客专悬臂梁菱形挂篮设计及施工技术
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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和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。
菱形挂篮施工工艺菱形挂篮是一种在建筑施工工地上常见的悬挂装置。
它简单且实用,能够为施工人员提供安全和便利。
本文将介绍菱形挂篮的施工工艺,包括材料准备、悬挂方式、安装步骤等,以帮助读者更好地了解和掌握这一施工技术。
一、材料准备在进行菱形挂篮施工之前,我们需要准备以下材料:菱形挂篮装置、扣钩、钢丝绳、安全带、螺栓和螺母等。
确保所有材料都符合相关安全标准,并经过检查合格。
二、悬挂方式菱形挂篮的悬挂方式有多种选择,根据具体需求和施工现场情况来确定。
常用的悬挂方式有两点悬挂和四点悬挂。
两点悬挂适用于较小的工程,四点悬挂适用于较大的工程。
选择合适的悬挂方式是确保挂篮安全性和稳定性的重要因素。
三、安装步骤下面是菱形挂篮的安装步骤:1. 确定挂篮的安装位置。
根据建筑物的结构和设计要求,确定挂篮的悬挂位置,并标记相应点位。
2. 安装钢丝绳。
将钢丝绳穿过挂篮装置,并使用钢丝索夹固定牢固。
确保钢丝绳安装牢固,不得出现任何松动的情况。
3. 悬挂挂篮。
将钢丝绳的末端连接到建筑物的悬挂点位上,通过适当的悬挂方式将挂篮悬挂在空中。
在悬挂过程中要确保挂篮水平、稳定。
4. 固定挂篮。
使用螺栓和螺母将挂篮固定在悬挂点位上,确保挂篮不会晃动或松动。
5. 检查安全性。
在挂篮安装完成之后,进行安全检查,确保挂篮的牢固性和稳定性。
必要时可以再次调整悬挂方式或固定装置。
四、使用注意事项在使用菱形挂篮的过程中,还应注意以下事项:1. 定期检查挂篮的固定装置和连接件,确保其安全性和可靠性。
2. 使用挂篮时,施工人员应佩戴安全带,并正确系好。
3. 严禁超载使用挂篮,根据挂篮的额定载荷进行施工操作。
4. 避免在风力较大的天气条件下使用挂篮,以免发生意外事故。
5. 在使用过程中,要注意工作平台上没有尖锐物品和杂物,以防碰撞和跌落。
总结:菱形挂篮施工工艺是建筑施工过程中常见的一种装置。
通过正确的材料准备、悬挂方式选择和安装步骤操作,可以确保挂篮的安全性和稳定性。
第一章菱形挂篮设计说明一、设计依据1、工程图2、公路桥涵施工技术规范JTJ0413、公路桥涵钢结构及木结构设计规范JTJ0254、组合钢模板技术规范 GB2145、钢结构设计规范GB 500176、起重机设计规范GB/T38117、机械设计手册9、路桥施工计算手册10、铁路混凝土工程施工技术指南二、主要技术性能1、适应最大梁段重: 145吨2、适应最大梁段长: 3.5米3、梁高变化范围: 3.228—6.228米4、最大梁宽:顶板12.0米、底板6.7米。
5、走行方式:无平衡重走行三、挂篮结构⒈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,其余横联杆采用型钢螺栓联接而成。
⒉挂篮及锚固系统:底模吊杆采用带板,材料为Q345B。
侧模、内模吊杆及桁架、走行轨道锚杆采用φ25精轧螺纹钢筋,材料为40Si2MnV。
内、外模和底模前锚点采用16吨千斤顶张拉后锚固,底模后锚点采用32吨千斤顶张拉后锚固,保证砼接口平顺。
锚具采用YGM-25精轧螺纹钢专用锚具。
⒊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5吨手动葫芦牵引,桁架后部设两台5吨手动葫芦保护,防止桁架倾覆。
⒋外模采用整体式钢模板,内模采用钢骨架加木模板或组合钢模板,底模采用平面钢模板,端模采用木模板。
四、挂篮特点⒈挂篮结构简单,受力明确。
⒉挂篮前端及中部工作面开阔,可以从挂篮中部运送混凝土,便于轨道安装以及钢筋的吊装,加快施工进度。
⒊设有走行装置,后支腿为反扣轮沿轨道行走,前支座采用钢板与钢板相对运动(轨道上面涂黄油),磨擦力小,移动方便,外模、内模、底模可以一次到位。
⒋取消了平衡重,利用预埋竖向预应力筋锚固轨道和菱形架。
进一步减轻了重量。
⒌拼装后,就可浇注1~10号段梁,施工更加方便。
只要稍加处理还可用于合拢段施工。
⒍本结构拼装简单,重量轻,施工速度快,经济实用。
五、加工要求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。
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。
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)菱形挂篮施工工艺一、概述1.1挂篮概况跨双阳路施工为挂篮施工,共设3个T,共计采用3套挂篮进行施工,挂篮形式采用菱形挂篮施工,菱形挂篮重量为60t。
菱形挂篮总体布置详见图1.1.1。
价值工程0引言悬臂现浇梁施工适用于大跨度桥梁施工,悬臂现浇梁是将梁体分成N段,每一节段梁体混凝土及预应力筋施工完毕后进行挂篮走行至下一节段施工,最后进行合龙和体系转换以完成梁体施工。
近年来,随着挂篮工艺的不断更新和技术的成熟,菱形挂篮以其安装拆卸方便、受力体系明确、施工操作简单等优势受到广泛的欢迎,本文通过哈齐客专松花江特大桥菱形挂篮施工,在挂篮的组成、安装、预压、走行、拆除等方面简要介绍了挂篮施工技术及需要控制的项点。
1工程简介①松花江特大桥主桥为5跨预应力混凝土连续箱梁,跨距为77m+3×156.8m+77m,主桥全长为624.4m。
主桥共分为127个梁段,其中最长节段0#块梁段长为20.8m,边跨合龙段长5.6m,中跨合龙段长2m,除边跨直线段5.6m 在支架上施工外,其余各节段均采用菱形挂篮悬臂浇注法施工,梁段分段长度分4.0m、4.5m、5m三种;梁体高度从8.6m变化到4.2m,节段重量从1号块的860t(最重节段)变化至边跨的454t。
②松花江特大桥主梁为单箱四室钢筋预应力混凝土结构,梁底下部按二次抛物线变化,梁体为变高、变截面结构,箱梁顶宽为29.4m,在两侧边跨处逐渐变化为24.4m,由于桥体宽度非常宽,故主桥采用单侧两组菱形挂篮进行施工。
2菱形挂篮组成①本桥采用单侧两组菱形挂篮,挂篮由锚固系统、走行系统、吊挂系统、底模平台系统(包含底模纵梁、前后下横梁、底模、底模导梁等组成)、菱形主桁架、前上横梁、内外模等组成。
因本桥为四线铁路桥,横桥向桥面宽度达到29.4m,共有5道腹板,如主桁架设计成5片主桁的整体结构,则对挂篮在走行过程中5片主桁的同步性要求极高,稍有偏差,容易将主桁与走道梁卡死。
故本桥挂篮采用了6片主桁(在中腹板处设计2片边桁架),设计两套主桁架结构,让两套主桁并行。
每套主桁横向间距2×5.53m,每片主桁都与腹板对应,主桁桁架上下弦高差为5.5m。
83 2021年第1期工程技术与应用菱形挂篮悬臂浇筑施工技术要点分析曾佳乐中交二航局四公司,安徽 芜湖 241000摘 要:在大跨度桥梁的实际施工过程中,悬臂浇筑施工作为常见的施工技术,在实际使用过程中能够有效发挥自身作用,提升工程整体效果。
文章以新建徐州至淮安至盐城铁路站前工程XYZQ-Ⅳ标主跨为施工实例,对菱形挂篮悬臂浇筑进行加载试验,并重点阐述了菱形挂篮悬臂浇筑施工过程中的要点及施工技术的应用,从而分析相关施工技术效果并提出合理建议,仅供参考。
关键词:菱形挂篮;悬臂浇筑;施工技术要点中图分类号:U445.4 文献标志码:A 文章编号:2096-2789(2021)01-0083-021 工程背景主桥上部采用双线主跨100m预应力混凝土连续箱梁,箱梁断面为单箱单室横断面。
箱梁顶宽0.35~0.6m,底宽6.4m,翼缘板宽2.9m,根部梁高7.2m,腹板厚0.6~10m,底板厚度0.4~86.4m,顶板厚度0.4m。
箱梁0#块在托(支)架上施工,梁段总长14m,边、中合拢段长为2m;挂篮悬臂浇筑箱梁1#~2#块长2.5m,3#块长2.75m,4#~6#块长3m,7#块长3.25m,8#~11#块长3.5m,12#~13#块长4m。
箱梁悬臂浇筑采用菱形挂篮进行施工。
箱梁0#块梁段长14m,具备挂篮拼装起始长度的条件,箱梁1#~13#块采用挂篮对称悬浇。
悬臂浇筑的箱梁中最重块段为4#块,重量为156.6t;12#块长4m,重量为132.2t。
挂篮三维图如图1所示。
2 菱形挂篮荷载的计算在实际开展菱形挂篮荷载计算工作的过程中,必须重视图纸的分析,并考虑挂篮自重及全部施工临时荷载重量,确保能够将其控制在规定标准以下;还要分析动力因素,保证工程的顺利进行,并根据挂篮受力特点,运用相关公式从底篮纵梁进行计算,有效控制其刚度与强度,保证后期工程的顺利开展。
有关荷载系数的具体取值:第一,箱梁混凝土在实际施工的过程中,需要分析胀模以及动力的实际情况,并根据其超载系数1.051优化选择;第二,在浇筑混凝土时,需要控制其动力系数取值为1.2;第三,施工机具以及人群荷载为1.5kPa(验算模板为2.5kPa),增大荷载系数取值为1.4;第四,施工振捣力侧向为4kPa,水平向为2kPa;第五,底篮以及底模自重依据23t进行设计,增大荷载系数取值为1.2;第六,V r=1/500,允许最大变形为20mm。
悬臂浇注菱形挂篮施工设计与应用发表时间:2016-11-24T16:06:58.237Z 来源:《基层建设》2015年33期作者:熊威[导读] 挂篮悬臂浇注法是大跨度连续梁(钢构)桥的主要施工方法之一,尤其在大跨度乃至特大跨度连续箱形梁桥建设中有着不可替代的位置,也是施工中的一个难点。
中铁港航局集团第二工程有限公司广东广州关键词:挂篮悬臂浇注法是大跨度连续梁(钢构)桥的主要施工方法之一,尤其在大跨度乃至特大跨度连续箱形梁桥建设中有着不可替代的位置,也是施工中的一个难点。
因此,对该项技术的深入研究,对掌握特大跨度桥梁施工技术具有重要意义。
关键词:挂篮;悬臂浇筑;设计;施工应用引言在桥梁工程建设中,悬臂浇注挂篮施工技术已经比较成熟,它不需要架设支架,不适用大型吊机。
与其他方法相比,具有结构轻,拼制简单方便和无压重等优点。
但是挂篮一般应用在比较高的空中,对施工的技术要求较高。
为保证挂篮施工安全和桥梁质量,挂篮的选择,设计、加工、安装以及验收的每一个环节都非常重要。
一、挂篮施工的基本原理挂篮悬臂浇注施工方法是是利用已经完成的墩顶节段(一般为0#块)为施工平台兼起点,通过挂篮的对称悬臂施工来逐段完成混凝土梁浇注及预应力张拉等工序并成桥的一种施工方法。
二、挂篮设计的原则与依据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,主要材料宜选用标准通用材料,便于计算和重复利用。
挂篮设计的依据有:桥梁施工图文件,《钢结构设计规范》(GB 50017-2003),《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000),《公路桥梁钢结构及木结构设计规范》(JTJ025-86)等。
三、挂篮设计步骤挂篮设计应遵循以下步骤:(1)搜集原始参数,进行荷载分解(2)选定计算程序和复核程序(3)根据需要选定挂篮结构形式(4)应用计算软件对挂篮主要受力结构进行计算分析(5)对挂篮节点、吊挂系统、走行系统等进行局部设计及计算(6)绘制挂篮设计图纸(7)组织挂篮加工,进行静载试验,并提交各阶段建议预拱度值四、菱形挂篮的主要组成结构1、承重主桁架:横向由2组桁架及桁架连接系组成,为挂篮主要受力结构。
筑龙网 W W W .ZH U L O N G .C O M 菱型挂篮设计及施工方法一、挂篮及模板设计挂篮采用我公司在某大桥施工中使用过的全液压式菱形挂篮QL235,按本桥箱梁结构尺寸等相关参数进行改装后使用。
该菱形挂篮是我单位根据多年的施工经验和参考其他类似桥梁的成功范例自行设计的,经过荷载试验和公路大桥施工中使用验证,该挂篮承载能力和刚度均较理想,且行走方便快捷、拆装灵活、安全可靠。
①挂篮技术参数及性能简介: 按照大桥的设计要求,挂篮按以下主要技术参数进行改装:承载力大于2700kN ;挂篮自重500KN ;悬臂段最大荷载1300k ,全部施工荷载约1350KN ;浇注箱粱分段长度、3.0m 、3.5m 、3.5m ;挂篮浇注箱粱高度:6.2m ~2.4m 。
②挂篮构造挂篮主要由主桁架、行走及锚固系统、吊带系统、底平台系统、模板系统五大部分组成。
挂篮构造示意图如下:10吨倒链10吨倒链10吨倒链5吨倒链5吨倒链47015015050505050135135600500筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M主桁架是由两片外型呈菱形的桁片在其横向设置前后横梁组成一空间桁架,并在前后横粱上设置上下两层平面联结杆件以提高主桁的稳定性和刚度。
主桁杆件采用H 型钢两侧焊钢板,杆件间采用30CrMTi 销子销接,前后横粱桁片及其平联采用焊接薄壁方钢管和角钢。
在前后横粱下方设置分配梁,用于悬挂底蓝、模板。
为改善露天施工条件,桁架项部设置遮雨棚。
B 行走及锚固系统挂篮在悬浇完一段箱梁,混凝土强度达到50MPa ,预应力筋张拉完毕后开始前移。
挂篮前移时,通过后锚千斤顶将上拔力转换到行走小车上,由反扣于工字型钢轨道上的行走小车来平衡倾覆力矩,前支点采用底贴四氟板组合滑船,由液压油缸顶推前移。
采用焊接犁钢的轨道分长轨和短轨两种,由锚固粱与箱粱竖向预应力筋连接并锚同。
浇筑混凝土时,需通过箱粱顶板上预留的孔道,穿锚杆与主桁后结点锚固。
客专悬臂梁菱形挂篮设计及施工技术
【摘要】随着悬臂施工技术的逐渐成熟,菱形挂篮在客专悬臂梁的施工中得到了广泛的应用。
菱形挂篮悬臂灌筑的施工方法对施工具有良好的经济效益和技术优势,文章通过对挂篮施工设计的探析,对客专悬臂梁菱形挂篮的施工技术进行探讨。
【关键词】菱形挂篮;设计;施工技术
一、前言
如今挂篮悬臂浇筑施工在施工中得到了较好的应用和发展,挂篮设计也有许多类型。
根据施工的特点和环境,客专悬臂梁采取菱形挂篮的设计能够满足工程的需求,并且能够使得工程在保质保量的前提下顺利完工。
二、挂篮施工的设计原则
1.减轻挂篮自重:在满足桥梁设计对挂篮自重的要求外,应尽量减轻挂篮自重;挂篮采用自锚平衡式以便充分利用箱梁竖向预应力筋平衡倾覆力矩。
2.缩短施工周期:挂篮施工中采用各粱段全断面一次性浇筑。
挂篮行走和锚固应方便、可靠。
3.保证悬浇砼质量及施工安全:模板设计中应注重砼的外观质量(一般以刚度为主来设计模板)并满足高空超重施工的安全要求。
4.改善施工条件和作业环境:箱梁顶面施工作业空间尽量宽敞,以便于放置施工机具及施工员往返。
三、菱形挂篮各组成部分的设计
1.主梁系:菱形构架、横向连接系和上下横梁构成了主梁系,其中主构架为整套挂篮的受力核心由三片菱形桁架构成,横向连接系由角钢焊接而成,其是为了连接两片主桁架,使其成为一体抗倾覆,前移时保持稳定及同步。
前上横梁支撑在挂篮主桁的受力核心,两片菱形桁架上,其一是为使两片主桁架链接,二是为承受吊带传来的荷载。
承受由前吊带传递来的所有荷载,前下横梁通过前长吊带吊挂在前上横梁上,承受由纵梁桁架前端传递过来的全部荷载;后下横梁通过后长、短吊带吊挂于已灌筑的箱梁梁体上,承受由纵梁桁架后端传递过来的全部荷载。
2.底模系:底模系由前后拖梁、纵向桁架以及模板组成,根据模板所在位置的受力状况,在模板的面板下设置相应间距的加劲肋。
底模系前托梁悬挂在前横梁上,后托梁由两个后锚锚固在已成梁段混凝土底板上。
3.外模系:外模系由侧模架和模板组成。
侧模夹住底模,通过调整底模的高程以适应不同高度的梁段,这样外模能循环使用,大大节约了投资。
外模系下端牛腿支撑在底模系前后托梁上,中部用对拉筋与内模系相连,顶部利用已成梁段上的预留孔将侧模锚固在已成梁段上,另一侧利用斜拉杆固定在主构架上。
四、客专悬臂梁菱形挂篮设计计算参数
客专(48+80+48)挂篮悬浇箱梁为变高度预应力混凝土箱梁,箱梁宽度沿桥轴线为等截面,箱梁自重根据设计混凝土方量计算。
混凝土自重取为26kN/m3;钢材弹性模量E =2.1×10 5MPa;Q235允许应力在85MPa-140Mpa之间;对于临时结构(挂篮次要部位,包括模板、连接系、模板滑梁等),容许应力可提高30%:即为85×1.3=110MPa到140×1.3=182MPa之间。
挂篮为菱形挂篮,主桁杆件由2I32b槽钢组成,槽钢两侧各贴一块钢板形成箱形截面杆件,各杆之间通过节点板及材质45#钢的销子连接。
前上横梁由2I45a 型钢组成,后锚梁由2I40a 型钢组成,底篮前后托梁由2I40a普通热轧槽钢组成,底篮纵梁为I32a。
模板重量和浇筑混凝土阶段混凝土的重量由挂篮前吊杆和后吊杆承担。
前、后吊杆均采用32mm 精轧螺纹钢筋,通过上部分配梁将底篮悬吊。
挂篮共重50.91t,箱梁最重节段为1#节段,重量为139.123t(长 2.7m);挂篮质量与箱梁块段重之比(挂篮工作系数):50.91/139.123=0.36。
挂篮系统计算采用电算和手算相结合的方式,电算程序采用美国CSI 公司的Sap2000结构设计软件。
计算中考虑到各种系数如下:
考虑箱梁混凝土浇注时膨胀等的超载系数取为1.05;新浇混凝土等自重系数为1.1;挂篮空载行走时冲击系数为1.2;施工人员及机具荷载系数为1.0;倾倒混凝土时产生的冲击荷载分项系数为1.0;振捣混凝土时产生的竖向荷载分项系数为1.0;浇注混凝土和挂篮行走时的抗倾覆稳定系数为2.0。
施工阶段抗风设计的基本风速V=13.8m/s(六级),挂篮结构设计按该值进行计算。
五、客专悬臂梁菱形挂篮施工工艺
1.制作挂蓝
在一般状况下,挂蓝由钢结构加工厂负责完成,条件是挂蓝的尺寸、结构、材质等必须和设计要求要一样,防止使用其他材料来代替,影响到挂蓝的质量。
当挂蓝制作完成后,需要对挂篮构件实施超声波焊缝检测,还要现场完成拼装的全过程,只有通过质量检验合格,才能够入场使用。
2.现场安装
把挂蓝运送到施工现场之后,预应力施工完成之后,才可以开始安装流程。
首先,应用钢枕对滑道的位置实施调整,装配滑道,并应用锚固筋实施固定;然后,在滑道上装配前滑以及后钩板,与此同时装配主桁片和连接的杆件。
等到箱梁以上的结构安装完成以后,才能够对挂蓝的底模板系统、侧模板系统实施装配;其次,完成钢筋的装配流程,再根据内模板。
这里必须要注意的是,整个挂蓝的安装过程完成之后。
要留意查看锚固可靠度、悬吊系统中的各个锚固件牢固情况如何等。
3.预压试验
要是施工中使用的是新挂蓝,那么就要对主桁架等构件分开实施预压试验,这样才能保证其性能与施工要求的一致性,防止出现非弹性变形的问题,继而导致安全事故的发生。
其次,挂蓝的安装工作完成之后,还要对其做好荷载试验,一般情况下荷载是最大节段重量的1.0到1.5倍之间;在实施荷载试验的进程中,还要对挂蓝的加载状况、变形状况实施剖析并最好记录,保证能够达到合理的立模标高,才能保障箱梁线性。
4.菱形挂篮施工技术
轨道装配、锚固→主桁架装配→前后横梁桁片装配→挂篮后锚装配→外模板系统装配→底篮系统装配→内模系统装配→各工作平台装配→调试
5. 挂篮构件拼装
挂篮拼装必须要按照严格的总装图和详图施工来进行,为保证施工进程速度可以在吊装能力允许的范围内在地面上实施部分构件的预拼装部分。
拼装完成后还需要严格检查连接构件的稳定性和完全性,才能进行挂篮的预压。
6.挂篮构件预压
为了保证挂篮的刚度、强度以及稳定性,拼装结束后还要采用水箱加压法,依次对挂篮实施预压,充分解除挂篮的非弹性变形。
在加压的进程中还要通过测量仪器来观察变形的数据,只有在挂篮非弹性变形以及弹性变形参数都符合设计要求后,才能正式投入使用。
六、应用菱形挂篮进行悬浇施工的主要体会
1.优点
菱形挂篮结构简单,受力明确,加载后的实际弹性变形与理论计算值相差不大,如曾使用过该挂篮,可省去试验加载的程序。
自重轻,菱形挂篮应是国内除滑动斜拉式挂篮外最轻的一种,由此而带来在加工、运输、拼装、移动、拆除等方面的省力,进而达到节省资金的目的。
菱形挂篮内模、外模均采用纵向滑梁吊在已有梁体和挂篮上,纵向走行非常方便,且加固亦采用该滑梁,一梁两用。
挂篮前端及中部工作面开阔,可以从挂篮中部运送砼,便于轨道前移以及钢筋的吊装,加快施工进度。
2. 菱形挂篮施工注意事项
(一)要确保混凝土浇筑时主桁前支座材料强度满足受力要求,因前支点反力较大,必要时须对主桁片进行加固,防止出现压杆破坏。
(二)外侧模底部与底模接触处设置必要的横向刚撑,避免底角漏浆,影响外观。
设置必要的腹板拉杆数量,防止出现面板变形,影响质量。
(三)由于梁体悬臂较长,根据施工实践,侧模骨架片采用14号槽钢加工,不易产生弯曲、扭曲变形,骨架片采用三支腿,效果良好。
七、结束语
总而言之,在客专悬臂梁挂篮设计和施工中,使用菱形挂篮有着很好的经济效益。
在实际的施工中,由于菱形挂篮的技术也有着一些无法避免的缺点,我们一定要注意安全问题,确保工程能够在安全的前提下顺利完工。
参考文献:
[1]铁建设函[2010]241号. 高速铁路桥涵施工工程技术指南[S]北京:中国铁道出版社,2011.36页
[2]TB1002.2-2005. 铁路桥梁钢结构设计规范[S] 北京:中国铁道出版社,2005.38-41页
[3]唐治军,桂水荣. 某高速铁路大跨度连续梁桥三角挂篮的整体及局部受力状态分析[J]铁道建设,2012,41-43页。