拱桥悬臂浇注挂篮的设计和创新
挂篮悬臂浇筑施工专项施工方案
挂篮悬臂浇筑施工专项施工方案一、工程概况1.1工程简介本项目为某跨江大桥工程，桥梁全长3.2公里，主桥采用悬索桥结构，主桥跨度达到560米。
施工过程中，需采用挂篮悬臂浇筑法进行施工，确保工程质量和安全。
1.2施工部位本方案主要针对主桥悬臂浇筑施工部位，包括主梁、主塔、索塔等。
二、施工方法及工艺2.1挂篮悬臂浇筑法简介挂篮悬臂浇筑法是一种常用的桥梁施工方法，适用于大跨度、高难度桥梁的施工。
其主要原理是利用挂篮作为施工平台，从桥墩两侧对称悬臂浇筑，逐渐形成主梁。
2.2施工步骤2.2.1挂篮安装在桥墩两侧安装挂篮，挂篮主要由悬臂梁、行走系统、模板系统、混凝土浇筑系统等组成。
2.2.2预应力管道安装在挂篮内安装预应力管道，预应力管道用于穿过预应力钢绞线，实现桥梁的预应力施工。
2.2.3混凝土浇筑利用挂篮的混凝土浇筑系统，对称进行悬臂浇筑，每次浇筑长度为4米，浇筑完成后进行养护。
2.2.4预应力施加在混凝土达到设计强度后，进行预应力施加，确保桥梁结构的稳定。
2.2.5挂篮行走在完成一段悬臂浇筑后，挂篮向前行走4米，进行下一段的浇筑施工。
2.2.6施工循环三、施工组织及资源配置3.1施工组织3.1.1建立项目管理体系设立项目经理、项目副经理、项目总工程师等职务，明确各部门职责，确保项目顺利推进。
3.1.2施工班组配置根据施工任务，合理配置施工班组，包括模板工、混凝土工、钢筋工、电焊工等。
3.1.3安全管理制定安全管理措施，确保施工过程中人身安全和设备安全。
3.2资源配置3.2.1人力资源根据施工进度，合理配置施工人员，确保施工任务按时完成。
3.2.2物资资源提前采购混凝土、钢筋、预应力材料等物资，确保施工需求。
3.2.3设备资源配置适当数量的挂篮、混凝土搅拌车、泵车等设备，确保施工顺利进行。
四、施工安全及环保措施4.1施工安全4.1.1安全防护在施工现场设置安全防护设施，如安全网、防护栏等，确保施工人员安全。
悬臂浇筑挂篮施工
挂篮安装需要注意多个方面的问题，包括安全、精度 、稳定性等，以确保施工质量和安全。
详细描述
首先，在安装过程中要严格遵守安全操作规程，确保施 工人员的安全。同时，要保证挂篮的安装精度和稳定性 ，防止因误差或不稳定引起的安全事故。其次，在安装 过程中要注意气象条件的影响，避免在恶劣天气下进行 高空作业。此外，还要加强质量检测和验收工作，确保 挂篮的质量符合设计要求。最后，对于挂篮的使用和管 理要建立完善的规章制度，定期进行检查和维护，及时 发现和处理问题，确保挂篮始终处于良好的工作状态。
成本和使用成本。
适用性
挂篮的设计应适应不同的桥梁 结构和施工条件，便于安装、
使用和拆卸。
环保性
挂篮的设计应考虑环保要求， 减少对周围环境的干扰和污染
。
挂篮设计计算
承载能力计算
根据施工荷载和挂篮自重等计 算挂篮的承载能力，确保施工
过程中的安全可靠。
稳定性计算
计算挂篮在不同工况下的稳定 性，确保在浇筑混凝土和其他 施工操作过程中不发生倾覆或 侧翻。
矩形挂篮
矩形挂篮适用于大型、重载的桥梁施工，其 承载能力和稳定性较高。
异形篮
针对特殊桥梁结构，如拱桥、斜拉桥等，需 要设计特殊的异形挂篮。
挂篮设计原则
01
02
03
04
安全性
挂篮必须具备足够的强度、刚 度和稳定性，确保施工过程中
的安全可靠。
经济性
在满足安全性和使用要求的前 提下，应尽量降低挂篮的制造
案例一：某大桥挂篮施工
总结词
技术先进、安全可靠
详细描述
某大桥采用挂篮施工，通过精心设计和施工，实现了高精度、高质量的混凝土浇筑，确保了桥梁结构的稳定性和 安全性。该案例展示了悬臂浇筑挂篮施工在大型桥梁建设中的重要性和优势。
桥梁施工中悬臂挂篮技术分析
桥梁施工中悬臂挂篮技术分析
悬臂挂篮技术是桥梁施工中常用的一种作业方法，主要用于在桥梁施工过程中进行悬
臂作业。
悬臂挂篮技术的特点是简单方便、灵活高效，可以减少对主桥梁结构的影响，并
提高施工效率。
本文将针对悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用进行详细的分析。
悬臂挂篮技术可以实现跨中连续悬浮式施工，减少对主桥梁结构的影响。
在桥梁施工中，如果使用传统的操作方式，需要搭建临时支撑架，这不仅会增加施工的难度和工期，
而且对主桥梁结构会产生较大的影响，容易引起结构的破坏。
而采用悬臂挂篮技术，可以
直接在桥墩上进行施工，避免了搭建临时支撑架的过程，减少对主桥梁结构的影响，使施
工更加简单方便。
悬臂挂篮技术具有较高的灵活性。
在桥梁施工中，由于桥墩的位置和高度不同，传统
的施工方式可能会遇到空间有限的问题，导致施工难度大增。
而悬臂挂篮技术可以根据具
体的情况进行调整和适应，使施工更加灵活。
可以通过调整和改变施工悬挂点的位置和高度，以适应不同的桥梁结构和施工要求。
悬臂挂篮技术还可以提高施工效率。
由于悬臂挂篮技术可以实现跨中连续悬浮式施工，减少了辅助设备的摆放和拆除过程，节省了大量的施工时间。
悬臂挂篮技术可以使作业人
员直接在挂篮上进行作业，减少了人员的高空作业风险，提高了施工的安全性和效率。
需要注意的是悬臂挂篮技术在施工中需要严格控制悬挂点的位置和悬挂线的张力，以
确保施工的稳定性和安全性。
对于大跨度桥梁或特殊形状的桥墩，悬臂挂篮技术的施工难
度较大，需要经过充分的设计和工程计算，确保施工的可行性。
桥梁施工中悬臂挂篮技术分析
桥梁施工中悬臂挂篮技术分析一、悬臂挂篮技术的意义悬臂挂篮技术是指在桥梁施工中，通过悬臂臂架将挂篮悬挂在桥梁上方，实现对桥梁的施工作业。
它可以有效地提高桥梁施工的效率和安全性，有效解决了传统的脚手架施工方式所存在的空间受限、安全隐患大等问题。
悬臂挂篮技术还可以有效缩短桥梁施工周期，降低施工成本，提高施工质量。
悬臂挂篮技术在桥梁施工中具有非常重要的意义。
悬臂挂篮技术的实现依靠悬臂臂架和吊篮两大主要组成部分。
悬臂臂架是用于固定吊篮的重要支撑结构，通过在桥梁上方搭设悬臂臂架，可以在不影响桥下交通的情况下进行施工作业。
而吊篮则是施工人员进行作业的基本平台，通常配备有吊笼、起重机、操作台等设备，可以满足各种桥梁施工需要。
悬臂挂篮技术的关键在于悬臂臂架的搭设和吊篮的安全操作。
悬臂臂架的搭设需要根据桥梁的具体情况进行钻孔、固定支柱、悬挂横梁等工序，确保悬臂臂架的稳固和安全。
而吊篮的安全操作则需要严格按照操作规程进行，排除各种安全隐患，确保施工作业的顺利进行。
在实际桥梁施工中，悬臂挂篮技术的施工流程通常包括以下几个步骤：1. 悬臂臂架的搭设：根据桥梁的具体情况确定悬挂位置，进行地基加固、悬挂横梁的安装等工序，完成悬臂臂架的搭设。
2. 吊篮的安装：将吊篮吊装至悬臂臂架上，并进行固定和调整，确保吊篮的稳固和安全。
3. 施工作业：施工人员根据桥梁的具体情况，进行各项作业，如焊接、喷涂、砼浇筑等，完成桥梁的建设。
4. 吊篮的拆除：施工完成后，对吊篮进行拆除，并将悬臂臂架进行清理，准备下一次施工。
悬臂挂篮技术相比传统脚手架施工方式具有诸多优势：1. 提高施工效率：悬臂挂篮技术可以大幅提高桥梁施工的效率，节约施工时间，缩短桥梁建设周期。
2. 提高施工安全性：悬臂挂篮技术可以有效降低施工人员的高空作业风险，减少施工事故的发生。
4. 适用性广：悬臂挂篮技术不受地形限制，适用于各种桥梁形式和不同地域的施工需求。
挂蓝悬浇施工技术在公路桥梁施工中的应用
挂蓝悬浇施工技术在公路桥梁施工中的应用一、挂蓝悬浇施工技术概述挂蓝悬浇施工技术，又称悬挂浇筑技术，是指将混凝土浇筑机悬挂在桥梁上，通过伸缩臂远程悬挂筑梁，实现混凝土的均匀浇筑。
这种施工方法相较于传统的模板支撑浇筑工艺，具有施工速度快、劳动强度小、工作环境好等明显优势，能够大大提高施工效率和质量。
1. 提高施工效率传统的桥梁浇筑施工需要搭建模板支撑体系，而挂蓝悬浇施工不需要搭建模板，只需要悬挂浇筑机即可实现混凝土的均匀浇筑，大大节省了施工准备时间。
悬挂浇筑机可以实现远程控制和自动化浇筑，大大提高了施工效率。
2. 减少人工劳动传统的桥梁浇筑施工需要大量的人工劳动，劳动强度大且施工环境较差。
而挂蓝悬浇施工只需要少量的操作人员，其余工人可以远离现场，大大降低了人工劳动强度，提高了施工安全。
3. 保证施工质量悬挂浇筑机在施工过程中可以实现精确浇筑、均匀密实，保证了混凝土的质量和一致性。
悬挂浇筑机可以调整浇筑速度和角度，实现多种混凝土结构的施工，从而保证了施工质量。
4. 适应各种桥梁结构挂蓝悬浇施工技术适用于各种桥梁结构，包括简支梁、连续梁、悬索桥等，具有较强的适用性。
无论是跨径较小的桥梁还是跨径较大的桥梁，都可以实现远程悬挂浇筑，适用范围广。
1. 智能化技术应用随着智能化技术的不断发展，挂蓝悬浇施工技术也将向智能化方向发展。
智能化的控制系统可以实现施工参数的精确控制，监测施工过程中的各项数据，提高施工的可控性和稳定性。
2. 新材料应用随着新型建筑材料的研发和应用，挂蓝悬浇施工技术也将应用新型建筑材料，如高性能混凝土、自密实混凝土等，进一步提高施工质量和效率。
3. 环保节能挂蓝悬浇施工技术将向环保和节能方向发展，采用新型材料和新型设备，减少对环境的影响，提高资源利用效率，实现施工的可持续发展。
我国公路桥梁建设正向着节能环保、智能化、信息化的方向发展，挂蓝悬浇施工技术将能够较好地适应这一发展趋势，为公路桥梁建设提供更好的施工解决方案。
桥梁施工中悬臂挂篮技术的应用探究
桥梁施工中悬臂挂篮技术的应用探究
悬臂挂篮技术是一种常见的施工工艺，广泛应用于桥梁施工中。
本文将探究悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用，并分析其优势和注意事项。
在桥梁主梁的混凝土浇筑中，悬臂挂篮技术能够提供安全、高效的施工作业平台。
悬臂挂篮可根据桥梁的不同结构形式进行调整，以满足不同混凝土施工的需求。
挂篮上设有各种安全装置，如安全网、安全带等，能够确保工人的安全。
悬臂挂篮技术在桥梁涂装施工中也有广泛的应用。
使用悬臂挂篮进行涂装作业，可以提高施工效率，减少人工成本，并确保涂装质量。
悬臂挂篮还能根据桥梁的需要进行高度调节，以便于工人进行施工。
悬臂挂篮技术能够减少人力投入，降低施工成本。
采用悬臂挂篮进行作业，可以减少人力的投入，提高施工效率。
这不仅能够缩短工期，减少人工成本，还能够降低施工过程中的人为造成的错误。
在应用悬臂挂篮技术时，也需要注意以下几点。
要确保悬臂挂篮的安全稳定。
挂篮必须进行良好的维护和保养，确保其各种部件的正常运行。
施工之前，必须对挂篮进行全面的检查和测试，以确保其安全性和稳定性。
要加强工人的安全意识和培训。
施工人员要了解悬臂挂篮的使用方法和注意事项，并经过相关的培训，掌握必要的安全知识。
要加强施工现场的管理，确保施工过程中的安全。
要根据不同的桥梁结构和施工要求，灵活运用悬臂挂篮技术。
悬臂挂篮应根据桥梁的具体情况进行调整和使用，确保其在施工中的效果。
桥梁施工中悬臂挂篮技术研究
桥梁施工中悬臂挂篮技术研究桥梁是连接城市和乡村、促进经济发展的重要基础设施。
在桥梁的施工过程中，为了完成高空作业以及确保施工人员的安全，悬臂挂篮技术成为了一种常用的施工方法。
本文将对桥梁施工中悬臂挂篮技术进行研究，并就其在施工中的应用进行探讨。
一、悬臂挂篮技术的定义及原理悬臂挂篮技术是一种高空作业设备，其主要原理是通过在桥梁主体结构的悬臂部位安装起重机，并借助起重机的力量将悬臂挂篮悬挂在桥梁的悬臂部位，以实现高空作业。
悬臂挂篮技术可以有效提高高空作业效率，减少人力资源的使用，同时也能够保证施工人员的安全。
1. 灵活性高：悬臂挂篮技术可以根据施工现场的实际情况进行灵活安装，能够适应不同桥梁的各种结构形式，适用性强。
2. 作业范围广：悬臂挂篮技术可在桥梁的悬臂部位进行高空作业，无需大范围搭建脚手架，节省了施工成本，提高了施工效率。
3. 安全性高：悬臂挂篮在进行高空作业时，会通过多点吊点的方式将挂篮固定于悬臂端部，能够有效保证挂篮的稳定性和施工人员的安全。
三、悬臂挂篮技术在桥梁施工中的应用1. 梁体拼装在桥梁悬臂挂篮技术中，悬臂挂篮主要被用于桥梁梁体的拼装，通过起重机将悬臂挂篮悬挂在梁体的悬臂部位，实现对梁体的高空拼装，提高了拼装效率。
2. 悬索张拉在桥梁施工中，悬臂挂篮也被用于悬索的张拉工作，通过悬臂挂篮在悬索的悬臂部位进行张拉作业，能够保证悬索的张拉质量和效率。
3. 悬臂梁上的设备安装在桥梁的悬臂部位进行设备安装工作时，也会采用悬臂挂篮技术，通过悬臂挂篮将设备吊装至高空，实现对设备的安装和调试。
1. 对施工人员的安全要求高由于悬臂挂篮技术是一种高空作业方法，对施工人员的安全要求较高，要求施工人员具备一定的高空作业经验和技能。
为了保证施工人员的安全，应该进行系统的高空作业培训，并采取严格的安全防护措施。
2. 对悬臂挂篮设备的要求高悬臂挂篮设备在高空作业中承受着巨大的荷载，对其质量和稳定性要求较高。
在选择悬臂挂篮设备时，需要选择具有一定质量保证的设备，进行定期的检测和维护，确保设备的可靠性。
大桥挂篮设计与施工技术分析
大桥挂篮设计与施工技术分析随着桥梁建筑项目技术的迅猛发展，挂篮设计项目趋于定性化、标准化以及系列化。
为了确保桥梁施工过程的连续性提高项目施工的效率以及质量，使用悬臂挂蓝的项目施工技术被广泛的实施在各种桥梁项目的施工中，包括连续梁、钢结构以及斜拉锁等大型桥梁的建造中都可以出现其身影。
在挂蓝法的采用中挂蓝的设计以及项目施工技术就成为了项目工程的重点实施环节。
标签：挂蓝;挂蓝设计;挂蓝安装;施工技术1 大桥挂蓝概述1.1挂篮类型桥梁项目施工过程中的挂蓝方式有很多种，一般采用的有三角形、菱形以及弓形等。
三角形挂蓝结构实施简单;菱形挂蓝主要的杆件是涉及的拉压装置，其承重实施结构为菱形，结构也比较便捷，除了主要的构件形式有一定的差别，菱形挂蓝的工作原理以及施工实施等都与其他的挂蓝相一致，其中反锚式的行走结构机构是采用尾部的反挂轮和浇筑完成的梁锚固的轨道连接而成，行走时反锚的作用力非常有限。
弓形挂蓝的主要承重结构接触是弓形，同时使用万能件、连接件以及主纵梁组成，由于弓形结构基础以及横向的组合形式使用了万能的连杆，挂蓝能够拆卸回收，并可以多次利用，因此减少了挂蓝的运营成本。
实践表明，三角形挂篮结构较为简单，受力相对明确，自重较轻，应用范围较大，是目前实际挂篮应用中最为实用经济的。
菱形挂蓝的结构设计较为复杂，构件的专一应用性强，不容易进行多次利用。
而弓形挂蓝以及前支点的万能连杆挂蓝都是使用万能杆实施拼装的，挂蓝应用玩后可以再回收，从而达到重复反复利用的目的。
在项目的施工进程中，设计单位要依据具体的项目施工状况来分析并指导使用哪种类型的挂蓝，以达到最优的辅助实施施工效果。
1.2挂蓝设计原则1、减轻化挂篮的自重。
在符合桥梁项目设计对挂篮自重的要求基础上，尽可能减轻挂篮的自重;挂篮适合使用自锚平衡式，充分的利用箱梁竖向的预应力筋平衡倾覆力矩。
2、缩短挂篮项目施工的周期。
挂篮施工项目中宜使用各梁段全断面进行一次性的浇筑，以达到便捷且高效的目的。
桥梁施工中悬臂挂篮技术分析
桥梁施工中悬臂挂篮技术分析悬臂挂篮技术是一种常用于桥梁施工中的高空作业技术，其主要目的是为了在桥梁施工过程中保证工作人员的安全，同时提高施工效率。
本文将从设备概述、结构特点、使用条件、运行和维护等几个方面进行详细的技术分析。
一、设备概述悬臂挂篮是一种高科技的新型工业设备，主要由吊臂、龙门架、电动机、减速器、钢丝绳、滑车、安全锁等部件组成。
其主要作用是悬挂工人以及杂物等，用于进行高空作业。
二、结构特点1.组合式设计：悬臂挂篮的吊架、吊索等部分均可组合式设计，便于用户根据不同的工作需求和环境，灵活调整和拓展悬挂组合形式。
2.安全锁保护：悬挂锁止功能，一旦发生异常情况保证安全。
3.电动/手动升降：可通过电机或手动操作升降，实现上下控制。
4.灵活移动：龙门架支撑下的悬臂挂篮可以轻松移动到不同的位置，进行作业。
三、使用条件1.风速：悬臂挂篮在施工过程中不可超过所适用的风速范围，超过此风速工作人员很容易失去平衡导致意外发生。
2.负重：悬臂挂篮承载极限是其使用所至关重要的，如若超过其极限所承载重量，随时可能导致设备报废。
3.工作环境：悬臂挂篮通常适用于在桥墩、主塔、拱桥、系杆等能承受所需承载力的建筑物上进行高空施工。
四、运行和维护1. 在悬臂挂篮的使用过程中，首先需对其内部的各个部件进行检查，特别是各种机械部件、传动装置、电器设备和控制系统等，以确保悬臂挂篮的安全性和稳定性。
2. 在使用悬挂挂篮时，还应该制定详细的施工方案，根据不同的情况对悬挂挂篮进行选择，并正确的安装和操作使用，以确保工程的质量和安全。
3. 对于设备的定期检修和维护非常重要，避免磨损、老化、腐蚀等因素对悬挂挂篮的影响，以保证设备的正常工作能力，避免意外发生。
总之，悬臂挂篮是目前桥梁施工中最常用的设备之一，其结构特点、选用条件、操作规范及安全维护等方面的规范性要求，对工程建设的效率、质量和安全起到了重要作用。
为了确保施工过程中的安全和高效，工作人员必须有足够的理论和实践经验，并遵守相应的规范标准，才能使用这种高科技设备进行高空作业。
桥梁施工中悬臂挂篮技术的应用探究
桥梁施工中悬臂挂篮技术的应用探究一、引言桥梁是连接城市的重要交通枢纽，而桥梁的施工是至关重要的环节。
在桥梁施工中，悬臂挂篮技术是一种常见且重要的施工方法。
悬臂挂篮技术通过悬挂在桥梁结构上的工作平台，来进行高空、悬空位置的桥梁建设和维护工程。
本文旨在探究桥梁施工中悬臂挂篮技术的应用，以及其在桥梁施工中的优势和挑战。
二、悬臂挂篮技术的原理及应用悬臂挂篮技术是一种在桥梁施工中常用的高空作业方式。
它通过在桥梁结构上悬挂金属框架，将作业平台悬挂在桥梁结构上，从而提供了一个稳定的作业平台，方便工人进行施工作业。
悬臂挂篮技术通常包括以下几个部分：悬挂装置、钢丝绳、传动装置、作业平台等。
作业平台一般设有防护网、安全门、安全绳等安全设施，以确保工人的安全。
悬臂挂篮技术主要应用于以下几个方面：（1）桥梁建设：在桥梁的建设过程中，悬臂挂篮技术能够为工人提供一个安全、稳定的作业平台，使其能够方便、高效地进行桥梁的施工作业。
（2）桥梁维护：对于已建成的桥梁，悬臂挂篮技术能够为桥梁的维护工作提供便利。
工人可以利用悬臂挂篮技术对桥梁结构进行检查、维修、清洁等工作。
（3）其他：除了桥梁建设和维护外，悬臂挂篮技术还可应用于其他高空、悬空作业领域，如建筑物的外墙清洁、高架桥的维护等。
三、悬臂挂篮技术在桥梁施工中的优势1. 安全性高悬臂挂篮技术提供了一个相对稳定、安全的作业平台，工人在高空、悬空位置的作业时，能够得到有效的保护。
悬臂挂篮上设有安全设施，如安全绳、防护网等，进一步提高了工作人员的安全性。
2. 施工效率高3. 能够适用于复杂环境悬臂挂篮技术能够适用于各种复杂的施工环境。
无论是在桥梁结构的曲线部位、悬挑部位，还是在高空、悬空位置，悬臂挂篮技术都能够提供一个稳定的作业平台，使施工作业更加便利。
4. 减少劳动强度相比于传统的高空作业方式，悬臂挂篮技术能够减少工人的劳动强度。
工人可以站在悬臂挂篮上，通过操作传动装置、作业平台等设备，方便地进行施工作业，避免了长时间站立、身体力行带来的劳累。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
文章编号:0451-0712(2008)01-0098-06 中图分类号:U 445133 文献标识码:B拱桥悬臂浇注挂篮的设计和创新裴宾嘉1,曹 瑞1,彭劲根2,聂 东1,熊国斌3,何 勇3,张武先3(11四川公路桥梁建设集团有限公司 成都市 612000;21成都精益路桥公司 成都市 612000;31四川攀西高速公路开发股份有限公司 西昌市 615000)摘 要:四川攀西高速公路的白沙沟1号桥为国内第一座悬臂浇注的拱桥,跨径为150m 。
在拱桥悬浇挂篮的研制过程,有比较多的创新点,可为同类桥梁和悬臂浇注桥梁的挂篮设计提供新的思路。
关键词:悬浇拱桥;挂篮;设计;创新1 工程概况挂篮悬臂浇注法施工从20世纪60年代由前西德首先使用以来,发展至今,已成为修建大中跨径桥梁的一种有效施工手段。
我国从20世纪80年代开始使用这种技术以来,也已取得了巨大的成就。
因此,在进行悬浇拱桥的挂篮设计前收集了国内各种类型挂篮的设计图纸,并进行了大量的比较,最后设计了适合拱桥悬浇的挂篮。
同时兼顾了挂篮设备的系列化、规格化、制作的工厂化、施工作业的标准化和规范化。
悬浇拱桥在日本施工较多,我国尚属空白。
国外拱桥悬臂浇注长度均在115～415m ,白沙沟1号桥拱箱悬臂浇注长度达到718m ,也属于创纪录的长度,因此给挂篮的设计也带来了相应的难度。
本桥悬浇拱箱梁宽6m ,箱梁高217m ,最大悬浇重量122t (计算竖向荷载总计210t )。
为此专门研制了悬浇拱桥的挂篮,该挂篮的外形见图1所示。
图1 挂篮整体结构示意收稿日期:2007-08-15 公路 2008年1月 第1期 H IGHWA Y Jan 12008 N o 11 挂篮的主要性能参数见表1。
表1 挂篮性能参数浇注节段最大重量122t浇注节段最大长度8m挂篮自重34t模板系统自重28t挂篮行走方式滑动挂篮前端最大变形2c m锚固方式自锚式2 挂篮的基本原理211 结构功能挂篮由桁架承重系统、行走系统、支反力系统、止推系统、工作平台及防护系统6部分构成。
承重系统由底篮、三角形侧桁架、挂钩和挂钩横联构成;底篮由2片三角形侧桁架、前横梁、后横梁、中横梁和斜撑构成。
行走系统主要由走船、行走轨道、千斤顶、精轧螺纹钢筋、反力轮及导向轮等构成。
支反力系统主要由挂钩球铰及后横梁上的楔形反力钢板支座等构成。
止推系统主要有抗剪臂、轨道止推牛腿、挂钩撑杆等构成。
底篮将两片侧桁架连接,并起支撑底模板的作用;承受混凝土荷载的两片侧桁架,通过挂钩支撑在已浇混凝土拱肋上;后支座(图中未示)、抗滑臂和反力轮设在挂篮尾部的后横梁上,起着支点和防止挂篮滑动的作用;止推轨道铺设在已浇混凝土拱箱上,作为挂篮移动时使用并防止挂篮下滑。
三角形侧桁架用HW350×350宽翼缘型钢构成上、下弦杆和拉、撑杆,各杆之间连接的方法采用栓接。
挂钩固结于侧桁架的顶端,上下弦杆、斜杆所受力都传至挂钩,挂钩由钢板焊接为箱形。
挂钩与弦杆之间的连接采用栓接。
底篮是由前横梁、中横梁、后横梁、纵梁、斜撑组成,前横梁为[36B槽钢构成,中横梁为H500×200型钢。
纵梁、斜撑为2[28a槽钢组焊成箱形。
底篮采用栓接与侧桁架连接。
后横梁是由∆=18mm钢板焊接成的600×300箱形杆件,采用栓接与侧桁架连接。
箱内根据受力和稳定需要设置横隔板。
后支座是由固定在后横梁上的楔形钢板组成,作为浇注混凝土时挂篮的反力支点。
用楔形钢板可以使支座与混凝土接触紧密。
抗剪臂是由钢板焊接成条形板,附着在后横梁上。
浇注混凝土时,抗剪臂上升,插入已浇拱箱的预留孔,起防止挂篮滑移的作用。
挂篮行走时,抗剪臂下降。
设调节螺栓对抗剪臂进行上、下调节。
反力轮是由钢管、钢板和轴承组成的,附着在后横梁上。
挂篮行走时,反力轮上升,支撑在已浇拱肋的底板上,配合挂篮移动。
浇注混凝土时,反力轮下降,不再受力。
挂钩是用钢板加工成的矩形构件,它与侧桁架相连,支承在铺设于拱箱顶面轨道的滑板上,承担新浇混凝土的重量和挂篮自身的重量。
挂篮移动时,挂钩沿轨道行走到指定位置。
止推轨道是用钢板加工成的倒Π形构件和滑板、撑杆组成的,它固定在已浇拱肋上,通过滑板支撑着挂钩。
撑杆一端支撑在轨道上,一端支撑在挂钩上,起防止挂钩下滑的作用。
212 工作原理挂篮浇注混凝土时,将挂篮安装在第一段用现浇支架浇注的拱箱上,使用后横梁附近的摇柄将抗剪臂上升,插入已浇拱箱底部的预埋抗剪盒内。
将后支座上的楔形钢板安装在后横梁上,作为支座把挂篮后端支撑在拱箱的底板上。
安装撑杆,支撑住挂钩,使挂篮不下滑。
再安装模板系统,调整标高,然后浇注混凝土。
挂篮移动时,将反力轮就位,降下抗剪臂,在止推轨道前端用千斤顶张拉精轧螺纹钢筋,使挂篮顺着轨道前移。
千斤顶回油时,用撑杆和止推牛腿支撑挂钩,交替前移。
挂篮行走到位后,落下反力轮,让后支座受力,将抗剪臂上升,插入拱箱底部的预留孔。
安装模板系统,调整标高,然后浇注混凝土,完成一个循环。
挂篮浇注现场见图2所示。
图2 挂篮完成第3段拱圈悬浇后移动就位后的现场—99— 2008年 第1期 裴宾嘉等:拱桥悬臂浇注挂篮的设计和创新 3 结构创新311 材料优化材料高强、结构轻型、大跨和方便是挂篮的未来发展方向,对于悬浇拱来说挂篮减轻将有助于减少桥台锚碇的重量,原设计挂篮采用Q235热轧型钢,后经过比较采用Q345B钢板焊接成H型钢,构成挂篮的主要截面。
不同材料制造挂篮的重量见表2。
表2 Q235和Q345钢材制作挂篮重量比较分类Q235B热轧型钢Q345B钢板挂篮主要结构件理论重量36t27t 注:表中重量为结构杆件重量,未考虑螺栓等附件重量。
由表2中不难看出,材料强度对挂篮的重量有举足重轻的影响。
312 挂篮结构形式根据挂篮可能产生的受力特点,选择合适的拓扑结构形式。
国内挂篮有多种形式,挂篮自重最大影响因素是承重主桁架,因此承重主桁架关系到挂篮型式,如平行弦、弓弦式、菱形、三角形及斜拉式等。
受均布荷载的悬臂梁最优的拓扑形状就是斜拉式或者三角形(实际三角形也是一种斜拉形式),因此基本形状选用三角形。
而斜拉式由于刚度比较差,经过比较,挂篮主桁采用三角形的结构形式。
313 挂篮锚固重量选择合理的挂篮支承反力形式,最大限度地减少锚固挂篮的锚固重量。
(1)前、后支点挂篮的选择。
采用前支点,是使挂篮轻型化,减小悬浇重量的最好措施,如用前支点挂篮,位于前支点处的接长拉杆锚固处将是一个弧面,而且为了照顾扣塔及箱拱尺寸,设计扣索是空间索面,扣索沿桥的纵、横方向倾角都在变化,弧面为一个双曲面的弧形首,加工和定位等比较麻烦。
另外挂篮与水平面有斜交角度,本来就存在水平分力,加上拱桥悬浇的特殊性,又增大了水平分力,致使增大了抗剪装置的尺寸,且使构造变得复杂了。
后支点挂篮与前支点挂篮相比,操作工艺上相对简单方便。
(2)上承式和下承式的选择。
挂篮主桁在悬浇节段顶面上的称为上承式,承重结构在悬浇节段底面的称为下承式,上、下支承方式关系到挂篮的重心高低,重心高低决定了挂篮走行及工作是否平稳。
三角形挂篮的支承方式主要有上承式,但上承式主要用于T型刚构桥、连续梁桥和斜拉桥,对于拱桥悬浇,存在变角度机构复杂和重心高影响移动等。
经过比较采用主桁布置在拱箱侧面的下承式。
实践证明了主桁布置在侧面,采用下承式适合挂篮在拱圈上走行和工作。
(3)挂篮锚固形式的选择。
悬浇挂篮为克服悬臂浇注的不平衡重量影响,通常的锚固形式主要有:全压重、全锚固、半压半锚式。
每种锚固形式都需要相应的机构来保证锚固的可靠性。
为最大限度地减少悬浇重量,本挂篮创造性地采用自锚的形式进行平衡,即走行时通过反力轮维持挂篮前端的平衡,浇注时通过可调高反力楔块(重量每套仅10kg)实现挂篮前端的平衡。
(4)选择合理的杆件断面。
三角桁片杆件在构思设计时为2[20～2[40C槽钢组焊成的箱形截面,但箱形截面由于箱高仅40c m,对于箱内横隔板的施焊只能用熔嘴电渣焊,但焊接质量不易保证,同时箱形截面连接方式,只能用销结或者焊接,经过反复比较,最后选用HW350×350×20×16的宽翼缘H型钢。
该断面有以下优点:①充分适应主桁杆件受双向弯矩的受力条件;②隔板便于焊接;③便于杆件与节点板用螺栓连接,拆卸方便;④杆件和横隔板共同形成作业人员的操作平台。
314 结构自重选择合理的挂篮荷载计算系数,可有效地减轻结构自重。
(1)主要安全系数取值。
施工时及行走时的抗倾覆安全系数、自锚固系统的安全系数、挂钩限位系统安全系数和后横梁水平限位安全系数,以上4个安全系数均取2。
(2)主要荷载系数取值。
考虑箱梁混凝土浇注时胀膜等因素的超载系数:1105;浇注混凝土时的动力系数:112;挂篮空载行走时冲击系数(挂篮自重+模板重):113;浇注混凝土和挂篮行走时抗倾覆稳定系数:115。
315 主要结构细节优化(1)杆件连接方式的确定。
考虑到挂篮将在公司内周转使用和焊接变形等因素,主要杆件采用螺栓连接。
普通螺栓由于螺杆和螺孔之间存在着较大的空隙,故受剪工作性能差,—1— 公 路 2008年 第1期 螺栓群中各螺栓的受力不均匀,如采用精制螺栓加工和安装比较困难,造价昂贵,因此经过比较采用,采用1019S 级高强螺栓M 22×70和M 22×95的螺栓,螺杆材质为20M nT i B ,螺母材质为45号钢。
(2)止推装置的确定。
挂篮的止推装置一般采用抗剪柱(采用直径较大的合金钢锭),但抗剪柱一般直径都在20c m 以上,所占箱梁底板空间较多,对底板钢筋及预应力束需作特殊处理。
因此采用图3所示的抗剪臂进行止推。
图3 挂篮止推装置抗剪臂上端深入拱圈的预埋盒内,预埋盒形状见图4所示。
图4 挂篮预埋抗剪盒抗剪盒采用Q 345B 钢板围焊成盒状,抗剪盒上端设置压浆管口,抗剪盒后端钢板根据计算需要进行加厚处理,抗剪盒与抗剪臂接触光洁度要求达到Sa 215级,以便抗剪臂与抗剪盒之间形成良好的弹性接触。
抗剪盒根据试验做成一定的锥度,以便通过脱模丝杆拔离拱箱混凝土。
抗剪盒后端混凝土内设置局部承压抗裂钢筋网片,按裂缝宽度进行控制设计。
(3)走行机构的优化。
①挂钩处球铰的设计。
本挂篮的挂钩原型起源于前支点挂篮行走时所用的“C ”形挂钩,但与前支点挂篮“C ”形挂钩不同的是本挂篮的挂钩兼作承力装置。
以前在设计前支点挂篮“C ”形挂钩时,认为挂篮在进行悬浇时,由于悬浇重量较大(一般达到200～400t ),一般设计时避免挂篮挂钩受力,而采用精轧螺纹钢筋或钢绞线锚固于已浇梁段,与前支点拉索一起共同完成受力。
此外,以前设计的挂篮挂钩在与梁段接触处直接采用滑板,由于滑板与挂钩的接触处受力比较复杂,因此经常在行走时,挂钩发出异响,甚至有局部出现受力不均导致屈曲的事故发生,因此本挂篮挂钩在借鉴以往前支点挂篮挂钩的设计基础上进行了修改,在挂钩下端设置球铰,在走板上设置了球窝,行走时挂钩在球窝内有2c m 的活动余地,这样保证了挂篮挂钩施工状态与设计条件完全相同。