菱形挂篮悬臂施工技术
王占东
（中铁十六局集团第四工程有限公司北京市101400）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。本文结合六沾复线天生桥双线特大桥介绍了菱形挂篮的构造、设计、拼装和悬臂施工工艺。
关键词：悬臂浇筑、菱形挂篮、设计、施工
1概述
天生桥双线特大桥是六沾铁路复线跨度最大、墩身最高的特大桥，是全线的重难点工程，最高墩为73m（4#墩），上部构造为(68+2×128+72m) 4孔预应力混凝土连续刚构，梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁，梁体全长397.6m，混凝土悬灌最大节段重量为2048kN，梁体采用自行设计制造的6套挂篮分段对称浇筑，悬浇段最大长度4m，连续梁结构见图1。
图1 天生桥双线特大桥连续梁结构示意图
2 挂篮设计
2.1设计思路
为保证质量，加快施工进度，挂篮的合理设计是连续箱梁施工的重要环节。天生桥双线特大桥主桥菱形挂篮设计主要从以下几个方面考虑：
（1）根据箱梁设计的特点及预应力体系的布置，挂篮主构件为菱形架，挂篮前端及中
部工作面开阔，便于挂篮轨道、腹板和底板钢筋、竖向预应力钢筋的安装，加快施工速度；挂篮设计结构简单，受力明确，行走方便。
（2）挂篮设计要充分考虑挂篮所用材料与前后工序所有材料的周转，以降低工程成本。
（3）挂篮在设计时应考虑加工简单，操作方便，为此本桥挂篮菱形架杆件间连接采用节点板焊接联结。主要材料采用Q235型钢及钢板，加工制作简单、成本低。
（4）利用箱梁竖向预应力筋锚固轨道及挂篮，取消了后平衡重，挂篮自重轻走行装置构造简单，外侧模、底模可一次就位，内模也能整体抽拉到位
2.2设计参数
（１）、取最重段1#段重量（2048 KN）。
（２）、施工人员机具荷载取：P1=2.5KPa。
（３）、倾倒混凝土产生的冲击荷载：P2=2.0KPa。
（４）、振捣混凝土产生的荷载：P3=2.0 KPa。
（５）、钢筋混凝土容重取P=26.25KN/m3。
（６）、钢材弹性模量取2.1×105MPa(A3钢)。
（７）、杆件承担混凝土重的弹性挠度取构件跨度的1/400，
即
400
1
=
??
?
??
?
l
f
。
（８）、杆件承担挂篮自重的弹性挠度取构件跨度的1/250，
即
250
1
=
??
?
??
?
l
f
。
（９）、应力取值：
A3钢：[][][]MPa
MPa
MPa85
145
140＝
，
＝
，
＝
弯
轴
τ
σ
σ
45＃钢：[][][]MPa
MPa
MPa125
220
210＝
，
＝
，
＝
弯
轴
τ
σ
σ
Ⅳ级精轧螺纹钢筋：[Ry]=550MPa
2.3 挂篮结构检算
荷载传递路径见图2。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2 荷载传递路径
挂篮为一个空间稳定结构,主桁架可以简化为平面静定结构(如图3所示),是一平面三角形杆系结构。挂篮横梁按多跨连续钢梁检算,经检算,挂篮各系统的强度、刚度和稳定性均符合《桥规》等有关规范要求。
图3 菱形主桁架计算简图（单位：cm ）
3菱形挂篮构造
菱形挂篮自重45t ，挂篮总重与最大梁段混凝土重量比为0.22，由主桁系、悬吊走行系统和模板系统（含底模平台）三部分组成。挂篮结构如图4所示：
前支腿前下横梁
底纵梁侧模前上横梁液压千斤顶吊杆0#1# 2# 1# 2# 滑道内导梁后锚后下横梁后上横梁菱形组合梁
图4挂篮结构图
3.1主桁系
主桁系包括菱形桁架、平联、上横梁三个部分；菱形桁架由[40c组合焊接而成，平联采用角钢组合结构，上横梁采用2Ⅰ40c型钢组拼。
3.2吊挂调整系统
吊挂调整系统包括前下横梁、后上横梁、后下横梁及吊带千斤顶等组成。横梁材料为Ⅰ40c,后上横梁固定在已完成梁段箱室混凝土底板顶面上,上横梁与下横梁连接采用Φ32精轧螺纹钢筋吊带,前后下横梁共同承托模板及梁段钢筋混凝土重量,吊带的升降采用千斤顶进行调整,以达到梁段所需标高。
3.3行走系
行走系是挂篮前后位移装置，包括内外滑移粱及走行轨道。
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、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。
3.4模板系
模板系统包括外模、内模和底模（含底模平台）三个部分；外模、底模均采用大块组合钢模，内模为组合钢模；内外模桁架采用型钢组拼；底模平台纵横梁均采用[40c型钢组拼。
4、挂篮预压试验
为了消除挂篮的非弹性变形和实际观察挂篮承载情况，在灌注1#梁段混凝土前对挂篮进行加载试验，并在加载过程中观测弹性和非弹性变形之值作为今后梁段调整立模标高的参考。
4．1试验方法
⑴综合考虑施工安全、现场条件以及工序安排等因素，挂篮使用前在地面进行预压试验。预压试验采用两个挂篮对顶布置，穿心式液压千斤顶张拉的方法进行。试验布置如图5所示：
图5挂篮预压试验布置图
⑵经过计算得知挂篮的试验荷载取508.6KN即可满足要求，此荷载等于吊带主桁架支反力及施工荷载重量的1.2倍。
⑶每套挂篮安装前，都必须对主桁架采取千斤顶对拉预压。以达到消除其非弹性变形和测取其弹性变形值的目的。将主桁架反扣，利用现有的梁体张拉设备（精轧螺纹钢筋和液压千斤顶）对拉，加载力分0、50%、100%、120%等4级进行加载试验,测试前后吊点扰度值，以指导立模标高。
压载时间自压载结束到开始卸载为48小时。
4．2变形观测
⑴挂篮在每级加载或卸载的时候及时进行观测，记录数据。
⑵在加载过程中应注意检查挂篮各个部位，如发现异常现象应立即停止加载，进行处理。
⑶对预压试验得到的测量数据进行统计分析，得出挂篮施工挠度，为悬臂施工提供依据。5挂篮安装
0#块待混凝土达到设计强度，预应力张拉，压浆施工完毕，即在其上进行挂篮拼装，灌注1#梁段混凝土。菱形组合挂篮拼装程序：前后支座→主梁→后锚梁→后锚杆→中横梁→后吊杆→前横梁→前吊杆→底模→外模→内模。
6悬浇施工工艺
6.1普通悬臂段：
挂篮在0#段、1#段拼装完毕,即可进行悬臂段施工,并形成循环作业,每一循环施工过程如图6所示。
施工过程中应注意:前移挂篮时,由于线路有较大纵坡,下坡方向后方用2台10t吊链作锚固,与前移所用倒链一同进行工作,防止因前方重量太大产生溜车。钢筋成型时,因本桥是呈二次抛物线变化,需进行编号,按位置进行准确绑扎。混凝土浇筑过程中,前后两个挂篮同时对等放料,严禁出现两端混凝土数量不一致。张拉预应力钢绞线时,应力应变双控以应变为主,以保证梁体线型。
图6 悬臂节段施工工艺流程图
6.2合龙节段施工
6.2.1合龙段施工要点
①在各T构最后一节梁段浇筑张拉完成后，清除T构上不必要的施工荷载，一直无法清除的可以移至此0号块上，使T构上的施工荷载处于相对平衡。方可进行合龙段施工。
②进行合龙段施工前，对全桥的箱梁顶面标高及轴线进行联测，并连续观测气温变化及梁体相对标高变化和轴线偏移量，观测合龙段在温度影响下的梁体长度变化。连续观测时间不少48h，观测间隔3h。
③采用挂篮作为合龙段支架，并利用N36、N37钢束作为临时锁定索，预先将其张拉到设计值的20%。在一天中最低温度时灌注两边主跨合龙段混凝土，为缩短混凝土及张拉施工的间隙时间，可采取提高混凝土一个等级或使用早强剂。
④混凝土强度达到设计要求后，方可进行第二批钢束的张拉，应严格按照设计要求的张拉顺序双向对称张拉。
⑤混凝土达到设计要求的强度后，解除另一端支座临时固定约束，完成体系转换，然后按设计要求张拉全桥剩余预应力束，当利用永久束时，只需按设计顺序将监时锁定钢束补拉至设计张拉力即可。
⑥临时束的张拉一般宜在0.45~0.50com，以防在合龙过程中预应力束过载振废物面需重新更换新束。
⑦若考虑梁在合龙的收缩、徐变的影响，可采用在合龙锁定前将梁预顶△L值，即可抵消梁体后期收缩，徐变产生的收缩影响。
6.2.2合龙段施工流程
施工流程见图7。
6.2.3合龙梁段施工注意事项
（1）、合龙段施工原则：先边、后中、依次对称进行，采用体外钢支撑。
（2）、合龙段梁施工如立模、绑扎钢筋或安装钢筋骨架，制孔管的安装、灌注混凝土及张拉方法均与前跨梁段施工相同。
图7 合龙段施工工艺流程图
（3）、为使合龙梁段标高符合设计要求，并能与相连梁段顺接，合龙前应对相连两个T
构的中线及各梁段的标高进行测量，调整中线，并视标高情况，通过在适当位置采用压重或千斤顶顶升方法（即调整支座标高），将标高调整到符合设计要求的标高，其措施如下：
①边跨合龙梁段
利用千斤顶调整直线端支座标高；在已成梁段端块上压重，使合龙段的两悬臂之高差，在允许范围之内。
②中跨合龙梁段
按照常规施工，此段为最后合龙梁段，由于张拉、混凝土收缩徐变和温度等因素和影响，该处合龙梁段悬臂合出现较大高差，欲消除此高差，在允许范围内除上述措施外，采用如下措施：
A三T构使用三套挂进行同步施工；
B从1#梁段施工开始，按照消除合龙梁段处两悬臂端高差来调整悬浇块的高程；
C在合龙梁段较少的情况采用反向合龙，正向张拉的方案，边跨和中跨段同时施工，先张拉中跨1/3的合龙束后，边跨合龙束张拉合龙，再进行中跨合龙束补足张拉合龙。
D采用多个大吨位千斤顶同步施工，调整支座标高，使合龙段两端头箱梁标高差符合规范要求。
（4）、合龙段纵向制孔波纹管是中间联通管，与两悬臂伸出波纹管连接可采用0#梁块段波纹管外套接或内套接方式，为防止波纹管上浮无法进行压重，考虑到灌注混凝土后穿束困难，为确保孔道坐标准确，可适当增多定位钢筋或在安装波纹管同时将纵向钢绞线束全部穿好压重，穿束时，钢绞线束前端戴上一个铁尖帽子，以方便穿束，波纹管接头处一定要封严，并严格检查确保孔道质量，严防漏浆。
（5）、悬臂边跨梁合龙前，合龙段两端悬臂受温度的变化影响可能产生纵向伸缩，使合龙段间距变化，从而导致合龙段混凝土凝固过程中受到张拉或压缩的超应力影响而产生裂缝，因此，合龙段要按设计温度进行约束锁定。锁定的办法是：合龙段的钢支撑，临时合龙束和预埋件按设计图纸办理。
（6）、合龙段体外钢支撑安装、焊接应在上述最低气温条件下进行，构件两端的钢板用千斤顶进行预压，从减少构件本身的变形，钢支撑下料按合龙段的实际长度进行，钢支撑的轴线应与箱梁中线平行，两侧与中线等距，以免钢支撑偏心受压。
（7）、钢支撑安装、焊固后，应立即在低温下张拉临时钢绞线束加固锁定，预应力按张拉控制应力0.50com进行控制，张拉顺序先底板后顶板，对称进行。如合龙段未设负弯矩钢束时，为加强抗弯能力，在顶板上层纵向钢筋的位置加设一层（φ12）钢筋，并与接头钢筋焊接。
（8）、合龙段检查合格后，即可灌注混凝土。因气温变化引起箱梁伸缩及混凝土凝固过程中的收缩，可导致合龙段混凝土产生缩裂或压坏，因此合龙段混凝土灌注时间宜选在日温差较小的阴天或选在一天中温度最低的时刻，最好在凌晨前完成或按要求进行，但气温亦不宜低于0℃。合龙段浇注混凝土，应全段面一次完成，且浇注时间亦不得超过4个小时。
（9）、等混凝土达到设计强度的90%，按纵向→竖向的顺序进行张拉。先张拉部分预应力束，再拆除体外支撑钢结构。纵向预应束张拉：先长束、后短束；先底板束，后顶板束。同一断面：先边束，后中束的顺序左右对称进行，在遇到临时合龙束时，按设计要求补足到张拉控制应力。
（10）、正弯矩腹板束是在箱梁顶面槽口锚固，张拉时，千斤顶和油泵置放在箱梁顶面上；负弯矩板束锚固在箱内底板上，须进行箱内张拉，因此，应事先在相应的箱梁顶板上预埋两个钢筋吊环，张拉时，将一根φ50钢管横向串入环内；使千斤顶悬挂在钢管上，以便进行不同位置的张拉。油泵可置在顶板上，油管路和联系电线，可以顶板预留孔内穿至箱内。也可使用带支架的钢管手推车，车上配置倒链，千斤顶油泵，在箱梁内移动，配合箱内不同位置张拉。
6．3体系转换
多跨梁结构是按平衡悬臂法施工，经过临时支座与桥墩固结，先形成静定状态的T型刚构逐渐转换为设计的连续梁结构（超静定）体系。宜采用从边跨向中跨逐跨合龙的方式，以利桥面标高的调整的控制。
体系转换的内容，主要是将临时支座固结解除，将梁落于正式支座上，并按标高调整支座高度和反力，而支座反力的调整应以高程控制为主，反力作为校核。
在施工中，正式支座已按设计要的位置和标高及位移量进行安装和设置，只要箱梁施工中挠度控制好，一般支座标高不作调整，因此体系转换只涉及解除临时支座，并为使合龙段施工中处稳定状态，需要将正式支座临时锁定和释放。
体系转换步骤及方法：
⑴边跨合龙及支座转换
边跨合龙段是利用边跨直线段延长支架上立模灌注混凝土；待混凝土达到设计强度后张拉部分钢纹线束，然后拆除边跨支架和模板。
3#、4#、5#号墩墩身经过临时支座与梁体固结，构成T 型刚构体系。
先将永久支座抄死，后拆除临时支座，即将活动支座临时变成固定支座，抄死后，必须保证在梁体自重的用下，支座能水平移动。
抄死的方法：将活动支座的顶、底板在顺桥向的两侧用钢板临时焊接，形成固结的约束。
⑵调整悬臂端高程
在桥台上设置千斤顶，利用千斤顶的起落，使梁的悬臂端或升或降，使其支座两侧悬臂标高相吻合（或符合纵向要求）。
7结束语
在悬臂施工中,合理设计挂篮,既可减轻挂篮自重,又可以在作业循环中加快进度,并且可以保证混凝土箱梁浇筑质量。在施工中要对每一节段梁体重量及外部荷载分别进行计算,得到每段精确标高,才能在施工中将箱梁线得到控制,使顶面平直、底面圆顺。
参考文献：
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3、《材料力学》，翟振东、石晶主编，中国建筑工业出版社；
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新建连云港至徐州铁路工程东海特大 桥 欧阳光明（2021.03.07） 菱形挂篮施工工艺 编制： 审核： 审批： 中铁北京工程局连徐铁路站前Ⅱ标项目部二分部 2018年6月 菱形挂篮施工工艺 1、挂篮的类型 1.1三角形挂篮 三角式挂篮结构简单，受力明确，承重能力大，重心较低，悬灌时挂篮稳定性和挂篮行走时的稳定性好。三角形结构由于其前面部分空间较小，对工人施工影响较大。（如图示） 三角形挂篮 1.2菱形挂篮 菱形挂篮结构简单，受力明确，结构一般采用型钢组焊成箱型结构。菱形结构由于其结构的特点，前面部分空间较大，对工人施工影响较小，施工方便。但挂篮中心比较高，主桁前横梁离地面较高，存在一定但安全风险。（如图示） 菱形挂篮
挂篮杆件一般采用型钢组焊成箱形结构，主桁梁也可采用钢板组焊，斜杆可以采用钢带或精轧螺纹钢。 2、挂篮施工的特点 施工时挂篮结构应具有足够的强度、刚度和稳定性。自重轻，结构简单，受力明确，易于加工拼装，走行方便。考虑到挂篮的重复利用，挂篮还需要具有通用性强，便于改造等特点。主要材料宜选用标准通用材料，便于计算和重复利用。 3、挂篮的选择 根据梁段细部设计变化情况，选择不同形式挂篮进行浇筑。由于本项目部挂篮采用内部调拨挂篮，无选择条件，所以本标段采用了菱形挂篮。菱形挂篮前面空间大，便于施工。但由于前面悬吊系统都在上横梁上，重心较高，安全风险较大，所以，在施工时尤应注意。 4、挂篮构造 三套挂篮的组成部分基本一致，主要由主桁承重系统、底篮及悬吊系统、后锚及行走系统、模板系统等部分组成。 4.1主桁承重系统 菱形挂篮主桁承重系统由两片主桁、前横梁、中横梁组成。主桁片为菱形，前横梁、中横梁均为型钢结构。 4.2行走及后锚系统 4.2.1行走系统：由行走轨道、行走小车、前支腿和后支腿组成，菱形挂篮采用走棍滚动前移。 4.2.2：由扁担梁、箱梁竖向预应力筋和连接精轧螺纹钢筋组
菱形挂篮设计方案 菱形挂篮设计说明： 富锦松花江公路大桥主桥（76m+3×150m+85m）主桥上部为变截面单箱单室预应力砼连续箱梁结构，箱梁悬浇长度为2.5-5m，底板宽 5.85m，顶板宽11.25m，2#-18#梁段高度变化范围为3.5-8.77m。节段最大重量为168.19t，采用菱形挂蓝施工工艺。 一、菱形挂蓝设计： 在完成的0#块和1#块主梁顶面拼装挂篮，然后逐段进行悬臂浇筑，具体工艺方法如下： 1、菱形挂篮结构介绍 采用自行研究设计制作《菱形挂篮设计图纸》图附后。 （1）主纵桁梁：主纵桁梁上挂篮的悬臂承重结构采用型钢加工制作。（2）行走系统：行走系统包括前后支脚、轨道，行走系统通过前后支脚与轨道滑动前移。 （3）底篮：底篮直接承受悬浇梁段的施工重力，由下横桁梁和吊杆组成，主要横梁采用型钢结构，吊杆采用直径为32mm的精轧螺纹钢制作。（5）锚固系统：锚固系统是由精轧螺纹钢、螺母、分配梁和升降千斤顶等组成。 2、菱形挂篮安装 挂篮分体结构采用大吨位吊车运送到位，现场人工配合吊车进行组拼，挂篮拼装按墩横纵中心线对称组拼，安装后的挂篮底模系统处于松弛状态。 完成墩顶0#、1#块施工后，根据整体布局及吊运状况，将挂篮主纵桁梁、横桁梁及底篮组拼成大件运抵工作墩位。 二、2#段悬浇段菱形挂篮施工 1、、2#段悬浇段菱形挂篮施工顺序 挂篮对称平衡悬浇2#梁段的步骤：拼装挂篮主纵桁梁和底篮模板、布设轨道→安装主纵桁梁和后锚点、前支点→安装主横桁梁→安装前后吊杆和带千斤顶的横梁→主纵桁梁中部加锚并调整主纵桁梁和主横桁梁位置→吊挂两侧底篮→试压→调整底篮高程→安装外侧顶模→调整模板
设定基本环境 打开新文件，以‘外侧模架分析.mgb’为名存档。单位体系设定为‘m’ 和‘KN’。 文件/ 新文件 文件/ 存档(外侧模架分析) 工具 / 单位体系 长度> m ; 力 > KN? 图1 设定单位体系 设定结构类型为 X-Z 平面。 模型 / 结构类型 结构类型> X-Z 平面? 图2 设定结构类型
设定材料以及截面 材料选择钢材GB03（S）（中国标准规格），定义截面。 模型 / 材料和截面特性 / 材料 名称(Q235) 设计类型 > 钢材 规范> GB03(S) ; 数据库> Q235 ? 模型 / 材料和截面特性 / 截面 截面数据 / 数据库/用户 截面号( 1 ) ; 截面形状 > 槽钢; 数据库>GB-YB; 名称>C 80×43×5/8 ? 截面号(2 ) ; 截面形状 > 槽钢; 数据库>GB-YB; 名称>C 50×37×4.5/7 ? 图3 定义材料
图4 定义截面 建立节点和单元 为了生成单元，首先输入节点。 正面, 捕捉节点 (开), 捕捉单元 (开), 自动对齐 模型 / 节点 / 建立节点 坐标 ( x, y, z ) ( 0, 0, 0 ) ? 用扩展单元功能来建立桁架单元。 模型 / 单元/ 扩展单元 全选 扩展类型 > 节点 线单元 单元属性> 单元类型 > 梁单元 材料 > 1:Q235 ; 截面> 1: 50*37*4.5/7 ; Beta 角 ( 0 ) 生成形式> 复制和移动 ; 复制和移动 > 等间距 dx ，dy ，dz ：（0.8,0,0）m ；复制次数：1 选取节点1 ?
调整间距，逐步建立如图5所示几个单元组成的桁架单元 图5 桁架单元的建立1 图6 桁架单元的建立2 窗口选择选取如图6所示弧形区域各单元 模型 / 单元/移动/复制单元 形式>复制 等间距> dx，dy，dz：（0,0,1.2）m；复制次数：4， 复制得到如图7所示桁架单元 窗口选择选取如图8所示椭圆形区域各单元 模型 / 单元/移动/复制单元 形式>复制 等间距> dx，dy，dz：（0,0,1.2）m；复制次数：1， 复制得到如图9所示桁架单元 用扩展单元功能来建立桁架单元。 模型 / 单元/ 扩展单元 扩展类型 > 节点 线单元 单元属性> 单元类型 > 梁单元 材料 > 1:Q235 ; 截面> 1: 80*43*5/8 ; Beta 角( 0 ) 生成形式> 复制和移动 ; 复制和移动 > 等间距得到如图10所示的桁架单元。 模型 / 单元/ 交叉分割单元 容许误差：0.001m，得到如图11所示的桁架单元 模型 / 单元/ 删除单元 窗口选择如图11所示桁架单元 得到如图12所示的桁架单元
桥上部结构施工组织设计挂篮设计计算书 计算： 复核： 项目负责人：
1 概述： 主桥为50+95+50m预应力连续箱梁。箱形主梁横桥向底面水平，顶面1.5%双向横坡，运河西路边跨处在缓和曲线上，为超高变化段，顶面横坡处在1.5%双向坡到2%单坡的变化段上。箱形主梁为变截面单箱多室预应力混凝土箱梁，箱梁底宽26.00米，箱梁中心处梁高为2.1～4.20米，其上缘线形按照道路线形布置；下缘线形按照二次抛物线变化，在跨中标准段处箱梁中心处梁高为2.1米，在P5、P6墩处箱梁中心梁高为4.20米。箱梁顶板厚度全桥等厚为0.22米，底板厚度为变厚度0.22～0.80米。箱梁腹板0.45～0.7米（外侧腹板为0.6～0.7米），由于拱座构造的要求，在P5、P6墩顶拱座处设有实体砼区域。 悬臂板悬臂长度6.0米，厚度为0.2～0.35米，每隔3米设有一道肋板，在肋板范围内设置横向预应力束。 主桥采用先梁后拱的施工顺序。箱梁宽度较大，因此选用“品”字型悬臂浇注施工方法，先浇注箱梁箱室部分，落后两个节段浇注大悬臂。边跨由于进入道路平面曲线，采用对称悬臂施工较困难，因而边跨采用支架施工，纵向分三段浇注。支架下留通以道保证运河东路和运河西路有一定的交通通行能力。施工阶段主要分：0号块和边跨浇筑、纵向节段单悬臂浇筑和横向浇筑、合拢段合拢以及拱圈安装等施工节点。 本桥从施工角度看，有以下几点属于施工中的关键节点： 1）0号和边跨段浇筑
在支架上浇注边跨第一段及主跨0#块。 2）节段悬臂浇筑 单悬臂浇筑1#～11#块箱体并以“品”字型横向悬臂浇筑箱梁悬臂板，张拉各节段相应的预应力筋。纵向节段重量最大约为3680KN，挂篮重量不应超过0.5倍最大节段重量；单侧横向挂兰重量不超过100KN。挂兰每个节段施工均应严格控制施工标高。挂篮在投入使用前，须经过压重试验，确保挂兰的强度和刚度，减小挂篮的非弹性变形，并应记录挂篮的弹性变形。 3）合拢段合拢 中跨合拢前先检查合拢标高，合龙承重结构不大于1000KN。箱梁合龙段临时连接劲性骨架形式可由施工单位根据具体条件确定后经设计单位确认。在正式施工前，需先对一天中的气温变化进行观测，选择合适时间，焊接合拢段间的劲性骨架后，一次浇注混凝土。整个过程在尽量短的时间内完成。混凝土浇注完并达到设计要求的强度后张拉合拢束。 2 计算说明： 1、通过计算来设计底模平台纵梁，前、后下横梁并求得其吊点反力。 2、检算内外导梁受力是否满足要求，并求其前后吊点反力。 3、通过各前吊点的反力，设计前上横梁，然后计算菱形挂篮主桁各部件内力并求出挂篮前支点反力和后锚固力。
挂篮悬臂浇筑法施工技术图文详解 一、挂篮的介绍 大跨径的预应力混凝土连续梁广泛采用挂篮进行悬臂浇筑施工。所谓挂篮施工，是指浇筑悬臂梁桥时，采用吊篮方法，就地分段悬臂作业。它不需要架设支架和不使用大型吊机。挂篮施工较其他方法，具有结构轻、拼制简单方便、无压重等优点。 （一）挂篮构造 挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架，锚固悬挂在已施工梁段上，在挂篮上可进行下一梁段的模板、钢筋、预应力管道的安设，混凝土灌注和预应力张拉，压浆等作业。完成一个节段的循环后，挂篮即可前移并固定，进行下一节段的悬灌，如此循环直至悬臂灌注完成。 （二）挂篮施工的主要工作内容 用挂篮悬臂施工的主要工作内容包括：在墩顶浇筑起步梁段(0#块)，在起步梁段上拼装悬灌挂篮并依次分段悬浇梁段；最后施工边跨及中跨合拢。 （三）挂篮分类 一般桁架式挂篮可分为三角挂篮、菱形挂篮、弓弦式挂篮、平弦无平衡重式挂篮四种；（32+48+32）m连续梁选用三角挂篮，其优点在于结构简单、自重轻、受力明确、稳定性好、变形性小。
三角挂篮 菱形挂篮 弓弦式挂篮 （四）三角挂篮的构造 三角挂篮由①主桁架系统、②走行系统、③锚固系统、④吊挂系统、⑤工作平台系统、⑥模板系统六大部分组成。
①主桁架系统：主要由三角形主桁架及前上横梁组成，其杆件均为型钢焊接而成。 ②走行系统：主要由导链、走行轨道、内模及外模走行梁、前滑座、后钩座等组成。 ③锚固系统：分为主桁架的锚固和平台系统的锚固两部分，主桁架用φ32精扎螺纹钢筋锚固在箱梁上。平台系统前端通过精轧螺纹吊杆和吊带锚固在前上横梁上。 ④吊挂系统：主要由精轧螺纹吊杆、吊带、小型分配梁、调节千斤顶等组成。用以支撑平台系统，将其荷载传递给主承重系统，并通过操作千斤顶调节吊杆螺帽，以调节平台标高。
跨铁路现浇箱梁施工技术方案 一、工程概况 商丘至登封高速公路开封市境段TJ-4标起点桩号为K101+050，终点桩号为K110+060，全长9.91Km，路线集中在通许县、尉氏县境内，途经通许县竖岗镇车岗村、肖庙村、小连村、孙庄、燕岗，止于尉氏县十八里镇丁家村。 路线在K106+650和K108+850位置两次上跨朝杞铁路，跨铁路部分桥梁主跨跨径45米和70米，满足省发改委（2012）1949号关于批复竖岗镇车站改建的文件精神，既避开了对竖岗车站的影响，又减少了沿线村庄的拆迁量。 二、主跨现浇箱梁施工方案 1、设计方案 朝杞铁路2#桥主桥为40＋70＋40＝150（m）三跨预应力混凝土变截面连续梁桥，上部结构为单箱单室断面，顶板宽度为13.5m，底板宽度为7m，箱梁支点处梁高3.8m，跨中及边跨合拢段梁高为1.8m，箱梁底板下缘按2次抛物线变化。箱梁0号块底板厚为110cm，各梁段从悬臂根部至悬浇段结束底板由60cm渐变至30cm，其间按斜直线变化，跨中合拢段及边跨现浇段底板厚30cm；箱梁顶板厚度0号块为90cm，其余为28cm；箱梁悬臂1-5段腹板厚度70cm，其余均为50cm。主桥主梁采用三向预应力体系：即纵向、竖向、横向。 主桥悬臂分块长度为4米（5节）和4.5米（2节），0号块为10.0米，中跨合拢段为2.0米，边跨合拢段为2.0米。0号块在墩顶及支架上浇筑，悬臂梁段采用挂篮悬臂浇筑，边跨现浇段在支架上浇筑，合拢段采用合拢吊架浇筑。 2、施工工期 2013年10月15日至2015年3月30日，计划工期18个月。 3、总体施工方案 3.1、施工方法 主桥箱梁0#块采用钢管支架施工、直线段（边跨现浇段）采用碗扣支架现浇施工。箱梁1＃～8＃块采用三角形挂篮悬臂浇筑，各块混凝土全截面范围内均一次浇筑成形；合拢段采用预埋吊架施工，全截面混凝土一次浇筑。箱梁混凝土由拌合站集中搅拌，混凝土搅拌运输车运输至施工点，然后用混凝土泵车进行
宽幅箱梁菱形挂篮结构设计与计算 发表时间：2020-03-24T05:54:22.344Z 来源：《防护工程》2019年21期作者：林沛城[导读] 挂篮杆件理论计算应力和实际测试应力远远小于材料的允许应力,挂篮的强度设计偏于保守,优化设计空间较大。 广东佛盈汇建工程管理有限公司广东佛山 528000摘要：结合佛山市魁奇路西延线佛开跨线桥工程实例，介绍了宽幅箱梁菱形挂篮的设计构思、挂篮结构。该挂篮具有自重较轻，安装方便，受力明确，加工安装简单方便，综合技术指标高的特点。挂篮杆件理论计算应力和实际测试应力远远小于材料的允许应力,挂篮的强 度设计偏于保守,优化设计空间较大。关键词：宽幅箱梁、菱形挂篮、设计构思 一、箱梁概况简述 佛山市禅城区魁奇路西延线工程佛开跨线桥主桥长146m，单幅桥面宽28m，主桥上部结构采用（39+68+39）m跨变截面连续箱梁，共分为13种梁段，挂篮悬浇梁段长为2m、2.5m、3m。桥支点处梁高3.8米，跨中梁高1.9米。箱梁底板水平，由顶板形成单向2%的横坡，梁高均为结构中心高度。箱梁为单箱四室截面，箱底宽22米，箱顶宽28米。最大梁段1#重量为167t，梁段长2m。 箱梁翼缘宽度每侧均为3.0米，箱粱顶板厚度为25厘米；箱粱腹板厚度正常段为55厘米，支点附件加厚截面为80厘米；箱粱底板厚度变化范围从25厘米~60厘米；翼缘板端厚度20厘米，根部厚度60厘米。腹板与顶底板相接处、横粱与腹板及顶底板相接处均设置承托过渡结构。 二、挂篮设计要求根据设计图纸及规范，挂篮需满足以下要求： 1、挂篮与悬浇梁段混凝土的重量比不宜大于0.5，且挂篮总重应控制在设计规定的限重之内。 2、各梁段采用一次浇筑，要求挂篮有足够刚度，挂篮的最大变形（包括吊带变形的总和）应不大于20mm。 3、挂篮在浇筑混凝土状态和行走时的抗倾覆安全系数不应小于2。 三、挂篮设计构思根据国内目前挂篮施工水平和加工能力，综合考虑本桥悬臂浇筑设计分段长度和梁段重量、外形尺寸，本桥挂篮设计构思： 1、挂篮采用自重较轻的自锚式挂篮，挂篮在箱梁浇筑状态下，通过箱梁顶板预埋的精轧螺纹钢锚固平衡倾覆力矩，无需配重。 2、选用安全可靠、受力合理、结构轻便的菱形桁架作为挂篮承重主桁架。 3、本桥箱梁为单箱四室，有5道腹板，一般挂篮设计为每道腹板上设置一片主桁架，但为了减少挂篮自重，优化结构设计，本挂篮设计为3片主桁架，即两边腹板和中间腹板处设置主桁架。 4、挂篮所采用的钢材均为国内钢材市场上常见的普通钢材，力求结构轻巧，便于采购加工。 5、挂篮行走轨道通过预埋在箱梁顶板的精轧螺纹钢锚固，挂篮在空载移篮时，依靠挂篮后行走小车勾住轨道，平衡倾覆力矩，达到取消平衡配重，减轻挂篮自重的目的。 6、挂篮主要受力节点均采用销接方式，保证了受力节点连接的可靠性，减小构件之间的弯矩传递，优化挂篮的受力结构。 四、挂篮结构及组成
大桥菱形挂篮施工工 艺细则
大桥菱形挂篮施工工艺细则 大桥菱形挂篮施工工艺细则提要：挂篮的安装、行走、使用及拆除过程均系高空作业，因此一定要按规定采取安全措施，进行安全教育。随时进行安全检查 源自管理资料 大桥菱形挂篮施工工艺细则 某大桥主桥采用64+115+64m连续刚构箱型梁，根据设计要求，施工方法采用先"T"构，后连续的方法，即先按"T"构悬臂浇注施工，然后合拢成为连续梁。 主桥连续刚构箱梁受工期限制，所包括的四个"T"构需同时施工，挂篮无法周转使用，因此需加工八套挂篮。根据本桥的特点并吸取国内外各式挂篮的优点，本桥挂篮选用菱形桁架式挂篮。 一、挂篮的主要技术参数 1．适用最大梁段重：200t 2．最大梁段长： 3．梁高：~ 4．适用梁宽：12m 5．走行方式：无平衡重走行 6．挂篮自重：60t 7．挂篮的倾覆稳定系数：
空载时： 灌注时： 二、挂篮的构造 挂篮由主构架、行走及锚固装置、底模架、外侧模板、内侧模板、前吊装置、后吊装置、前上横梁等组成。详见挂篮设计图。 （一）主构架 主构架是挂篮的主要承重部分，由两片桁架及联结系和门架组成。桁架的构件用2.[.30b组焊而成，为便于安装和运输，节点处均采用栓接。 （二）底模架及底模板 1．底模架 底模架的纵梁是用[12和∠75×75×8组焊而成的桁架式结构，桁高，桁架长。 底模架的前后横梁由2[40组焊而成，挂篮的前后吊点均设在前后横梁上，前横梁设2个吊点。 2．底模 底模为钢框竹胶板，下垫180×160mm的方木，钢框竹胶模板和方木用铁丝固定在纵梁上，以便脱模和固定。 为使箱梁端部张拉、立模时操作方便，底模架前端设置平台，周围用栏杆保护，张拉时，用角钢焊一梯子以便张拉。
第一章菱形挂篮施工工艺 一、总则 1、本挂篮按某某工地图纸设计，最大重量为165T，最长为4.0m。 2、本挂篮采用菱形结构，铺以轨道走行，在灌注砼和挂篮走行均无需设 平衡重，在灌注砼时，挂篮后端锚于竖向预应力筋上。挂篮行走时， 挂篮后端反扣于滑道上。在这两种情况下，滑道始终锚于竖向预应力 筋上。 3、挂篮承重部位随不同施工阶段变化，必须严格按规定的施工顺序、特 别是挂篮的拼、移、拆的顺序进行作业，以确保挂篮的稳定，防止意 外。 4、本挂篮结构中以螺栓、销轴连接，在安装中各销轴务必按图纸进行对 号入座。 5、本挂篮按临时结构设计，必须严格控制施工载荷，以保安全。同时要 加强对几何位置和预留孔尺寸的控制，以保证箱梁尺寸的准确和挂篮 受力状态准确及结构稳定。 6、本挂篮系在高空作业使用，必须绝对保证施工安全，每套挂篮应指定 专人指挥工作。 7、本挂篮使用期间，如有设计变更、操作顺序更动、施工顺序的调整、 施工载荷加大等情况，须经现场指挥长批准方可施工。 二、挂篮的组成 1、承重系统：菱形架、菱形架后锚横梁、菱形架横联、前上横梁、前吊 带、后吊带、后吊杆（底模后锚杆）、前支脚、后支腿。 2、底模平台：前下横梁、后下横梁、纵梁、底模板。 3、侧模系统：外侧模架及钢模架、滑架梁。 4、内模、内滑梁。 5、走行系统。 6、后锚系统。 7、滑道、锚杆。 三、挂篮的安装 在连续梁完成0＃段灌注，并对0＃段的其他施工已完成后，方可在0＃段上安装挂篮，准备灌注1＃梁段。 （一）、滑道的安装： 1、滑道按图纸要求进行组装，保证两滑道中心距及水平高度一致。滑 道可靠的锚固在桥面上。
2、在0＃段上同时各安装一只挂篮，以便向两个方向对称施工，保证 双悬臂灌注的平衡。首先在0＃段顶面安装滑道，要求两根左右滑道平直，在一个水平面上且顺桥方向不得偏向，采用垫板将滑道锚于预埋竖向预应力筋上。 （二）、菱形架及前后支腿的安装 1、用吊机将前支脚（在地面组装成总成）吊放在要灌注0＃段的位置处，前支脚中心距已浇段前端400mm(400mm)。吊装后支脚（在地面组装成总成）。 2、安装菱形架杆件（在地面组装成总成），与前后支腿组装，并用锚杆将菱形架后端锚于预应力筋上（菱形架后锚横梁上），用缆风绳固定菱形架。 3、安装菱形架横联、前上横梁、侧横联。 4、安装前工作平台的支架。 5、安装前吊带、后吊带及短横梁。 6、检查。 （三）、安装侧模系统 1、在桥下（地面或船上）将侧模支架、滑架、垫块联成整体。滑梁的位置按图纸尺寸放置，同时注意侧模支架的排列尺寸。 2、将模板加焊在侧模支架上（螺栓已联）。 3、检查 4、提升侧模 5、将前吊杆、后吊杆用螺母固定在菱形架上。初调侧模位置后，可在底模前、后横梁上焊接固定一根槽钢，其作用就是限制侧模的摆动及灌注混泥土时固定侧模的下端。 6、检查。 （四）、底模平台的安装 1、在滑道和菱形架安装的同时，可在桥上（地面或船上）组装底模平台。组装好后进行检查，然后底模平台就位。 2、提升底模平台 3、将底模平台后下横梁与0＃段梁底搭接穿后锚杆进行固定。 4、安装前吊带，将底模前吊带固定在菱形架上。 5、安装侧模工作平台及底模工作平台。 6、检查。 （五）、安装底模。 至此、挂篮的主要部件依次安装完毕，然后根据1＃段的设计位置调整挂篮的位置及各点的标高。
新建XX铁路XX标段 XX特大桥 （40+56+40）m双线连续梁挂篮行走方案 编制单位：XX 单位主管：XX 技术负责人：XX 审核人：XX 编制人：XX 编制日期： XX年XX月XX日
目录 一、编制依据 (1) 二、工程概况 (1) 三、挂篮的设计情况及挂篮特点 (2) 四、挂篮前移施工 (3) 五、挂篮安全保证措施 (5)
显和特大桥(40+56+40)m连续梁 挂篮行走方案 一、编制依据 1、新建贵广铁路13标招标文件、补遗说明书及招标文件答疑书； 2、相关规范： (1)《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752-2010； (2)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010； (3)《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设(2010)241号； (4)《高速铁路桥涵工程施工技术指南》铁建设（2010）241号； (5)《铁路预应力混凝土连续梁（刚构）悬臂浇筑施工技术指南》 （TZ324-2010）； 3、《有砟轨道预应力混凝土连续梁（双线）》跨度40+56+40m 图号：通桥（2008）2261A-VI 4、《中交四航局贵广铁路工程一项目经理部56m 跨挂篮图纸》 二、工程概况 显和特大桥为贵广线与南广线组合特大桥，起点部分为四线共 线，跨三水二桥南引桥连续梁后贵广线与南广线分道，变为两线桥； 南广线显和特大桥起讫里程桩号为NDK774+442.050-NDK776+049.49， 长度1607.44m，桥墩编号为1#～47#（对应贵广线14#～60#墩），南 广显和特大桥跨越三水大桥南引道处为（40+56+40）m的双线连续梁 结构,南广线连续梁桥墩编号为42#～45#,对应线路里程 NDK775+807.01～NDK775+944.61。 全桥共分34个梁段，中支点0号梁段长度8m，一般梁段长度分 为3.0m、3.5m，合拢段长2.0m，边跨直线段长11.6米。0#块采用的
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+100m的预应力混凝土混凝土连续刚构，左右线引桥均为4X 30（云阳岸），2X 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5X 3.5m+ 8X 4m+ 7X 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。 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 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
菱形挂篮设计与计算 摘要：当前国内外的挂篮正向轻型化发展，菱形挂篮由于其主要受力构件均为二力杆，能够充分地利用材料的特性，具有结构轻巧，受力明确的特点，已广泛应用于中等跨径的悬浇施工。本文对应用于某桥的菱形挂篮的优化设计和计算作了介绍。 关键词：菱形挂篮设计计算 1 引言 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）、型钢及混合式四种。当前国内外的挂篮正向轻型化发展，挂篮的轻型化有助于节约钢材、便于运输和施工、同时挂篮的轻型化也有利于优化设计，减小跟部弯矩，进而节约纵向预应力的配束。挂篮设计的主要控制指标为：挂篮的总用钢量与最大块件重量之比值K 1 ，主桁 架用钢量与最大块件重量之比值K 2。K 1 值愈低，表示整个挂篮的设计愈合理，K 2 值愈低，表示挂篮承重构件的受力愈合理，使用材料愈节省。减轻挂篮自重所采用的手段有：优化结构形式、不设平衡重并改善滑移系统、改进力的传递系统。下面就结合某桥的实际情况，介绍选用的菱形主桁、滑移行走机构、整体模板、标高调整系统的挂篮设计实例。 2.设计概况及总体构思 2.1箱梁结构物参数 （1）悬臂浇筑砼箱梁分段长度为4.0m，悬臂浇筑砼结构最大重量1540 KN （2）箱梁底板宽8m，顶板宽16.25m。 （3）箱梁高度变化范围：左幅4.8m~2.4m，中间按半立方抛物线变化。 （4）挂篮的最大承载力不小于1850 KN, 挂篮自重及全部的施工荷载不大于600 KN 2.2挂篮的轻型化优化设计总体构思 （1）选用一种受力合理、安全可靠的轻型结构（菱形）作为挂篮承重主桁； （2）挂篮用材利用国内普通的16Mn和A3钢. （3）挂篮前移时尾部利用箱梁竖向预应力平衡倾覆力矩以取消平衡重，使用反扣式走行小车。 （4）吊升系统采用精轧螺纹粗钢筋，粗钢筋现场取材方便，可利用现场的竖向预应力筋。同时这种精轧螺纹钢可以通过大螺母进行精确的调整。使得锚固、装拆方便、调整简单。 （5）模板采用整体大模板，通过内外纵梁与挂篮主桁同时移动就位。 （6）采用桁架式横向连接。 （7）主桁采用销接的方式，以利于拆装。 2.3挂篮的结构形式 挂篮的结构形式如图1、图2所示:
武汉市二环线跨汉西车站高架桥工程 挂篮施工专项方案 编写： 审核： 批准： 中铁七局武汉公司汉西车站高架桥项目经理部 2010年10月
C、25M组合箱梁预制及安装 目录 武汉市二环线跨汉西车站高架桥工程 (1) 1．工程概况 (2) 1.1．工程概况 (2) 1.2．工程数量表 (2) 2．施工组织 (2) 2.1. 施工准备 (2) 2.2. 项目机构 (2) 2.3. 协作队伍 (3) 2.4. 机械设备组织 (3) 3．悬臂灌注施工方法 (3) 3.1．0#梁段灌注施工工艺 (4) 3.2．对称悬浇施工 (4) 3.3. 边跨现浇段施工 (12) 3.4. 合龙段施工及体系转换 (12) 3.5. 线形控制 (14) 4．质量保证措施 (15) 5．安全保证措施 (16) 5.1．安全目标 (16) 5.2．安全管理机构 (16) 5.3．安全保证措施 (16) 6.施工现场文明施工保证措施 (19) 1.计算说明 (20) 1.1. 计算依据 (20) 1.2．工程概况 (20) 1.3. 挂篮概况 (22) 2.挂篮结构计算 (23) 2.1. 横向[8槽钢受力（槽钢间距30cm） (24) 2.2. 纵向工字钢受力 (24) 2.3.下横梁计算模型 (27) 2.4. 吊杆计算 (28) 2.5. 上横梁计算模型 (28) 2.6. 挂篮主桁架计算 (28) 2.7. 内导梁计算 (30) 2.8. 主桁节点计算 (31) 2.9. 后锚受力计算 (32) 2.10. 挂篮行走时验算 (32) 2.11. 精轧螺纹锚固长度 (32) 2.12. 风荷载抗倾覆验算 (32) 3.结论 (33) 附：武汉市二环线跨京广铁路汉西车站高架桥挂篮结构设计图 (33)
Civil 临时结构计算分析例题Three菱形挂篮结构分析 北京迈达斯技术有限公司 施工事业部
工程概况 本挂篮根据连霍高速改扩建工程渭南过境段 K92+621 大桥箱梁悬浇施工的要求进行设计，由主桁承重系、底篮、悬吊系统、锚固系统、行走系统、平台系统、模板系统等部分组成，具体布置如下图 1.1。 图1.1 菱形挂蓝构造示意图 挂篮材料：承重主桁架、前后横梁、上平联、后联杆、分配梁、内外滑梁、底篮单元采用Q235组合型钢，吊带采用Q345钢，吊杆选用Ф32精轧螺纹钢，对应16Mn钢。 挂篮截面：承重主桁、前后横梁、后联杆采用双角钢焊接而成的方形截面，上平联、分配梁、底篮前后托梁采用双槽钢截面，内外滑梁以及底篮纵梁采用工字型截面，刚吊带采用实腹长方形截面和双角钢截面，刚吊杆采用实腹圆形截面。 力的单位选择kN，长度单位选择m
1、新建（保存）项目 新建（保存）项目有三种方法：一是点击“”/新项目（保存）；二是在快速访问工具栏直接点击“”（“”）；三是使用快捷键“Ctrl + N”（“Ctrl + S”）。 2、定义材料和截面 定义材料特性： 特性/材料特性值/材料/添加 设计类型> 钢材；规范> GB03(S)；数据库> Q235?点击适用 设计类型> 钢材；规范> GB03(S)；数据库> Q345?点击适用 设计类型> 钢材；规范> JTJ(S)；数据库> 16Mn?点击确定
定义截面特性： 特性/截面特性值/截面/添加 数据库/用户> 截面号：1 ；截面名称：承重主桁； 点击用户，选择箱型截面，输入截面参数，点击适用
点击用户，选择箱型截面，输入截面参数，点击适用 数据库/用户> 截面号：3 ；截面名称：后联杆； 点击用户，选择箱型截面，输入截面参数, 点击适用
实例解析菱形挂篮施工技术及施工过程 探讨。该桥梁的主桥上部结构设计为（95m+170m+95m）变截面预应力混凝土连续箱型梁桥。笔者从理论上阐述了可行性方案，然后从技术上进行了认真分析，探讨了详细的施工过程。 1. 工程概况 某特大桥长2.62Km，主跨上部构造为95m+170m+95m预应力混凝土连续刚构。箱梁为左右分离的两幅桥，两幅桥间距0.34m，每幅桥宽16.58m，底板宽10m。上部结构共划分27块梁段，其中0～24#梁段为T构梁段；25、26#梁段分别为中、边跨合拢梁段；27#梁段为边跨现浇梁段。梁段分为3m、4m、5m，最大重量梁段为9#块，4m长，约273t。在施工中0、1#梁段为支架现浇梁段，2～24#梁段为挂篮悬臂浇筑梁段。 2. 挂篮悬臂施工技术 2.1 悬浇箱梁施工挂篮操作工艺 在0#块浇筑完毕，强度达到90%并张拉预应力钢束后，安装施工挂篮，挂篮设计为菱形桁架挂篮，共4套，分别安装在17#、18#主墩0#块上，挂篮模板由底模、侧模、内模构成，其中设计按逐段悬臂浇注最大尺寸3米设计，各节段箱梁模板设计能共用，为保证上部结构美观，结合施工现场实际情况，用槽钢作骨架，钢模作为外模、内模上部采用钢模，侧模采用竹夹板作为内模全断面一次浇筑，以适应梁体变截面的
要求。 挂篮行走系统：挂篮行走系统主要由牵引葫芦、行走小车、滑梁小车、滑轨等组成。挂篮主桁架前支点下方设置滑船，由葫芦牵引挂篮通过滑船在工字钢滑轨上前移。工字钢滑轨设计成两段，分前移滑轨与行走滑轨。前移滑轨长5.0m，行走滑轨长3.8m。 这样更加便于装拆，移动方便迅速。滑船在前移滑轨上滑移。挂篮后支点巧妙地设计行走小车，行走小车在行走滑轨上翼缘底面滚动前移。行走滑轨与前移滑轨通过压在其上面的锚梁与箱梁竖向预应力筋连接而锚固，这样取消了挂篮尾部的配重，有效地减轻了挂篮自重，挂篮行走亦变得平稳可靠。滑梁小车通过精轧螺纹钢固定于已浇混凝土梁段的顶面，用于支撑内、外模板的工字钢滑梁通过滑梁小车，由挂篮主桁架牵引其同步前移。 此挂篮的行走装置与其他类型挂篮相比有着明显的优势，挂篮的主承重系统与底篮及其他各部分均同步一次性就位，这样减少了施工工序，缩短了施工周期。 2.2 箱梁节段施工作业程序 （1）挂篮前移就位后，调整其平面位置及标高。 （2）绑扎底板与腹板钢筋，安放竖向预应力筋及底板纵向预应力
目录 1、工程概况 (1) 2、设计依据 (1) 3、设计荷载 (1) 4、挂篮主要结构 (1) 4.1、承重系统 (2) 4.2、提升锚固系统 (2) 4.3、走行系统 (2) 4.4、模板系统 (2) 5、挂篮制造与验收技术规定 (2) 5.1、总则 (2) 5.2、钢结构制造的准备工作 (3) 5.3、材料 (3) 5.4、制造 (4) 6、检算 (7) 6.1、主要参数 (7) 6.2、挂篮构造 (8) 6.3、挂篮设计荷载 (8) 6.4、挂篮抗倾覆验算 (9) 6.5、挂蓝主桁架应力验算 (11) 6.6、桁架变形验算 (12)
6.7、横梁验算 (13) 6.8、吊杆受力计算 (15) 6.9、底模受力计算 (15)
***************特大桥 (40+72+40)m连续梁挂篮设计方案 1、工程概况 ******************************特大桥连续梁为单箱单室箱型截面，箱梁根部梁高为6.1m，边跨顶板宽8.5m，底板宽为4.2m，翼缘板悬臂长为2.15m，箱梁高度从距墩中心处到跨中合拢段处按二次抛物线变化。两侧各梁节段采用分段悬臂式挂篮施工。 2、设计依据 2.1.铁路桥涵设计基本规范(TB10002.1-2005) 2.2.铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-99） 2.3.钢结构设计规范（GBJ17-88） 2.4.****************特大桥 (40+72+40)m单线线连续梁设计图 3、设计荷载 根据施工图设计要求，最重梁段采用的挂篮承载力为220t，空挂篮控制重量55t（包括模板）。设计考虑冲击系数1.1，施工机具及人群荷载150kg/m2。 4、挂篮主要结构 本挂篮主要由主桁架承重系统、提升锚固系统、底篮系统、走行系统和模板系统组成。
挂篮设计施工的基本知识 悬臂浇筑法目前成为了预应力混凝土连续梁(钢构）桥的主要施工方法。目前有许多的超过一定跨度的预应力连续桥梁采用挂篮悬臂施工。为适应不同跨径/不同截面的桥梁，挂篮设计也在不断的创新，挂篮越来越趋向轻型化，受力越来越合理，行走也越来越方便。为保证挂篮施工安全和桥梁的质量，挂篮的选择，设计/加工/安装以及验收的每一环节都非常重要。 1.挂篮的种类/特点及适用范围 为适应各种预应力混凝土连续梁(钢构）桥的施工需要，挂篮的形式多种多样，目前在我们施工中经常用到的主要有以下三种桁架式的挂篮，根据其不同结构/不同受力特点而分。 1.1，平行桁架式挂篮 平行桁架式挂篮的上部结构一般为等高桁架，采用万能杆件或贝雷梁组拼作为承重主桁如图1有专门的厂家生产或出租万能杆件或贝雷梁，现场可以根据需要拼接，其主桁成形较快，但是该种挂篮由于其自身荷载大，受力不合理，承重能力低，适合小跨度，节段重量较轻的连续梁或连续钢构桥。有采用越来越少的趋势。
图1 1.2三角式挂篮 三角式挂篮结构简单，受力明确，承重能力大，重心较低，悬灌时挂篮稳定性和挂篮行走时的稳定性较好。（如图2）挂篮杆件一般采用型钢组焊成箱形结构，主桁纵梁也可以采用钢板组焊，斜杆可以采用钢带、园钢或精轧螺纹钢筋。三角式挂篮适用范围很广，常用于单节梁段比较重的大跨度连续刚构梁和斜拉桥。（本桥采用三角式挂篮）
图2 1.3菱形挂篮 菱形挂篮结构简单，受力明确，构件一般采用型钢组焊成箱形结构（如图3）。菱形结构由于其结构的特点，前面部分空间较大，对工人施工操作影响较小。但挂篮重心比较高，主桁前横梁离桥面较高，存在一定安全隐患。 图3 2. 挂篮设计的原则 挂篮设计的原则是挂篮结构应具有足够的强度、刚度和稳定性。自重轻，结构简单，受力明确。易于加工拼装，走行方便。考虑到挂篮的重复利用，挂篮还需要具有通用性强，便于改造的特点，主要材料宜选标准通用材料，便于计算和重复利用。 3. 挂篮的结构设计 3.1 设计依据 3.1.1 桥梁施工图文件.
菱形挂篮设计说明书 一、设计依据： ①无砟轨道悬灌施工预应力混凝土连续梁（挂篮悬浇）图纸 ②新建时速300-350公里客运专线铁路现浇预应力混凝土连续梁暂行技术条件 ③铁建设〔2005〕160客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准 ④GB50205-2001 《钢结构工程施工及验收规范》 ⑤GB700-88 《碳素结构钢》 ⑥GB50017-2003 《钢结构设计规范》 ⑦TB10203-2002 《铁路桥涵施工技术规范》 ⑧《路桥施工计算手册》 二、挂篮、模板系统构成 1、挂篮系统主要由轨道、锚固系统、走行系统、主桁系统、前横梁、吊杆、导梁及底篮等八部分组成。 2、模板系统由底模、外侧模、内模和端模等四大部分组成。 3、各部份自成体系，相互独立且又相互联系。 三、结构简介 1、轨道为双轨梁结构，由双工字钢及轨道联系梁组成，轨道长度根据倒用需要分长短两种，轨道主要供挂篮空载前移使用。 2、锚固系统为主桁系统的自锚平衡装置，由扁担梁、后锚纵梁、锚杆、千斤顶等部分组成。 2、主桁系统是整个挂篮中主要的受力部分，由两片承重桁架和连接角钢组成；承重桁架由前后拉杆、垂直杆和各节点组成，采用销轴连接成菱形，便于拆装和运输。前横梁架设在两榀承重桁架的前端。 3、前横梁由两根H型钢与缀板拼焊成形，主要承受底篮及混凝土浇注重量、导梁由H型钢组成，主要承受模板重量、模板上部混凝土重量及供模板前移使用。 4、走行系统由吊挂滚轮和滑座组成，两者在箱梁浇筑和挂篮空载前移时都起着非常重要的作用。首先，箱梁浇筑时后锚固定，两者都座落在轨道上，起着稳定平衡作用；挂篮前移时，后锚松开，吊挂滚轮反扣在轨道上，致使挂篮轻松前移。
目录 一、概述 (1) 1.1挂篮概况 (1) 1.2挂篮构造 (1) 1.2.1主桁承重系统 (1) 1.2.2行走及后锚系统 (1) 1.2.3底篮及悬吊系统 (2) 1.2.4模板系统 (2) 二、挂篮拼装 (4) 2.1挂篮拼装流程 (4) 2.1.1拼装流程框图 (4) 2.1.2拼装施工流程示意图 (4) 2.2拼装标准 (7) 2.3挂篮拼装 (7) 2.3.1测量放样 (7) 2.3.2铺设轨道 (7) 2.3.3拼装挂篮主桁 (8) 2.3.4安装挂篮锚固系统 (8) 2.3.5安装挂篮前后悬吊 (9) 2.3.6安装挂篮底篮 (9) 2.3.7安装挂篮行走小车 (10) 2.3.8外模板就位 (11) 2.4人员组织及施工周期 (11) 2.5拼装检查 (12) 三、加载试验 (13) 3.1试验目的 (13) 3.2试验方案 (13) 3.2.1试验方法概述 (13)
3.2.2试验荷载 (13) 3.2.3变形观测项目 (14) 3.2.4测点布置 (14) 3.2.5观测方法 (15) 3.3试验加载程序 (15) 3.4卸载程序 (16) 3.5人员组织 (16) 3.6加载试验注意事项 (16) 3.7试验成果 (16) 四、挂篮及模板前移 (17) 4.1施工流程 (17) 4.2挂篮前移必备条件 (17) 4.3连体挂篮解体及前移 (17) 4.4分离式挂篮前移 (19) 4.4.1操作细则 (19) 4.4.2人员组织 (21) 4.5模板前移 (22) 4.5.1外模前移 (22) 4.5.2内模前移 (22) 五、挂篮检查 (23) 5.1砼浇注前检查 (23) 5.2砼浇注过程检查 (23) 六、台风季节挂篮施工应急措施 (23) 6.1施工工况 (24) 6.2应急措施 (24) 七、挂篮拆除 (25)
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