合武铁路江岸特大桥(48+80+48)米变线间距连续梁菱形挂篮设计说明
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客专铁路(高铁)48+80+48m连续梁悬臂施工合拢段劲性骨架设计方案高速公路双线特大桥(48+80+48)m连续梁劲性骨架设计方案1 合拢方式与拟定的锁定技术合拢段施工是悬灌梁体施工的一道关键工序,在主梁悬臂灌注完毕后均应尽快完成与边跨现浇段的合拢和中跨合拢段的现浇施工,使主梁由双臂状况转化为连续整体,结构体系发生变化,在合拢段施工过程中,因砼自重、温度变化、施工荷载的作用,在悬臂梁端产生位移,影响合拢段砼悬臂梁端的连接,易产生裂纹,施工中通常采用劲性骨架支撑和临时预应力的撑拉作用将合拢口锁定,同时在灌注砼时在合拢口处增减等载压重,保持合拢口两梁端无相对位移,在灌注砼时从而保证合拢段砼与悬臂梁端之间不产生裂纹。
根据连续梁结构的不同,其合拢方式和顺序亦不同,由此引起的结构恒载内力不同,体系转换时由徐变引起的内力重分布也不相同,本桥连续梁合拢段施工顺序为:先合拢边跨再合拢中跨。
因为合拢期短,可不计砼的徐变,由于温度升高将会产生数千吨的温度内力,刚性支撑无法承受,由于先边跨合拢后将边跨支架底模脱离开梁体后,中跨合拢段由于6#墩为固定支座,只能通过主墩7#和8#墩的活动支座移动,故为方便施工,在边跨合拢段劲性骨架锁定后立即释放一端梁(5#或8#墩)的滑动支座约束。
待边跨合拢张拉完成后用劲性骨架对中跨合拢段进行锁定,然后对7#墩的临时固结装置进行解除,对7#墩梁体滑动支座约束解除后,合拢段刚性支撑受力情况发生变化:箱梁在温度变化时引起的热胀冷缩产生的轴向应力一部分会因为支座的活动得以释放。
本桥合拢口的锁定拟定采用4根2[40C槽钢组合,焊接为劲性钢骨架支撑(临时外支撑)和张拉合拢口一定范围内的顶底板临时预应力束外拉的方式,再将两端悬臂临时联结共同锁定用刚性支撑抵抗砼升温时产生的压力,用预应力抵抗降温时产生的拉力,以保护合拢段混凝土的完整。
刚性支撑设置:边跨现浇段及11# 块端部顶底板各预埋4根400 mm 的槽钢,槽钢根部加焊锚筋进行加强,沿梁顶底板纵向设4 根400 mm 的槽钢支撑。
连续梁菱形挂篮施⼯⼯法(部级)全解连续梁菱形挂篮施⼯⼯法中铁七局集团有限公司中铁五局(集团)有限公司陈思肖炳忠苟祖宽张振强周远杰⼯法编号:GGG(中企)C3-20081.前⾔近年来,科学技术的发展⼤⼤推动了桥梁设计施⼯的进步,其中预应⼒混凝⼟连续梁桥、刚构桥是采⽤较多的的桥梁型式。
预应⼒混凝⼟连续梁桥、连续刚构桥⼀般跨度⼤⽽且跨江河、河⾕,所以主要采⽤悬臂浇筑法施⼯。
以往挂篮⼀般采⽤万能杆件、贝雷桁架、军便梁组拼⽽成,往往结构复杂、质量⼤、操作不⽅便;现在的连续梁、连续刚构桥箱梁截⾯多采⽤单箱双室或单箱多室截⾯,桥⾯宽度⼤,节段重量较重,要求每个节段全断⾯⼀次浇筑,对悬臂浇筑法施⼯提出了更⾼的要求,为满⾜施⼯需要,出现了各种新的悬臂浇筑法施⼯⽅法,其中菱形挂篮悬臂浇筑施⼯具有设备结构简单、节点少、变形⼩、操作⽅便等优点得到了较快的发展。
2001年⾄2003年,中铁五局(集团)有限公司在贵阳市中⼼环北线⼩关⽔库特⼤桥施⼯中,在充分总结以往连续梁、连续刚构悬臂浇筑施⼯经验的基础上,针对该桥单箱双室宽幅(桥⾯宽21.5m)箱梁悬臂浇筑施⼯技术难点,进⼀步优化挂篮结构设计及其施⼯⼯艺,成功研制了适⽤于宽幅箱梁悬臂施⼯且仅⽤两⽚主桁架的菱形挂篮。
2007年1⽉⾄2008年5⽉,中铁七局集团有限公司施⼯的湖北恩施施州⼤桥主桥为独塔单索⾯斜拉桥,刚构体系,墩塔梁固结。
主跨145⽶,边跨100⽶,主桥刚构体系采⽤菱形挂蓝悬臂现浇施⼯,为解决平衡问题,在100m边跨在箱室内填充铁砂混凝⼟压重。
挂蓝结构施⼯安全、⽅便,移动快速,并有效地控制了成桥线形。
2007年8⽉⾄2008年8⽉,中铁七局集团有限公司在和平⾄左岭⾼速公路武东特⼤桥主桥(63+115+63m预应⼒混凝⼟连续梁)施⼯中。
根据混凝⼟悬臂浇注⼯艺及对挂篮设计的技术要求,采⽤菱形挂篮施⼯,⾛⾏⽅式为⽆平衡重⾛⾏⽅式,使桁架⾛⾏时的稳定系数⼤于 2.0,满⾜规范要求,同时满⾜挂篮下通车净⾼不⼩于8.5m的要求。
(32+48+32)m菱形挂篮设计说明一、 挂篮结构组成根据施工要求,本挂篮设计为菱形。
挂篮主要由主构架、行走及锚固系统、吊杆系统、底托系统、模板系统等部分组成。
挂篮构造示意图如下图所示:挂篮结构图1、主构架系统菱形主构架各杆件间采用直径79mm材质为40Cr的钢销轴销接。
在主构架上弦杆前端设有前横梁,用于悬吊各前吊杆,前横梁上设操作平台及护栏以便于施工及安全。
主构架竖杆之间采用中门架连接,以加强两片菱形架的稳定性。
竖杆两侧各设一侧面吊架,用于悬吊挂篮底托系统及外侧模,便于挂篮的行走及倒退。
后斜杆与侧面吊架采用角钢组焊的桁架连接,防止侧面吊架在挂篮行走过程中出现失稳现象。
在靠近竖杆内侧设可拆装式爬梯,方便施工人员上下操作。
2、行走及锚固系统在梁体腹板两侧各预埋直径25mm的精扎螺纹钢筋,通过扁担梁锚固于挂篮的尾部连接墩处。
挂篮在悬浇完一段箱梁,混凝土强度达到要求,且预应力筋张拉完毕后,利用4付10吨倒链(下弦杆每侧各1付)缓慢均匀地牵引两片主桁架向前移动,倒链着力点分别为下弦杆上的耳板和在挂篮前进方向预埋的弧形钢筋。
为减小摩擦阻力,挂篮尾部设反扣轮系统,行走轨道表面及滑移支座与轨道之间设4mm厚不锈钢板。
为便于施工操作,保证轨道表面的平整度,避免出现错台现象,设计采用整体撤轨的形式,行走轨道通过预埋在梁体腹板两侧的精扎螺纹钢筋锚固。
3、吊杆系统前后均吊杆采用直径32mm的精轧螺纹钢筋,用千斤顶提升装置来调节底模系统的标高。
4、底托系统底托系统由前后托梁、底纵梁、限位纵梁、平台梁、前操作平台、后操作平台、侧护栏等几部分组成,底纵梁与前后托梁采用螺栓连接,底纵梁与底模模板的横肋通过螺栓连接固定(现场配钻打孔)。
浇注混凝土时,后托梁通过后吊杆锚固于已浇注好梁体的顶板及底板,前托梁通过前吊杆与前横梁相连。
根据连续梁跨越高速公路及电气化铁路施工时安全防护的需要,挂篮底部采用40*4等边角钢组焊成平台,外覆3mm钢板进行全封闭防护,底模2mm以上范围采用密目铁丝网防护。
武江大桥菱形挂篮设计应用摘要:根据本桥的实际情况,对菱形挂篮结构方案进行了详细的设计,保证挂篮在大桥箱梁悬浇中安全、可靠、方便的投入施工使用关键词:菱形挂篮设计应用一、工程概况武江大桥位于连接线高速公路跨武江河的一座桥梁,主桥为40m+70m+40m 预应力混凝土连续梁桥,桥面宽20m,采用竖直腹板的单箱双室、变高度、变截面结构,主跨支点处梁高4.4m,跨中梁高2.2m。
箱梁底宽11.5m,顶宽20m,箱梁翼缘宽度每侧均为4.25m。
箱梁顶板厚度一般为28cm,箱梁腹板厚度一般为60-50-40cm,箱梁底板厚度65-32cm,中支点设横隔板,隔板设有孔洞,供检查人员通过。
主桥箱梁采用挂篮悬臂浇注,箱梁0号块采用支架现浇施工,首先在支架上浇注0号块,然后在上面拼装挂篮。
一个主墩上采用一对挂篮对称悬臂浇筑施工箱梁,0号节段长12m,每个悬浇“T”纵向对称划分为7个节段,节段长均为4m,节段悬浇总长28m。
中跨合龙段长均为2m,边跨现浇段长4m,悬浇长度均为4m。
二、菱形挂篮的设计原则1、根据设计及规范要求挂篮选用一种受力合理、安全可靠的轻型结构(菱形)作为挂篮承重主桁;挂篮用材利用国内生产主要的高强轻质钢材,以便于加工。
挂篮前移时尾部充分利用箱梁竖向预应力平衡倾覆力矩以取消平衡重。
吊升系统采用Q345钢,使锚固、装拆方便、调整简单。
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。
(1)悬浇箱梁分段长度按最大长度4m来考虑,其最大重量为204.3t(1#块),以满足梁体分段变化要求。
(2)计算二种工况的抗倾覆安全系数工况一:挂篮浇注砼工况二:挂篮前移2、挂篮的基本组成部分主要由三个系统组成:主桁承重系统、底篮和模板系统、走行系统。
(1)主桁承重系统:主桁与前后横梁、行走装置、锚固装置等。
(2)底篮和模板系统:底篮、外模、内模、端模和工作平台等。
(3)走行系统:行走滑轨、滑梁小车、后锚3、挂篮结构材料组成挂篮主桁架和前后横梁、底纵梁、轨道、内外滑梁等采用Q235 钢,销轴采用40Cr,吊带采用Q345钢,后吊杆采用精轧螺纹钢。
合肥至武汉铁路武汉枢纽工程江岸特大桥(48+80+48)米变线间距连续梁菱形挂篮计算书计算:复核:2007年11月合肥至武汉铁路武汉枢纽工程江岸特大桥(48+80+48)米变线间距连续梁挂篮计算一、底模纵梁验算各纵梁的截面特性:1#、2#、3#和4#纵梁采用单根[36b,所以23.343ImcmmmWd==S==A=cm,,7.11,42268cm1265109,702.9.5#、6#和7#纵梁采用两根[36b,所以326.43ImdmmWcm====A=Scm,4.136cm,844253032218.,,14058.(一)、根据灌注1#块的工况验算单位:mm 图中纵梁承载面积和宽度为:S1=07102cm2,B1=750mmS2=06629cm2,B2=700mmS3=04972cm2,B3=525mmS4=04768cm2,B4=450cmS5=18793cm 2 , B5=425mm S6=21587cm 2 , B6=350mm S7=23079cm 2 , B7=375mm根据《铁路混凝土工程施工技术指南》和《路桥施工计算手册》混凝土竖向荷载分为以下几个部分:(1)、模板:底模和横梁槽钢采用275/kg m21`75/0.75kg m kPa q ==(2)、混凝土:2`2600/S kN m q =⨯=(S 为混凝土截面面积)(3)、人群机具:23`150/ 1.5kg m kPa q ==(4)、倾倒:4`4kPa q = (混凝土厚度大于1米不计)(5)、振捣:5` 2.0kPa q =(6)、其他荷载:6`q 根据实际情况不考虑各纵梁的受力图如下单位:mm1、强度验算荷载组合采用1+2+3+4+5+6,考虑安全系数的q 为31213456(``````))(/K q q q q q q K B kN m q ⨯⨯=+⨯++++ 所以m kN q /69.301= m kN q /65.282= m kN q /49.213=m kN q /07.204= m kN q /73.635=m kN q /50.726= m kN q /52.777=1)、各纵梁支座反力为3(1.5 1.5)5.15A q R kN ⨯⨯+= 3(1.50.65)5.15B q R kN ⨯⨯+=所以kN R kN R B A 44.38,63.5311==;kN R kN R B A 88.35,07.5022==; kN R kN R B A 91.26,55.3733==;kN R kN R B A 14.25,07.3544==; kN R kN R B A 82.79,37.11155==; kN R kN R B A 80.90,70.12666==; kN R kN R B A 09.97,47.13577==;由以上结果可知:1#、2#、3#和4#纵梁中kN Q 63.53max =max max 53.63422.316.3P 8512651.711x Q s M a MPa I b ττ⎡⎤⎣⎦⨯⨯===<=⨯⨯ 5#、6#和7#纵梁中max 135.47Q kN =max max 135.47844.620.6P 8525303.422x Q s M a MPa I b ττ⎡⎤⎣⎦⨯⨯===<=⨯⨯ 2)、各纵梁最大弯矩为m kN x q x R M A x ⋅-⨯⨯-⨯=2)65.0(21当dx dM =0时,65.0+=qR x A,弯矩x M 最大,那么可得 m kN M x ⋅==72.81,3975.211;m kN M x ⋅==30.76,3976.222; m kN M x ⋅==21.57,3973.233;m kN M x ⋅==44.53,3974.244; 552.3975,169.70x M kN m ==⋅; m kN M x ⋅==06.193,3976.266; m kN M x ⋅==43.206,3975.277;由以上结果可知:1#、2#、3#和4#纵梁中max 81.72.M kN m =max max 81.72116.3P 145702.9M M a MPa W σσ⎡⎤⎣⎦===<= 5#、6#和7#纵梁中max 206.43.M kN m =max max 206.43146.8P 1405.8M M a W σ=== 但是,根据《路桥施工计算手册》钢材容许应力的取值,新钢材支架容许应力可以提高1.25倍, 146.8[] 1.25145181w MPa MPa τ<=⨯=。
悬臂灌注施工方案1编制依据1.1合肥至武汉铁路新建工程施工图(48+80+48)m单线预应力混凝土连续梁(图号:合武施图(桥)参Ⅱ-7)1.2《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》、《客运专铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》1.3菱形挂篮设计图(设计单位:中铁大桥局股份有限公司施工设计事业部)2工程概况2.1工程概况由我项目部承建的跨麻汉联络线右线特大桥35#~38#墩(48+80+48)m连续梁位于半径R=4500m的圆曲线上,里程区间YDK332+737.05 YDK332+914.55,设计为悬臂灌注施工单线连续梁。
梁体采用单箱单室、变截面、变高度结构。
梁高按圆曲线半径R=252.516m,中支点平段为3m,边跨直线段总长为9.65m(含梁端至边支座中心0.65m)。
箱梁顶宽为8.4m,底宽为4.2m,箱中心顶板厚36.4cm,腹板厚45~55~65cm,底板厚度43.5~85cm。
在端支点、中支点、中跨中共设5个横隔板,隔板设有孔洞,供检查人员通过,端支点处横隔板厚1.2m,中支座处横隔板厚2.4m,中跨中横隔板厚0.8m(见示意图)。
全梁共分47个梁段,中支点0#梁段长11.0m,一般梁段长3.5m 或者3m ,合拢段长2m ,边跨现浇直线段长7.65m ,全梁采用两向预应力体系。
纵向预应力:底板及顶板(T12、T13、T14)索采用12-7ø5钢绞线,强度级别MPa b y 1860R =,弹性模量MPa p 51095.1E ⨯=,内径ø 90mm 金属波纹管,OVM15-12型锚具。
腹板及顶板(扣除T12、T13、T14)索采用9-7ø5钢绞线,强度级别MPa b y 1860R =,弹性模量MPa p51095.1E ⨯=,内径ø 80mm 金属波纹管,OVM15-9型锚具。
竖向预应力:采用直径25mm 精轧螺纹粗钢筋,强度标准值835MPa, 弹性模量MPa p 5100.2E ⨯=,置于内径35mm 铁皮套管预埋于梁体内,JLM25型锚具,一端张拉,张拉端布置于梁顶。
连续梁菱形挂篮施工工法部级连续梁菱形挂篮施工工法中铁七局集团有限公司中铁五局(集团)有限公司陈思肖炳忠苟祖宽张振强周远杰工法编号:GGG(中企)C3-1.前言近年来,科学技术的发展大大推动了桥梁设计施工的进步,其中预应力混凝土连续梁桥、刚构桥是采用较多的的桥梁型式。
预应力混凝土连续梁桥、连续刚构桥一般跨度大而且跨江河、河谷,因此主要采用悬臂浇筑法施工。
以往挂篮一般采用万能杆件、贝雷桁架、军便梁组拼而成,往往结构复杂、质量大、操作不方便;现在的连续梁、连续刚构桥箱梁截面多采用单箱双室或单箱多室截面,桥面宽度大,节段重量较重,要求每个节段全断面一次浇筑,对悬臂浇筑法施工提出了更高的要求,为满足施工需要,出现了各种新的悬臂浇筑法施工方法,其中菱形挂篮悬臂浇筑施工具有设备结构简单、节点少、变形小、操作方便等优点得到了较快的发展。
至,中铁五局(集团)有限公司在贵阳市中心环北线小关水库特大桥施工中,在充分总结以往连续梁、连续刚构悬臂浇筑施工经验的基础上,针对该桥单箱双室宽幅(桥面宽21.5m)箱梁悬臂浇筑施工技术难点,进一步优化挂篮结构设计及其施工工艺,成功研制了适用于宽幅箱梁悬臂施工且仅用两片主桁架的菱形挂篮。
1月至5月,中铁七局集团有限公司施工的湖北恩施施州大桥主桥为独塔单索面斜拉桥,刚构体系,墩塔梁固结。
主跨145米,边跨100米,主桥刚构体系采用菱形挂蓝悬臂现浇施工,为解决平衡问题,在100m边跨在箱室内填充铁砂混凝土压重。
挂蓝结构施工安全、方便,移动快速,并有效地控制了成桥线形。
8月至8月,中铁七局集团有限公司在和平至左岭高速公路武东特大桥主桥(63+115+63m预应力混凝土连续梁)施工中。
根据混凝土悬臂浇注工艺及对挂篮设计的技术要求,采用菱形挂篮施工,走行方式为无平衡重走行方式,使桁架走行时的稳定系数大于2.0,满足规范要求,同时满足挂篮下通车净高不小于8.5m的要求。
,结合工程开展研究的科技项目《贵阳小关水库特大桥施工技术研究》经过贵州省科技成果鉴定,专家评价连续梁菱形挂篮施工技术达到国内先进水平。
淠河总干渠特大桥连续箱梁挂篮悬浇施工工艺作者:刘立新来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第06期摘要:淠河总干渠特大桥(48+80+48)m预应力混凝土连续箱梁是新建合武铁路的重点工程和控制工程,施工中采用菱形挂篮分段悬浇,取得了良好的效果,现将具体施工工艺介绍如下。
关键词:合武铁路连续箱梁悬浇施工1 工程概况淠河总干渠特大桥为跨越淠河总干渠和105国道而设。
孔跨为3-32m整孔箱梁+(48+80+48)预应力混凝土连续梁+(9-32m+2-24m+28-32m)整孔箱梁+(32+48+32m)预应力砼连续梁+(1-32m+2-24m+9-32m)整孔箱梁,设计车速客车250km/h,货车120km/h,双线直曲线梁,线间距5.0m,(48m+80m+48m)预应力砼连续梁位于水中3#~6#墩直线段,常年有水,线路纵坡+4.4‰,全长177.3m;2 悬浇箱梁施工工艺2.1 结构形式和施工程序悬浇箱梁为单箱单室、变高度、变截面结构。
箱梁顶板宽13.4m,底板宽6.4m,顶板厚度34~69cm;腹板厚度50~70~100cm;底板厚度最大50~100cm;梁高3800~6400cm;在端支点、中支点、中跨中共设5个横隔板,横隔板设有检查孔。
A0段采用托架现浇;A1~A10、B1~B10段为悬浇;C1为边跨合拢段;A11段为边跨现浇;D1为跨中合拢段。
其中A0段长8.0m,A1~A3、B1~B3长3.0m,A4~A7、B4~B7长3.5m,A8~A10、B8~B10长4.0m,合拢段C1、D1长2.0m。
梁高从A0段的6.4m渐变为3.8m。
挂篮悬浇最重为B1段155.5t,边跨现浇段搭设支架现浇,边跨合拢段和中跨合拢段利用挂篮底平台施工。
箱梁施工程序如下:第一步,完成主墩施工后安装永久支座,浇筑临时支座混凝土;第二步,在主墩承台面上采用φ529mm钢管作为竖向支撑,搭设A0#段托架,托架现浇A0段,完成墩顶固结;第三步,安装菱形挂篮,进行挂篮预压,完成箱梁首段A1和B1段的悬臂施工;第四步,平移挂篮,对称逐节悬浇A2#~A10、B2~B10段;第四步,支架现浇边跨A11段;第五步,利用挂篮吊架施工边跨C1合拢段;第六,采用悬浇施工菱形挂篮悬浇中跨D1中跨合拢段;第七步,拆除A0段托架及A11段支架。
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~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,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。
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。
浅谈挂篮选型及菱形挂篮的优点李向东【摘要】摘要:通过新建武汉至孝感城际铁路马家湖特大桥连续梁挂篮设计对比选型工作介绍,发掘菱形挂篮的优点。
通过实际应用,检验菱形挂篮选取的合理性。
【期刊名称】技术与市场【年(卷),期】2011(018)009【总页数】2【关键词】菱形挂篮;选型;优点1 概述新建武汉至孝感城际铁路马家湖特大桥全桥长4 136.67m,共计123个桥墩,于DK16+409.9~DK16+437.9处跨越武汉外环高速公路。
在跨越高速公路处设1-(48+80+48)m连续梁,连续梁共分为2个0#块、20个悬灌节段、2个边跨直线段、3个合拢段,全长177.4m。
连续梁梁体为单箱单室、变高度、变截面结构,中支点梁高6.23m,跨中梁高3.83m。
根据设计要求,马家湖特大桥跨外环连续梁采用挂篮悬臂浇筑施工。
挂篮悬臂浇筑施工又称迪维达克施工方法。
20世纪60年代,由前西德首先使用,发展至今,已成为修建大中跨径桥梁的一种极为有效的施工手段。
挂篮作为悬灌法施工的主要设备已发展为众多种类,如三角形挂篮、菱形挂篮、贝雷桁架式挂篮、平行桁架式挂篮及斜拉式挂篮等。
我国自上世纪80年代引进该工艺以来,也已取得了巨大的成就,其中三角形及菱形挂篮以其结构简单、受力合理及操作简便等优势受到广泛欢迎。
近年来,随着挂篮悬灌施工工艺的成熟,在挂篮设计时,对降低材料成本、简化加工和操作工艺等方面的要求日益提高。
我们通过对比研究目前最为广泛使用的菱形挂篮和三角形挂篮后,决定采用菱形挂篮。
现从挂篮的结构形式、受力分析、操作简便性等方面,论述选择菱形挂篮的理由。
2 马家湖特大桥挂篮设计马家湖特大桥挂篮设计的主要参数:挂篮自重50 t,适用最大梁段重138 t,适用最长梁段4m;梁高变化3.83~5.74m,顶板宽11.6m,底板宽6.1m,采用无平衡重行走;挂篮有效利用率系数2.76。
挂篮形式如图1所示。
挂篮主要由主桁架系统、悬吊及锚固系统、模板底平台系统及走行系统组成。
合肥至武汉铁路武汉枢纽工程
江岸特大桥(48+80+48)米变线间距连续梁
菱形挂篮设计说明
2007年11月
一、挂篮概述
挂篮为菱形挂篮,主要包括菱形架、上横梁、平联、下横梁(底模)、纵梁(底模),悬吊系统、行走系统、锚固系统以及模板系统五
大部分,总重量为t。
挂篮在悬浇时,根据试验数据,控制浇注标高符合要求。
二、设计依据
1、江岸特大桥(48+80+48)米连续梁图和江岸特大桥施工图
2、《钢结构设计规范》(GB50017—2003)
3、《起重机设计规范》(GB3811)
二、主要技术性能
1、适应最大梁段重:160 t
2、适应最大梁段长:4m
3、梁高变化范围:3.8——6.4米
4、最大梁宽:顶板13.710m、底板6.4m
5、走行方式:无平衡重走行
6、挂篮自重t
三、挂篮结构
1、桁架
主桁架采用菱形架结构,二力杆件采用槽钢加钢板焊接成箱形梁,其刚度大、重量轻。
2、悬挂及锚固系统
底模、桁架吊杆采用带板,材料为Q345B;侧模、内模吊杆φ32精轧螺纹钢筋,材料为40Si2MnV;走行轨道锚杆采用φ25精轧螺纹钢筋,材料为40Si2MnV。
3、走行系统
挂篮走行采用前滑后滚方式,前支点为滑船结构,后支点为滚轮结构。
桁架移动由两台千斤顶(油缸)牵引,桁架后部设两台5吨手
动葫芦保护,防止桁架倾覆。
外模采用整体式钢模板,内模采用钢骨架加木模板、组合钢模板,底模采用组合钢模板和竹胶合板,端模采用木模板。
四、挂篮特点
1、结构简单,受力明确。
2、挂篮前端及中部工作面开阔,可以从挂篮中部运送混凝土。
3、移动方便,侧模底模可以一次到位。
4、取消了平衡重,利用预埋锚杆锚固轨道和菱形架。
5、拼装时只要稍加处理,就可浇注合拢段梁,不需要托架,施工更加方便。
6、本结构拼装简单,重量轻,施工速度快,经济实用。
五、制作要求
1、挂篮各部件多属组焊件,要制定合理的加工工艺,减少其焊接变形和焊接应力,经校正后各种变形公差不得超过《钢结构工程施工及验收规范》规定的允许值。
2、焊条选用:A3钢母材E43××焊条,16Mn钢母材E50××焊条。
3、必须保证焊接质量和焊缝尺寸,菱形架及各节点、支腿等主要受力部件,焊后按技术标准要求探伤。
4、除图中有要求外,各零部件表面光洁度均为12.5。
5、各部件随时加工随时组装,发现问题及时纠正。
6、制作前应仔细审查图纸,以免加工时出现问题。
7、挂篮出厂前要进行试拼装。
六、使用要求
1、挂篮组装后进行预压,消除非弹性变形,测试弹性变形量。
2、挂篮作业时后锚杆锚固力要调试均匀。
3、每次挂篮就位后,其前后吊带、吊杆和锚杆都要进行调试,并派专人全面检查,发现问题及时处理。
4、挂篮施工属高空作业,图中未示安全装置,待挂篮安装后要检查安装。
5、为防止在灌注混凝土时受雨水侵袭,挂篮顶部可设防雨装置。
6、挂篮施工用的预留孔尺寸必须准确。
7、对Ⅳ级钢、倒链、钢丝绳等部件应派专人随时检查、做好记录。
8、挂篮中使用的工作平台、内模和端模由工地自行设置。
9、挂篮使用应严格按操作工艺、安全规定进行作业。
七、挂篮设计验算参数
1、设计参数确定
(1)、荷载参数
A、箱梁荷载:取最大施工载荷1号块、4号块和8号块进行计算。
B、模板及挂篮自重:约计。
C、人群机具:q5.1=
D、混凝土倾倒:kPa
= (混凝土厚度大于1米不计)
q4
E、混凝土振捣:kPa
=
q2
F、其他荷载:根据实际情况不考虑
(2)、荷载系数
A、砼超载系数:k1=1.05
B、挂篮空载纵移时的冲击系数k2=1.3:安全系数k4=2.5
C、浇筑砼时的动力系数k3=1.2
2、荷载组合
荷载组合Ⅰ:砼自重+动力附加荷载+模板自重+人群机具荷载+混凝土倾倒、振捣荷载;
荷载组合Ⅱ:砼自重+动力附加荷载+模板自重;
荷载组合Ⅲ:挂篮自重+冲击附加荷载+风载
荷载组合Ⅰ用于挂篮承重系统强度及稳定性计算;荷载组合Ⅱ用于刚度计算;荷载组合Ⅲ用于挂篮行走计算。
3、施工控制计算
(1)、计算原理
A、纵梁计算
先得荷载由模板分配至纵梁上,将横梁与纵梁的连接部门简化为铰节来分别验算其强度及刚度。
B、横梁计算
将纵梁传至横梁上的荷载,临时荷载等按工况对纵梁进行强度、刚度验算。
C、上横梁计算
将前吊点传至上横梁的荷载按工况对横梁进行强度、刚度验算。
D、菱形架计算
将上横梁传至菱形架的荷载按工况对菱形架进行强度、刚度验算。
E、悬吊系统计算
将下横梁传至悬吊的荷载按工况对吊杆进行强度验算。
F、对挂篮走行进行计算
对挂篮整体走行的安全性验算。