三角形挂篮计算书

三角形挂篮计算书

1.三角形挂篮结构形式，主要性能参数及特点

1.1.挂篮总体结构

挂篮由三角形主桁架、底模平台、模板系统、悬吊系统、锚固系统及走行系统六大部分组成。

图1挂篮总体结构

主桁架：主桁架是挂篮的主要受力结构。由2榀三角主桁架、横向联结系组成。2榀主桁架中心间距为6.22米，每榀桁架前后节点间距分别为4.85m、4.1m，总长9.67m，主桁架杆件采用槽钢焊接的格构式，节点采用承压型高强螺栓联结。横向联结系设于两榀主桁架的竖杆上，其作用是保证主桁架的横向稳定,并在走行状态悬吊底模平台后横梁。

图2 主桁架

底模平台：底模平台直接承受梁段混凝土重量，并为立模，钢筋绑扎，混凝土浇筑等工序提供操作场地。其由底模板、纵梁和前后横梁组成。底模板采用大块钢模板；其中纵梁采用双[32槽钢和单I32工字钢，横梁采用双[36b槽钢，前后横梁中心距为5.1m，纵梁与横梁螺栓联接。

图3 底模平台

模板系统:外侧模的模板采用大块钢模板拼组，内模采用组合钢模板拼组。外模板长度为4.3m。内模板为抽屉式结构,可采用手拉葫芦从前一梁段沿内模走行梁整体滑移就位。

图4 外侧模

图5 内模

悬吊系统：悬吊系统用于悬吊底模平台、外模和内模。并将底模平台、外模、内模的自重、梁段混凝土重量及其它施工荷载传递到主构架和已成梁段上。悬吊系统包括底模平台前后吊杆、外模走行梁前后吊杆、内模走行梁前后吊杆、垫梁、扁担梁及螺旋千斤顶。底模前后横梁各设4个吊点，采用双Φ25精轧螺纹钢筋。底模平台前端悬吊在挂篮前上横梁上，前上横梁上设有由垫梁、扁担梁和螺旋千斤顶组成的调节装置，可任意调整底模标高。底模平台后端悬吊在已成梁段的底板上和翼缘板上。外模走行梁和内模走行梁的前后吊杆均采用单根Φ25精轧螺纹钢筋。其中外模走行梁前吊点与走行梁销接，以避免吊杆产生弯曲次应力。

锚固系统：锚固系统设在2榀主桁架的后节点上，共2组，每组锚固系统包括2根后锚扁担梁、2根后锚横梁、6根后锚杆。其作用是平衡浇筑混凝土时产生的倾覆力矩，确保挂篮施工安全。

锚固系统的传力途径为主桁架后节点→后锚横梁→后锚上扁担梁→后锚杆→箱梁顶板、翼板。

图6 主桁架后锚

走行系统: 走行系统包括垫枕、轨道、前支座、后支座、内外走行梁、滚轮架、牵引设备。挂篮走行时前支座在轨道顶面滑行，联结于主构架后节点的后支座反扣在轨道翼缘下并沿翼缘行走。挂篮走行由2台YCL60型千斤顶牵引主桁架并带动底模平台和外侧模一同前移就位。走行过程中的抗倾覆力传力途径为主桁架后节点→后支座→轨道→垫枕→竖向预应力钢筋。

内模在钢筋绑扎完成后采用手拉葫芦沿内模走行梁滑移就位。

图7 走行牵引装置

1.2.主要特点

三角形主桁架结构简单，受力明确，重量轻、刚度大。

三角形挂篮重心低，挂篮的拼装、使用、拆除安全、方便。

操作方便、安全，施工人员站在梁顶即可完成各项操作。

挂篮设计采用大型结构软件进行整体三维空间分析，使用安全可靠。

挂篮的外模板采用大块钢模板，可保证箱梁混凝土外观质量。

可变宽轻型门式内模框架，最大限度的保证箱内操作空间。

底模平台高度小，可用于施工期间需控制桥下通航、通车净空的悬灌梁桥的施工。

采用无平衡重液压千斤顶牵引方式，走形平稳、安全。

1.3.主要技术性能及参数：

适应最大梁段重：1320KN

适用施工节段长：3.5－4.0m

适用梁体宽度（底/顶）：6.7—12.6m

适用梁高：3.05—4.35m

挂篮自重：500KN

走行方式：液压千斤顶或手拉葫芦牵引

工作状态倾覆稳定系数：4.1

走行状态倾覆稳定系数：2.9

主构架前节点最大弹性变形：16mm

2.挂篮设计

2.1.设计规范

《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）

《高速铁路桥涵工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）

《铁路混凝土梁支架法现浇施工技术规程》（TB 10110-2011）

《铁路预应力混凝土连续梁(刚构)悬臂浇筑施工技术指南》（TZ324-2010）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）

《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

《钢结构高强度螺栓连接技术规程》(JGJ82-2001)

《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）

《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64-2015）

2.2.材料

钢材：

Q235B：用于除销轴、吊带（杆）以外的其它构件。

40Cr号钢：用于销轴

40Si2MnV(高强精轧螺纹钢筋)：用于吊杆及锚杆。

连接材料：

10.9S级钢结构用高强螺栓联结副

E43XX 焊条

Er49-1 CO2气体保护焊丝

2.3.计算荷载

2.4.1.混凝土容重: 26KN/m3

2.4.2.混凝土超载系数: 1.05

2.4.

3.钢材容重: 78.5KN/m3

2.4.4.施工人员、材料、机具荷载: 1.0KN/m2,按梁段顶面积计算。

2.4.5.风荷载： 50年一遇基本风压为0.6KN/m2

2.4.6.混凝土灌注状态动力系数取1.1

2.4.7.挂篮走行状态动力系数取1.2

2.4.主要技术指标

梁段长度：4.0m

梁段重量：1400KN

主构架前节点最大下挠值：<20mm

前上横梁、走行梁、底模平台横梁和纵梁刚度：支撑计算跨径的1/400 底模板、外模刚度：支撑计算跨径的1/400

内模刚度：支撑计算跨径的1/400

工作状态抗倾覆系数：>2.0

走行状态抗倾覆系数：>2.0

材料允许应力

表1.钢材允许应力

表2.焊缝允许应力