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。主梁采用H型钢，双向回转半径较大，增加了杆件的稳定性。本文对天兴洲大桥北岸引桥滠口左线引桥1号桥的菱形挂篮设计和施工进行了介绍。

关键词：悬臂浇筑、菱形挂篮、设计、施工

 

1        工程概况 滠口左线引桥1号桥全长1237.64m, 共计37墩1台，中心里程为WDK1176+447.68。全桥大部分在滠水河泛洪区内。主跨为32m+48m+32m（7号～10号墩）等高度预应力混凝土连续弯梁跨越滠水河。连续弯梁为单线悬臂浇筑连续梁，位于R=800m的圆曲线及缓和曲线上，线路坡降为+5.2‰。 2         挂篮设计 挂篮设计依据施工图纸按以下要求设计，设计原则：自重轻、结构简单、受力明确、坚固稳定、变形小、前移和装拆方便、具有较强的可重复利用性。 2.1  挂篮选型 挂篮是悬臂施工中的主要设备，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4种。              设计要求 ⑴箱梁结构参数：等高度单箱单室箱梁，截面梁高3.3m，全桥箱梁顶板厚0.25m，箱宽4.2m，桥面板宽7.4m，腹板厚跨中部分为0.35m，支点附近为0.60m，底板厚从跨中部分至支点由0.25m变至0.6m；全梁共设5道横隔板，全梁共分35个梁段，中支点0#梁段长6.0m，一般梁段长3m，合拢段长2m，边跨直线段长7.5m，全梁采用双向预应力体系。 ⑵挂篮最大重量不得大于33t；  ⑶悬臂浇筑混凝土最大重量57.72t； 2.1.2  类型选定 根据混凝土悬臂施工工艺要求及设计图纸对挂篮要求，综合比较各种形式挂篮特点、重量、采用钢材类型、施工工艺等，经过研究决定采用菱形挂篮，菱形挂篮结构简洁、受力明确、拆装锚固方便，为施工提供了宽阔的作业空间。 2.2  挂篮结构材料 挂篮菱形组合梁采用300×300H型钢，内导梁、底纵梁、横梁均采用I36a工字钢，吊带采用Φ32精轧螺纹钢，滑道采用250×250H型钢。 2.3  挂篮结构检算 荷载传递路径见图1。检算内容包括： www.tmgc8.com⑴菱形组合梁。按最大重量节段荷载对组合梁各杆件进行强度、刚度及稳定性检算； ⑵上下横梁、吊杆、导梁、滑道、压紧器、前支腿、后锚、底纵梁进行强度和刚度检算； ⑶各连接螺栓、连接板、焊缝进行强度检算；

 
 

图1  荷载传递路径 2.4  挂篮技术参数 ⑴挂篮及模板自重19t，挂篮与最大梁段重量比0.33；  ⑵设计荷载100t，恒载安全系数取1.2，活载安全系数取1.4； ⑶走行方式：无平衡重走行方式。 ⑷走行时抗倾覆系数大于2.0，静止时抗倾覆系数大于3.0 ⑸挂篮的弹性变形值为10mm，非弹性变形值为2mm。 3                挂篮结构形式 挂篮主要由承重系统、底模系统、模板系统（内、外）、走行系统、后锚固系统组成。图2、图3分别为挂篮的侧面和正面图。

  

图2  挂篮侧面图 图3  挂篮正面图     图3  挂篮正面图 3.1   承重系统 每套挂篮由10片H型钢组合梁组成，菱形组合梁由4根H型钢主梁和1根H型钢立柱组成，同时顶面设水平联系杆，提高整体刚度。底纵梁梁下设滑道，滑道固定在已浇筑混凝土梁上。 前横梁：采用2根I36a工字钢栓接于主梁前端上翼缘，竖向配置4根承重吊杆。 后横梁：采用2根I36a工字钢，竖向配置2根承重吊杆，2根后锚吊杆。 立柱：上端设有横向联连接杆，保证主梁横向稳定。 3.2   底模系统 底模长4.5m在混凝土悬臂施工中承担钢筋混凝土重量及施工机具重量，并兼作施工操作平台。底模采用大块钢模板，模板平铺于底板纵梁上，纵梁在底板下采用11根I36a工字钢。底板纵梁与前下横梁、后下横梁采用栓接，前下、后下横梁均采用2根I36a工字钢。 3.3   模板系统（内、外）www.tmgc8.com 外模用槽钢及角钢做骨架，其外围为大块钢模，钢模面板用6 mm热轧板，骨架与模板连接均采用焊接，侧模与底模用螺栓连接，悬臂部分用钢管斜撑在外模槽钢上，侧面与底模同菱形挂篮一起移动，内模采用槽钢和角钢做骨架，钢木组合模板，采用内导梁移动。 3.4   走行系统 分为菱形组合梁走行系统，侧模走行系统及内模走行系统三部分。 菱形组合梁走行系统：在每片梁前端设滑动点2个，后部设平衡导向滑轮，箱梁顶面上设2个滑道，向前滑移。 侧模走行：外模走行，在侧模上安装调节杆，当松开后锚栓、底模连接螺栓及支撑拆模时，在模板自重和调节杆共同作用下，侧模、底模向下脱落在主梁上，主梁、侧模、底模、内模滑梁同时前进。 内模走行：放松内模后，内模板即落在内导梁上，与主梁、侧模、内模同时前进。 3.5           后锚系统 后锚栓采用Φ25精轧螺纹粗钢筋。作用是将挂篮承受的荷载传至箱梁上，并防止挂篮倾覆。主梁移动的倾覆稳定由主梁后端压紧器来维持。 4                挂篮载荷试验 初次使用挂篮前对其进行荷载试验,以检验挂篮的承载能力和了解挂篮的施工挠度。 4.1   试验方法 ⑴挂篮使用前在地面进行预压试验，选择在谌家矶左线引桥107号墩承台进行预压试验。挂篮的试验荷载为80t，大于混凝土及施工荷载重量的1.3倍。 ⑵为了确保挂篮荷载的受力情况与真实情况相同，试验的荷载采用钢材和混凝土预制板（2.5×1×0.2m，每块重1t）。 ⑶分级加载顺序为：0％→10％→50％→100％→130％→100％→50％→0％。压载时间自压载结束到开始卸载为48小时 4.2         变形观测     ⑴在挂篮横梁、后锚、菱形组合梁后部共设置28个观测点。 ⑵在每级加载或卸载的时候及时进行观测。 ⑶在加载过程中应注意检查挂篮各个部位，如发现异常现象应立即停止加载，进行处理。

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