菱形挂篮的设计、制作、应用.doc

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1、2008年度总公司科技进步奖菱形挂篮的设计、制作、应用菱形挂篮的设计、制作、应用1工程概况1.1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0.5~18.0m。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+0.5%和-2.45%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+0.5%和-2.35%双向坡,桥面横坡为单向2%。本桥主跨为100+180+

2、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。1.2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2332.5KN(未考虑施工荷载),挂篮设计自重1000KN。全桥共有

3、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36c

4、m厚。1.3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2.1挂篮分类31中铁十三局集团有限公司2008年度总公司科技进步奖菱形挂篮的设计、制作、应用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、

5、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

6、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

7、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。31中铁十三局集团有限公司2008年度总公司科技进步奖菱形挂篮的设计、制作、应用图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

8、挂篮2.2挂篮的选择31中铁十三局集团有限公司2008年度总公司科

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