挂篮设计计算(菱形挂蓝).doc

挂篮构造设计与安装1挂篮构造设计与安装施工方案挂篮构造设计与安装施工方案一一. .概述概述: :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：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，模板系统五大挂篮构造设计与安装2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2.12.1 挂篮主桁架系统：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2.22.2 挂篮行走及锚固系统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主桁前支点结点板与滑船分配梁连成一体并通过滑船将力传给行走钢轨，行走钢轨与滑船之间摩擦系数尽可能减小，以减小顶推力量。

在挂篮行走时，倾覆力通过后锚结点板上的后锚拉杆及行走小车传至后锚行走钢轨承受，挂篮由顶推千斤顶推滑船并通过后锚小车在钢轨上滚动实现行走挂篮锚固时，将挂篮后锚主锚杆通过连接器、蹬筋挂篮构造设计与安装3锚固分配梁锚固在已浇箱梁的竖向预应力钢筋（精轧螺纹钢）上，同时解除后锚小车受力2.32.3 挂篮吊带系统挂篮吊带系统: :挂篮吊带系统由前底模（内顶底模）吊带分配梁（F12） 、外模吊带分配梁（F11） 、后底模吊带分配梁（F13）及分配梁吊带、底模吊带（杆） ，内、外模吊杆等组成挂篮底模吊带通过前、后横梁桁片上悬挂的 F12、F13分配梁锚固，与底模销接，前吊带 6 根，行走用后吊带 2根，锚固用吊杆 7 根（锚固在箱梁底板上） ，内、外模吊带前、后端均由精轧螺纹钢作为吊杆，前端锚固在 F12、F11分配梁上，后端锚固在已浇箱梁上2.42.4 挂篮底篮平台系统挂篮底篮平台系统: :挂篮底篮平台系统由前、后托梁，纵向分配梁，底模板，底篮两侧操作平台，底篮前端操作平台，底篮后端操作平台等组成底篮平台悬吊于主桁架上，前托梁通过钢吊带悬吊在主桁架的 F12 分配梁上，挂篮行走时，后托梁通过两根钢吊带悬吊在主桁架的、F13 分配梁上。

砼浇注时，后托梁锚固于已浇箱梁底板上底篮前、后托梁由双肢 H600X200 型钢焊接而成，纵向分配梁由 6 根 H600X200 和 6 根 H400X200 型钢组成，底模板由 8mm 钢板和[10 槽钢组成操作平台由各种型钢和钢板组成挂篮构造设计与安装42.52.5 挂篮模板系统：挂篮模板系统：挂篮内、外模系统均由模板、骨架，长、短滑梁、长、短托梁等组成挂篮行走时，一并移动挂篮内、外模板均由定型大块钢模制成，内、外模板通过 Φ25 对拉螺杆对拉连成一体，内顶板底模由三块模板组成，支架横梁上设夹板连接钢带，便于箱梁腹板厚度变化外模板长、短滑梁由 I56 工字钢制成，前端由短托梁支承悬挂于 F11 分配梁上，后端由长托梁支承，行走时模板外侧通过长托梁悬挂于 F13 分配梁上，模板内侧通过长滑梁上的滑梁小车锚固在已浇箱梁上，砼浇注时模板内、外侧均通过长托梁利用精轧螺纹钢作为吊杆锚固在已浇箱梁上内模板滑梁由 I56 工字钢制成，前端由型钢吊架支承悬挂于 F12 分配梁上，后端行走时模板通过滑梁上的滑梁小车锚固在已浇箱梁上，砼浇注时模板后端由吊架支承，利用精轧螺纹钢作为吊杆锚固在已浇箱梁上。

内侧模板通过绞接臂与顶板底模连接在一起，拆模时利用葫芦对拉侧模，使之沿绞接臂转动脱模堵头模板利用 0#块堵头模板三．挂篮安装及施工规程：三．挂篮安装及施工规程：3.13.1 挂篮安装施工工艺流程：挂篮安装施工工艺流程：挂篮制作完毕应及时进行检测，并进行试拼挂篮构造设计与安装53.23.2 挂篮安装：挂篮安装：首先在 0#块的腹板位置放出挂篮主桁中心线，然后安装行走钢轨（长轨和短轨）和滑船，在挂篮后锚位置焊接一轨道安装、锚固主桁架安装及锚固主桁前、后横梁桁片安装外模板系统安装底篮系统安装内模系统安装各工作平台安装调试挂篮构造设计与安装6反力架（锚固在箱梁上） ，作为挂篮的临时锚固点然后安装主桁杆件，上、下平联及各节点板和后锚系统、行走小车主桁架安装完毕，将挂篮推至 0#块边缘，锚固在箱梁上，然后拆除后锚小车和长轨，进行挂篮各分配梁和模板系统的安装以及另一侧挂篮主桁架的安装模板系统安装顺序：首先进行外模系统的安装，在钢围堰上搭设拼装平台，在其上进行外模板的拼装及滑梁的安装，拼装完毕，利用布设在 0#块上的两台卷扬机及滑车组将模板提起安装到位，后端锚固在箱梁上，前端通过精轧螺纹钢吊杆挂在 F11 分配梁上。

底模系统的安装利用两台 5t 卷扬机及布设在挂篮主桁上的滑车将底模提升到位，前端通过钢板吊带锚固在 F12分配梁上后端通过钢板吊带锚固在 F13 分配梁上底模系统的安装首先进行两根内滑梁的安装，内滑梁前端通过精轧螺纹钢吊杆锚在 F12 分配梁上后端通过精轧螺纹钢吊杆锚在箱梁上然后在滑梁上安装内模横梁、绞臂及顶板模板支架，然后将内侧模板顶节通过绞臂安装到位，接着将第二、三节及承托模板对接安装到位3.33.3 挂篮荷载试验挂篮荷载试验模板系统安装完毕后，进行各操作平台的安装，完成挂篮的安装挂篮构造设计与安装7挂篮安装完毕,为了保证挂篮结构的可靠性和了解挂篮施工中的弹性变形，以及消除挂篮的非弹性变形，在使用前必须对挂篮进行预压，对拼装好的挂篮按设计最大荷载加安全系数 1.25 倍进行试压，并将测试结果中的挂篮的竖向位移，挠度曲线提供给大桥施工控制小组荷载试验采用“堆载法” 3.3.13.3.1 经过计算，挂篮最不利工况为 5m 梁段的起始节段，即箱梁第 20 号梁段，因此荷载试验仅根据 20 号梁段的荷载进行加载、观测3.3.2 荷载试验采用分级加载（1.25 倍安全系数） ，除 17#墩北面挂篮最大加载量为 255t（砼方量 78.34m3）外，其余挂篮均为 245t（砼方量 75.25m3） 。

为了给施工控制小组提供尽可能类似悬浇施工时各工况的挂篮弹性变形，挂篮加载拟将几个特征节段的重量作为加载量，分级加载如下（9 级）：第一级为底板重量：20#块：45t*1.25=56t；11#块：67t*1.25=84t；1#块：80t*1.25=100t第二级为底板加腹板重量：20#块：119t（101t）*1.25=149t（126t） ；11#块：158t*1.25=198t；挂篮构造设计与安装81#块：206t*1.25=258t第三级为底板加腹板加顶板重量：20#块：204t（196t）*1.25=255t（245t） ；11#块：238t*1.25=298t；1#块：258*1.25t=323t括号内为数字 17#墩南面及 18#墩梁段重量3.3.3 荷载试验材料采用袋装砂和其它辅助材料，模拟砼浇注时的工况进行加载，利用塔吊和桅杆吊作为起重机械3.3.4 荷载试验观测内容、成果：在需测试的构件上贴上应力、应变片，调试完毕，再开始按分级要求进行加载1）挂篮主桁各杆件的应力；2））挂篮后锚杆应力；3）挂篮吊带应力；4）挂篮的竖向弹性变形、挠度曲线3.43.4 挂篮施工规程：挂篮施工规程：挂篮拼装试压完毕，在 0#块或已浇箱梁上移动时，移动步骤如下：a. 将挂篮前支点用千斤顶顶起，然后利用液压油缸将轨道经过反复几次移动至待浇箱梁位置，并将轨道找平。

挂篮构造设计与安装9b. 前支点下落，前支点滑船落至轨道面，利用锚固梁锚住轨道梁（利用预埋的粗钢筋，下同） ，然后拆除后锚，将挂篮上拔力转为由后锚行走小车承受c. 利用液压油缸，将挂篮顶推前移，反复几次，直至下一梁段施工位置d. 安装挂篮后锚杆，利用后锚千斤顶将挂篮上拔力转为后锚杆承受挂篮后锚必须锚固可靠e. 根据施工控制小组提供的立模标高调校模板高程及平面位置挂篮构造设计与安装10挂篮计算书挂篮计算书N5 H16.26 N17.34 N3N4 H26.39G N2 L1L2R1R2 主桁计算简图（（ⅠⅠ）主桁）主桁一、 荷载待浇砼重： 3m 段：257.5t；4m 段：233.7t；5m 段：203.7t模板桁架重： 70t工作平台重： 10t前点板计算荷载对 5m 段： G=1/2×1/2×（203.7+70+10）=70.9t挂篮构造设计与安装11对 4m 段： G=（233.7+70+10）×1/2×(2.5/6)=65.4t对 3m 段： G=（257.5+70+10）×1/2×1/3=56.3t二、 几何及断面特性后锚点与前支点间距：L1=6.15m前支点与前结点间距：L2=6.00m立柱高：H=H1+H2=1.8+2.2=4.00m2#杆截面积：A2=2502-(250-28)×210=15880mm24#杆截面积：A4=2502-(250-28)×210+10×(250-28)=18100mm21#、3#、5#杆截面积: A1=A3=A5=2502-2102=18400mm2三、 杆件受力最不利工况是浇筑 5m 段时，即计算荷载 G=70.9t后锚点受力：R1=L2/L1×G=6.0/6.15×70.9 =69.2t前支点受力：R2=G+R1=69.2+70.9 =140.1t2#杆受力：N2=L1/H×R1=6.15/4.0×69.2 =106.4tσ2=N2/A1=106.4t/15880mm2=66.8MPa（压）1#杆受力：N1= N2*(H2+L12)1/2/L1= 106.4×(42+6.152)1/2/6.15 =126.9tσ1=N1/A4=126.9t/18400mm2 挂篮构造设计与安装12=69.0MPa(拉)4#杆受力：N4=N2*(H22+L22)1/2/L2 =106.4t×(2.22+62)1/2/6=113.3tσ4=N4/A2=112.2t/18100mm2=62.6MPa(压)3#杆受力：N3=R2-N4*H2/(H22+L22)1/2=140.1-113.3×2.2/(2.22+62)1/2=101.1tσ3=N5/A5=101.1t/18400mm2=54.9MPa(压)5#杆受力：N5=N4*(H12+L22)。