通化西昌斜拉桥单索面牵索挂篮总体设计
斜拉桥牵索挂篮设计与施工关键技术
斜拉桥牵索挂篮设计与施工关键技术摘要：跨径小于400米的斜拉桥主梁多采用预应力钢筋混泥土结构，断面形式一般有箱形、边主梁（π形）等类型，设计一般要求采用牵索挂篮施工，本文以广东顺德高赞大桥和重庆云阳梅溪河大桥为对象重点介绍了斜拉桥主梁牵索挂篮的设计与施工关键技术。
关键词：斜拉桥，牵索挂篮，设计与施工一、工程概述随着我国桥梁设计与施工技术的不断进步，斜拉桥已普遍在交通基础设施建设中被采用，特别是在受地形、地质、水文限制影响的区域更加广泛采用。
对于跨径小于400米的多采用采用预应力钢筋混泥土主梁，结构设计上有边主梁、箱梁等，其中广东顺德高赞大桥和重庆云阳梅溪河特大桥主梁结构形式在混泥土主梁结构形式中具有典型性。
高赞大桥长1727.8m，桥跨组合为14×30m+5×31m+(61+89+280+89+61)m+3×40m+15×30m。
主桥采用双塔单索面，墩、塔、梁固结的预应力砼斜拉桥，跨径组合为61m+89m+280m+89m+61m，主梁采用近似三角形断面，单箱三室结构，梁高3.5米，箱宽30.5米。
主梁0#块长13米，0-1#块长6米，标准节段长6米（横隔板间距也为6米），共21对。
标准梁段断面尺寸为：顶板全宽30.5米，底板宽4米，悬臂长4米。
高赞大桥主梁断面单位：cm梅溪河特大桥主桥采用43m+147m+386m+147m+43m的双塔双索面预应力砼斜拉桥，主梁标准截面采用双主肋断面，主梁中心高度2.6m，顶板宽23.5m，厚0.30m，主梁悬浇节段长6.0m，索塔处设23m的0号块，中跨合拢段长3.0m，边跨合拢段长2.0m，全桥124对斜拉索。
梅溪河特大桥主梁横断面单位：cm二、斜拉桥牵索挂篮施工技术研究斜拉桥混泥土主梁有边主梁、标准箱梁、倒三角形箱梁等形式，从施工方式上讲有悬拼、悬浇及现浇几种，其中牵索挂篮悬浇最为普遍。
牵索悬浇挂篮在铜陵长江大桥上首次应用，随后在江西南昌新八一大桥、武汉江汉四桥、湖南岳阳洞庭湖大桥、江西鄱阳湖大桥、湖北荆沙长江大桥、湖北巴东长江大桥等多座斜拉桥上成功应用，技术成熟可靠，挂篮结构较标准化，其主要结构包括行走系统、底篮系统、模板系统，底篮系统主要由纵梁（位于主梁肋板下方）及横梁（连接两道纵梁，一般设两道或三道）组成；行走系统由C型挂钩（支撑在主梁肋板顶面）、C型挂钩侧向导向轮、纵梁尾部滚轮、滑道、C型挂钩顶升设施、牵引设施等组成；模板系统考虑到施工方便一般设计成整体提升式。
斜拉桥牵索挂篮优化设计分析
斜拉桥牵索挂篮优化设计分析摘要：斜拉桥牵索挂篮在优化设计上，更加注重在单索面、平行双索面、斜索面等方面的整体设计，通过有效的工艺特点分析，形成多方面的设计要点，尤其是突出斜拉桥斜索面空间索面的设计，具有更大的稳定性，因此，实现对斜拉桥牵索挂篮的优化设计，将有很大的实践意义。
本文将围绕实际的工程建设为例，针对斜拉桥牵索挂篮的优化设计进行探讨，尤其是针对平面牵索挂篮无法满足空间索变化的范围，采用弧形首进行相应的设计，更好的满足设计与施工的整体要求。
关键词：斜拉桥；牵索挂篮；优化设计随着桥梁设计的技术发展与进步，在一些大跨径的桥梁设计中，挂篮作为悬臂施工中的一种专用设备，在发挥优势的基础上，形成更大的设计优化。
通过Midas FEA或者ANSYS对挂篮结构进行相应的力学分析，实现对狐首梁、主挂钩等关键部位的应力分布，在建立实体模型的基础上，可更加全面地判断挂篮结构的安全状态。
斜拉桥PC梁的施工方法通常采用牵索挂篮（前支点挂篮），斜拉索有平面和空间两大类型，故牵索挂篮也有与之适应的两大类型。
本文主要针对空间索牵索挂篮在无法满足空间索变化范围时，对弧形首进行优化设计，以满足设计和施工要求。
一、工程概况329国道舟山普陀勾山至小干连接线工程1标主桥采用130+300+130m双塔双索面PC梁斜拉桥，主梁为单箱三室预应力砼结构。
箱梁中心高2.75m，主梁全宽19m。
箱梁根据施工方式分为4种节段类型：主塔根部附近支架现浇0#块（B0节段）、边中跨挂篮悬臂现浇的标准节段（SB1~SB11、MB1~MB17节段）、以及边跨支架现浇节段（SB12节段）和边、中跨合拢节段（H1、H2）。
斜拉索采用扇形空间双索面布置，每塔每索面共18对斜拉索，共144根。
考虑到张拉空间需要，塔上索距分别为2m、2.1m，梁上索距除边跨压重区为4m外，其余均为8m（挂篮悬浇时拉索间距）。
斜拉索毛巾采用冷铸锚头锚固体系，均在主塔端张拉。
二、牵索挂篮的施工程序及工艺要点1、长平台牵索挂篮的施工程序及工艺要点（l）挂篮安装在主梁的1号2号梁段适当位置预设4个吊孔，用倒链或千斤顶将组拼成整体的主桁承重系统和底模板整体提升到安装位置，安装牛腿顶端部分，若主桁未到安装位置，则安装走行系统，使其走行到位。
斜拉桥牵索挂篮(前支点)施工工艺工法
斜拉桥牵索挂篮（前支点）施工工艺工法（QB/ZTYJGYGF-QL-0602-2011）桥梁工程有限公司廖文华罗孝德1 前言1.1 工艺工法概况牵索挂篮又称前支点挂篮，是一种用于混凝土斜拉桥主梁悬臂浇筑施工的设备，是一种具有国际先进水平的新型挂篮。
我国自安徽铜陵长江公路大桥首次使用牵索挂篮以来，在大跨度、大节段的混凝土斜拉桥如武汉长江二桥、南昌新八一大桥、武汉江汉四桥、湖南岳阳洞庭湖大桥、江西鄱阳湖大桥、湖北荆洲长江公路大桥等的施工中，牵索挂篮施工工艺得到了广泛的应用。
1.2 工艺原理利用斜拉索作为挂篮前支点的牵引索，后锚点锚于已浇梁段的底板上，中支点用C型挂钩支撑于已浇主梁顶面，将后锚点挂篮的悬臂受力状态改变为前后支点的简支受力状态，从而减小了挂篮的挠度与弯矩，提高了挂篮的承载能力，实现主梁全节段一次浇筑。
锚固系统模板系统承载系统走行系统图1 牵索挂篮系统结构示意图2 工艺工法特点采用钢箱型结构，结构紧凑，整体性强，刚度大，承载能力大，安全性高，采用吊挂与斜拉索牵拉相结合的传力，加大了节段施工长度，施工标准化程度高，施工速度快，施工质量好，重量大，加工费用高。
3 适用范围大跨度长节段混凝土斜拉桥主梁悬臂浇筑施工。
4 主要技术标准《公路桥涵施工技术规范》 JTG/TF50《公路斜拉桥设计规范》JTJ027《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205《公路工程质量检验评定标准》JTGB80-15 施工方法根据设计图纸，主梁0、 1#段采用墩旁托架施工，挂篮从第2号段正式悬臂施工。
结合现场条件，0、1#段施工时考虑用挂篮承载平台作为施工平台，挂篮承载平台在墩旁托架上直接拼装、焊接、平移、顶升到位。
墩旁托架采用万能杆件在塔墩顶拼装而成。
挂篮拼装提升到位后，在挂篮后端设支承牛腿，前端设斜拉，挂篮主纵梁中部设斜向钢支撑，以满足0、1#段梁体施工。
牵索挂篮作为主梁悬臂浇筑的承重结构，通过锚固系统，将挂篮锚固在主梁底板上，通过牵索系统将斜拉索与挂篮弧形首相连，形成简支结构受力平台，然后在挂篮平台上进行立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土，张拉预应力、压浆等作业。
斜拉桥牵索挂篮(前支点)施工工艺设计工法
斜拉桥牵索挂篮（前支点）施工工艺工法（QB/ZTYJGYGF-QL-0602-2011）桥梁工程有限公司廖文华罗孝德1 前言1.1 工艺工法概况牵索挂篮又称前支点挂篮，是一种用于混凝土斜拉桥主梁悬臂浇筑施工的设备，是一种具有国际先进水平的新型挂篮。
我国自安徽铜陵长江公路大桥首次使用牵索挂篮以来，在大跨度、大节段的混凝土斜拉桥如武汉长江二桥、南昌新八一大桥、武汉江汉四桥、湖南岳阳洞庭湖大桥、江西鄱阳湖大桥、湖北荆洲长江公路大桥等的施工中，牵索挂篮施工工艺得到了广泛的应用。
1.2 工艺原理利用斜拉索作为挂篮前支点的牵引索，后锚点锚于已浇梁段的底板上，中支点用C型挂钩支撑于已浇主梁顶面，将后锚点挂篮的悬臂受力状态改变为前后支点的简支受力状态，从而减小了挂篮的挠度与弯矩，提高了挂篮的承载能力，实现主梁全节段一次浇筑。
图1 牵索挂篮系统结构示意图2 工艺工法特点采用钢箱型结构，结构紧凑，整体性强，刚度大，承载能力大，安全性高，采用吊挂与斜拉索牵拉相结合的传力，加大了节段施工长度，施工标准化程度高，施工速度快，施工质量好，重量大，加工费用高。
3 适用范围大跨度长节段混凝土斜拉桥主梁悬臂浇筑施工。
4 主要技术标准《公路桥涵施工技术规范》 JTG/TF50 《公路斜拉桥设计规范》JTJ027《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205《公路工程质量检验评定标准》JTGB80-15 施工方法根据设计图纸，主梁0、1#段采用墩旁托架施工，挂篮从第2号段正式悬臂施工。
结合现场条件，0、1#段施工时考虑用挂篮承载平台作为施工平台，挂篮承载平台在墩旁托架上直接拼装、焊接、平移、顶升到位。
墩旁托架采用万能杆件在塔墩顶拼装而成。
挂篮拼装提升到位后，在挂篮后端设支承牛腿，前端设斜拉，挂篮主纵梁中部设斜向钢支撑，以满足0、1#段梁体施工。
牵索挂篮作为主梁悬臂浇筑的承重结构，通过锚固系统，将挂篮锚固在主梁底板上，通过牵索系统将斜拉索与挂篮弧形首相连，形成简支结构受力平台，然后在挂篮平台上进行立模、绑扎钢筋、浇筑混凝土，张拉预应力、压浆等作业。
挂篮设计计算书参考范本
挂篮设计计算书参考范本1 概况施州大桥为连接恩施旧城区和城北新区的城市主干线。
大桥采用协作体系，具体跨径布置为：30m等截面连续箱梁＋（100m＋145m）直塔单索面斜拉桥＋3×30m等截面连续箱梁。
斜拉桥主梁为单箱三室混凝土箱梁，桥面全宽21.5m，设计为双向四车道。
设计时速40km/h，设计荷载为城市—A级。
主梁施工采用悬臂施工，其施工节段分为有索节段和无索节段，长度均为4.25m，最大节段设计重量约为180t。
本挂篮是为此桥主梁的悬臂施工而设计的。
根据本桥的结构特点和施工特点，挂篮设计为铰接菱形挂篮，其由以下几个主要部分组成。
（1）主桁系统：横向由两片主桁组成，单片主桁由下弦杆、上弦杆、斜杆、立柱和斜拉钢带构成，横向桁式联接系连接而成；（2）内模系统：由木质面板和内模支架组成；（3）底模平台系统：由前下横梁、后下横梁、纵梁、横向分配梁和底模组成；（4）吊挂系统：由前上横梁、导梁、挑梁和吊带组成；（5）平衡及锚固系统：由锚固构件、钩板等组成，以便挂篮在灌注混凝土和空载行走时，具有必要的稳定性。
按照上述几个组成系统分别进行计算,计算软件为《桥梁博士(v3.0)》和ANSYS 6.0。
计算建模与施州大桥施工挂篮设计图中的相应内容吻合。
2 设计依据（1）恩施市施州大桥施工设计图；（2）《钢结构设计规范》（GB 50017—2003）；（3）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ 025—86）；（4）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；（5）其它规范和规程。
3 设计假定和说明根据本挂篮的结构特点，设计计算中采用以下假定和说明。
（1）悬臂施工最大节段重量约为180t，按此重量进行挂篮控制设计。
（2）由于挂篮上部主桁系统和下部底模平台系统仅通过吊挂系统相连，故计算按各自的子结构进行计算，子结构为底模平台体系，主桁体系、吊挂体系和锚固体系。
（3）计算顺序为先对底模平台体系进行结构计算，得出各吊点的支承反力，然后把此支承反力作为外力对主桁体系进行各项计算。
牵索式挂篮结构设计
牵索式挂篮结构设计一、工程概况某大桥是位于国道主干线丹拉（丹东-拉萨）支线高速公路上、横跨某的一座双塔双索面预应力混凝土特大型斜拉桥，主桥全长668米，跨径布置为：152m+364m+152m。
主梁为预应力混凝土双肋板式结构，通过桥面板及横隔梁连接形成整体，梁高2米，翼板厚32厘米，横隔板厚35cm，横隔梁标准间距6.8米，厚35厘米。
标准断面如下图所示：二、主要荷载分析：1、主梁节段重量：主梁施工节段形式为：①0#块，长20m；1#、1＇#块长6.8m，采用支架现浇；②主跨2#~24#块、边跨2＇#~19＇#块为标准节段，长6.8m，采用牵索式挂篮悬臂浇筑；③主跨25#块，长7.8m，为加长悬臂浇筑段；④边跨20＇#~25＇#块，共计10.6m长，为支架现浇段。
6.8m标准节段砼体积为135m3，重338t；7.8m加长段砼体积为150m3，重375t。
2、施工荷载重量主要包括模板系统重量、施工机械设备重量、操作人员重量等。
3、挂篮自重根据挂篮结构所采用的材料、结构形式计算出挂篮的自重。
同时考虑到满足挂篮所吊挂的持力主梁的受力要求，挂篮结构重量拟控制在施工节段重量的0.42倍以内。
4、风荷载在大风天气进行施工时，必须保持挂篮结构和位置的稳定性，考虑最大风力情况下挂篮的固结措施，从结构设计上满足挂篮抵抗风荷载的要求。
挂篮结构设计必须满足支持标准节段和加长节段施工的受力要求和技术要求，同时考虑到挂篮空载行走、浇筑前挂索张拉等特殊工况的受力特点，拟定出科学、安全、经济、便利施工的方案。
三、挂篮主体结构设计：1、主体构造：A、承重系统：包括前、中、后横梁及牵索纵梁。
B、模板系统：由底模、外侧模、内侧模及横隔板模板组成，本方案采用顶模垂直下落、侧模翻转折叠式模板系统。
C、牵索系统：由弧形梁、牵引杆、垫块及千斤顶组成。
D、锚固系统：包括后锚杆、吊带、水平止推支座等。
E、升降系统：中横梁吊带，后横梁顶推装置，挂钩辅助升降千斤顶。
大跨度斜拉桥施工牵索挂篮综述
大跨度斜拉桥施工牵索挂篮综述王武勤（中国路桥集团总公司）[摘要］综述大跨度斜拉桥施工牵索挂篮的类型、结构，主要施工程序和工艺要点，指出各自的特点及其适用性。
关键词牵索挂篮长平台短平台结构特点工艺要点适用性一、牵索挂篮的分类1牵索挂篮按平台的长短可分为长平台牵索挂篮和短平台复合型牵索挂篮长平台牵索挂篮一般仅在混凝土主梁下设置挂篮平台，且已成梁段下的挂篮平台长度一般要略长于待浇梁段下的挂篮的平台长度，因而使挂篮的总长度很长，其目的一是为了挂篮的走行，二是为了保证挂篮在顺桥向的刚度。
由于自重较大，将导致挂篮挂钩处在走行时集中力较大而需增大主梁截面，增加工程费用。
短平台复合型牵索挂篮是在已成梁段上设三角桁架作为挂篮行走的吊挂受力结构，从而大大减小了挂篮的后挂钩作用于主梁上的反力，同时，挂篮平台的长度相应减小，可减轻挂篮自重。
但由于此样的结构，其平台与主梁的连接刚度非常小，且在挂篮和模板等自重作用下的牵索刚度也较小，所以，为了保证灌注主梁时的竖向刚度，除了在挂篮平台前设牵索外，同时将平台端通过吊杆吊挂于三角架上，并在施工中保持适当的拉力，以保证灌注主梁的标高准确和线型匀顺。
2．牵索挂盘接杆件来源可分为常备杆件组拼式牵索挂盘和型钢级焊式牵索挂篮常备杆件组拼式牵索挂篮的平台和挂钩的大部分杆件均采用万能杆件等常备式杆件组拼而成，故其可随受力不同而增减杆件，以适应不同的结构，且摊消成本也较小，杆件易得。
但外形较庞大。
型钢组焊式定型牵索挂篮其平台及挂钩和三角架基本都用钢板或型钢组焊或组拼而成，结构简洁紧凑，但由于是专门制做，故费用较高，且后续在其他不同的桥上使用时，可能出现大马拉小车或承载力不足需加强或改制等问题。
二、各类车索挂篮的结构构造1.长平台牵索挂篮的结构构造图1所示为一常备杆件组拼式长平台牵索挂篮的基本结构构造，其主要由主桁承重系统、模板系统、锚固系统、调高系统及走行系统等组成。
(1）主衍承重系统根据梁段的尺寸及自重，主桥纵、横向可分别由数榀组拼式桁梁组成，其各榀桁梁之间的间距可根据需要调整。
单塔单索面斜拉桥公路大桥工程施工组织设计
目录第一章工程概况 (449)1.1项目自然条件 (449)1.2工期要求 (450)1.3工程主要内容 (450)第二章施工组织安排 (452)2.1施工组织安排总体思路 (452)2.2项目经理部设置 (452)2.3设备、人员动员周期及配置 (453)2.4设备、人员、材料到场方法 (455)2.5施工顺序及工期 (455)2.6供水、供电、供油方案 (456)2.7施工总平面布置 (457)第三章主要分项工程施工方案 (458)3.1基桩施工方案 (458)3.1.1施工设想 (458)3.1.2施工方案 (458)3.2承台施工方案 (462)3.2.1施工设想 (462)3.2.2吊箱设计与施工 (462)3.2.3吊箱拆除 (464)3.2.4钢筋施工 (464)3.2.5冷却循环水系统安装 (464)3.2.6大体积砼浇筑 (464)3.3墩身施工 (465)3.3.1施工设想 (465)3.3.2墩身施工技术要点 (465)3.4钢箱梁、索塔、斜拉索施工 (466)3.5附属工程施工方案 (466)第四章重点、难点工程施工方案 (467)4.1索塔施工方案 (467)4.1.1索塔施工设施与设备 (467)4.1.2索塔施工要点 (468)4.2钢箱梁加工、吊装施工方案 (472)4.2.1钢箱梁加工 (472)4.2.2钢箱梁运输 (479)4.2.3塔梁固结区及塔附近无索区钢箱梁（B、K、L、N）吊装 (479)4.2.4边跨钢箱梁吊装 (480)4.2.5主跨钢箱梁吊装 (480)4.2.6主跨合拢 (481)4.2.7钢箱梁涂装 (481)4.2.8支座安装施工 (482)4.3斜拉索加工、安装施工方案 (482)4.3.1拉索制作工艺 (482)4.3.2放、挂索系统布设 (487)4.3.3放索 (487)4.3.4挂索 (488)4.3.5张拉 (488)4.4商品砼质量保证方案 (489)第五章质量保证措施 (495)5.1实行“项目法管理”，贯彻ISO-9000族系列国际质量标准要求 (495)5.2建立健全工程质量管理机构和质量保证体系 (495)5.3质量控制措施 (498)第六章工期保证措施 (500)6.1制定科学的组织管理制度，努力提高管理水平 (500)6.2组织保证措施 (500)6.3加强计划、统计和信息管理 (500)第七章安全保证措施 (502)7.1对本工程施工中潜在的危险的评估 (502)7.2安全保证措施 (502)7.2.1建立安全生产保证体系 (502)7.2.2健全安全组织，强化安全检查机构 (503)7.3常规安全管理措施 (504)7.4主要分项工程安全管理措施 (505)7.5特殊安全管理措施 (505)第八章施工监控 (508)8.1进行斜拉桥施工过程控制的必要性 (508)8.2施工控制应开展的工作内容 (509)8.3西南交通大学拟承担的施工控制工作 (509)8.3.1施工过程实时软控制 (510)8.3.3几何测量（由施工单位承担） (513)8.4控制目标及成果提交方式 (514)8.5使用的主要设备和软件 (514)8.5.1 斜拉桥施工控制专用软件 (514)8.5.2 施工监测 (514)8.6监控工作组织 (514)8.7时间安排 (515)8.8项目组人员组成 (515)第九章环保措施冬季、雨季施工安排 (516)9.1雨季施工措施 (516)9.2冬季施工措施 (516)第十章环保措施 (517)10.1原则 (517)10.2组织措施 (517)10.2.1组织机构 (517)10.2.2组织措施 (517)10.3技术措施 (518)10.3.1噪声污染控制 (518)10.3.2粉尘污染控制 (518)10.3.3水质污染控制 (519)10.3.4污水污泥废弃物料 (519)10.3.5生态环境的保护 (520)第一章工程概况***大桥包括三部分：通航孔桥、非通航孔桥和换道立交。
南通市城闸大桥GL-400型挂蓝设计
南通市城闸大桥GL-400型挂篮总体设计结合南通市城闸大桥施工，介绍GL-400型挂篮的设计过程，针对桥梁箱梁构造特点，确定挂篮的结构形式，通过对其结构的受力计算，并对主桁、内模、行走方面进行了创新设计，经过荷载试验与现场应用，证明了GL-400型挂篮结构轻巧、操作快捷方便，圆满解决了单索面斜拉桥400t节段的悬浇需要。
一、工程概况城闸大桥工程是2004年度南通市城建重点项目，桥梁总长596.2m，主桥为142m+110m+2×45m独塔中央索面斜拉桥。
主桥箱梁为倒梯形展翅单箱五室结构，箱顶全宽34m，主梁高3m，在中央索区段主梁顶板加厚12cm。
二、设计总体思路城闸大桥主桥箱梁标准段长6.2m，采用C50混凝土，方量为154.8m3，重量达402t，采用挂篮悬浇。
箱梁无论在重量，还是宽度、长度方面均位于国内同类桥梁前列，同时对挂篮重量又有明确限制，因此挂篮设计难度大，技术指标要求相当高：一方面由于主梁中央箱室为空心薄板结构，无法设置抵抗前支点挂篮巨大水平力的止推装置，另一方面，前支点挂篮底篮高度较大，现场桥梁净空高度又无法满足，从挂篮整体横向稳定方面考虑，最终确定采用后支点挂篮，设计的总体思路：1、挂篮必须具备足够的强度和刚度，满足本大桥箱梁悬浇的需要，同时，挂篮自重与浇筑块件之比控制在0.4以内，但不刻意追求该技术指标；2、挂篮使用必须安全，操作必须简单，对挂篮的拼装、锚固、行走、模板调整、拆卸等操作过程，应该越简单越好，以减小劳动强度，加快施工进度；3、结构应简单合理，受力应明确；4、技术创新，通用性强，加工用材力求常规，避免“一桥一篮”，防止发生桥建成后就成为一堆费铁，浪费社会资源。
三、结构选型根据挂篮设计总体思路，工程技术人员对挂篮主桁及底篮各选择了适合本桥的三种方案，并对三种构造形式的优缺点进行充分的分析和比较，最终确定南通市城闸大桥GL-400型挂篮的结构形式，比选分析见表1、2：在挂篮选型方面，放弃了自重大的万能杆兼、贝雷桁架组拼方案，挂篮通过常规的φ32mm 精轧粗钢筋后锚，无须配重，整个挂篮受力明确，结构轻盈，操作非常安全、方便。
一种通用型牵索挂篮的设计及计算分析
学术ACADEMIC一种通用型牵索挂篮的设计及计算分析◎ 刘程洪 广东省长大公路工程有限公司摘 要：文章通过对329国道舟山普陀勾山至小干连接线工程1标主桥挂篮施工进行研究，设计了一套适应于空间索面的牵索挂篮，现将该通用型牵索挂篮主要构件的参数、尺寸及计算分析时工况、荷载、边界条件选取等成果进行分享交流。
关键词：浦西大桥 牵索挂篮 圆钢吊杆1.工程概况329国道舟山普陀勾山至小干连接线工程1标主桥采用130+300+130m双塔双索面PC梁斜拉桥，主梁为单箱三室预应力砼结构。
箱梁中心高2.75m，主梁全宽19m。
斜拉索采用扇形空间双索面布置，每塔每索面共18对斜拉索，共144根。
考虑到张拉空间需要，塔上索距分别为2m、2.1m，梁上索距除边跨压重区为4m外，其余均为8m。
斜拉索毛巾采用冷铸锚头锚固体系，均在主塔端张拉。
根据设计要求，主塔两侧标准梁段的悬臂浇筑需采用牵索式挂篮，如图1为浦西大桥效果图。
2.挂篮总体设计本工程主桥悬浇箱梁采用自主研发的前支点式牵索挂篮，该挂篮由承重系统，提升锚固系统及止推系统，定位调整系统，行走系统，模板系统等几部分构成。
施工挂篮总重约为148t，其中挂篮结构重约115.2t、走道自重约18t、模板重15t。
2.1承重系统承重系统包括2片主纵箱梁、1片前横箱梁、1片带C形挂钩的后横箱梁、多排分布贝雷梁及行走、牵引和吊挂装置。
（1）主纵梁：采用Q235B钢板工厂组焊而成，断面为1400×1500mm，局部（C型挂钩处）由梁高1500m m加高到1800mm，其中顶、底板厚为16mm，腹板厚为12mm，隔板为10mm钢板。
为适应斜拉索角度变化，主纵梁前端由1.5m 变宽到1.7m并设计为圆弧状。
（2）后横梁：采用Q235B 钢板工厂组焊而成，断面为700×1500m m，其中中顶、底板厚为16m m，腹板厚为12mm，隔板为10mm钢板。
为改善挂篮结构整体受力，后横梁上布置吊杆。
斜拉桥施工组织设计单塔双索面挂篮悬浇共48页
目录1、编制依据 (2)2、概述 (2)3、施工准备 (3)4、0#块施工 (4)5、主梁悬浇施工 (8)6、主梁现浇段施工 (22)7、主梁合拢段施工 (22)8、施工监控 (23)9、质量标准 (31)10、质量保证措施 (32)11、安全保证措施 (34)12、环境保护措施 (36)13、主要机械计划 (39)14、人员劳动力计划 (40)15、工程进度计划及保证工期的措施 (40)附件：1、主桥测量方案 (42)2、施工图及计算书 (48)-1-主梁施工组织设计1. 编制依据：1.1设计院提供的图纸资料；总监办下发的文件和要求，1.2《丽水XX大桥工程项目专用技术规范》ZCTC-02-368，1.3《公路工程质量评定标准》JTJ071-98，1.4《公路工程施工安全技术规范》JTJ076-95，1.5《公路工程桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。
2. 概述：2.1工程概况本工程主桥为160+160米单塔双索面预应力砼斜拉桥，主梁、塔墩固结体系。
主梁为预应力砼肋板式梁，梁面顶宽30.5m，底部宽25.9m，梁高2.5m。
每一施工梁段均有两道横隔板，其纵向间距一般为4m，厚度0.28m。
主梁砼设计强度为C55，共6607M3砼。
主梁纵向设有适量的预应力直线钢束，以提高主梁抗裂性和抵抗施工中局部拉应力，该直线钢束拟采用连接器接长。
桥面板部分设置纵向Ø25精轧螺纹钢预应力，并采用连接器接长。
斜拉索在塔上垂直索距2.12～4.31米，在梁上水平纵向索距为8米，塔端、梁端都为张拉端锚具，与梁段相对应，设17层索，共计68根。
斜拉索长度为56.2M～167.2M，重量为2.2T～10.2T，单根索的张拉力为210T～410T。
斜拉索为高强低松弛镀锌平行钢丝制成的热挤聚乙烯成品拉索, 镀锌钢丝直径为7mm，标准强度等级为1670Mpa，钢丝性能符合GB5223-85《预应力混凝土用钢丝》的规定要求。
大跨度宽幅斜拉桥牵索挂篮的设计与研究
大跨度宽幅斜拉桥牵索挂篮的设计与研究摘要：随着桥梁设计与施工技术的飞速发展以及对通航，净空等的要求越来越高，对桥梁的跨度以及桥梁的宽度要求也越来越大。
大跨度宽幅斜拉桥以其独特的优势越来越多的被应用到桥梁结构中来。
因此斜拉桥主桥的施工技术作为桥梁施工的关键技术就显得尤为重要。
江都至六合高速公路京杭运河特大桥就是很典型的大跨度宽幅斜拉桥。
关键词：牵索挂篮；纵梁；斜拉桥；桥梁施工；拉索一、概论江都至六合高速公路京杭运河特大桥主桥为双塔双索面混凝土斜拉桥，孔跨布置为（28.5+79.5+248+79.5+28.5）m，主桥支撑体系采用半漂浮体系，斜拉索采用平行布置，梁上索纵距6.5m。
横距35.5m，锚固点距悬臂浇注梁端1m。
主梁采用预应力混凝土π型截面，两侧腹板厚2.2m，顶板厚30cm，主梁顶面设置2％横坡，标准节段长6.5m，截面宽37.1m，砼约165.8m3，顺桥向每隔6.5m设置一道横梁，其间距与索间距相同，为6.5m。
详见图1图1二、挂篮设计思路根据京杭运河特大桥的结构特点对主梁悬臂施工进行了方案比选，由于该桥截面宽，块段长，单节砼重量达438.9t并且横梁不允许承受梁段悬臂荷载，常规的悬挑式挂篮无法满足施工要求，最后选用牵索挂篮进行主梁施工。
牵索挂篮应根据预应力混凝土斜拉桥主梁的结构，索面在纵横方向的坡度变化，以及斜拉索在主梁上固定交点的规律，斜拉索的张拉牵引条件，以及挂篮在下降前移时其下方的净空大小等各方面因素进行选型及具体设计。
江都六合高速公路京杭运河特大桥主桥的牵索挂篮在设计时主要考虑以下几个因素：1、首先该桥主梁纵向长度为6.5m；梁面较宽达37.1m，块段重量达430t，为保证节段施工纵、横向变形协调，对挂篮的整体刚度要求很大，挂篮重量大。
2、设计中对上一节段横梁的横向预应力仅张拉N1、N2束，N3束在施工节段纵向预应力张拉完毕后再张拉，横梁受力较弱，挂篮中吊点的荷载不能过大。
斜拉桥牵索式的挂篮设计浅析
斜拉桥牵索式的挂篮设计浅析牵索式挂篮施工是目前大跨度混凝土斜拉桥主梁施工常用的方法。
该法利用施工过程中当前梁段的斜拉索作为挂蓝的前支点，从而与挂蓝的中支点和后支点锚固装置组成了挂蓝的约束系统。
在主梁每一节段混凝土浇筑过程中，通过分次张拉牵索，及时把浇筑的混凝土重量传递到塔柱上，从而大大降低了已浇梁段的负弯矩及其提供给挂篮的竖向反力，同时使正在施工节段前端的位移变化量控制在较小的范围之内，保证了结构和施工的安全。
同时，由于挂篮多了一个前支点约束，使得挂篮的整体刚度有所提高，从而可以使挂篮做得轻巧一些，减少用钢量，节省造价。
一、挂篮设计本文研究斜拉桥跨径布置为155+155m独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主梁采用双纵肋式连续梁。
标准梁段双纵肋梁肋高 2.7m，肋宽2m，肋间距26.75m，顶板厚为0.28m，顶板下设有两道纵向加劲小纵肋，肋高1米，肋宽0.5米，梁顶面设2%的双向横坡，梁顶全宽32.5米。
主梁除0号块、1#块及边墩现浇段在支架上浇筑外，其余标准节段均采用牵索挂篮悬浇方法施工。
悬臂浇筑节段长6m、宽32.5m，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[1]。
设计承载混凝土重量380t，挂篮、模板自重约为170t。
二、有限元模型的建立1.1 模型简介斜拉桥牵索挂篮的承载平台系统为刚架结构，该结构为一大型空间刚架系统。
通常采用的计算方法是将其简化成平面体系，逐杆进行分析计算。
此方法计算的数值偏大，结果相对保守。
同时，挂篮整个结构的行为具有明显的空间性，因此，建立挂篮结构空间有限元模型分析挂篮结构的力学行为十分必要。
而空间梁系模型只能反映挂篮结构总的受力趋势，要了解挂篮结构的关键和局部位置的具体应力分布规律，则必须建立空间实体模型进行分析研究[2]。
在模型建立过程中，箱式梁的腹板、上下翼缘板、横隔板、加强板、纵筋角钢、连接板、分配梁的工字钢等均采用板单元（Shell63），横隔板的包边板采用杆单元（Link8），主纵梁前端开叉处的连接钢管采用管单元（Pipe16）。
牵索式挂篮结构设计
牵索式挂篮构造设计一、工程大要某大桥是位于国道骨干线丹拉（丹东- 拉萨）支线高速公路上、横跨某的一座双塔双索面预应力混凝土特大型斜拉桥，主桥全长 668 米，跨径部署为： 152m+364m+152m。
主梁为预应力混凝土双肋板式构造，经过桥面板及横隔梁连接形成整体，梁高 2 米，翼板厚 32 厘米，横隔板厚 35cm，横隔梁标准间距 6.8 米，厚 35 厘米。
标准断面以以下图所示：二、主要荷载解析：1、主梁节段重量：主梁施工节段形式为：① 0#块，长 20m；1#、1＇#块长，采纳支架现浇；②主跨 2#~24#块、边跨 2＇#~19＇#块为标准节段，长，采纳牵索式挂篮悬臂浇筑；③主跨 25#块，长，为加长悬臂浇筑段；④边跨20＇#~25＇#块，共计 10.6m 长，为支架现浇段。
6.8m 标准节段砼体积为3；7.8m 加长段砼体积为3 135m，重 338t 150m，重375t 。
2、施工荷载重量主要包含模板系统重量、施工机械设施重量、操作人员重量等。
3、挂篮自重依据挂篮构造所采纳的资料、构造形式计算出挂篮的自重。
同时考虑到满足挂篮所悬挂的持力主梁的受力要求，挂篮构造重量拟控制在施工节段重量的0.42 倍之内。
4、风荷载在狂风天气进行施工时，一定保持挂篮构造和地点的稳固性，考虑最狂风力状况下挂篮的固结措施，从构造设计上满足挂篮抵抗风荷载的要求。
挂篮构造设计一定满足支持标准节段和加长节段施工的受力要乞降技术要求，同时考虑到挂篮空载行走、浇筑前挂索张拉等特别工况的受力特色，制定出科学、安全、经济、便利施工的方案。
三、挂篮主体构造设计：1、主体构造：A、承重系统：包含前、中、后横梁及牵索纵梁。
B、模板系统：由底模、外侧模、内侧模及横隔板模板构成，本方案采纳顶模垂直着落、侧模翻转折叠式模板系统。
C、牵索系统：由弧形梁、牵引杆、垫块及千斤顶构成。
D、锚固系统：包含后锚杆、吊带、水平止推支座等。
E、起落系统：中横梁吊带，后横梁顶推装置，挂钩辅助起落千斤顶。
斜拉桥施工组织设计40;单塔双索面_挂篮悬浇41;
目录1、编制依据 (2)2、概述 (2)3、施工准备 (3)4、0#块施工 (4)5、主梁悬浇施工 (8)6、主梁现浇段施工 (22)7、主梁合拢段施工 (22)8、施工监控 (23)9、质量标准 (31)10、质量保证措施 (32)11、安全保证措施 (34)12、环境保护措施 (36)13、主要机械计划 (39)14、人员劳动力计划 (40)15、工程进度计划及保证工期地措施 (40)附件：1、主桥测量方案 (42)2、施工图及计算书·····································48 -1-主梁施工组织设计1. 编制依据：1.1设计院提供地图纸资料；总监办下发地文件和要求，1.2《丽水XX大桥工程工程专用技术规范》ZCTC-02-368，1.3《公路工程质量评定标准》JTJ071-98，1.4《公路工程施工安全技术规范》JTJ076-95，1.5《公路工程桥涵施工技术规范》JTJ041-2000.2. 概述：2.1工程简况本工程主桥为160+160M单塔双索面预应力砼斜拉桥，主梁、塔墩固结体系.主梁为预应力砼肋板式梁，梁面顶宽30.5m，底部宽25.9m，梁高2.5m.每一施工梁段均有两道横隔板，其纵向间距一般为4m，厚度0.28m.主梁砼设计强度为C55，共6607M3砼.主梁纵向设有适量地预应力直线钢束，以提高主梁抗裂性和抵抗施工中局部拉应力，该直线钢束拟采用连接器接长.桥面板部分设置纵向Ø25精轧螺纹钢预应力，并采用连接器接长.斜拉索在塔上垂直索距2.12～4.31M，在梁上水平纵向索距为8M，塔端、梁端都为张拉端锚具，与梁段相对应，设17层索，共计68根.斜拉索长度为56.2M～167.2M，重量为2.2T～10.2T，单根索地张拉力为210T～410T.斜拉索为高强低松弛镀锌平行钢丝制成地热挤聚乙烯成品拉索, 镀锌钢丝直径为7mm，标准强度等级为1670Mpa，钢丝性能符合GB5223-85《预应力混凝土用钢丝》地规定要求.拉索防护: 镀锌钢丝扭 -2-绞成缆后涂防锈涂料，绕包聚脂复合带，热挤黑色PE和彩色PE护套，其技术条件符合GB/T18365-2001和交通部《斜拉桥热挤聚乙烯拉索技术规范》(JT/T6-94) ，拉索采用冷铸镦头锚.2.2主梁施工方法2.2.1索塔下横梁处0#块主梁，通过搭设施工支架，对支架进行局部预压，消除非弹性变形，然后进行砼地施工.2.2.2对于1#—17#段8m长地标准梁段，采用前支点挂篮对称悬浇施工.2.2.3对19#现浇段，同0#块一样，采用支架现浇.2.2.4合拢段地长度为2m，利用挂蓝前移与现浇段支架连接作为施工支架施工. 2.3主梁施工关键2.3.1设计制造出使用安全可靠，运用灵活方便地大型挂篮.2.3.2试配出缓凝、早强、高强，适于泵送地主梁混凝土配合比.2.3.3解决长、粗、重，张拉力在4000kN以上地斜拉索地放索、挂索、张拉问题.2.3.4加强施工控制，确保桥面轴线、标高、线型、索力符合要求.3. 施工准备：3.1便道：沿桥向至3#墩已修筑一条便道（见附图四）.3.2水、电：水经检验可以取用大溪水作为生产用水；电，主桥有630KWA变压器可以满足主梁施工需求，另配备一台200KW发电机，以备停电使用. -3-3.3挂篮设备设计、加工提前完成，并运抵现场.3.4模板准备：挂篮钢模板由丽水市就近工厂加工.3.5机械材料准备机材部提前做好机械地保养维修，以保证挂篮、塔吊、拌和站、拖泵及罐车正常运转，满足施工需要.工区提前通知机材部工作计划安排，机材部应提前做好备料工作，主桥钢筋、预应力钢筋应提前交实验室做合格实验后方可用于工程实体中.3.6技术质量：组织经理部技术人员、工班长学习图纸、规范.组织经理部有经验地技术人员、工人参加方案研讨，确定施工方案，编制初步施工方案后进行详细技术交底，包括设计意图、施工重点及施工中各个细节及质量控制点.3.7主梁施工地主要设备有挂篮、塔吊、施工电梯、砼拖泵及其管道.砼采用自有50m3/h搅拌站拌和，同时有商品砼拌合站做为应急准备，砼罐车运输，主梁砼地垂直和水平运输选用HBT60型拖泵泵送，其额定压力9.5MPa，输送量60m3/h.泵送管道在已浇地主梁上，沿主梁两边铺设.4．0#块施工：4.1简况：主梁0#块与塔柱下横梁刚性连接，长度20M，其中包括下横梁6.2M，横桥向底宽25.9M，顶板宽30.5M，0#块总体高度2.5-2.725M，翼缘板悬臂长2.3M，横梁宽0.28M，0#块砼方量为411M3.4.2基本施工方案 -4-拟在承台和筑岛面上采用部分钢管和部分碗扣支架地施工方案，由于0#块高度较小，拟按一次浇筑成型.4.3施工工艺0#施工工艺流程图绑扎翼板和顶板钢筋侧模安装预应力管道安装绑扎底板、桥面板和腹板钢筋支架预压0#块底模和桥面板顶模安装地基处理钢管、碗扣支架安装混凝土浇筑、养生张拉、压浆、封锚转入下道工序施工 -5-4.4支架施工与控制0#块现浇支架采用两种支架型式，第一种型式为：两侧边主梁部分采用φ426钢管柱做支撑，工字钢做横梁和纵梁，上铺模板系统.第二种型式为：中间桥面板和横系梁部分采用碗扣式支架型式.第一种型式支架地安装通过塔吊进行，首先进行地基处理，安放垫石，立钢管柱，加横撑和斜撑，上工字钢横梁和纵梁，安装过程中注意钢管柱地垂直度以及支架地整体稳定性.第二种型式支架地安装通过人工进行，首先处理地基，安放钢板桩，按照设计位置摆放底托，调整水平，然后安放立杆，相邻立杆错开一定高度，搭设完碗扣架后，加设φ48钢管剪刀撑，保证支架地整体稳定性.支架安装完毕后，即可进行支架地预压工作，预压针对两侧边主梁进行，中间桥面板和横梁部分不预压；预压荷载为梁砼荷载地80%，一方面可消除结构地非弹性变形，同时也对结构地承载能力及稳定性进行检验，预压过程分级进行，并对支架地变形进行监控.0#块支架地施工穿插在上塔柱施工期间进行.4.5模板0#块模板底模采用挂篮底模板，加部分木模板组拼而成，外侧模架利用挂篮悬浇段模架，支撑在分配梁上.内侧模、顶板和横隔板模板用大块钢模板拼装，端头堵模采用木模，并预留纵向预应力管道穿孔位置.4.6钢筋工程钢筋现场绑扎，与下横梁预埋钢筋连接采用焊接型式. -6-4.7预应力工程预应力工程地关键在于波纹管地准确定位和孔道成型，定位采用定位筋形式，定位钢筋间距0.8M，以确保坐标准确.波纹管采用金属波纹管和塑料波纹管两种型式，塑料波纹管强度高，不怕踩压、不易被振捣棒凿破，其密封性能和抗渗漏性能高于金属波纹管，同时减少张拉过程中预应力地摩擦损失，适于真空压浆.金属波纹管用于桥面板纵向精轧螺纹钢成孔.在施工工程中，钢绞线可先穿束，并在浇筑砼地过程中，派专人反复拉动钢绞线.4.8混凝土工程混凝土采用泵送混凝土，自备拌合站拌合，商品拌合站作为应急使用，混凝土振捣时，采用5cm直径地振捣棒，不得漏振和过振，混凝土地分层厚度30cm，顶板一次浇筑成型，浇筑完后，及时进行养生，采用黑心棉覆盖洒水养生.4.9预应力张拉待混凝土强度达到设计地90%时，方可进行张拉，张拉按照对称桥轴线进行，张拉以张拉力和伸长量双控，分级进行.4.10压浆预应力张拉完毕后，经监理工程师许可立即进行压浆工作，压浆采用真空压浆工艺和普通压浆工艺两种，保证压浆地密实性.4.11施工注意事项4.11.1安装施工支架时，保证钢管地垂直度，钢管之间地连接要紧密，打紧碗扣架横杆和立杆之间地碗扣，剪刀撑安装规范到位. -7-4.11.2模板安装时，接缝处要紧密，相邻模板错台控制符合规范要求，模板支撑要牢固.4.11.3预应力管道一定要确保畅通和位置准确，打灰过程中一定要有人抽动钢绞线，防止漏浆阻塞波纹管.4.11.4混凝土浇筑时，尤其注意锚下砼地密实，分层严格，振捣仔细.4.11.5真空压浆时，孔道内地真空度需达到-0.06―-0.1Mpa时，再进行压浆. 5．主梁悬浇施工：5.1工程概述主梁悬浇段每段设计为8m，主塔两侧各17段，编号分别为A1#─A17#、B1#─B17#.斜拉桥主梁标准断面设计为肋板式结构，肋梁高为2.5M，肋梁宽1.8m，桥面板厚0.25m，每隔4M设预应力力混凝土横梁一道.主梁悬浇混凝土总方量为5506M3,砼为C55.5.2基本施工方案用2副长矩形牵索式前支点挂篮进行施工，利用主桥斜拉索作为挂篮施工中地前支点，以减轻挂篮地自重.挂篮在陆地上制作成单元，整体吊装到位(挂篮施工工艺流程图见下).5.3挂蓝设计原则挂篮是主梁分段悬浇地关键设备，对此进行了专门设计，其设计原则如下：1)挂篮由承重系统、模板系统、张拉系统、锚固系统、行走系统和挂篮施工工艺流程图 -8-顶升挂篮就位、琐定挂篮安装止推装置挂篮牵引到位调整挂篮初始标高、琐定止推机构、标高调节机构安装斜拉索第一次空挂篮张拉底板模板安装绑扎底板、肋梁、横梁钢筋支立侧模、端模波纹管安装绑扎顶板钢筋、安装预埋件砼浇筑一半时、第二次张拉斜拉索砼浇完毕、张拉纵向、横向预应力桥面受力体系转换牵引挂篮前移第三次张拉斜拉索挂篮下降、落模工作平台六大部分组成.主纵、横梁等主要构件采用16Mn钢板加工成箱-9-形断面结构.2）主梁标准梁段长度为8m，砼数量162m3，梁段重约405t.因此挂篮地承载能力首先应满足8m梁段地施工需要，且挂篮自重（包括模板重量和施工荷载）应控制在设计要求地范围内.3）具有足够地强度和刚度，能满足前移行走、空载就位、悬浇节段砼等各种工况下安全可靠地使用要求.同时要求其运行操作方便灵活，能缩短施工周期，减轻劳动强度.4）挂篮地单个构件（制造分段）最大重量应≤10t，以便吊装和拆除.5）挂篮地前端和两侧，应有不窄于0.8m地操作平台，还应有栏杆等安全防护措施.6）挂篮地机、电设备，尽可能选用标准定型产品.根据上述原则，在挂篮设计完成后，将设计结果提供给本工程地设计单位，以便对主梁进行施工验算.挂篮模板在离工地较近地工厂内制造，以便于运输和装卸.其他部分在制造厂内进行加工，并进行挂篮地试拼装和测试.5.4挂篮构造挂篮主要由承重系统、模板系统、张拉系统、锚固系统、行走系统和工作平台六部分组成（见附图六）.挂篮地主要受力构件为纵梁，主梁荷载及模板自重通过横梁传递纵梁，通过纵梁上地斜拉索传递给塔身和已浇筑混凝土地梁段. 5.4.1承重系统：由两根纵梁和三根横梁组成，均用16Mn钢板拼焊组成箱式结构，纵梁外形尺寸17.6m（长）×1m（宽）×２m（高），由-10-于张拉地需要，纵梁前端张拉时地前鼻梁做成圆弧形，前横梁外形尺寸24.4m （长）×1m（宽）×２m（高），中横梁外形尺寸24.4m（长）×0.5m（宽）×1m （高），后横梁外形尺寸24.4m（长）×0.3m（宽）×0.4m（高）.纵梁分三节，由于0#块较其它节段短，故浇筑1#段时，纵梁去掉一节，浇筑其它节段时，再把这一节拼接上.前横梁分三节，中、后横梁各分两节.各节之间采用摩擦型高强螺栓连接.5.4.2模板系统：包括外模、内顶模、内侧模、横隔梁侧模、底模等，全部采用型钢、钢板制作.5.4.3张拉系统：分两部分分别为张拉体系和止挡体系.张拉体系包括：千斤顶、反力架、张拉杆、弧型垫板、螺母.止挡体系包括：止挡杆、止挡块，止挡块通过止挡杆悬挂在预留孔中.5.4.4锚固系统：纵梁上分前后两个锚固点，各有两根锚固杆，前锚固点中较长地一根锚固杆用作升降挂篮.5.4.5行走系统：包括C型梁、滑梁（翻转后做为锚固杆垫梁）、后行走升降架、千斤顶.5.4.6工作平台：由型钢、钢管、防护网组成，挂篮四周及底部均设置安全防护装置.5.5挂篮设计荷载取值：取悬浇施工节段8m长度计算，荷载取值参照设计规范和施工技术规范.荷载系数：砼超载系数取1.05，抗倾覆系数取1.5，挂篮空载纵移时地冲击系数取1.3，浇筑砼地动力系数取1.25. -11-5.6挂篮拼装及加载待0#块施工完毕后，拆除支架，在筑岛面上拼装挂篮承重系统，同时在0#块顶安装贝雷架，采用整体吊装地型式，贝雷架上设置前后两个吊点，吊点处放置分配梁，上放穿心式液压千斤顶，通过千斤顶和精轧螺纹钢吊杆实现挂篮地整体吊装到位.为防止在挂篮吊装过程中贝雷片产生倾覆，在主梁0#块上预留孔洞，穿锚杆，通过贝雷上地锚固梁固定住贝雷后部.挂篮吊装到位后，再安装前支点地斜拉索，并对挂篮进行预压，取得可靠地数据后方可进行悬臂施工.挂篮加载实验地目得：通过加载实验检验挂篮地承载能力，实测挂篮变形值，以验证设计参数，为悬浇施工中地变形及高程控制提供可靠依据；发现挂篮设计及加工地不足，及时改进及完善.5.7挂蓝地施工顺序5.7.1挂篮前移采用千斤顶顶推C型挂钩前移来实现.5.7.2顶升锁定在挂篮行走到位后通过顶升千斤顶提升挂蓝，使模板地后部定位在正确地标高位置.5.7.3 安装并张拉锚杆组5.7.4安装、张拉斜拉索将挂篮地张拉机构与斜拉索连接并对斜拉索进行第一次张拉以形成挂蓝前支撑. -12-5.7.5立模板、绑钢筋、安装预应力管道、浇筑混凝土.5.7.6混凝土浇筑一半时，在塔内张拉斜拉索至控制索力.5.7.7浇筑完砼、养护、预应力、拆模板.5.7.8索力转换：当块段施工结束后，将索力由挂篮转到己浇筑梁段上，并使挂篮与斜拉索分离.5.7.9第三次张拉斜拉索到设计索力.5.7.10接长行走轨道、滑板、拆除锚杆组，下降纵梁、挂蓝落架.5.7.11安装牵引系统.5.7.12挂篮行走、预应力管道压浆.5.8主梁悬臂施工5.8.1模板工程模板为大块组合钢模板，具体分为底模、主肋内外侧模及横梁侧模和堵头模板.根据主梁地结构型式以及划分地阶段，横梁侧模和主肋内外侧模为固定式，与挂篮相连接，并随着挂篮地行走、提升而前移、就位，堵头板为拆装式.拆模后，所有模板置于挂篮上，随挂篮一同前移.5.8.2钢筋工程对直径大于等于16mm 地Ⅱ级钢筋，在现场以直螺纹接头连接，直径小于16mm 地钢筋，可采用焊接接头.钢筋地绑扎顺序为：横梁钢筋主肋钢筋顶板钢筋5.8.3预应力工程主梁预应力筋采用两种型式.第一种为φ15.24高强低松弛钢绞线（Rｂｙ=1860MPa），张拉控制应-13-力为0.75Rｂｙ =1395MPa，采用OVM预应力锚固体系，位置有梁肋纵向预应力和横梁预应力，管道均采用塑料波纹管.第二种为桥面板采用φ25精轧螺纹钢，管道采用金属波纹管.纵向钢绞线束用OVM15-12L连接器（或同类型连接器）接长.纵向精轧螺纹钢用JLL连接器接长.管道定位采用定位筋形式.5.8.4砼工程主梁砼设计强度为55MPa，要求选用符合质量标准地水泥和砂石料，在工地实验室进行正交配比实验，优化配比，使配置地砼和易性良好、泌水率小、易于泵送，能满足主梁地施工要求.主梁砼采用泵送，对称浇筑，两悬臂段入模砼地不平衡量，应按设计要求控制. 砼采用插入式振捣器振实，根据现场砼浇筑地实际情况，及时对其进行覆盖、洒水养护，防止形成表面干缩裂缝.砼养护时间不少于7天.砼地浇筑顺序先从悬臂端开始，然后与已成梁段接合.每个8m分段应在砼初凝前浇筑完毕，以防止新浇筑砼与已成梁段接缝处因挂篮弹性下挠形成有害裂缝. 一对挂篮砼浇筑严格按照设计要求做到平衡对称施工.每个块段依次对称浇筑肋板及顶板砼，顺序如下：先浇注端部横梁混凝土，从中间向两端推进.对于每个块段地肋板浇筑，按纵向水平分层浇筑，两侧肋板左右相互交替连续浇筑，如此循环，直至肋板砼浇筑完毕. -14-对于顶板砼，纵桥向为块段端部向根部进行，横桥向为中部顶板向两边对称浇筑.在浇筑主梁节段砼过程中，要按已浇梁段与待浇梁段地相对高差来控制梁段地高程.挂篮就位后，根据静载实验和节段施工地经验，调整标高时，必须预先使挂篮平台底模前端有一个合适地预抬值，以使砼浇完后，桥面标高符合设计要求.在牵索转换成永久索时，主梁前端高程应以绝对高程控制.5.8.5预应力张拉、压浆张拉：梁体张拉时砼强度应符合设计要求，达到90%砼强度方可张拉.张拉采用4台500t地千斤顶左右两端对称进行，张拉时，用应力控制方法张拉，以伸长值进行校核，实际伸长值与理论伸长值总值应控制在±6%误差之内，否则停止张拉，待查明原因方可继续施工.张拉程序为 0—0.1δk---0.2δk ---0.4δk ---0.6δk ---0.8δk ---1.00δk (锚固δk)为设计要求地控制张拉应力.后张预应力钢绞线每束钢铰线断丝、滑丝不应超过1根，每个断面断丝之和不应超过该断面钢丝总数地1%.超以上数值时，原则上应更换，当不能更换时，在许可条件下，可以采取补救措施，在满足设计各阶段极限状态要求情况下，提高其它束预应力值.孔道压浆除桥面板预应力外其余采用真空压浆技术.为加快悬浇地进度，压浆在挂篮行走后进行.5.8.6砼浇筑过程中测量控制利用0#段中心处地水准点控制模板地高程，并利用相邻地水准点进-15-行复核，确保无误.砼浇筑过程中，观测挂篮地下挠情况，以掌握挂篮变形情况是否与设计值相符.5.9斜拉索施工5.9.1工程简介：全桥拉索总计68根，锚具规格及数量为：LM7-127为12套，LM7-151为8套，LM7-163为8套，LM7-187为20套，LM7-211为20套，斜拉索在塔上垂直索距2.12～4.31M，在梁上水平纵向索距为8M.斜拉索长度为56.2M～167.2M，重量为2.2T～10.2T，单根索地张拉力为210T～410T.施工时采用桥面一端为固定端，塔端为张拉端，张拉施工在塔上进行，张拉施工用600吨千斤顶进行张拉，张拉按照设计要求进行.5.9.2.拉索结构5.9.2.1索体带PE护套高强低松驰镀锌钢丝成品索.5.9.2.2.张拉端：张拉端采用可调式LZM冷铸镦头锚，含锚垫板、支承筒、工作螺母、保护罩.锚固点设于索塔内地锚垫板顶面.5.9.2.3.固定端：采用同样可调式LZM冷铸镦头锚，锚固点设于混凝土梁底部地锚垫板底面，在混凝土浇筑之前，斜拉索先通过专用联接装置锚在挂篮底部，混凝土到达设计要求强度后，再进行索力转换，将斜拉索锚固在梁底面.5.9.3挂索（见附图七）5.9.3.1挂索工艺框图如见下页：斜拉索施工工艺流程图 -16-提升索盘至放索架验收、桥下就位斜拉索到施工现场张拉杆与锚头地连接及夹具安装放索小车放索、塔吊（卷扬机）提升至锚固点高程塔内卷扬机牵引就位塔上临时固定挂篮端软牵引就位安装张拉设备千斤顶标定挂篮推进斜拉索第一次张拉绑扎钢筋、立模砼浇筑一半时浇筑完砼、养生、强度到90%时张拉预应力桥面受力体系转换斜拉索第二次张拉斜拉索第三次张拉、索力调整减震器安装5.9.3.2挂索准备工作 -17-（1）清除索导管内地水泥砂浆、焊渣和孔口处毛刺.（2）清除锚垫板上地砂浆、焊渣等，保证锚固螺母与锚板能密贴.（3）在锚垫板上放出孔道口十字中心线，以便对中.（4）检查、清除斜拉索锚头在锚筒内外螺纹上地环氧树脂和杂物.（5）修整由于运输及吊装等原因，碰损地锚头丝扣.（6）主要临时设施地安装：①塔顶吊索支架地安装；②塔端5t卷扬机地安装；③塔外挂索平台地安装；④梁端5t卷扬机地安装；⑤塔内施工平台地安装；⑥放索走道地安装.5.9.3.3展索（1）索上桥后，安装在放索架上，放索架安装刹车装置，保证索盘均匀转动.用塔吊将一端锚头抽出，安装软牵引锚固板及相应地内牵引钢丝绳，挤压锚、钢绞线以及塔吊和200KN滑车组地牵引用哈夫夹具等，安装好塔吊吊钩.（2）同步提升塔吊吊钩和内牵引钢丝绳，将塔端锚头提升至待状索道管口附近用20T卡环将200KN滑车组吊点接在缆索上地哈夫夹具上.（3）用梁面上地50KN卷扬机牵引放索车沿轨道向梁端行进，同步将缆索铺放在放索道缆索支撑滚筒上.（4）待放索车上地缆索剩下半圈时，将剩下地锚头抽出，固定在前方地锚头小车上，退出放索车，展索完成.5.9.3.4梁端接长安装（1）用梁面上50KN卷扬机牵引锚头小车向梁端前进，同时下落塔端-18-锚头，不使缆索脱离梁面地索缆支承滚筒.（2）待锚头小车到达梁端后，将锚头从放索小车上取下，在梁面上安装好张拉杆和牵引杆，及牵引钢丝绳和倒链.（3）利用门架设双吊点起吊锚头和张拉杆，移动对准索道管口，收紧挂篮下端30KN牵引倒链，将张拉杆及锚头拉进索道管，到达指定位置后将张拉杆或牵引杆锚固在牵引挂篮前端弧形垫板上.（4）精确调整牵索挂篮前弧形垫板，到位后锁死，调整千斤顶使其与缆索管和锚座同心，将千斤顶拉杆紧好.（5）梁面索道管口设必要支撑，保证缆索地方向及缆索PE 套管地弯曲半径不至过小.注：仅A12~A7、B12~B17索需接牵引杆，以后同.5.9.3.5塔端挂设安装到位（1）收紧内牵引钢丝绳和200KN滑车组，将锚头拉近（或拉进）索道管.（2）在锚下垫板处临时用两个TM15-1锚具将两根对称地钢绞线锚住打紧，松除内牵引钢丝绳，依次安装撑脚，定锚及限位板、1200KN千斤顶和动锚.（3）千斤顶将4根钢绞线拉力调匀，同时拆除撑脚内地两个TM15-1锚具和垫板. （4）千斤顶往复将锚头拉出锚垫板1/3锚头长，旋紧锚具螺母.（5）拆除各吊点、塔端安装就位.5.9.3.6挂索时，注意PE护套地保护、严防旋转，扭曲现象发生. -19-5.9.3.7穿索顺序：本桥斜拉索采用地锚具型号较多，共分五种；穿索时按先上游、后下游地顺序进行；各号索均按两侧四个工作面同时进行.5.9.4张拉5.9.4.1斜拉索张拉均采用双控张拉，张拉在塔内进行，考虑到最大张拉力为410吨，张拉设备采用4台600吨地千斤顶来完成，每一节段张拉按双控程序分3次张拉完成（不含调索时张拉）5.9.4.2准备工作在上塔柱内无砼施工平台地张拉区搭设临时工作平台，搭设高度与施工位置基本等高，以便于塔内施工机具地吊运.在张拉前，600t千斤顶、0.4级油压表都要到有资质地机构进行标定，并出具标定书.张拉机具由专人使用和维护，当千斤顶地使用超过规定地使用时间和张拉次数，或使用期间出现异常情况，均应进行一次检验.5.9.4.3张拉斜拉索张拉分三次进行，同时根据索力大小又分三级张拉至其控制吨位.每次张拉均在塔内进行，必须四根索同时对称张拉，以防止索塔承受过大地弯曲应力. 张拉地时间分别为：①挂篮前移就位后斜拉索第一次张拉；②主梁混凝土浇筑一半时斜拉索第二次张拉；③主梁上预应力张拉完后进行第三次张拉.张拉时，使用千斤顶并配套张拉连接套、张拉杆和张拉撑脚设备，其安装工艺如图所示： -20-设备安装可利用塔吊和卷扬机将撑脚、千斤顶、张拉杆、连接套吊至塔内平台上，借助于手拉葫芦将连接套、张拉杆、千斤顶及撑脚、张拉螺母依次安装固定，千斤顶安装时对中误差≤5mm.操作时基本保持同步，达到一级后稳压2分钟，然后进行下一级张拉.同时边张拉边拧紧冷铸锚地大螺母，以防油泵或千斤顶出现不测，导致索力突然变化. 张拉操作程序：安装校正千斤顶安装工具锚分级张拉测量伸长量控制张拉到控制应力索力测量校核补偿张拉锚固斜拉索.5.9.4.4索力调整斜拉索地张拉严格按照图纸规定地程序进行，凡不符合斜拉索、主梁施工所允许地误差时，必须向监理工程师报告，并由设计、监理、监控、施工四方共同确定调整方法，进行调整.斜拉索张拉过程中，使用索力仪测量各索地张拉力值，每组及每索地张拉力偏差不得超过规定，调整时可以从超过设计张拉力值最大或最小地索开始调整到设计拉力.调整时对塔柱和相应梁段进行变位观测.①阶段性调索：完成数对斜拉索张拉后，根据线形与索力测量地各块段工况情况需要调整时，分别以计算机软件分析、计算成果调整张拉力.②合拢调索：即合拢段合拢前地工况分析、计算地索力调整，以满足合拢地线型地索力要求.③成桥及二期横载调索：成桥后全桥线型控制与索力控制地调整，全-21-。
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也显现了较强的可操作性。利用这—单索面小起小落 桁架式轻型挂篮， 成功地悬浇了 ３ 个节段， ４ 完成主梁
９％， Ｏ 有力地保证了工程的安全、 质量、 进度 ， 也大大地 降低了工程 沐 。 在兼顾 主梁 结构 应力 的前 提下 ， 一次 调 索 第 （ 钢筋 绑扎 完 毕 ） 第 二 次调 索 （ 和 混凝 土浇 注 至
通化西昌斜拉 桥位 于通化市西城 区， 是一座独 塔单索面预应力混凝 土斜拉桥 ， 采用塔 、 、 梁 塔固结
宽 ２ ．ｍ， ８ ５ 梁底宽 １． ｍ， ２ ３ 桥轴线处梁高为 ３６ ５ ．４ ｍ，
主梁施工节段划分为 ０｝ 、 ， 标准段、 ； 块 主边跨现浇段 、 主边跨合拢段 ； 其中 ０Ｉ ２ ｍ， ， ； ｊ 央长 ４ 主跨 ２ 个标准段 ５ 及边跨 ｌ ３个标准段长度均为 ６ 主梁桥式布置见 ｍ； 图 １ 单位 ｍ 。 （ ）
（） ２ 牵索延长段 的结构简化及体系转换的工艺 优化问题 。由于牵索受力的非线形 ， 在节段施工的 分次调索 阶段牵索梁端倾角的不断变化 ， 牵索延长 结构不能受弯或受剪。
（） ３ 单索面斜拉桥悬臂板宽 ， 常规走行方式难 于实现主梁全断面整体浇注。 （） ４ 单索面牵索挂篮的承重结构 与行走结构的 兼用 性更 难实 现 。 综Ｅ 所述， 在满足设计对转换至主塔荷载吨位的
１０ １ １０ ５）
（ 阳市市政建设工 程公司 ， 阳 １０ ２ ） （ 沈 沈 １０４ 沈阳市市 政工程设计研究院 ， 沈阳
摘
要
介绍通化西昌斜拉桥单索面牵索挂篮设计原理、 构造特点。 主梁施工 单索面牵索挂篮 主梁 为单箱五室三 向预应力混凝土结构 ， 梁顶
关键词 斜拉桥
ｌ 概 况
维普资讯
第 ７期
杜利君等 ： 通化西昌斜拉桥单索面牵索挂篮总体设计
置于 滑道 上 。
・ ｌ ８・
要求前提下， 本挂篮设计时不片面追求将挂篮的自重 与节段重量比过分降低， 在兼顾力学性、 工艺性、 经济
性的总体思路下， 密切结合本桥主梁的结构特点及现
：
行框 、 后走行框组成。 （） ６ 平衡锚固 系统 ： 由锚 固部件、 固筋、 承 锚 支
梁等组成 ， 以使挂篮在灌注混凝土或空载走行时 ， 具
有必要的稳定性。 （） ７ 模板系统 ： 包括内、 外模 ， 外模为钢模 ， 内模 为面板钢管脚手拼装式结构。 ３ 挂篮结构计算分析 － 本挂篮施工计算分析包括 以下几部分 ： ①挂篮
本挂篮由梁顶主梁系统 、 牵索系统、 底模平台系 统、 吊挂系统、 走行系统 、 平衡锚 固系统、 模板系统等
七部分组成 ， 如图２所示。
（ 牵索挂 篮立 面＾ ＾ －）
矗 ｕ载走行时的动力系数 １２ ， ．５ 抗
倾 覆稳定 系数 １５ ．。
维普资讯
・
８ ０・
北 方 交 通
通化 西 昌斜拉桥 单索面牵索挂篮 总体设 计
杜利君 许佳平
（ 阳市市政建设工程公 司 ， 阳 １０２ ） （ 沈 沈 １０４ 中铁 大桥局集 团第二工程有 限公 司， 南京 ２０１ ） １０５
王少春
王福春
２ １ 牵索挂篮 设计 构 思 ．
对称施工荷载作用下的抗扭稳定性及横向变形协调
问题 。
牵索挂篮作 为斜拉 桥主梁悬浇施工 的重要工
具， 在国内双索 面斜拉桥 中 已多次使用 ， 其形式 多 样， 工艺较为成熟 ； 但在我国单索面斜拉桥施工中极 少出现， 单索面牵索挂篮施工控制复杂 ， 在具体应用 中还存在许多技术难点需要仔细研究 。 （） １ 对于单 索面斜拉桥 ， 索力居 中作用 于桥轴 线附近 ， 为了确保 主梁横断面线形 ， 维护节段前端牵 索两侧荷载的平衡稳定 ， 避免断面扭曲变形 ， 在充分 利用牵索拉力的同时 ， 要解决挂篮两侧大悬臂在不
在各工况组合下 自身结构计算分析 ； 主体结构的 ② 应力计算 ； ③中间阶段分次调索 目 标索力的确定 ， 分 次调索后梁端索力与梁端索偏角及塔端张拉索力。 ３１ ． 挂篮 自身结构计算 （） １ 挂篮荷载作用及荷载因子
箱梁梁段 自重 ３５， ２ ｔ挂篮 自重 １８（ 内模 ） ４ ｔ含 ， 人群及施工荷载 １ｔ 荷载 ０ Ｏ ｔＩ ， ５， 风 ． ｌ ｌ 混凝土超载 ／ｆ
５％ ） ０ 阶段 目标 索力是保证前外侧 吊杆 受力为 ５， ｔ 其余挂篮前端 荷载 由牵索承担 ； 第三次调索 （ 混凝
土浇注至 １０ 索力为保证挂篮前点通过前内侧 ０ ％） 吊带传递至主塔的竖 向力为 １０ ， ４ ｔ进而推算出塔 、 梁 端索力及索偏角。
２ ２ 挂 篮结 构形 式 ．
体系 ， 桥长 ３０ 跨径布置为 １０ ９ ．５ ３ ． ０ ｍ， ７ ｍ＋ ２ ８ ｍ＋ ７ １ｍ非对称结构斜拉桥 ， ５ 桥面以上塔高为 ８ ．ｍ， ３ ２ 桥 塔每侧布置 ２ 对斜拉索 ， ５ 两侧分别接引桥及互通。
图 １ 西 昌斜拉桥桥式 布置图（ 单位 ｍ）
２ 牵索挂篮概述
（） ２ 牵索系统 ： 由牵索纵梁 、 吊带 、 吊带分 斜 斜 配梁 组成 。 （） ３ 底模平 台系统 ： 由次纵 梁、 主纵梁和前 、 后
场施工条件 ， 尽量采用 自重轻刚度好的常备式结构提
高挂篮的纵横向刚度， 挂篮的走行结构与承重结构尽 横梁组成整体平台。 （） ４ 吊挂系统 ： 内、 前 外侧 吊挂、 牵索临时吊挂 、 可能兼用， 牵索延长段结构构造及传力方式尽量简洁。 该挂篮重 １ ｔ ２， ３ 挂篮自重与施 工荷载之 比为 ｏ３ ， ．８较好 后 吊挂及后走行框组成。 地满足了主梁悬浇舡 的质量、 安全和进度要求； 同时 （） ５ 走行系统 ： 由前后支腿 、 钢轨及轨枕、 前走