(容许抗剪) (3).按挠度验算 9mm(跨中)

ｆ1=9㎜

外模图

2.7、吊杆的强度和变形 （1）强度计算

吊杆为直径Φ32mm精轧螺纹钢，其抗拉强度RYb=750MPa，允许张拉力为51.3t，而各吊杆中受力最大的只有10.7t，所以吊杆强度足够，因此吊杆强度不验算。 （2）变形量

吊杆长度7.5m，直径Φ32mm精轧螺纹钢，A=8.03cm2，E=2.1*105Mpa。吊杆受51.3t张力时，伸长量为0.32cm/m，在不考虑超静定的前提下，10根吊杆的变形量是：0.50cm 通过前面的计算，可知主承载系统的最大下挠处在前横梁的端部处，其大小为： ymax=f+yz+X=16mm 参考有关挂篮设计资料，要求主承载系统的总挠度不大于20mm，因此本方案满足设计要求。 2.8、挂篮行走时的抗倾覆验算

砼浇筑完后待张拉完毕，压浆强度达到一定的要求后，移动主桁架，在主桁架梁移就位的过程中，根据施工方案分三次移动，最大移动距离为1.5米，因此此处为挂篮移动中最不利点，主桁架最易前翻，此时靠反扣轮组和竖向Ф32精轧螺纹钢来平衡，由反扣轮组传递给轨道，然后分摊于预埋的竖向Ф32精轧螺纹钢，每根精扎螺纹钢筋最大受力为45吨，而整个挂篮为50.3吨，假设最不利点影响，力矩平衡计算为计算为： 50.3*1.5=F1*5

F1=15.9吨，每根精扎螺纹最大受力为15.9/4=3.8吨＜45吨 因此其安全系数K能满足要求。 2.9、后下横梁验算

由于挂篮在行走时，后下横梁除承担其自重外还承担底模系统重量的一半，其受力很小，其

强度足以满足要求，此处不予验算。 2.10、后锚验算

由前面主构架验算得挂篮的后锚反压力为：NA=41.9t，该力通过双拼40#工字钢和4根Ф32精轧螺纹钢来承担，均摊到每根Ф32精轧螺纹钢上的力很小，同时受力点间距离只有30cm，故后锚强度足以满足施工要求，在此验算省略。 3、0#块支架验算 ?、荷载分析

1、由于挂篮计算部已对已对底板、纵梁及横梁进行了计算，所以0#、1#不对该部分进行验算；

2、0#块、1#块的验算主要就是考虑横向双拼工字钢及贝雷支架的承载力和抗倾覆。 ?、横向双拼40工字钢验算

在1#断面处，贝雷的受力最大，经分析，横向工字钢的受力见简图 (1).荷载计算

①竹胶板、方木自重、纵梁:

6.0*0.015*9+6.0*0.1*0.1*9/0.2+6*0.420/0.5=6.3KN/m ②箱梁自重(顶板、底板):

(0.65+0.25) *26+（1.2*0.3*26+0.5*0.3*26）/6=25.6 KN/m ③施工人员、材料、机具荷载：6*2.5=15KN/m ④振动砼产生荷载: 6*2.0=12KN/m

⑤贝雷及双拼40b工字钢重量： 0.738*2=1.564KN ｑ1＝①+②+③+④+⑤=60.5 KN/m 弯矩图（最大弯矩为272.35kn.m） 剪力图（最大剪力为181. 5kn.m） (2).强度验算

40b工字钢截面特性:

I=0.0002278m4 W=0.00114m3 A=0.00941m2 E=210000000KN/m2 EA=1976100KN EI=47838KN.m2 M=272350N.m Qmax=181500N

σ= =272350/(0.00114*2)=119.45MPa＜145Mpa(容许抗弯) τmax=181500*(0.160*0.52-0.160*0.4602+0.014*0.4602)/ (2*8*0.014*0.0004856)

=21.2Mpa＜85Mpa(容许抗剪) (3).按挠度验算 10mm(跨中)

ｆ1=9㎜

根据纵向贝雷的受力情况分析，R3的受力主要由模板重、支架、1#块1/2箱重组成。 (1).荷载计算

①竹胶板、方木自重、纵梁:

6.0*0.015*9+6.0*0.1*0.1*9/0.2+6*0.420/0.5*1.5*2=18.9KN ②箱梁自重(1/2): 1064/2=532 KN

③施工人员、材料、机具荷载：6*2.5*1.5=22.5KN ④振动砼产生荷载: 6*2.0*1.5=18KN/m