錢江五橋連續(xù)箱梁掛籃施工2

1、2.3.6結(jié)構(gòu)分析計(jì)算掛籃計(jì)算采用有限元分析軟件“SAP2000”對結(jié)構(gòu)物進(jìn)行整體三維空間建模。建模過程中按照設(shè)計(jì)假定將主梁、立柱和斜拉鋼帶之間的連接視為鉸結(jié)。荷載均以均布荷載分別作用在內(nèi)、外滑梁及底籃縱梁上。所有支點(diǎn)均視為鉸支座，并將各種材料及其材料特性輸入計(jì)算機(jī)以計(jì)算掛籃主要桿件變形、掛籃總體撓度以及各構(gòu)件的強(qiáng)度。根據(jù)不同的施工工況和荷載組合求得掛籃構(gòu)件的應(yīng)力和變形，并多次調(diào)整掛籃結(jié)構(gòu)的幾何尺寸，以達(dá)到滿足規(guī)范要求和盡可能使掛籃重量減輕。 2.3.7計(jì)算成果強(qiáng)度名稱材料(mm)允許最大應(yīng)力（Mpa）桿件最大應(yīng)力（Mpa）屈服應(yīng)力（Mpa）安全儲備系數(shù)主桁主梁H596×199145

2、21.123511.08立柱H600×20014540.12355.86斜拉帶16Mn(200×30)20063.83455.41上前橫 梁弦桿32a14596.12352.44腹桿20a145572354.12上中橫 梁弦桿20a14531.82357.39腹桿1014555.32354.25底 籃 前橫梁弦桿20a14529.342358腹桿1014537.782356.22底 籃 后橫梁弦桿20a14526.522358.86腹桿1014555.672354.22底籃前吊帶16Mn(200×20)20044.643457.73底 籃后吊帶兩側(cè)16Mn(200

3、×20)20028.5234512.1中間16Mn(200×30)20029.8534511.56內(nèi)模吊帶32精扎螺紋鋼筋700119.27506.29外模吊帶32精扎螺紋鋼筋70092.27508.13行走吊帶16Mn(200×20)20014.4334523.9連接銷40Cr（182）29081.84906掛籃前支點(diǎn)最大反力F110t剛度掛籃施工1號塊、4號塊、8號塊時(shí)，掛籃主要構(gòu)件變形計(jì)算結(jié)果如下表：塊段號主桁上前橫梁前吊帶后吊帶底籃前橫梁底籃后橫梁底籃縱梁后錨前支點(diǎn)1#塊（mm）9.150.460.320.942.73.995.863.4414#塊（mm）

4、10.020.490.340.732.53.485.683.0618#塊（mm）11.610.560.330.612.282.985.02.841掛籃總撓度主要由主桁、上前橫梁、前吊帶、底籃前橫梁、后錨變形和前支點(diǎn)沉降產(chǎn)生，根據(jù)計(jì)算結(jié)果表明，8號塊施工時(shí)掛籃總體撓度最大。f總變形主桁+上前橫梁+前吊帶+底籃前橫梁+后錨變形+前支點(diǎn)沉降11.6+0.56+0.33+2.28+2.84+1×219.6mm抗傾覆驗(yàn)算掛籃抗傾覆驗(yàn)算主要分兩種工況：工況一是掛籃行走，工況二是掛籃懸臂澆筑。其中掛籃懸臂澆筑時(shí)取最重塊段8號塊荷載進(jìn)行抗傾覆的驗(yàn)算，兩種工況下的抗傾覆計(jì)算結(jié)果如下：掛籃懸臂澆筑時(shí)的抗

5、傾覆系數(shù)為：6.391.5掛籃行走時(shí)的抗傾覆系數(shù)為：8.351.5上述結(jié)算結(jié)果表明：掛籃的強(qiáng)度、剛度和抗傾覆系數(shù)均滿足有關(guān)規(guī)范和使用要求。三、掛籃加載試驗(yàn)3.1加載試驗(yàn)?zāi)康膾旎@通過加載試驗(yàn)，主要是通過測量掛籃在各級靜力試驗(yàn)荷載作用下的變形和內(nèi)力，驗(yàn)證掛籃是否滿足錢江五橋箱梁施工需要，同時(shí)了解掛籃結(jié)構(gòu)在工作狀態(tài)時(shí)與設(shè)計(jì)期望值是否相符。試驗(yàn)?zāi)康闹饕校合龗旎@的非彈性變形；2在各種不利條件下，檢驗(yàn)掛籃的使用性能和安全度；為各塊段施工控制采用“內(nèi)插法”提供彈性變形值。3.2加載試驗(yàn)過程加載試驗(yàn)于2002年8月13日早9：00開始，于2002年8月14日早6：30完成六級加載，所用砂袋約3700袋，歷

6、時(shí)21.5小時(shí)；8月14日早6：30晚8：00，歷時(shí)13.5小時(shí)進(jìn)行持荷試驗(yàn)；8月14日晚8：008月15日早2：00，歷時(shí)7小時(shí)完成卸載試驗(yàn)。杭州方向“砂袋堆載”法掛籃進(jìn)行加載試驗(yàn)杭州方向“吊水箱”法對掛籃進(jìn)行加載試驗(yàn)3.3加載荷載杭州岸掛籃加載荷載為180噸，采用“砂袋堆載”法加載；蕭山岸掛籃加載荷載為90噸，采用“水箱”法在底籃前橫梁加載；堆載法共分為6級，各級荷載如下：加載等級123456加載值（t）8597108122137170101010107總加載值（t）85107118132147177每級加載值（t）852211141530對應(yīng)塊段號3、3，6、6，4、4，12、12，8、

7、8，1.30(8、8，)3.4加載順序根據(jù)各塊段對稱施工不均衡荷載6m3砼計(jì)，掛籃加載試驗(yàn)不平衡荷載90噸能滿足要求，為此，對杭州、蕭山兩只掛籃同步加載。加載程序按照荷載等級0123456進(jìn)行卸載。兩只掛籃加載同步進(jìn)行，每加載一級均需進(jìn)行變形、應(yīng)力觀測。第一步 做好加載試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作。第二步 杭州掛籃按照第一級荷載（85t）模擬箱梁荷載進(jìn)行加載。加載范圍縱橋向長為5.2m，橫橋向?qū)挒?.5m，持荷時(shí)間為20分鐘。蕭山掛籃加載42.5噸。第三步 杭州掛籃在第一級荷載的基礎(chǔ)上，按照第二級與第一級荷載差值（22t）進(jìn)行加載，當(dāng)加載到15噸時(shí)，橫橋向作偏載試驗(yàn)，偏載值為5噸，其目的是檢測兩側(cè)腹板砼澆

8、筑時(shí)出現(xiàn)的偏載現(xiàn)象，驗(yàn)證掛籃整體穩(wěn)定，偏載試驗(yàn)完成后，整平砂袋頂面，準(zhǔn)備下一級試驗(yàn)。第四步 進(jìn)行第三級加載，荷載增加11噸。第五步 進(jìn)行第四級加載，荷載增加14噸。第六步 進(jìn)行第五級加載，荷載增加15噸。第七級 進(jìn)行第六級加載，荷載增加30噸。荷載加載試驗(yàn)，在第三第六級之間不再作偏載試驗(yàn)。每次加載完畢后，均進(jìn)行變形觀測和應(yīng)力監(jiān)測并記錄。3.5加載試驗(yàn)成果掛籃桿件應(yīng)力值桿件名稱第六級（177噸）最大加載荷載理論計(jì)算實(shí)測軸力（KN）應(yīng)力（MP）軸力（KN）應(yīng)力（MP）前吊帶94.823.70 8421.00 33583.75 381.295.30 335.183.78 355.288.80 84.

9、821.20 80.820.20 前斜拉帶413.8568.98 4327244774.50 48681448.8374.81 51085412.2568.71 42070后斜拉帶414.1469.02 42671446.7274.45 49282448.5974.77 50484412.4968.75 43272立柱592.4948.97 617.151625.0551.66 641.353626.6851.79 638.8852.8590.9748.84 60550主梁293.5424.26 326.727315.1926.05 350.929316.3526.14 344.8528.52

10、92.5224.18 326.727荷載與掛籃變形值對應(yīng)表（消除非彈性變形后）名稱123456789101112各塊段荷載（噸）129123117130.3123.5117.5112.3136.2130.5126.1123.2121.7各塊段等待荷載值（噸）93.689.184.5107.1101.696.792.4136.2130.5126.1123.2121.7上前橫梁（mm）15.014.011.019.017.016.015.022.021.020.520.019.8吊帶長度變化后（mm）2.31.91.71.91.61.31.11.51.21.11.00.9非彈性變形（mm）3333

11、33333333底籃變形14.312.99.717.915.614.313.120.519.218.618.017.7根據(jù)掛籃采用“砂袋堆載”和“掛水箱”兩種方法加載試驗(yàn)檢測結(jié)果表明本三角形掛籃在各種不利條件下：橫橋向兩側(cè)腹板砼澆筑時(shí)出現(xiàn)的偏載現(xiàn)象，不平衡荷載5噸即砼高度相差5/0.555.22.60.67米時(shí)，掛籃整體穩(wěn)定。順橋向1個(gè)“T”對稱兩個(gè)掛籃澆注砼方量相差5m3時(shí)，臨時(shí)錨固能滿足施工要求。澆注12塊不平衡荷載不平衡試驗(yàn)荷載90噸×力臂7.75米力臂56.3米7.8噸（約5m3）。在最大試驗(yàn)荷載177噸下（112塊段箱梁最重為136噸），掛籃各桿件應(yīng)力檢測均小于100MPa

12、,安全工作系數(shù)為177噸136噸1.301>超載系數(shù)1.05×動載系數(shù)1.2，安全儲備較高。掛籃主桁在加載前已采用頂立柱消除了非彈性變形，此次掛籃加載觀測結(jié)果，吊帶、上前橫梁、底籃、吊帶非彈性變形消除值為23毫米。“掛水箱”加載試驗(yàn)法相對“砂袋堆載”法，變形值偏小，通過上述試驗(yàn)結(jié)果表明本掛籃結(jié)構(gòu)受力明確、合理，剛度大、安全系數(shù)高，加載試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果相符，能滿足施工要求。四、掛籃施工使用情況全橋施工共投入為6對掛籃，平均為8天每塊段，冬天最慢塊段澆注為12天每塊段，夏天最快為6.5天每塊段，從2002年10月14日至2003年5月7日順利完成了96對箱梁塊段施工，該掛籃具有以下的優(yōu)點(diǎn)：(1) 受力明確，簡單易行、安全可靠(2)前吊帶采用絲杠穿心式千斤頂調(diào)整標(biāo)高，液壓系統(tǒng)投入少，操作簡單(3) 內(nèi)外模板采用滑梁可一次同時(shí)到位(4) 掛籃行走采用32精軋螺紋鋼牽引，后錨利用箱梁豎向預(yù)應(yīng)力反錨于箱梁上，不需設(shè)配重(5) 內(nèi)模頂板和腹板采用鉸接式，拆模方便。由于在設(shè)計(jì)計(jì)算中采用了有限元分析手段,提高了掛籃設(shè)計(jì)計(jì)算工作效率,同時(shí)在設(shè)計(jì)中充