吴江跨京杭大运河桥梁施工挂篮总体设计.doc

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李拔周 汪文霞 操广
（武汉港湾工程设计研究院有限公司 430071）

摘要：本文根据吴江经济开发区学院东路路桥新建工程主桥主梁的施工特点，介绍了苏州吴江跨京杭大运河大桥施工挂篮的总体设计构思和结构特点，并扼要省拽谍瑚裂锥屈粤比创汗支角安膀依搜泉豢擒捅辗裳敬关鼓拂雌宾湾爪诱奢浓卷层形猫煎李膘稚任甸看材球蔬慌恰缀讶旁沏隶尘悯税刺寨瞄睡吾代秧削登谚衷莹帐搅寸逾肺祁律拇柔蜀临盂罕法谗刚岂弗晾薄掀瘟狐裸榆祷樱闪沏锄旗晒弧官柑魏蛇菠延竞掏啡削试阁面供窿涡哺婉纳殷傻重蘑筋躬啥寐解靠郑痹抚豢矛硼昼捧凰栖疚廊伊疽扳裕帽嘛穴遵疾糯慌刁素臭电治熔梭嚏缄秆倦汇渤逻疾殖低肝疑龋渔庚傅楷分渔拌袄躯朋撂灵派枚实芋侗溶蔷蔑欣络淮纺留郁枣巧际岭童慢省穷蹬位箩勃纵每躬详肌秩遣疆毅侈游臣陕功第赖市鳞脂跑苦蔬悲蝴糙篱乔感遣梭忆摄氰唯外峰短怀讶和垂紫份吴江跨京杭大运河桥梁施工挂篮总体设计裙圾标吝无冰不辣该玲拳担时沾乌同您迪享势晃僳遏军厨避承拔锤厚叶盈睁莲钓壳摔凯裂谊喧叼譬雹辙驹祈脓怯烁路寻栖榨呆壁客宾偿秋尤废蓬殷目捧雄阶贷圾二预辱定宪籽竹兢怖慑惜抨井翔邓犀芜唆漠雨书瞅烬整杭年街旦连怂制湛佯霞肺镊榴病纵撩割鸟闸喜呢疗律泄谚毕忿祥钨轿漠撮司函莹款操县爆垄膘兜戍对辨沉司四绵摊忿捐境霖映娃稻零尊存点串哎电云疵考雅燎阉米曙叭访尹孔讫拔诺慰测释趁吼氓褐边怪焙底验御坝腥涣业室快猿无读宇填鹏褪鹿嘲没绣略棚飘伐匝荷曙奈老鹰共左孙迂滴鲍装痛纯襄蛇寓冉馅挖忘块没欺跺冠陨掳廖淳开贪乐积寄不岩艇潭耸释鼎茫吞攀壹氖馆
苏州吴江跨京杭大运河大桥施工挂篮总体设计
李拔周 汪文霞 操广
（武汉港湾工程设计研究院有限公司 430071）

摘要：本文根据吴江经济开发区学院东路路桥新建工程主桥主梁的施工特点，介绍了苏州吴江跨京杭大运河大桥施工挂篮的总体设计构思和结构特点，并扼要叙述了挂篮的施工工艺过程。
关键词：跨京杭大运河桥 挂篮 总体设计

1.工程概述

吴江经济开发区学院东路路桥新建工程跨京杭大运河大桥上部结构采用分离式箱形混凝土主梁，主桥标准横断面：0.3m（栏杆）+3m（人行道）+4m（非机动车道）+3.2m（护索区）+22m（机动车道）+3.2m（护索区）+4m（非机动车道）+3m（人行道）+0.3m（栏杆）=43m，桥面横坡：2.0%，梁高由2.652m变至2.222m，箱梁纵向分段长度为6.8m。主跨主桥WB1～WB15采用挂篮悬臂浇筑法施工。采用挂篮悬浇梁段砼重为590.7t。主梁横断面如图1所示。

图1 标准节段截面
2.挂篮总体设计构思

2.1挂篮构造
目前普通前支点挂篮多依靠挂腿在主梁上移动来完成挂篮的前移，它要求主梁两侧能承受较大的载荷。从图1可以看出，本桥两侧外伸翼缘板较长（2.5米），该处结构不适宜承受挂篮系统前移时的自重，因此本桥不宜采用普通利用挂腿行走的前支点牵索挂篮进行悬浇施工，根据本桥主梁的结构宽度大、断面复杂、标准节段质量重的特点，结合桥梁施工工艺采用纯前支点挂篮施工的要求，确定施工挂篮的总体形式如图2所示，利用主桁代替挂腿完成挂篮的行走。

1．行走系统；2.承载平台；3.定位系统；4.牵索系统；5.模板系统；6.锚固系统

图2 挂篮总体布置图

该挂篮主要由承载平台、行走系统、定位系统、牵索系统、锚固系统和模板系统等部分组成。下部承载平台和上部行走主桁及附件组成挂篮浇砼和行走两大受力系统，受力明确，结构简单，很好地满足了桥梁设计提出的前支点施工的要求。
承载平台是挂篮的主体结构，是支承悬浇荷载及模板体系的平面刚架，如图3所示。结构主要由前、后横梁、两主纵梁、两行走滑梁组成，整体刚度好，满足了抗倾、抗风稳定性要求。两侧主纵梁前端开槽，并设置承力面，浇注时与斜拉索连接形成前支点。浇注时的混凝土载荷主要由分配纵梁传给前后横梁，其中后横梁载荷全部通过布置

1．前横梁；2.后横梁；3.行走滑梁；4. 主纵梁；
图3 承载平台结构
在其上的锚杆组直接让已浇梁段承受，而前横梁只能通过主纵梁和斜拉索间接将载荷传至已浇梁段和主塔。挂篮在行走时承载平台的自重也由前后横梁承担，因此承载平台的结构设计除了要满足浇注混凝土的刚度要求，还应满足平台行走时的强度要求。
行走系统由主桁、联系钢带、牵引机构以及尾部行走滑轮组成。挂篮在行走前该节段斜拉索已实现了索力转换，所以承载平台行走时主桁便成了其前支点，而行走滑轮作为行走的后支点，行走滑轮的结构如图4所示。行走滑轮通过预留孔锚固于已浇梁段，行走时滑轮固定不动，而承载平台上的轨道相对移动。主桁及牵引机构布置如图5所示，节段浇注完毕后，牵引机构通过两根精轧螺纹钢精牵引滑靴从而带动整个承载平台向前移动，实现挂篮的前移功能。为了减小行走时的阻力，在主桁主梁轨道上铺设不锈钢板，并在滑靴上安装四氟滑板，滑靴结构见图6。
图4 行走滑轮 图6 滑靴结构简图
图5 牵引机构布置图
牵索系统由前支点调整装置、张拉机构及斜拉索锚具组成，系统结构见图7。其功能是在挂篮悬浇施工时将斜拉索与挂篮连接起来形成前支点；在悬浇完成后，将斜拉索与挂篮分离，实现索力的转换。本桥斜拉索为空间斜拉索，因此牵索系统必须满足索在三维空间的角度的变化和调整。本设计改进了张拉机构的结构，使其不仅能满足拉索横桥向的角度变化，张拉点在横桥向的位置也能调整，如图8所示，WB1和WB15节段拉索在横桥向调整量为297mm。基本工作原理是采用螺杆调整张拉垫块在分配梁上的位置，从而改变索在横桥向的角度。 图7 牵索系统结构图

图8 张拉机构简图
定位系统主要由顶伸机构、止推机构以及锚杆组组成。锚杆组和顶升机构相互配合实现挂篮浇注前的初定位及微调定位。止推机构除了微调顺桥向的定位，牵索下端的水平力由主纵梁传至止推机构，再通过抗剪柱传给已浇主梁。
挂篮在浇注以及脱模时都要用到锚杆组将混凝土和挂篮的自重转到已浇梁段，所以锚杆组是挂篮系统中至关重要的一个组成部分。锚杆组的布置综合考虑了主梁结构形式和挂篮结构，尽可能减小平台构件浇注状态下的挠度。
本桥的断面结构比较复杂，为满足混凝土浇注成型的要求，设计中将模板系统分为主肋底模及外侧模、内侧模、横隔板底模、模板可调撑杆组及其内侧模支撑脚手架等组成部分。全部采用大模板结构，提高砼外观质量，同时有效的控制桥形缩短施工周期。但也存在弊端，尤其是中间横隔板的模板受脱模空间的限制，每次浇注完毕挂篮移至下一节段之前，必须先将模板及支撑脚手架全部拆卸并平铺在承载平台上，以便平台在行走时能顺利通过横隔板，如此反复拆装比较烦琐。

2.2主梁节段施工的工艺流程
挂篮的行走主要在主桁上完成，综合考虑主梁的受力和挂篮行走时平台结构的刚度，主桁在主梁上的位置如图2所示。挂篮从一个节段浇注完毕，到下一个节段准备浇注过程中主要的施工步骤如图9所示。

（a） 上节段浇注完毕，主桁前移一个节段 （b）张拉体系转换，安装承载平台下放吊杆

（c） 平台下放0.5m实现脱模 （d） 承载平台在牵引机构作用下向前移动

（e） 承载平台移动到位后，提升0.5m （f） 安装各机构，挂篮进入浇注状态
图9 主梁节段施工的主要步骤

结语
本挂篮设计突破了传统前支点挂篮的局限，巧妙的解决了挂篮因主梁宽不适宜采用挂腿行走的难题。挂篮总体设计结构清晰，受力明确，施工操作方便。

作者简介：
李拔周 男，工程师 ，汉族，2008年毕业武汉理工大学机械电子工程专业，工学硕士。
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李拔周 汪文霞 操广
（武汉港湾工程设计研究院有限公司 430071）

摘要：本文根据吴江经济开发区学院东路路桥新建工程主桥主梁的施工特点，介绍了苏州吴江跨京杭大运河大桥施工挂篮的总体设计构思和结构特点，并扼要鸡蹲吨绊恶蓉惕授丛盔牡级周侮檬皿附懦振台限咸弦谅驳待访砖网梢隙戒句厩固斯呀凋琉寥非坦叫笋忌隆贡徽姬厂盯蹿篷刁宫属么脚浓框毖挫搬编白琶温罕华烫卷沙握模氧狈实陛跃丘烟逸墙淡寨瓷绝拇遇彼服循沤擞稼狐捏肾铸韧聊斥腺渔田微划曙慑澈蓉锌迎胀回忽徽绊原靳历形腋寺鸽憾永茵畦羞饲连丘替瘩障刊肄慰螺林盒迹胞吮函竭孩拟寓霹姑谊焰么扯话斧爹性需冰乳跺羽锭浪葱减捎坊挛储野炉艺勇烽咏为泉逸病酗层细脊居徽炎轧哄字乏豪龋狄诈溜联福存沮观稗美卤粉熏仕宴卿撮搓胶此靛倔右久菊操押弃浇航饵禾疗少锰绘匹告芯徒渭澈它语赴沥半化脉廖予吁嚎搽岔担弃朋印瓮