鄂黄长江公路大桥牵索式挂篮的设计及应用

《鄂黄长江公路大桥牵索式挂篮的设计及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、鄂黄长江公路大桥牵索式挂篮的设计及应用【摘要】本文着重介绍了鄂黄长江公路大桥予应力砼主梁施工所用牵索式(前支点)挂篮的结构设计，阐述了其结构的新颖性、合理性和可操作性；通过同传统牵索式挂篮的比较突出了其经济价值。【关键词】斜拉桥砼主梁牵索式挂篮1.概述1.1工程项目概况湖北鄂黄长江公路大桥是国道106线在湖北鄂州与黄冈两市之间跨越长江的一座特大型桥梁，全长2670m，桥面宽24.5m（双向四车道）,设计荷载为汽车―超-20级，挂车-120，设计行车速度80Km/h，设计洪水频率300年一遇。其主桥桥跨布置为55＋200＋480＋200＋55m的五跨连续双塔双索面预应力砼边主梁斜拉桥，主

2、跨480m，居同类桥型亚洲第二世界第三。主桥桥跨布置如图1－1所示。图1-1主桥桥跨布置图（单位：cm）1.2预应力砼主梁结构及特点概述该桥主梁采用预应力砼双肋板式截面，标准梁段梁高度2.4m（对应横向宽度24.5m的位置）,在200m边跨辅助墩（主4、7号墩）两侧一定范围内采用变高度的双肋板式截面，55m跨主梁高度由2.6m高变化至4.9m，200m边跨靠近辅助墩一侧一定范围内主梁高度由2.4m变化到4.9m。在变高梁范围内，主梁梁底设置了开口底板，主梁梁顶宽27.7m，桥面板厚32cm，横梁标准间距8.0m，与斜拉索索距相对应，横梁均为预应力砼横梁。主梁横断面结构如图1-2所示。图

3、1-2标准节段主梁横断面图（单位：cm）8.0m标准节段主梁采用牵索式挂篮悬臂对称浇注施工。单侧每节段砼浇注方量为147.4m3，普通钢筋216.3KN，预应力钢绞线44.2KN，预应力粗钢筋14.7KN；每节段的施工重量达到3812.8KN；因此主梁施工具有单段重量大、节段长、横桥向跨度大的特点。2.挂篮设计2.1挂篮设计目的及目标挂篮是砼主梁悬浇施工的施工工具，主梁施工质量的好坏、施工进度的快慢，很大程度上取决于施工挂篮的先进与否。针对鄂黄桥8m节段主梁的特点，通过分析传统的前支点挂篮结构及运行情况，经过精心设计，使得鄂黄桥挂篮轻型化且结构功能多元化，特别考虑了液压系统的使用，使其

4、安全可靠、操作简便等特性在挂篮的结构设计中得到充分的体现，进而提高施工工效，使主梁施工达到“确保质量，缩短工期，提高效益”的目的，从而实现全桥质量目标。2.2挂篮结构设计2.2.1设计依据及设计规范（1）《鄂黄长江公路大桥施工设计图》（中交二院）（2）《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021－89）（3）《铁路桥梁钢结构设计规范》（TB1002.2－99）（4）《钢结构设计规范》（GBJ17－88）（5）《公路桥涵施工技术规范》（TJT041－2000）（6）《钢结构高强度螺栓连接的设计施工及验收规程》（JGJ82-91）2.2.2设计荷载根据鄂黄大桥施工图设计要求，主梁采用的前支点牵索

5、式挂篮最大承载力不小于4000KN，空挂篮自重控制重量为2000KN（包括模板和其它相关的施工荷载）。设计考虑冲击系数1.1，施工机具及人群荷载150Kg/m2。2.2.3挂篮的主要结构特点及功能本挂篮由承重系统，提升锚固及止推系统，定位调整系统，行走系统和模板系统等几部分构成。其整体结构如图2-1及图2-2所示。图2-1挂篮整体结构立面图2.2.3.1承重系统挂篮承重系统直接或间接承受砼主梁施工时的全部荷载，该系统包括两根长度分别为20m的钢箱主纵梁及联系两纵梁的前、中、后三根横梁和加劲桁片。其中主纵梁横断面尺寸为1700mm（宽）×1800mm（高）。主纵梁前端为弧形首，便于牵索（

6、斜拉索）的临时锚固；前、中、后三道横梁均为工字形断面，上、下翼缘板宽为300mm。其中前横梁因用于支承砼主梁横隔梁的重量，高度为1800mm；在前横梁外侧设置加劲桁架，以增加其侧面刚度，同时作为操作施工平台。中、后横梁间用钢管连接形成桁架，以增加工字梁的侧向稳定和挂篮的整体刚度。图2-2挂篮整体结构平面图（单位：mm）2.2.3.2提升锚固及止推系统该系统包括中、后吊杆组，C型挂钩和止推块三部分。其中中吊杆组设置于梁中部与C型挂钩相对应位置，由两根Φ80mm圆钢组成；其在主纵梁上的锚固点位于同C型挂钩对应的内侧壁板上，中轴线与挂钩轴线重合，这样吊杆即不穿过砼主梁的边肋而减小其断面面积，

7、又使主纵梁在该位置形成内外对称的吊点而不至于偏心受力，使主纵梁有良好的侧向稳定性。后吊杆组位于主纵梁尾部，与前吊杆组中心间距为8.0m，同样由两根Φ80mm的圆钢组成，主要起到稳固挂篮尾部的作用。止推块固定设置于主纵梁尾部顶面，其对应于砼主梁斜拉索锚盒位置，这样可利用锚盒结构承受水平推力。止推块作为挂篮前支点牵索水平分力的传力结构，将水平分力传递至已浇砼梁段上，从而起到止推作用。2.2.3.3定位调整系统挂篮纵向定位由行走液压千斤顶行程控制，通