菱形挂篮的设计、制作、应用
后支点菱形挂篮施工

二、挂篮构成
液压千斤顶 前上横梁
吊杆
侧模 底纵梁
后上横梁 菱形组合梁 后锚 滑道
千斤顶
方木
前支腿
内导梁
调节杆
2# 1# 0# 1# 2#
后下横梁
前下横梁
底纵梁
上横梁
吊杆 内导梁
侧模板
下横梁
1、承重(主桁)系统:
单个主桁系统由两片主桁横向经过连接系连接构成,单 片主桁由下弦杆、上弦杆、前斜杆、立柱和后斜杆构成, 为固接体系。 2、模板系统
4、吊挂系统 由前上横梁、导梁、和吊带构成。
5、锚固系统
由锚固构件、钩板等构成,以便挂篮在灌注混凝土和空 载行走时,具有必要旳稳定性。
三、挂篮设计参数
箱梁最大块重 砼容重 施工荷载 冲击系数及其他施工不利因数系数 杆件承担砼重 施工时、行走时抗倾覆安全系 自锚固系数旳安全系数 吊锚杆安全系数
四、挂篮拼装
④挂篮自重轻,是目前利用系数较高旳挂篮。 ⑤桁架纵向安装尺寸小,只要有13m旳起步长度即可 安装两套挂篮。挂篮刚度大,弹性变形小,在立模时 一次调整标高,防止了挂篮施工过程中底模标高屡次 调整。
悬灌段施工开始旳头几种节段,可能因为各工序 旳衔接不理想,操作不够熟练,每节梁段施工周 期可能长些。经过一段时间旳实践,掌握了施工 规律,各工序操作熟练程度有所提升后,施工周 期可缩短到平均7天。周期内各工序所用时间见下 表。
悬灌段工序施工时间
工悬序灌段工序施工时时间间(小时)移挂篮来自5安装底模、外侧模
后支点菱形挂篮施工
一、 挂篮形式
挂篮按构造形式可分为桁架式(涉及平弦无平衡重 式、菱形、弓弦式)、斜拉式、型钢式及混合式 四种; 挂篮按抗倾覆平衡式可分为压重式、锚固式和半 压重锚固式三种; 按挂篮走行措施可分为一次走行到位和两次走行 到位两种; 按其移动方式可分为滚动式、滑动式和组合式三种。
菱形挂篮的施工应用

菱形挂篮的施工应用摘要:在已浇0、1号块梁段上安装挂篮就位,通过挂篮作为箱梁梁段悬浇的承重与模板结构,用挂篮自身结构的强度、刚度及前后支、锚点的支反力系统来平衡箱梁悬浇梁段的重量;利用已浇箱梁重量与竖向预应力粗钢筋按自锚原理并设置锚杆与扁担梁作为挂篮锚固系统。
关键词:菱形挂篮,施工,拼装,操作Abstract: in the already pouring 0, 1 piece of beam section installation hanging basket in place, through the hanging basket as box girder suspension beam section the bearing and template structure, hanging basket with the structure of their own strength, stiffness and bronchitis and anchor point before and after the reverse force system to balance a box girder suspension beam section of the weight of the water; Use already pouring box girder with vertical prestress coarse steel weight according to the principle and set the anchor bolt and pole beam as hanging basket anchor system.Keywords: diamond hanging basket, construction, go all out outfit, operation前言挂篮作为桥梁悬臂施工的主要设备,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。
挂篮设计计算(菱形挂蓝)

挂篮构造设计与安装施工方案一.概述:下沙大桥主桥为五跨刚构—连续梁组合体系,桥跨布置为127+3X232+127m。
箱梁设计为两独立的单箱单室断面,箱梁顶宽为16.6m,底宽为8m,悬臂长度4.3m,顶板厚度为30—45cm,底板厚度为30—135cm,腹板厚度为45—100cm,为减轻自重,箱梁顶面设置成2%的向外侧的单向横坡,主墩墩顶梁高为12.5m,在各跨跨中和边跨现浇段梁高均为4m,其间梁底下缘以二次抛物线变化。
单幅桥五跨连续梁—刚构组合体系由四个托架浇注墩顶0#梁段,在四个主墩上按“T”利用挂篮分段对称悬臂浇注各段箱梁,四个“T”的悬臂各分为27对梁段,其梁段数及梁段长度从根部至跨中各为:10X3.0m、9X4.0m、8X5.0m。
二.挂篮设计及制作:根据设计要求,挂篮最大承载力不得小于最大节段重量(258t)的1.25倍(320t),挂篮自身重量及全部施工荷载重量之和应控制在120t以下,在确保承载力、刚度的情况下尽可能轻型化。
挂篮总长14.15m,高6.0m,锚固在已浇好的箱梁上,悬臂长8m(包括工作平台2m),其中新作挂篮自重119t,改造挂篮自重116t,具体见附表。
挂篮主要由主桁架,行走及锚固系统,吊带系统,底篮平台系统,模板系统五大部分组成。
挂篮型式及构造见附图。
经过计算,挂篮最大竖向变性为21mm。
挂篮计算书附后。
2.1 挂篮主桁架系统:挂篮主桁架由杆件、结点板、前、后横梁桁片、上下平联等组成(均采用Q345A材料制作)。
主桁杆件采用钢板组合梁制作,各杆件通过前挂点结点板、前支点结点板、立柱上结点板、后锚结点板连接组合成两个菱形结构,再通过前、后横梁桁片、上下平联将两个菱形结构连成一体,形成挂篮主桁架。
为保证在现场能一次性安装到位,挂篮主桁架制作完毕均须进行试拼,为保证结构的可靠性,主桁架各构件的焊缝均须进行超声拨探伤检查。
2.2 挂篮行走及锚固系统:挂篮行走及锚固系统由滑船分配梁、滑船、行走钢轨、顶推千斤顶及底座、夹具、后锚行走小车及拉杆、后锚主锚杆及连接器、蹬筋锚固分配梁等组成。
菱形挂篮设计说明及施工工艺

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。
现浇连续箱梁菱形挂篮设计

现浇连续箱梁菱形挂篮设计1、菱形挂篮性能要求本挂篮为箱梁节段悬浇施工挂篮,浇筑节段重量以1号节段控制(约132T),考虑本桥的结构特点并结合施工简便、经济的要求,设计按普通挂篮进行,挂篮施工从1#节段开始,0#段利用支架现浇。
挂篮适用最大梁段重200T,适用梁段长度3.5~4m,适用梁顶宽度12m,适用梁底宽度6.70m,适用梁高3.05~4.35m。
菱形桁架后端设有后支座。
用2台YC75-100长顶程千斤顶顶进前移。
在0#块9m的起步长度内,同时安装两套挂篮。
菱形桁架挂篮由菱形桁架,底平台、吊点装置及模板体系四部分组成。
菱形桁架挂篮结构图详见附图。
⑪菱形桁架菱形桁架为挂篮悬浇主要承力结构,菱形桁架采用32a槽钢双拼,一套挂篮采用两片菱形桁架;承重部分通过前、后支点支撑于纵向走行滑道上,挂篮前移也利用前、后支点完成。
每组菱形桁架利用[14a的双拼槽钢拉杆连成整体,菱形桁架拼装连接采用10.9级M22高强螺栓,具体见布置图。
⑫底平台底平台主要采用前、后下横梁承重,上面铺设底纵梁。
为加强底平台的整体性,底纵梁间设置平面联结系。
前下横梁采用两根45H型钢双拼,后下横梁采用两根45H型钢双拼,底纵梁采用32a工字钢,共设置15根,在腹板下密布5根,在底板下间距为85cm排列。
32a工字钢上横桥向铺设6.3#槽钢,间距35cm排列,槽钢上面铺设5mm 钢板,作为箱梁底模。
⑬吊点装置吊点装置为挂篮的主要传力结构,根据受力的特性分前吊点、后吊点两部分。
前端吊点支承于前上横梁上,各吊点均设千斤顶调节装置,用于控制底平台标高,各吊点通过吊杆与底平台下横梁连接,后端吊点除两端箱梁外侧用于挂篮空载走行的吊点支撑在后上横梁上,其余直接支撑在箱梁砼上(在前一节段箱梁施工时必须预留孔)。
为克服挂篮前倾覆荷载,在箱梁腹板内预埋Φ32mm精轧螺纹钢(byR=750Mpa。
)作为后锚筋,利用接长装置锚固于菱形桁架纵梁尾端,每组菱形桁架梁布置3根锚筋。
预应力变截面连续箱梁菱形挂篮的设计及应用

已浇注好的箱梁外侧顶板上( 在浇注顶板时应设预 留孔) 。后吊杆与走行梁设有后吊装置,挂篮行走 时, 外走行梁与外侧模一起沿后吊装置前行。走行 梁用 1;21@ 组焊而成。 ( 内模 1) 内模由内模竖带、纵带及组合钢模板组成, 内 模竖带吊在两根内模走行梁上, 走行梁前端吊在前 上横梁上, 后端吊在已浇梁段的顶板上( 顶板预留 孔) , 内模脱模后沿走行梁移动, 走行梁用 1;21@ 组焊 而成。
概述 梅城大桥位于浙江省建德市梅城镇, 全桥长度 横跨新安江, 主桥采用跨径为 4456"5443 三 2""3 , 跨预应力砼变截面连续箱梁, 断面为单箱单室三向 预应力结构, 支点处梁高 276043 , 跨中 及 梁 端 支 点 处 梁 高 072043 , 箱 梁 顶 宽 !0743 , 底 宽 87#3 。 主 桥 连续箱梁 + 构悬浇段由 !! 对梁段组成,梁段分段 长度为 9:9350:974358:23 , 悬浇段最大长度 23 , 最大重量 !!";, 悬浇段采用挂篮分段对称悬臂施工。 菱形挂篮由主桁架、 底模架、 前上横梁、 内外模 板、 行走及锚固系统等组成, 见图 ! 。
4#
二
1:3
悬吊系统 ( 前吊带 !) 前吊带采用 !4"8892188 的 !5&= 钢板制成,
!!
1:5
挂篮走行及锚固系统 ( 挂篮走行装置 !) 走行装置由轨道、 钢( 木) 枕、 前后支座、 手拉葫
二 年 第 二 期
设置间距为 !"88 的调节孔, 前吊带下端与底模架 前横梁连接, 上端支承在主桁架前上横梁上, 每根 吊 带 用 两 个 >?2" 手 动 螺 旋 千 斤 顶 及 扁 担 梁 悬 吊 。 侧模和内模前吊带 采 用 !21 精 轧 螺 纹 钢 , 前 吊 带 下端与侧模、 内模走行梁连接, 上端支承在主构架 前上横梁上。 ( 后吊带 1) 底 模 后 吊 带 采 用 !4"8892188 的 !5&= 钢 板 制成 , 设 置 间 距 为 !"88 的 调 节 孔 , 用 两 个 >?2" 手 动螺旋千斤顶及扁担和垫梁支承在已浇注好梁段 底板上, 在取预留孔处, 底板应加固。侧模、 内模后 吊带采用 !21 精轧螺纹钢, 下端 与 走 行 梁 相 连 接 , 上端支承在箱梁翼板、 顶板上。
武江大桥菱形挂篮设计应用

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。
悬灌梁菱形挂篮的设计原理与应用

悬灌梁菱形挂篮的设计原理与应用以辽阳新运大桥70+120+120+70为实例,阐述了挂篮的设计原理、主要组成部分、安装程序、受力分析和挂篮检算。
标签:菱形挂篮设计原理应用0 引言悬浇施工法是在挂篮等各种移动的钢制脚手架上,由桥墩向跨中对称地支模、绑轧钢筋、穿预应力管道、浇筑梁体至设计位置,待梁体养护达到设计强度后,再穿束、施加预应力的架桥方法。
由于采用挂篮的悬浇施工法具有许多优点,不影响桥下正常交通、不受地形限制、挂篮可重复使用等,因此,它广泛地应用于大跨度预应力混凝土梁桥的建设中,挂篮作为连续梁悬臂浇筑的一种常用设备,应用已经很普遍,目前国内挂篮的种类繁多,悬臂施工挂篮最初是平行桁架式,后来逐渐发展成多样化,辽阳新运大桥采用菱形挂篮。
1 工程概况辽阳新运大桥连续梁为四孔一联(70+120+120+70)m预应力混凝土双线连续箱梁,箱体为单箱双室,直腹板、变坡度、变截面结构。
箱梁顶宽18.5m,底宽13.5m,全联采用悬臂浇筑法施工,全联共设16个梁段,其中15个梁段需要采用挂篮进行悬臂浇筑。
2 菱形挂篮的设计原理2.1 菱形挂篮各组成部分的设计:2.1.1 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,每片桁架有两根32c槽钢构成格构式组合截面,杆件间选取ф25的高强螺栓通过厚δ=20mm的两块节点板连接为一体,两片菱形桁架间的平面竖向联结,其作用是传递由前上横梁传接提吊系统的拉力。
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。
挂篮横梁(前上横梁、前下横梁及后下横梁)都选用两根45B的槽钢组成的组合截面。
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。
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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。
前后上横桁平衡重I 「币,I底模平台图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。
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。
大上横梁图4 — 4滑动斜拉式挂篮2.2挂篮的选择图4—3菱形挂篮元宝梁限位板压紧器千斤顶 三角千斤严前托梁F IT 1.1「中凹 1 ■- rt-1-1 VI 花VI■限位器 后托梁心 顶紧丝干后锚干上横梁滑梁滑梁夕侧模斜拉带 活动槽钢对现有挂篮的施工特点、操作工艺、用料情况等进行了分析和研究,结合巴阳1号、2号桥的具体情况进行了比选,参考了国内近年来使用的挂篮,最后决定采用菱形桁架式挂篮,菱形挂篮主要有以下优点:菱形挂篮主桁架杆减少,传力简洁,受力明确,锚杆及吊杆采用精轧螺纹钢制作,成本低,加工简单,安装方便,易于操作。
菱形挂篮主桁具有一定的通用性,能够适合于本桥浇筑段长度有变化的特点。
菱形挂篮支腿高,通行方便,施工作业空间大。
主桁斜拉杆截面有增大的空间,能提高挂篮的整体刚度。
主桁梁加载试验用千斤顶即可进行,方法简单,省时省工,又能降低试验费用。
3挂篮的设计3.1设计原则⑴满足钢结构强度、变形要求;⑵具有可操作性,材料节省;⑶荷载考虑要偏大,构件设计尺寸要足够,从而确保整个挂篮系统偏于安全。
3.2设计依据3.2.1最重梁段及其基本参数根据设计图纸提供的参数,最重梁段及其基本参数见表4- 1。
巴阳2号特大桥最重梁段及其基本参数表3.2.2规范规定3.2.2.1设计方法巴阳2号特大桥挂篮的设计按照“正常使用极限状态法”一一即正常使用的某项规定限值,本设计取结构挠度5 = 20 mm为规定限值。
按正常使用极限状态只考虑荷载短期效应组合。
菱形挂篮的设计、制作、应用3.222钢材强度3.2.2.2钢材强度A3 钢:取允许应力f=190N/mm2=190 MPaE=2.06X 105mMPa P=7850kg/m3精扎螺纹钢①32 抗拉强度6 b=1000MPa,E=2.06E5MPa 伸长率S s>7%3.2.2.3结构变形的规定L/600,由于为悬臂结构。
按“有重轨的工作平台架”,允许变形为取2L/600=L/300 = 6000mm/300= 20mmL――悬臂长度;3.2.2.4受弯构件的计算内容①强度M/r.W=M/1.05WCfr ――截面塑性发展系数=1.05②局部稳定---- 配置加劲肋解决;③整体稳定(不考虑);3.2.2.5拉弯和压弯构件计算内容①强度:-N/An土M/ Rw=-N/An±M/1.05WCf②稳定性:N/ ① A+AB mxM/PW(1-0.8N/Nex)= N/ ①A+1.0M/1.05W(1 -0.8N/Nex)Nex——欧拉临界力Nex=n 2EA/入23.2.3设计指标⑴最大变形最大变形量SW 20mm⑵挂篮重量和最重梁段比值挂篮总重量与最重梁段重量的比值nv 0.45⑶构件、节点材料强度符合规范要求。
⑷结构形式和基本尺寸3.3挂篮设计中所采用的系数灌注混凝土时,梁段混凝土动力系数 1.2 ;空载移动时挂篮动力系数 1.3。
灌注混凝土时的稳定系数均大于 1.5。
挂篮行走时抗倾覆稳定系数大于2。
容许应力的提高系数 1.3〜1.5。
4挂篮设计计算与结构介绍 4.1挂篮主桁尺寸的选择挂篮主桁架尺寸选取原则主要基于以下四点 :① 满足悬臂浇筑的要求,能够适合不同长度的浇筑梁段。
② 满足施工工作面的要求,使施工人员有作业空间。
③ 各个杆件受力基本相等,即按等强度设计,这样可以优化结构,节约钢材及制造费用。
④ 巴阳2号桥施工中挂篮浇筑分段长度为 3.5m 、4.0m 、 4.5m ,因此每个杆件的水平方向投影长度为6m>4.2挂篮主桁各个杆件的内力计算 4.2.1荷载的确定计算中,考虑主桁架的前支点承受荷载,为了安全考虑结构的变形,荷载的取值采用以下原则: 单片主桁架的前吊点在正常工况下承担浇灌段梁重量的 1/4,最不利工况(考虑混凝土浇筑时发生偏心)下承担浇灌梁重的1/3。
根据挂篮所浇筑梁段的重量,对荷载进行了分类,见表4 — 2。
前节点上的荷载取用100t ,计算方法采用理论力学中的力平衡法,计算结果如表4— 3。
挂篮所浇筑梁段主桁各个杆件承受的荷载表杆件号N1 N2 N3 N4 N5 内力大142.8-146.2-144.3167.8-135.3序号 梁段编号重量(t )荷载归类 1/4何载1/3荷载1 20 120.62 初载 (t )30.2 (t )40.2 2 14 167.93 中载 42 56 3 6 224.8 重载 56.2 74.9 41233.25 满载 58.3 77.8 5300超载75100桁 各 杆 件内 力4—319表4 —中国镀曜4.2.2挂篮主桁杆件截面的选取设计截面时,针对每一根杆件设计不同的截面,在理论上是比较恰当的,但在实际施工过程中, 由于截面变化而带来的制造费用要高于采用不同截面节省下的费用,因此在设计时,采用相同的截面。
根据前各个杆件轴力计算结果。
Nfy,钢板厚度S =16〜25 mm时,屈服强度为f=325N/mm2。
根据同类工程经验,刚度是受力主桁计算的主要控制因素,另外,为了制造方便,采用热轧普通槽钢型钢。
同时在两端用20mm厚的钢板将截面焊合,形成一个封闭性的箱形截面。
主桁杆件材质采用16Mn钢材5.挂篮的结构形式5.1挂篮工作示意图根据具体施工要求,挂篮工作时的截面如图4-5所示。
图4—5挂篮工作示意图5.2挂篮结构形式5.2.1挂篮组成菱形挂篮由菱形桁架、提吊系统、走行系统、模板系统四大部分组成。
5.2.2挂篮各部分构造A、主体桁架4167.8 10~32525163mm挂篮的优点,经过研究确定的结构型式,主桁架为两片分别竖于箱梁腹板位置,其间用2X 18#槽钢和S 10mm钢板组焊成横向平面联接系。
每片主桁架的上下弦杆、斜杆及竖杆均采用槽钢,再用S 20mm钢板组焊成箱形截面,杆端采用$ 96mmW( 45#钢)钢销栓与节点箱连接。
桁架前端节点箱处放置一根前横梁,前横梁为三角式桁架梁,由2X 22#槽钢和20mm厚的钢板组焊成上、下弦杆;2X 20#槽钢和厚20mm钢板组焊成斜杆;2X 18#槽钢和厚20mn钢板组焊接成竖杆。
横梁下弦设置8个吊点,吊起3根由2 1 40b工字钢和厚20mm钢板组焊成的传力分配梁,其中中间传力分配梁用4根直径为32mrtV级精轧螺纹钢悬吊,上下用螺母连接;2根外分配梁各用2根直径为32mrtV级精轧螺纹钢悬吊。