各类结构形式的挂蓝介绍

第1节、各类结构型式的挂蓝介绍（包括：结构形式、各类型自特点、制造、设计的基本内容及优缺点要点）一、挂蓝的承载力学原理挂蓝承受荷载的力学原理是——最基本的杠杆原理。

上桁架是杠杆，底模平台是工作平台和承重平台，挂在杠杆之上。

挂蓝，国外称为吊架，也有的称为移动工作车。

底模平台和杠杆整体称呼为挑篮更为贴切。

首先：回顾一下杠杆原理。

三角桁架的杠杆效应图：二、挂篮的结构组成以三角形桁架（以下简称三角形挂篮）挂篮为例。

按使用功能区分为：上桁架、底模平台、前后悬吊系统、后锚系统、外侧模板、芯模板等六个主要部分组成。

外加安全防护结构。

其中芯模板质量标准要求不高，一般应现场自行制作。

具体细分为：1、上桁架包括：三角桁架、前横（桁）挑梁、后锚梁、中门桁架、中横梁、中支腿、外斜吊架等组成；2、底模平台：前后托梁、纵向分部梁及面板；3、外侧模板：两块钢模板、包括模板桁架及走行滑梁、吊杆等；4、悬吊系统：底模平台的前后钢吊带、吊杆，与箱梁底板吊杆（锚杆）、倒链等；5、后锚系统：走行反吊架、安全锁、导轨及锚固杆，工作（悬浇）锚固装置等；6、芯模板：端模，芯模板及支撑架等；7、安全防护结构：上下爬梯、围栏、防护网、防落棚、防电罩等。

图示说明：画图解释1三、挂篮的结构形式1、挂篮结构形式的变化不管什么样的挂蓝结构，其底模平台均一样，作用一样，结构也没有变化；主要是上桁架——杠杆有变化。

各个施工单位考虑自身材料来源、材料型号、桥梁要求、桁架刚度、施工方便等因素的差异，在上桁架上做了花样，作出了各式各样的变化，由此衍生出各种形式的挂蓝结构。

常见的挂篮形式有菱形挂篮、三角挂篮、桁架挂篮、牵索挂篮等，由万能杆件组拼的挂篮和贝雷桁架组拼的挂篮均属于桁架挂篮。

2、各类挂篮结构形式图片简介（1）、梁板式吊蓝钢板梁挂篮特点：杠杆体系明确，结构简单，杆件少，制作、安装、走行、拆卸方便；缺点：悬挑变形大、结构自重大！（2）、下承式桁架梁挑篮——反挑杠杆（反作用杠杆）特点：桥面作业面大、开阔，腹板处反支点受力集中、需加固，走行反吊结构复杂，C型反扣吊杆制作麻烦，安装、走行、拆卸不方便，；缺点：变形大、结构自重偏大，腹板下桁梁高度受限制！（3）、菱形吊蓝特点：杆件结构简单，制作简单，安装、走行、拆卸方便，；缺点：变形大、结构自重偏大，前挑梁操作空间高、作业安全性差，提升杆超高-侵线界、防雷电差！（4）、连体挂篮——菱形挂篮连体挂篮桥上负重解体-安装施工安全风险大，两次倒换施工麻烦。

遇到了类似工程，建议变更为1号梁段支架浇筑！有很多这样做的。

（5）贝雷桁架挂蓝1贝雷桁梁挂篮2特点：利用贝雷桁架做挑梁，杆件就地取材-节省制造费用，杆件结构简单，安装、拆卸方便；缺点：悬挑变形大、结构自重偏大，挑梁不能和底模平台、外侧模同步前行，走行步骤繁琐，施工周期长！（6）、牵索吊蓝特点：利用斜拉索做悬浇临时拉索，减轻结构重量，C型反扣吊杆制作麻烦，结构复杂，安装、拆卸不方便；缺点：只适用于斜拉桥悬浇，结构自重偏大！（7）、三角形桁架吊蓝北黄桥三角形挂篮后锚采用通长锚梁，锚固杆安全能力大，T构垮塌也没甩掉挂篮！可以见倒塌后图片为证。

特点：杆件结构简单，制作简单，安装、走行、拆卸方便，；缺点：变形小、结构自重轻便，前挑梁操作空间矮（相对桥面）、作业安全性好！（8）、挂蓝防护：防坠物软防护围和跨越结构支架满防护挂蓝安装四、挂篮设计原理1、挂篮结构特点①、受力的基本力学原理：杠杆原理；②、结构特征：悬挑梁结构；③、控制要点：悬挑端下挠度总量控制。

2、结构设计原理挂蓝设计过程：先选型——算荷载——求内力——确定杆件截面型号（EI或EA）——算变形———最后修订！设计理念：以减轻结构重量为目标，以控制下挠度的变形总量为出发点，通过提高结构刚度EI或EA为手段。

各种结构形式的挂蓝，都是在提高刚度EI或EA的基础上衍生出来的！3、应用的力学基础知识：理论力学、材料力学和结构力学。

五、相关施工技术规范对挂篮的设计要求（一）、《公路桥涵施工技术规范》对悬浇挂篮的要求A、“《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011”关于悬臂浇筑挂篮设计要求：16.5 悬臂浇筑16.5.1、用于悬臂浇筑施工的挂篮，其结构除应满足强度、刚度和稳定性要求外，尚应符合下列规定：1 挂篮与悬浇梁段混凝土的质量比不宜大于0.5，且挂篮的总重应控制在设计规定的限重之内。

2 挂篮的最大变形（包括吊带变形的总和）应不大于20mm。

3 挂篮在浇筑混凝土状态和行走时的抗倾覆安全系数、自锚固系统的安全系数、斜拉水平限位系统的安全系数及上水平限位的安全系数均不应小于2.4 挂篮的支承平台应有足够的平面尺寸，应能满足梁段现场施工作业的需要。

5 挂篮模板的制作与安装应准确、牢固、安装误差应符合本规范第5章的规定。

后吊杆和下限位拉杆孔道应严格按设计尺寸准确预留。

6 挂篮制作加工完成后应进行试拼装。

挂篮在现场组拼后，应全面检查其安装质量，并应进行模拟荷载试验，符合挂篮设计要求后方可正式投入使用。

B、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000对悬浇梁的要求15.3 悬臂浇筑15.3.1 挂篮、模板、钢筋及预应力筋1、挂篮的设计要求：挂篮质量与梁段混凝土的质量比值宜控制在0.3~0.5之间，特殊情况下也不应超过0.7.主要设计参数：挂篮总重控制在设计限重之内；允许最大变形（包括吊带变形的总和）：20mm；施工时、行走时的抗倾覆安全系数：2；自锚系统的安全系数：2；斜拉水平限位系统安全系数：2；上水平限位安全系数：2。

2、挂篮加工试拼及加载试验：挂篮所使用的材料必须可靠的，有疑问时应进行材料力学性质试验。

挂篮试拼后，必须进行荷载试验。

3、挂篮支承平台除要有足够的强度外，还应有足够的平面尺寸，以满足梁段的现场作业需要。

4、现浇梁模板的制作与安装必须正确、牢靠、安装误差应符合本规范第9.6.2条的规定。

后吊杆和下限位拉杆孔道应严格按设计尺寸准确预留。

（二）、铁路施工技术规范、技术指南对挂篮的要求A、铁路桥涵施工规范TB10203－20029.5 压应力混凝土连续梁（刚构）9.5.1 施工挂篮除应满足强度、刚度和稳定性外，尚应符合下列规定：1、结构形式和几何尺寸应适应梁段变化，挂篮走行能力及新旧梁段混凝土搭接的需要；2、外侧模板设计应满足翼板底坡度变化的调节，外侧翼板底模宜一端设铰接，另一端设丝杆调节升降；底模板宜设计为整体模板，并应适应梁线变化及加宽的需要。

曲线梁模板面宜做成与梁体曲度一致的曲面模板。

3、内模板宜设计为插板式或抽屉式；4、端头模板制作和安装必须牢固、可靠；5、挂篮安装，梁体混凝土浇筑，模板拆除及挂篮走行每一种工况的整体稳定系数不得小于2.0。

挂篮总重量的变化不应超过设计质量的10％。

6、混凝土当采用蒸汽养护时，蒸汽养护罩和挂篮应同时设计。

9.5.2 挂篮组装后，应全面检查安装质量，按设计荷载作载重试验，测定挂篮各部件的变形量，并消除非弹性变形。

B、客运专线铁路桥梁工程施工技术指南TZ213-20055.2.2 挂篮的设计除应符合强度、刚度及稳定性要求外，尚应满足下列要求：1 悬臂吊架应有向前走行（滑移）设备。

2 施工挂篮行走时其抗倾覆稳定系数不小于2。

3 挂篮总重量的变化，不应超过设计重量的10％。

4 浇筑悬臂梁段时，可将后端临时锚固在已浇筑的梁段上。

5 支承平台后端横梁，可锚固于已浇筑梁段底板上。

6 挂篮吊架在浇筑梁段中所产生变形的调整，可采用调整前吊杆高度办法，也可采用预压配重调整办法。

C、TZ324——2010施工技术指南对挂篮的重点要求3.3.1 悬臂浇筑挂篮设计应符合下列规定：1、挂篮结构必须经过设计计算，具有足够的强度、刚度和稳定性。

2、挂篮模板的结构形式、几何尺寸，应能适应梁段长度及高度、腹（隔）板厚度变化和与已浇筑梁段紧密搭接要求。

3、挂篮应设有纵向走行设备和抗倾覆设施。

挂篮安装、走行及浇筑梁段混凝土等各种工况的抗倾覆稳定安全系数不得小于2.。

挂篮锚固系统、限位系统等结构安全系数均不得小于2.。

4、挂篮重量必须符合设计要求。

当设计无要求时，挂篮重量与梁段混凝土重之比值宜为0.3~0.5。

5、挂篮应设有调控吊杆高低设备和调整模板前端高程设备。

6、梁体混凝土采用蒸汽养护时，蒸汽养护设备应与挂篮同时设计，并计入挂篮重量。

3.3.2 挂篮应根据实际可能发生的荷载及其最不利组合进行设计，应考虑的主要荷载如下：1、最大浇筑节段梁段重量；2、挂篮自重；3、最大节段模板重量；4、施工机具重量及振捣器振动力；5、施工人群荷载；6、平衡重重量；7、冬期施工防寒设施重量。

六、挂篮结构的优劣比较现行桥梁施工挂篮结构形式很多，有型钢桁架挂篮、菱形挂篮、三角形挂篮、上导梁挂篮、下导梁挂篮、牵索挂篮（用于斜拉桥）等结构形式。

总体比较而言，我认为三角形桁架挂篮较为优秀。

理由如下：（一）、三角桁架挂篮的优点1、上桁架可以充分发挥拉杆能力，结构可以最轻巧、自重最轻；2、安装、拆卸、走行等操作方法、步骤简单方便；3、前悬吊挑梁操作平台较低，安全性好；4、降低了前吊杆长度，挂篮的沉降量可以最小；5、悬吊杆（带）上方不超限，遇高压线障碍少。

（二）、从安全父母考虑，对设计的改进意见1、后锚和走行反吊装置应分开设置；2、吊杆、吊带、锚杆根数从均衡受力角度出发，宜少不宜多；3、上桁斜拉杆采用钢带会减少结构用钢量；4、前悬吊杆应以钢带为主承力杆，辅助精轧螺纹或者其它粗螺旋；5、内模板及滑梁可现场自行制作；（三）、现行施工技术规范不足条款，应补充：1、桥面上施工通道净空高度不应小于1.6m；2、在工作状态下，底模板的前后托梁和主桁架前悬吊横梁的最大下弯挠度、底模板的纵向分布梁最大下弯挠度不应大于15mm。

3、群锚杆或者群锚带应考虑不均衡降载系数，提议按70％折减。

4、前悬吊系统为群吊带（杆）时，应考虑不均衡降载系数，提议按70％折减。