菱形挂篮的设计制作应用

菱形挂篮的设计制作应

用

SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

菱形挂篮的设计、制作、应用

1工程概况

桥型布置

巴阳2号特大桥起讫里程为K182+600～K183+177，全长577m，采用双向分离式，左右线桥净距~18.0m。左线桥平面部分位于直线、部分位于R=3000m的圆曲线上，桥面纵坡部分为R=9700m的凸曲线、部分为+%和%双向坡，桥面横坡为单向2%；右线桥平面部分位于直线、部分位于R=4200m的圆曲线上，桥面纵坡部分为R=10000m的凸曲线、部分为+%和%双向坡，桥面横坡为单向2%。本桥主跨为100+180+100m的预应力混凝土混凝土连续刚构，左右线引桥均为4×30(云阳岸)，2×30m(万州岸)预应力混凝土连续T梁。

箱梁结构

巴阳2号特大桥主桥采用单箱单室变高度截面，为三向预应力结构。箱梁顶板高12.1m，底板宽7m，外翼板悬臂长2.55m。箱梁0号段长15m(包括墩两侧各外伸

2.25m)，每个“T”构纵桥向分为20个对称梁段，梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为5×

3.5m＋8×4m＋7×

4.5m，累计悬臂总长81.0m。1号~20号梁段采用挂篮悬臂浇注施工，悬臂浇注梁段最大控制重量(未考虑施工荷载)，挂篮设计自重1000KN。全桥共有6个合拢段(两幅桥)，分别是4个边跨合拢段和2个中跨合拢段，合拢段长度均为3m，边跨现浇段长8.36m。

箱梁根部断面梁高10.5m，跨中及边跨支架现浇段梁高3m(箱梁高均以腹板外侧为准)，从中跨跨中至箱梁根部，箱高以半立方抛物线变化。从1号梁段至6号梁段腹板厚70cm，从6号梁段至13号梁段腹板厚60cm，从13号梁段至21号梁段腹板厚

50cm，边跨21梁段号至23号梁段腹板厚60cm，腹板变厚处设50cm渐变段过渡。每号梁段的腹板上设有抗剪齿口。箱梁底板厚除0号梁段为150cm外，其余梁段底板从箱梁根部截面的120cm厚渐变至跨中及边跨合拢段截面的36cm厚。

预应力束布置

每个T构悬臂浇筑段设预应力钢束80束，其中肋板束40束，顶板束40束，此外还有预备束4束。箱梁悬浇完成后，未利用的顶板预备束孔应灌浆填塞。中跨连续底

板束36束，顶板束2束；每边跨连续底板束16束，顶板束4束。钢束均采用OVM15系列锚具或其它合格产品，用配套系列千斤顶对称张拉。箱梁腹板上设有竖向预应力筋，采用精扎螺纹粗钢筋，箱梁顶板上设有横向预应力束。 2 挂篮的现状分析与选型研究 挂篮分类

挂篮是大跨径箱梁悬臂浇筑法施工的主要设备,在施工中受深水、高墩、峡谷及气候等影响小，可以充分利用有限的空间，多次重复使用，容易掌握施工工艺和保证施工质量，在施工中对节段的施工误差可以不断地进行调整，从而保证悬浇施工的精度。挂篮按构造形式可分为桁架式(包括平弦无平衡重式,菱形,弓弦式等)、斜拉式(包括三角斜拉式和预应力斜拉式)、型钢式及混合式四种；挂篮按抗倾覆方式可分为压重式、锚固式和半压重半锚固式三种；挂篮按走行方法可分为一次走行到位和两次走行到位两种；而按其移动方式可分为滚动式、滑动式和组合式三种。

几种流行的挂篮结构的主要特点 2.1.1平行桁架式挂篮

平行桁架式挂篮的上部结构一般为一等高桁梁，其受力特点是：底模平台及侧模支架所承荷重均由前后吊杆垂直传至桁架节点和箱梁底板上，故又称吊篮式结构，桁架在梁顶用压重或锚固或二者兼之来解决倾覆稳定问题,桁架本身为受弯结构。见图4－1。

图4－1平行桁架式挂篮 图4－2平弦无平衡重挂篮

2.1.2平弦无平衡重挂篮

前后上横桁

底篮主桁架平衡重

底模平台

平弦无平衡重挂篮是在平行桁架式挂篮的基础上，取消压重，在主桁架上部增设前后上横桁，根据需要沿主桁纵向滑移，并在主桁横移时吊底模平台及侧模架。由于挂篮上部荷载作用在主桁架上的力臂减小，大大减小了倾覆力矩，故不需要平衡压重，其主桁后端则通过梁体竖向预应力筋锚固于主梁顶板上。见图4－2。

2.1.3菱形挂篮

菱形挂篮可认为是在平行桁架式挂篮的基础上简化而来的，其上部结构为菱形，前部伸出两伸臂小梁，作为挂篮底模平台和侧模前移的滑道，其菱形结构后端锚固于箱梁顶板上，无平衡压重，而且结构简单，故大大减轻自身静荷载。见图4－3。

前上横梁

菱形构架

锚固装置

前吊带

轨道

张拉平台

滑梁

后吊带

底模

图4－3菱形挂篮

2.1.4滑动斜拉式挂篮

滑动斜拉式挂篮在力学体系方面有较大突破，其上部采用斜拉体系代替梁式或桁架式结构的受力，而由此引起的水平分力，通过上下限位装置(或称水平制动装置)固定，主梁的纵向倾覆稳定由后端锚固压力维持。其底模平台后端仍吊挂锚固于箱梁底板之上，见图4－4。

图4－4滑动斜拉式挂篮

挂篮的选择

对现有挂篮的施工特点、操作工艺、用料情况等进行了分析和研究，结合巴阳1号、2号桥的具体情况进行了比选，参考了国内近年来使用的挂篮，最后决定采用菱形桁架式挂篮，菱形挂篮主

要有以下优点：

菱形挂篮主桁架杆减少，传力简洁，受力明确，锚杆及吊杆采用精轧螺纹钢制作，成本低，加工简单，安装方便，易于操作。

菱形挂篮主桁具有一定的通用性，能够适合于本桥浇筑段长度有变化的特点。 菱形挂篮支腿高，通行方便，施工作业空间大。 主桁斜拉杆截面有增大的空间，能提高挂篮的整体刚度。

主桁梁加载试验用千斤顶即可进行，方法简单，省时省工，又能降低试验费用。 3挂篮的设计 设计原则

⑴满足钢结构强度、变形要求； ⑵具有可操作性，材料节省；

⑶荷载考虑要偏大，构件设计尺寸要足够，从而确保整个挂篮系统偏于安全。

底模纵梁

后锚杆

顶紧丝杆限位器千斤顶

扁担梁后托梁前托梁

活动槽钢斜拉带外侧模滑梁

滑梁

上横梁

三角

大上横梁千斤顶

元宝梁压紧器

限位板