菱形挂篮设计及施工

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1、中铁七局桥梁工程施工技术交流会菱形挂篮设计与施工周远杰(中铁七局武汉工程有限公司）摘要：菱形挂篮主要受力构件为二力杆，具有结构轻巧、受力明确、拆锚方便的特点。主梁采用H型钢，双向回转半径较大，增加了杆件的稳定性。本文对天兴洲大桥北岸引桥滠口左线引桥1号桥的菱形挂篮设计和施工进行了介绍。关键词：悬臂浇筑、菱形挂篮、设计、施工7中铁七局桥梁工程施工技术交流会1工程概况滠口左线引桥1号桥全长1237.64m,共计37墩1台，中心里程为WDK1176+447.68。全桥大部分在滠水河泛洪区内。主跨为32m+48m+32m（7号

2、～10号墩）等高度预应力混凝土连续弯梁跨越滠水河。连续弯梁为单线悬臂浇筑连续梁，位于R=800m的圆曲线及缓和曲线上，线路坡降为+5.2‰。2挂篮设计挂篮设计依据施工图纸按以下要求设计，设计原则：自重轻、结构简单、受力明确、坚固稳定、变形小、前移和装拆方便、具有较强的可重复利用性。2.1挂篮选型挂篮是悬臂施工中的主要设备，按结构形式可分为桁架式（包括平弦无平衡重式、菱形、三角形、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4种。2.1.1设计要求⑴箱梁结构参数：等高度单箱单室箱梁，截面梁高3.3m

3、，全桥箱梁顶板厚0.25m，箱宽4.2m，桥面板宽7.4m，腹板厚跨中部分为0.35m，支点附近为0.60m，底板厚从跨中部分至支点由0.25m变至0.6m；全梁共设5道横隔板，全梁共分35个梁段，中支点0#梁段长6.0m，一般梁段长3m，合拢段长2m，边跨直线段长7.5m，全梁采用双向预应力体系。⑵挂篮最大重量不得大于33t；⑶悬臂浇筑混凝土最大重量57.72t；2.1.2类型选定根据混凝土悬臂施工工艺要求及设计图纸对挂篮要求，综合比较各种形式挂篮特点、重量、采用钢材类型、施工工艺等，经过研究决定采用菱形挂篮，菱形挂

4、篮结构简洁、受力明确、拆装锚固方便，为施工提供了宽阔的作业空间。7中铁七局桥梁工程施工技术交流会2.2挂篮结构材料挂篮菱形组合梁采用300×300H型钢，内导梁、底纵梁、横梁均采用I36a工字钢，吊带采用Φ32精轧螺纹钢，滑道采用250×250H型钢。2.3挂篮结构检算荷载传递路径见图1。检算内容包括：⑴菱形组合梁。按最大重量节段荷载对组合梁各杆件进行强度、刚度及稳定性检算；⑵上下横梁、吊杆、导梁、滑道、压紧器、前支腿、后锚、底纵梁进行强度和刚度检算；⑶各连接螺栓、连接板、焊缝进行强度检算；图1荷载传递路径2.4挂篮技

5、术参数⑴挂篮及模板自重19t，挂篮与最大梁段重量比0.33；⑵设计荷载100t，恒载安全系数取1.2，活载安全系数取1.4；⑶走行方式：无平衡重走行方式。⑷走行时抗倾覆系数大于2.0，静止时抗倾覆系数大于3.0⑸挂篮的弹性变形值为10mm，非弹性变形值为2mm。3挂篮结构形式挂篮主要由承重系统、底模系统、模板系统（内、外）、走行系统、后锚固系统组成。图2、图3分别为挂篮的侧面和正面图。图2挂篮侧面图7中铁七局桥梁工程施工技术交流会图3挂篮正面图图3挂篮正面图3.1承重系统每套挂篮由10片H型钢组合梁组成，菱形组合梁由4

6、根H型钢主梁和1根H型钢立柱组成，同时顶面设水平联系杆，提高整体刚度。底纵梁梁下设滑道，滑道固定在已浇筑混凝土梁上。前横梁：采用2根I36a工字钢栓接于主梁前端上翼缘，竖向配置4根承重吊杆。后横梁：采用2根I36a工字钢，竖向配置2根承重吊杆，2根后锚吊杆。立柱：上端设有横向联连接杆，保证主梁横向稳定。3.2底模系统底模长4.5m在混凝土悬臂施工中承担钢筋混凝土重量及施工机具重量，并兼作施工操作平台。底模采用大块钢模板，模板平铺于底板纵梁上，纵梁在底板下采用11根I36a工字钢。底板纵梁与前下横梁、后下横梁采用栓接，前

7、下、后下横梁均采用2根I36a工字钢。3.3模板系统（内、外）外模用槽钢及角钢做骨架，其外围为大块钢模，钢模面板用6mm热轧板，骨架与模板连接均采用焊接，侧模与底模用螺栓连接，悬臂部分用钢管斜撑在外模槽钢上，侧面与底模同菱形挂篮一起移动，内模采用槽钢和角钢做骨架，钢木组合模板，采用内导梁移动。3.4走行系统分为菱形组合梁走行系统，侧模走行系统及内模走行系统三部分。菱形组合梁走行系统：在每片梁前端设滑动点2个，后部设平衡导向滑轮，箱梁顶面上设2个滑道，向前滑移。侧模走行：外模走行，在侧模上安装调节杆，当松开后锚栓7中铁七

8、局桥梁工程施工技术交流会、底模连接螺栓及支撑拆模时，在模板自重和调节杆共同作用下，侧模、底模向下脱落在主梁上，主梁、侧模、底模、内模滑梁同时前进。内模走行：放松内模后，内模板即落在内导梁上，与主梁、侧模、内模同时前进。3.5后锚系统后锚栓采用Φ25精轧螺纹粗钢筋。作用是将挂篮承受的荷载传至箱梁上，并防止挂篮倾覆。主梁移动的倾覆稳定