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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

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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=195.6t。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

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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。