大跨度连续刚构轻型挂篮的设计
大跨度连续梁悬臂浇筑挂篮的设计及施工(1)

2 挂篮设计及总体构思 ) 图1 2 . 1 挂篮的组成 ( 挂篮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 。 ) ( 主桁承重系统 : 主桁与前后横梁 、 行走装置 、 1 锚固装置 、 悬吊分配梁等 。 ( 底 篮 和 模 板 系 统: 底 篮、 外 模、 内 模、 端模和 2) 工作平台等 。 ( ) 走行系统 : 行走滑轨 、 滑梁小车 、 后锚等 。 3 2 . 2 施工荷载分析 2 . 2 . 1 荷载传递路径 ( ) 内顶板荷载 →内滑梁→前上横梁→主桁架。 1 ( ) 翼板荷载 → 外滑梁 → 前上横梁 → 主桁架 。 2 ) ( 腹板荷载 → 加强型底纵梁 → 前 、 后下横梁 → 3 前上横梁 → 主桁架 。 ) ( 底板荷载 → 普通底纵梁 → 前 、 后下横梁 → 主 4 桁架 。 挂篮 的 设 计 顺 序 也 是 根 据 荷 载 的 传 递 路 径 , 一 级一级地确定各级结构 。 先根据各自的荷载情况对 内滑梁 、 纵梁 、 前后 下 横 梁 、 前后上横梁等杆件进行 设计 , 再设计主桁 架 并 校 核 其 刚 度 、 前 端 的 下 挠 度, 随后再对锚固系统和走行系统进行设计 。 2 . 2 . 2 基本设计参数 3 ( ) / ; 混 凝 土 自 重: 弹 性 模 量: 1 G砼 =2 6k N m 5 ; E钢 =2 . 1×1 0 MP a ( ) [ ] , 材料允许应力: 对于 Q 2 2 3 5材料, = 8 5M P a τ [ ; 临时结构容许应力可提高3 材 =1 4 0 MP a 0% , σ]
公路 2 0 1 0年8月 第8期
H I GHWAY A u . 2 0 1 0 N o . 8 g
采用挂篮悬浇连续梁(或连续刚构)的施工方法课件

• 安全保障措施
目录
PART 01
引言
挂篮悬浇施工方法的简介
01
挂篮悬浇施工方法是一种常用的 桥梁施工方法,通过挂篮的移动 实现桥梁段的浇筑。
02
挂篮悬浇施工方法具有施工速度 快、对环境影响小等优点,广泛 应用于各类桥梁工程。
连续梁(或连续刚构)的简介
方便性
挂篮的拼装和拆卸应该方便快捷,各部件之间的连接应该 牢固可靠,以便提高施工效率。
适应性
挂篮的设计应该根据不同的桥梁形式和施工环境进行相应 的调整,以满足施工要求。
挂篮的主要组成部分及功能
主梁
承受挂篮的主要载荷,传递到已 浇注的梁段上。
前后横梁
用于支撑模板,承受新浇注混凝 土的重量。
纵梁
用于连接主梁和前、后横梁,传 递载荷。
通过挂篮的移动,可以逐段浇筑连续梁(或连续刚构),有效控制施工精度和保证 工程质量。
PART 02
挂篮的设计与制作
挂篮的设计原则与要求
安全性
挂篮必须能够承受施工过程中的各种载荷,包括自重、浇 筑混凝土的重量、施工机具和人员的重量等,同时还要考 虑风、雨、雪等自然因素的影响。
经济性
挂篮的设计应该尽可能地降低成本,包括材料成本、制作 成本、运输成本等。
测量放样
根据设计图纸进行测量放 样,确定挂篮的安装位置。
验收材料
对所需的挂篮结构件进行 检查和验收,确保质量合 格。
挂篮的安装步骤及注意事项
安装主梁
将主梁按照设计要求安装在指定位置,确 保水平度和稳定性。
注意事 项
在安装过程中,应遵循安全操作规程,确 保施工安全;同时,应按照设计要求进行 安装,确保挂篮的质量和稳定性。
连续刚构轻型挂篮的设计

施 工和 行 走 过 程 中 挂篮 各 构 件 的 受 力和 变形 情况 .设 计 符 合使 用
要 求 .挂 篮较 大 的整 体 刚 度 也 将对 施 工 变 形 及 线 型标 高 的控 制 有
益。
挂 篮形 式 在 参 考 了平 弦 无 平 衡 重 挂 篮 、菱 形 挂 篮 、弓弦 式挂 篮 、斜 拉 式 挂 篮 等 结 构形 式后 .从 中选 取 了 三 角形 挂 篮 形 式 .该 挂 篮 与 其 它 形 式 挂 篮 比较 有如 下 突 出特 点 :
工 状 态 大 桥 主 梁 的 强 度及 变形 要求 .近 海施 工风 荷载 的影 响 .吊
机 的吨 位 及 安 装 位 置 等 。 一般 来 说 ,采 用的 挂 篮须 满 足 :结 构 简 便 . 量 轻 , 装 易 拆 除 . 全 可靠 . 注 混凝 土过 程 中变 形 小 重 安 安 灌
的 .所 以 减 / 荷载 后 的挂 篮 仍 然 可 以 作 为 中 跨合 拢 的支 架 方 案 使 J 、
用 。总 体 布 置 图 以及 吊挂 系统 如 图 1 .2所 示 。
2 挂 篮 设计 的 轻 型化 、
目前 .挂 篮已 向轻 型 .重载 方 向发 展 。其 中 可 以 用两 个 主要
作 为 后 锚 点 .取 消 了平 衡 重 的 压 重 结 构 。
() 篮 走 行 采 用液 压 走 行 系 统 . 4挂 由导 梁 走 行 轮 反 扣轮 走
翼 板 悬 臂 长 4 3 m. 高 由 0 块 处 的 8 5 9 梁 号 m以 1 抛 物 线形 式 从 行 油 缸 组 成 .该 系 统 具有 挂篮 就 位 准 确 走 行 速 度 快 安 全 可 靠 8
臂 灌筑 法 中不需 要 象 满堂 支 架 法那 样 大量 的施 工支 架和 临 时设不 受季 节 河道 水位 的 影 响 。
石村沟大桥轻型滑动斜拉式挂篮的设计和施工

连 续 刚构 桥 采 用 的 主 要 施 工 方 法 为 悬 臂 施 工 法 , 特 别 是 其 中 的 悬 臂 浇 筑 法 在 特 大 桥 梁 中 应 用 尤 其 普 遍 。悬 臂 浇 筑 施 工 工 艺 设 计 的 关 键 在 于 挂 篮 的 设 计 , 挂 篮 设 计 得 好 坏 又 直 接 影 响 到 施 工 进 度 , 是 大 跨 度 它 预 应 力 钢 筋 混 凝 土 连 续 刚 构 桥 式 施 工 中 的 一 项 关 键 技术 。 山西 省 祁 县 至 临 汾 高 速 公 路 石 村 沟 大 桥 左 幅 桥 全 长 3 7m, 7 上部 为 2 0m+5 1 0 3 X 51 +2X10 m+5 主 1 5 m,
土 质 量 通 过 斜 拉 带 传 递 给 主梁 的 主 要 部 件 。设 计 荷 载
选 用 自身 质 量 最 大 的 2号 梁 段 、 板 系 统 质 量 、 篮 自 模 挂
身质量 、 群 、 力 和施 工 荷 载等 的最 不利 荷 载组合 。 人 风 根 据 施 工 单 位 的实 际 情 况 和 各 种 型 材 的 特 点 , 定 主 决
维普资讯
・
桥 梁 ・
石 村 沟 大 矫 轻 型 滑 动 斜 拉 式 挂 篮 帕 设 计 和 胞 工
刘 晖
( . 国铁 道 建筑 总公 司 工程 部 1中
史 旭 萍
天津 30 2 ) 0 22
北 京 1 0 5 ;2 中铁 十 八 局 集 团 公 司 经 营 开 发 部 08 5 .
比较 和 分 析 , 为在 修 建 石 村 沟 大 桥 时 , 动 斜 拉 式 挂 认 滑
篮 值 得 优 先 考 虑 。该 挂 篮 的 浇 筑 混 凝 土 质 量 几 乎 全 部
轻型挂篮设计2

轻型挂篮设计一、挂篮设计1、挂篮由承重结构、悬吊系统、限位与锚固系统、走行系统及张拉操作平台组成。
2、设计荷载1)模板重力:包括侧模、内模、底模和端模等各部件重力,平均重力可按800~1000N/m2估算,待模板设计后再进行详细检算。
2)箱梁梁段重力按最重节段控制挂篮设计。
3)挂篮自重。
4)平衡重重力。
5)振动器重力及振动力。
振动力近似按振动器重力的四倍估算。
6)千斤顶及油泵重力。
7)施工人员重力,可近似按2000 N/m2估算。
3、挂篮行走及灌注砼时的稳定系数,均不小于规范要求。
4、挂篮重力应和设计时作施工阶段验算中估算得挂篮重力相似,施工中应将实际采用的挂篮重力和有关数据及时反馈给设计部门,以便于进行施工阶段验算。
二、结构构造为减轻挂篮自重,减小挂篮的变形量,走行方便,缩短箱梁节段施工周期,采用组合斜拉式挂篮。
构造如下图所示:承重按2000KN荷载设计。
1、承重结构承重结构包括主梁、主上横梁、前上横梁和后上横梁组成一体,承受和传递斜拉带及内外滑梁的菏重。
主梁后部有水平和竖向限位器,其功能除固定挂篮位置外,还起传递施工荷载的作用。
挂篮行走时竖向限位器换成压轮,以控制挂篮行走时的稳定性。
主上横梁采用型钢制成的三角形垫块用螺栓与主梁联结,其功能是将斜拉带的拉力传给主梁。
前上横梁采用螺栓与主梁联结,并通过吊杆带2与内外滑梁相连,用以支撑和固定模板,并将力传给主梁。
后上横梁的功能是在挂篮行走时通过两端钢丝绳吊起底部的下后横梁,使主梁与挂篮下部同步移动,从而使组合斜拉式挂篮一步到位。
2、悬吊系统悬吊系统包括斜拉带、下后锚带、内外滑梁吊带。
1)斜拉带由两根钢带组成,其长度和断面尺寸由设计计算而定。
斜拉带上设有销孔,用以调节长度。
斜拉带是挂篮受力之一,它将底篮及侧模上受的力传递给主梁。
斜拉带也是控制挂篮高程的主要构件,即通过上端千斤顶进行微调,达到模板定位的目的。
因此,斜拉带除应有足够的强度外,还要有足够的刚刚度。
连续梁(连续刚构)挂篮悬浇施工技术管理

1
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五、连续梁施工流程
—施工流程图
移动挂蓝,连续对称悬灌施工标准 节段 。 安装边跨永久支座和临时支架,现 浇边跨混凝土。拆除挂篮 。
安装吊架,边跨合龙施工 。拆除 主墩临时固结,完成第一次体系转 换。 安装吊架,中跨合龙施工,完成第 二次体系转换。全面成桥 。
五、连续梁施工流程
—施工顺序图解
• 挂篮拼装 • 挂篮预压 • 标准节施 工 • 拆除挂篮
• 边跨合龙 • 拆除固结 • 中跨合龙 • 体系转换
五、连续梁施工流程
—施工流程图
典型三跨连续梁挂篮施工步骤流程图
桥梁基础、墩身工程施工完毕。
安装托架,永久支座和临时支墩 (座),施工0号块 。
0
0
安装施工挂篮,对称悬灌施工1号 块 。
1
拉式挂篮、型钢式及混合式挂篮四种。根据混凝土悬臂施工工艺要
求综合比较各种形式挂篮特点、重量等,推荐采用菱形挂篮。
四、挂篮设计要点
——设计荷载组合
设计荷载组合:
主要荷载:箱梁重量、挂篮自重、施工荷载、风荷载 。
工况一荷载组合(最重块段混凝土灌筑):混凝土重量(最大
块体重量)+动力附加荷载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载 。 注:所有构件均检。 工况二荷载组合(挂篮行走):挂篮自重+冲击附加荷载。 注:内、外滑梁及轨道部分必检。
四、挂篮设计要点
——设计检算步骤
检算步骤:
确定挂篮结构形式 确定荷载 拟定挂篮结构(包括构件长度及断面形式) 建模计算
修正挂篮结构断面形式,并重新检算
联接及局部检算
四、挂篮设计要点
——挂篮结构检算
检算内容:
连续梁挂篮施工组织设计方案(六)

连续梁挂篮施工组织设计方案实施背景:连续梁是大跨度桥梁的重要组成部分,其施工需要高空作业,传统的施工方法存在安全风险,且效率低下。
为了提高施工效率和保障施工人员的安全,连续梁挂篮施工应运而生。
工作原理:连续梁挂篮施工是利用悬挂在连续梁上的挂篮进行高空作业。
挂篮通过钢丝绳和起重机械进行升降和移动,工人可以在挂篮上进行施工作业。
挂篮的设计结构稳定,能够承受工人和材料的重量,同时具备防护措施,确保施工人员的安全。
实施计划步骤:1.施工前准备:包括挂篮的制造和调试,起重机械的准备,施工人员的培训等。
2.挂篮安装:将挂篮安装在连续梁上,确保其稳固可靠。
3.挂篮调试:对挂篮进行调试,确保其升降和移动功能正常。
4.施工作业:工人在挂篮上进行施工作业,如钢筋绑扎、混凝土浇筑等。
5.施工结束:将挂篮拆卸并妥善存放,清理施工现场。
适用范围:连续梁挂篮施工适用于大跨度连续梁的施工,特别是在高空作业较多的情况下。
其优势在于可以提高施工效率,减少人力投入,降低施工风险。
创新要点:1.挂篮设计:挂篮的设计要符合安全规范,具备稳定的结构和防护措施,确保施工人员的安全。
2.施工计划:合理安排施工计划,确保施工进度和质量。
3.施工人员培训:对施工人员进行培训,使其熟悉挂篮的操作和安全规范。
预期效果:连续梁挂篮施工可以提高施工效率,减少施工周期,降低施工风险,保障施工人员的安全。
同时,还可以减少人力投入和资源浪费,提高工程质量。
达到收益:1.提高施工效率:挂篮施工可以减少人力投入和施工周期,提高施工效率。
2.保障施工安全:挂篮具备防护措施,可以有效保障施工人员的安全。
3.提高工程质量:挂篮施工可以减少人为因素的影响,提高工程质量。
优缺点:优点:提高施工效率,保障施工人员的安全,降低施工风险。
缺点:挂篮的制造和调试需要一定的时间和成本投入。
下一步需要改进的地方:1.挂篮设计:进一步优化挂篮的结构和功能,提高其稳定性和安全性。
2.施工人员培训:加强对施工人员的培训,提高其操作技能和安全意识。
连续刚构桥挂篮的设计与施工

箱梁 混凝土 浇筑时胀 膜 、动力等 因素 的超载 系数取 1 5 . ;浇注混凝 土 0 时 的动力系数 取 1 ;主桁架 荷载 不均匀 系数 1 ;1Mn . 2 . 6 钢容许弯 曲应 2
接方式 和杆 什 ,然后进行 检验 。根据 内外} 篮施 l 1 - 丁现有 水平 ,外发
32 .托篮构件验算 () 1 底模下纵 梁验算 以第一 段箱 梁底 板 下 的 1"下 纵 梁作 为验 算对 象 ,前 、后 下横 41 、 梁 间 距为 42 . m,底模 、人群 及 施工 荷 载为 06N/ . k m,混凝 土荷 载为 2 . N m, 算模 型如 I 。计 算最 大应 力 为7.5 a I0 a 5k/ 计 2 矧2 21MP< 6MP ,满 足强度要求 ;计算最 大竖 向挠度 为0 rm L 0  ̄= 2 m, 足刚度要 . < * .6 1m 满 7 a 3
内 、外纵滑梁则把 力传递 到已浇筑 梁段的 顶板 和前 横 梁安 的吊杆 卜 荷载 为4 . Nm。底 板 区荷载为 1. N m,计算 模型 如图3 8 k/ 2 97 / k 。计算 最 上。待 浇腹 板和 底板混 凝 土 的皿虽 则j 过 底卡 传递 给底 蓝纵 梁 、横 咀 i ! 大应 力为 1. MP ,小 于最大 容 许应 力值 10 a 82 a 5 6MP ,计算 最大竖 向挠 梁 .通过 f、后 横梁 』安装 的 吊, 传力 给已浇筑 梁段 的底板 和 卜 j i 『 二 H 度为0 mm,小 下最大容许 挠度值45 m,满足强度 、刚度要求 。 . 3 . a r 横粱. 横 梁的所有荷 载则邢传 递到 主桁 架 。丰桁柴 的前支点和
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大跨度连续刚构轻型挂篮的设计、工程概况韩家店1号特大桥是国道主干线重庆至湛江公路贵州省境内崇溪河至遵义高速公路上的一座特大型三跨预应力混凝土连续刚构桥,该桥主桥全长为454m,跨径设置为122m+210m+122m。
该桥箱梁0号段长15m,其中桥墩两侧各外伸1.5m,每个T构沿纵桥方向分为36个对称梁段,梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为102.2m,102.5m,133m,33.5m。
桥体按整幅设计,箱梁采用单箱单室截面,顶板宽22.5m,底板宽11m,外翼板悬臂长5.57m,梁高由0号块处的12.5m以半抛物线形式从根部过度到跨中的3.5m。
2、挂篮形式的选取2.1 分段施工法与悬灌挂篮的演化预应力混凝土桥梁的分段施工法是从预应力原理、箱梁设计和悬臂施工法综合演进而成的。
自从二十世纪五十年代PC箱梁的分段施工法在西欧诞生以来[1],国内外大跨度桥梁多采用此法。
除悬臂拼装法以外,尤其是特大桥梁中更是普遍应用平衡悬臂灌筑法即单T的每一个设计节段利用挂篮对称就地浇筑混凝土。
悬臂灌筑法中不需要象满堂支架法那样大量的施工支架和临时设备,不影响桥下通航和通车,施工不受季节、河道水位的影响。
平衡悬灌法施工的成败及质量控制的优劣在于挂篮的工艺设计,挂篮设计的好坏直接影响到施工进度,它是特大桥梁施工中的一项关键技术。
就挂篮总重与悬浇最大梁段的重量比而言,PC桥梁的悬臂施工挂篮的演化过程[2][3]大致经历了从平行桁架式,三角型组合梁式,曲弦桁架式(或称弓弦式),菱形式到滑动斜拉式的阶段变化。
特点是结构越来越轻型化,受力越来越合理,有些挂篮的行走系统还设计有统一的液压伺服装置来控制挂篮的升降和行走,使得挂篮操作及施工控制越来越趋向智能化[4]。
2.2 挂篮设计的轻型化目前,挂篮已向轻型、重载方向发展。
其中可以用两个主要控制指标,来反映挂篮的设计优化与否。
设定=挂篮总重/悬浇节段重量,=主承重结构/悬浇节段重量。
值越低,表示承受节段单位重量使用的挂篮材料越省,整个挂篮(包括模板)设计越合理;值越低,表示挂篮主承重构件使用的材料越省,设计越合理。
另外,减轻挂篮自重采用的手段除优化结构形式外,最重要的措施是不设平衡重,并改善滑移系统,同时改进力的传递系统。
图1列出了国内外20座大桥的的值分布,其中最大为2.18,最小为0.31。
图1 国内外20座大桥的值分布2.3 韩家店挂篮形式的选取因悬灌施工中有多种因素制约挂篮的布置和结构设计,如施工状态大桥主梁的强度及变形要求,近海施工风荷载的影响,吊机的吨位及安装位置等等。
一般来说,采用的挂篮须满足:结构简单,重量轻,安装、拆除方便,安全可靠,灌注混凝土过程中变形小等特点。
韩家店挂篮形式在参考了平弦无平衡重挂篮、菱形挂篮、弓弦式挂篮、斜拉式挂篮等结构形式后,从中选取了三角形挂篮形式,该挂篮与其它形式挂篮比较有如下突出特点:⑴、三角形挂篮与菱形挂篮相比,降低了前横梁高度,即挂篮重心位置大大降低,从而提高了挂篮走行时的稳定性。
⑵、结构简单,拆装方便,重量较轻。
设计中三角形挂篮主桁架和主要结构体系采用钢板和型钢焊制的箱形结构,单件重量较轻,主桁架杆件间采用法兰结构用高强螺栓连接,易于搬运和拆装。
⑶、该三角形挂篮平衡重系统利用已成形梁段竖向预应力钢筋作为后锚点,取消了平衡重的压重结构。
⑷、挂篮走行采用液压走行系统,由导梁、走行轮、反扣轮、走行油缸组成,该系统具有挂篮就位准确、走行速度快、安全可靠等特点。
⑸、该挂篮通用性强,稍做改装即可用于其它幅宽和梁高的桥上。
3、挂篮结构布置该三角形挂篮由主桁、前横梁、底篮系统、前吊系统、内外模滑梁系统、后锚系统组成,挂篮总重(含内外模)约为1160kN,因模板以及吊杆随施工过程中截面高度的不断降低有一部分将会移去,对跨中合拢梁段所要求的支架重量须小于1300kN是显然满足的,所以减小荷载后的挂篮仍然可以作为中跨合拢的支架方案使用。
总体布置图以及吊挂系统如图2-1、2-2所示。
图2-1 挂篮总体布置图图2-2 挂篮前后吊挂系统图中A:前上横梁;B:前下横梁;C:后下横梁;D:前吊带;E:后吊带;F:内、外滑梁;G:上平台;H:三角形主桁架4.挂篮的设计4.1 挂篮构件的传力过程考察主梁设计截面的形状,单箱单室的截面形式至多可用8个相对独立的内外模板(外顶模2块+外侧模2块+底模1块+内顶模1块+内侧模2块)拼接而成。
作为待浇梁段混凝土的支撑面,内、外顶模支撑翼缘板与顶板的混凝土重量,模板以上的重量则由间隔分布的8根内、外纵滑梁承受,内、外纵滑梁则把力传递到已浇梁段的顶板和前上横梁上安装的吊杆上。
待浇腹板和底板混凝土的重量则通过底模传递给底栏纵、横梁,通过前、后下横梁上安装的吊带传力给已浇梁段的底板和前上横梁。
而前上横梁的所有荷载则都传递到三角形主桁架上,三角形主桁架的前支点和后锚点把力再传给已浇梁段的顶板。
浇注某一节段混凝土时挂篮构件的传力过程如图3所示。
图3 浇注混凝土时挂篮构件的传力过程4.2 构件内力的计算挂篮必须适应整个施工过程,因施工过程中节段荷载的不断变化,挂篮中各杆件的受力也是在不断变化之中,因此拟订一个最不利的施工过程进行计算,既可以优化杆件的设计,又可以确保施工安全。
一般而言,拟订最不利施工过程的依据是待浇梁段混凝土的总体积最大,总重量最重。
按设计划分的单T沿36个梁段的体积分布如图4所示。
因为各构件在所有施工过程中的受力具有相对的独立性,有必要根据设计分段的情况把主梁截面细分,如34#节段(最长3.5m梁段)混凝土重量可能会对翼缘板外滑梁和顶板内滑梁产生最不利影响,1#节段(最重 2.2m 梁段)可能会对底模纵横梁以及前后吊挂构件产生最不利影响。
事实上,根据设计节段长度的变化,拟订1#,11#,21#,34#四个施工节段混凝土重量对挂篮构件的效应可以涵盖其它施工节段,挂篮构件内力计算即以这四个施工节段为基准,空挂篮状态则以1#施工节段为基准计算。
图4 单T沿36个梁段的体积计算中挂篮系统采用空间(杆系+板块)有限元进行弹性分析,其中三角形主桁杆件、横联,上、下横梁,底篮纵梁,内、外纵滑梁用梁单元来模拟;吊杆、吊带用只拉杆单元来模拟;底篮模板采用具有较大刚性的板单元来模拟,计算模型如图5所示。
这种空间模型较一般采用的平面杆系模型更能反映每根杆件或每块模板的受力和变形情况,避免了平面杆系模型中三角形主桁片杆件合并带来的杆件受力、变形平均化问题,对分析各杆件的真实受力状态有益,也对挂篮总体变形及施工标高的控制有益。
有限元法计算中的部分参数如表1所示。
表1 挂篮构件内力计算中参数的选定序号材料序号荷载⑴16Mn钢[]=200MPa⑴施工临时荷载重2.0kN/m2⑵A3钢[]=140MPa⑵施工冲击荷载重1.5kN/m2⑶混凝土容重26.0kN/m3⑶模板重量根据该节所用数量确定模板采用定型钢模⑷结构自重程序自动加载图5 空间计算模型示意(其中符号:△,▽分别表示支点和吊点)图中A: 三角形主桁架;B,C,D:上、下横梁;E: 内、外滑梁;F,G:底篮前后吊带;H:纵滑梁吊杆;I:底篮模板及纵梁4.3 计算结果及分析表2列出了挂篮在4个浇筑阶段(1#,11#,21#,34#施工节段)和空挂篮在1个行走阶段(1#2#施工节段)的构件应力计算结果。
表2 浇筑阶段和行走阶段挂篮构件的最大应力(绝对值)(MPa)杆件编号杆件名称浇筑阶段行走阶段1#11#21#34#1#2#⑴前后下弦杆27.223.623.323.111.2⑵立柱13.0 11.1 11.0 10.94.6⑶前后斜杆35.1 34.5 34.2 15.0⑷前上横梁38.4 33.536.2 14.9⑸前下横梁18.7 15.1 13.19.4⑹后下横梁22.3 17.5 10.56.66.0⑺底篮纵梁93.8 73.8 48.8 26.03.0⑻前吊带13.110.26.73.1⑼后吊带(绳)35.128.111.4 74.7*⑽内外滑梁112.4 99.6 113.4 125.1⑾滑梁吊杆83.0 87.9 94.3 97.9 40.1注:表中*号表示行走阶段后吊点采用钢丝绳。
与表2中五种工况对应的挂篮底篮的最大变形分别为:1#:11.3mm;11#:9.4mm;21#:8.8mm;34#:8.0mm;挂篮从1#行走至2#节段时为15.8mm 。
从计算结果看,挂篮在整个施工过程中构件的应力是能够满足材料的允许值要求的。
浇注混凝土过程中挂篮的变形较小说明挂篮的整体刚度较大,这有益于在实际施工中对线型及标高的控制,进而提高施工质量。
5、结束语韩家店1号特大桥通过选择三角形挂篮这种合理的挂篮形式,设计中充分了解了挂篮在施工过程和走行过程中各构件的传力机理,对挂篮在各种工况下建立了适用、合理的三维空间有限元模型,以至于能够比较完整地了解各杆件的受力和变形情况,计算结果满足各施工过程受力和变形的要求。
每一座悬灌施工的大桥都有其自身的特点,这需要综合考虑大桥本身因素以及围绕大桥伴生的各种因素对挂篮选择的影响。
技术层面上,对选定的挂篮还需进一步优化结构形式和杆件的设计。
轻型、重载的挂篮结构形式对增强施工现场的可操作性、创造经济效益有着重要意义!。