增江大桥悬臂施工挂篮设计及施工控制

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1、增江大桥悬臂施工挂篮设计及施工控制[提要]在施工方便性、经济性和安全性较等方面比较了几种挂篮，结合增江大桥实际情况，选择三角挂篮结构形式，并介绍了其详细构造。建立挂篮计算模型,计算分析施工过程和走行过程中挂篮的受力和变形情况。进一步对三角挂篮施工过程中质量控制进行总结分析。[关键词]悬臂施工；连续梁；三角挂篮1.工程概况增城至从化高速公路增江大桥位于增城市正果镇及小楼镇，横跨增江，大桥全长799.29m，其中主桥跨径组合为68+2x110+75+55，五跨共418m，桥面横坡单向3.0%，位于R=1500m圆曲线上（桥跨

2、布置图见图1所示）。主桥的预应力混凝土连续箱梁采用挂篮悬臂浇筑法施工。箱梁梁高和底板厚度均按1.8次抛物线设计，采用单箱单室预应力混凝土，110m跨梁高从跨中3.0m变化至根部的6.5m，箱梁两侧悬臂为2×3.625m，悬臂板根部厚度为80cm，底板宽9.0m，顶板宽16.25m；110m跨箱梁底板厚度从28cm变化至根部90cm。1#、2#、3#墩悬臂两端对称各14个节段，4#墩悬臂增城方向4个节段，从化方向5个节段，1#、2#、3#、4#墩的0～1#块均采用支架现浇，从2#块开始挂篮施工。2.挂篮形式的选取挂篮的设计

3、主要根据施工图纸、施工及变形要求、施工荷载、施工条件及安装位置等进行综合考虑。增江大桥在比较了无弦无平衡重挂篮、菱形挂篮、弓弦式挂篮、斜拉式挂篮等结构形式后,选取了三角挂篮形式。该挂篮主要有以下优点:篮重心位置低,挂篮走行时的稳定性较好；重量较轻，易于搬运和拆装；结构简单、杆系少、受力明确；利用主桁架的前后支座，使挂篮在预制好的梁上行走，无需平衡重，操作方便，移动灵活、平稳；外模、底模随挂篮一次移动到位，缩短了挂篮的移动时间。3.三角挂篮的构造增江大桥三角挂篮的主体结构为三角形桁架，每台挂篮有两片主桁架，主桁架除销子为4

4、0Cr钢外，其余均由普通型钢及钢板组焊而成。挂篮由三角形桁架系统、提吊系统、模板系统、走行及锚固系统、张拉操作平台等部分组成，除内模为钢木组合结构外，其余均为钢结构（三角挂篮结构如图2所示）。3.1三角形桁架三角形桁架是挂篮的主要承重结构，由两片主桁架、横联、顶横梁组成，桁架的间距和腹板的外侧竖向预应力钢筋位置相对应，各杆件间通过高强螺栓联结。挂篮的前吊点（底模架的八个吊杆，外侧模的两个吊杆）均设置在顶横梁上，吊杆全部采用Φ32mm的精轧螺纹钢。3.2提吊系统前吊杆的作用是将底模架、梁体混凝土、施工荷载的重量传至主桁架上

5、，每组吊杆采用2个千斤顶通过放置在顶横梁上的扁担梁调节底模标高。后吊杆的作用是将底模架荷载的一部分传至己成型的箱梁底板上，底板上端放置2个千斤顶通过扁担梁调整底模标高。3.3模板系统模板由底模、外侧模、内模、外端模等几部分组成，侧模板采用5㎜厚的钢板，底模采用6㎜厚的钢板，内模由内模架及吊架组成，外端模采用木板做面板，背面用型钢做肋加强。浇注混凝土时，模板由内外吊梁支撑，而内外吊梁的锚固，则通过吊带一端锚固于混凝土箱梁的顶板，一端锚固于挂篮前顶横梁。内外模板侧模间由对拉螺杆承受浇注混凝土时的侧向压力。挂篮移动时，外模由外

6、模吊梁支托,随同挂篮前移,内模及吊梁同时被拉出。3.4走行及锚固系统挂篮纵梁下面的桥面用砂浆找平，使两道纵梁处于同一水平面。将备用支座安放到距已浇筑节段前端30cm处并锚固，在支座底面垫适合的钢板，使四个支座处于同一水平面。挂篮行走时，在后锚点上，用特制小轮反挂于行走轨道的上翼缘板，用液压千斤顶驱动挂篮前移。行走轨道的固定,是通过箱梁竖向预应力筋(或预埋精轧螺纹钢)安装反压梁进行固定。挂篮行走到位后，将后支座钢板抽出，支座移作备用。3.5张拉操作平台挂篮的最前端悬吊的张拉操作平台，采用型钢及钢筋焊接拼装而成。用4个倒链悬

7、吊在主桁架上，通过倒链的升降，以适应梁段高度变化及张拉需要。1.挂篮加工和制作挂篮主要单元部件由工厂加工运送到现场，部分特殊构件由现场制作，所有构件运送到现场后开始安装，在0#、1#段施工完成后，主墩上一组2个挂篮一起拼装。由于挂篮大部分构件是组拼焊接而成，在构造设计上和焊接工艺上应采取适当的措施，超过要求的变形采用机械、人工或结合火焰局部加热进行校正。焊接完成后需对焊缝进行探伤检测，合格后方可使用。由于混凝土面较为粗糙且有3%的横坡，应用砂浆对各轨道处进行找平处理。滑轨采用[28a型钢，型钢表面焊有3mm不锈钢板。每副

8、挂篮用4根2[28a滑轨，并用箱梁段竖向精轧螺纹钢锚固。挂篮拼装程序：轨道处混凝土桥面砂浆抹平®铺设锚定滑轨及锚轨®安放滑动横梁及支座®主桁架®上平风构®中横梁®后横梁®后锚系®前上横梁®前吊杆®前下横梁®后锚杆®后下横梁®底模系®侧模。2.挂篮设计验算5.1荷载参数及组合荷载组合时需考虑混凝土浇筑时胀模等系数的超载