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挂篮施工方案

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挂篮施工方案
一、 编制依据
《公路桥涵施工技术规范》         JTJ  041-
《公路工程质量验收评定标准》     JTJ  071-98
《钢结构工程施工质量验收规范》   GB  50205-
《路桥施工计算手册》
设计文件
业主提供的 《招标文件》          
二、 工程概况
矮寨刚构桥是长沙至重庆公路通道吉首至茶洞高速公路K13+507处的一座特大桥, 全长563.24m, 主桥墩身最大高度93.96 米, 主桥上部结构为五跨预应力砼连续刚构, 跨径设计为88m+2×145m+116m+67m, 共计18对节段, 悬浇最重梁段(1#段)为170t, 其中箱梁设计为三向预应力结构, 采用单箱单室截面, 箱梁顶板宽12m, 底板宽6.5m, 翼板宽2.75m, 箱梁顶板横桥向设置2%双向横坡和3%的超高。箱梁0号块底板厚1m, 其余厚度按2次抛物线由0.6m变化至0.32m。腹板厚度分0.75m、 0.6m、 0.45m三个梯度变化。箱梁设计为纵向、 横向和竖向预应力体系。在主墩处箱梁设四道1.0m厚横隔板, 在边跨端部各设一道2.0m厚横隔板。
主桥箱梁采用挂篮悬臂浇注, 先在托架上浇注0号块, 然后在0号块上拼装挂篮。一个主墩上采用一对挂篮对称浇注。
三、 全桥挂篮施工块件工程量
材料名称
规格
单位
数量
钢筋
φ8～Φ32
t
2721.7
钢绞线
φ15.2
t
1077.9
砼
C55
m³
16594
型钢及钢板

t
73.5
锚具
□HM15—3二次张拉锚具
套
19304
锚具
YBM15—3
套
2240
锚具
YM15—19
套
504
锚具
YM15—16
套
112
锚具
YM15—12
套
600
锚具
YM15—9
套
456
锚具
YMP15—9
套
48
塑料波纹管

m
122696
四、 进度计划、 劳动力安排、 物资需求量及主要机具设备
1、 本桥悬浇箱梁施工工期目标:
计划于 2月开工, 12月合拢, 其中: 1#墩 2月22日至 10月12日进行悬浇施工; 2#墩 5月17日至 11月21日进行悬浇施工; 3#墩 5月17日至 11月15日进行悬浇施工; 4#墩 6月13日至 11月2日进行悬浇施工( 具体节点工期见下图) 。

2、 节段施工按9天一个循环控制, 各工序时间如下表:
T构桥节段工序时间控制表
工序
移挂篮、 调模板
钢筋
安装
浇注砼
等强、
张拉
合计
时间( 天)
1
2
1
5
9
3、 劳动力安排
挂篮悬浇施工作业人员分配表
工种
人数
木工(挂篮走行, 调整, 砼浇筑)
4
钢筋工
7
张拉压浆工
4
合计
15
注: 上述为每只挂篮平均人数, 实际施工中人员可灵活调配形成流水作业。具体人员配备见各月劳动力动态图。

劳动力动态图
4、 主要物资供应

5、 主要机械设备配备
主要投入设备表
设备名称
数量
规格型号
备注
挂篮
8套

电焊机
24台

弯曲机
4台

钢筋切断机
4台

5t卷扬机
8台

拌合设备
2套
500L、 750L
2座拌合站
砼输送泵
4台
HBT80-16
内燃1台, 电动3台
砼输送泵
1台
HBT80-18
内燃
发电机
2台
250KW
0～2#一台, 3～5#一台
装载机
2台
ZL50
拌合站上料各一台
汽车吊
1台
25t
卸钢筋及杂料
塔吊
4台
5012
4个墩各一台
电梯
3台
DC
1、 2、 3#墩各配一台
五、 施工方案
( 一) 施工总体流程
矮寨刚构桥预应力混凝土连续刚构箱梁施工: 0#块采用托架现浇, 1#～18#梁段采用挂篮悬臂现浇施工,利用挂篮设备将桥跨结构在纵向(桥轴线方向)从桥墩向两侧悬臂对称浇筑混凝土, 即从墩顶向跨中逐段浇筑混凝土, 待每段养护达到设计强度后, 经过张拉预应力来将各悬浇段连成整体。经过移动挂篮循环浇筑梁段至全桥合拢。边跨采用墩梁支架法现浇, 浇筑完成后开始合拢施工。先边跨合拢, 再中跨合拢。挂篮悬臂施工工艺流程图如下:
( 二) 挂蓝检算及加工
1.挂篮的组成
挂篮由五部分组成: 承重桁架系统、 后锚系统、 底篮和悬吊系统、 行走系统、 模板系统等。总体布置见图一、 图二所示。

图一 挂篮纵桥向总体布置图

图一( 1) 主桁架大样图

图二 挂篮横桥向总体布置图

图三 挂篮侧模大样图
2.挂篮底模
挂蓝底模为新加工的钢模板, 模板面板厚6mm, 后面的横肋为通长的8号槽钢, 纵向肋为8号槽钢, 纵横肋间距为50cm×50cm, 纵、 横肋与面板之间采用间断焊接连接, 即每50cm焊一道, 焊缝长10cm。
3.挂篮的检算
挂蓝检算见附件
4.挂篮的加工
由于本挂篮承受荷载大, 并长时间重复使用, 故本挂篮是交由专业钢结构加工厂家进行加工。并严格按照图纸和有关规范要求, 控制加工精度和焊接质量。
( 三) 挂蓝安装
0＃块托架现浇施工完成并张拉后, 进行挂篮拼装。
( 1) 挂篮拼装程序
走行轨→前后支座→菱形桁架→后锚系→前上横梁→前、 后吊杆→底模系统→内模→外侧模→张拉平台。
( 2) 安装步骤及方法:
在0＃梁段施工完成后, 即可从0＃梁段中心向两侧对称安装两套施工挂篮。挂篮拼装由塔吊辅助施工, 将挂篮主桁及纵、 横梁等散件吊至已施工的0＃块梁面上, 逐件拼装, 具体步骤如下:
①安装走行部分。清除0＃梁段梁面腹板部位的杂物, 在箱梁0#块梁面钢板位置进行沙浆找平, 测量放出箱梁中心线、 主桁中线和轨道端头位置线。
②安装桁架前后支座;
③吊装菱形桁架。分别吊立二片菱形桁架于前后支座上, 并用联结系连接;
④用Ф32精轧螺纹钢筋及扁担梁将桁架后端锚固箱梁顶板上;
⑤吊装前上横梁;
⑥吊装前吊杆及后吊带; 并与底模前、 后托梁栓接。
⑦吊装底模系;
⑧吊装内模架滑梁, 并安装好前后吊杆及内模( 0＃梁段施工用的部分内模) ;
⑨安装外侧模滑梁。先将外模滑梁插入0＃梁段施工的外模框架内, 并安装好前后吊架吊杆, 将外模吊起。
⑩挂篮安装后, 用全站仪对中, 拔正挂篮中线位置; 用水准仪抄平, 用吊杆调整标高, 标高调整时注意预拱度设置, 具体数据由监控单位依据预压数据计算得出。
挂篮拼装完成后, 必须按图纸认真检查, 特别是各个结点、 销子、 螺栓、 锚杆的连接情况, 保证稳妥可靠。在挂篮整个使用过程中, 每移动一次, 都要进行全面检查, 确保万无一失。挂篮所使用的预留孔, 必须按图准确埋设, 并保持孔道垂直, 避免锚杆出现斜置现象。
( 四) 挂蓝加载试验
加载系统试验采用配重分级加载的方案, 加载分级为实际最大箱梁混凝土重量的25%→50%→75%→100%→120%→卸载。加载试验要达到完全或基本模拟挂篮混凝土浇筑过程中的各种工况下的受力状态。为此要求加载时应根据箱梁不同部位的不同荷载值, 均匀对称地将荷载分布于挂篮底模上。
( 五) 挂蓝悬浇施工工艺
( 1) 挂篮施工方法
完成上一段预应力束张拉后拆除侧模和底模, 用千斤顶顶起前支点, 纵移轨道后将轨道锚固, 悬挂行走小车拆卸后锚, 同时完成内外滑梁的滑移小车的安装和卸除滑梁的后锚点, 然后用千斤顶牵移挂篮到下一段并锚固后锚点。最后进行调模、 绑扎钢筋、 安装预应力系统、 安装内模、 浇筑混凝土、 张拉进入下一循环流程。
( 2) 挂篮模板拆除
在前一段箱梁混凝土达到强度后先拆除外侧模, 拆模时先松卸侧模上的对拉螺栓, 安装滑梁锚固点, 用千斤顶同步缓慢卸除下外滑梁的前后锚固系统。在完成箱梁纵向束张拉后, 用千斤顶同步缓慢拆卸前后下横梁的锚固系统, 同时用前后上横梁的吊带将前后下横梁锚固, 即完成底平台的拆卸。最后安装内滑移小车, 用千斤顶同步缓慢卸除内滑梁的前后锚固系统。内模在完成挂篮前移后, 经过滑梁将其移到下一梁段位置。
( 3) 挂篮前移
在完成模板的拆卸后, 用千斤顶把挂篮前支点分别顶起, 放松轨道锚梁, 用手动葫芦将轨道移动到下一节段箱梁上指定的位置, 放样抄平将轨道准确定位, 然后用锚固梁将轨道锚固, 最后千斤顶卸载将挂篮的前支点安放在轨道上。轨道安放好后, 用千斤顶将后锚适当向下压一定的距离, 将行走小车安装在主桁架上, 然后拆卸后锚, 使其行走小车承力。拆卸后锚的竖向锚杆后用两台60t的液压千斤顶驱动挂篮前移。
在前移前必须认真检查各个锚固件是否连接可靠, 在符合要求后方能前移, 而且在前移时必须用全站仪和水准仪对挂篮进行监测。
( 4) 挂篮锚固
在挂篮前移到位后, 应及时锚固。安装后锚时, 先安装后锚与箱梁的连接件, 操作千斤顶使挂篮后锚点下移, 拆卸行走小车。操作千斤顶调整挂篮的标高, 确保挂篮前后支点处于同一水平面上和整个挂篮的纵向中线与桥轴线重合, 拧紧后锚连接件, 最后千斤顶卸载使后锚受力。完成主桁架的安装后, 用千斤顶提升前后下横梁安装底平台。在提升底平台时应确保各个锚固点受力均匀。在浇筑混凝土前必须用检校后的千斤顶对后锚按照设计吨位进行锚固力检查。安装底平台时必须经过监控单位提供的资料进行悬浇挂篮底平台标高控制。
( 5) 挂篮模板安装
在底板和腹板钢筋绑扎完成后安装内外模板。用千斤顶缓慢提升内外滑梁, 然后将内外模调校到控制侧模和顶模标高后, 用锚杆将模板锁定。在钢筋绑扎完成后, 根据监控单位的要求埋设箱梁线形监控点。随着箱梁高度的变化应及时调整内外侧模的高度和宽度, 同时根据吊带设置情况调整吊带的长度。
( 6) 钢筋、 预应力束安装
钢筋安装应按照设计要求, 采用绑扎、 焊接连接, 接头质量必须符合施工技术规范的要求, 施工中若钢筋空间位置发生冲突, 应按照设计和规范要求适当调整布置, 但不得切断钢筋, 且砼保护层厚度必须保证。预应力筋在制作场内定尺制作, 采用细铁丝绑扎成束编号, 然后转运至施工处进行安装。预应力管道安装必须按照设计位置进行放样, 误差控制在规范要求范围内。管道采用井字型筋定位, 定位钢筋必须与附近其它钢筋焊接牢靠, 以保证预应力管道位置准确。施工中防止预应力筋淬火, 禁止将焊机的搭铁线设在预应力筋上。锚具安装时, 垫板平面必须与钢束管道垂直, 锚孔中心应对准管道中心孔, 钢束管道与锚具端头连接必须妥善处理, 锚具夹片和锚杯锥孔应保持清洁, 悬浇梁段经过的管道必须仔细清孔。
在钢筋绑扎完成后, 顶底板上架立临时操作工作架, 工作架支立在模板和已浇砼梁段上, 防止施工时因操作人员踩压或机具放置造成钢筋下陷, 预应力管道位移等现象。在浇筑砼前检查预应力管道的位置及管道接头, 纵向波纹管接头处不得有毛刺、 卷边、 折角等现象, 接口处要封严, 防止漏浆。
( 7) 砼施工
凝土使用强制式拌和站集中拌制, 混凝土输送泵浇筑的施工方法。悬浇时, 必须对称浇注, 重量偏差不超过规定的要求( 200KN) 。混凝土成型后, 要适时覆盖, 洒水养生。
( 8) 预应力施工
主桥设计为三向预应力体系, 现对预应力施工加以说明:
a、 钢绞线的加工: 钢绞线在厂家出具材质证明并取样进行力学试验合格后, 钢绞线方可进场投入使用。钢绞线进场后, 应加盖妥善保管, 防止日晒雨淋造成锈蚀, 其下应放木料垫高。钢绞线开盘后即可进行下料, 钢绞线制成后应挂牌标号, 写明长度、 代号, 以防止出现安装错误。制作完成的钢绞线应妥善存放支垫, 以防潮冻。
b、 波纹管及锚具和锚垫板安装: 锚具按规范要求由监理工程师抽检合格后方可使用。预应力孔道成孔采用塑料波纹管, 其定位按图纸要求采用定位筋定位。同时为保证孔道不堵塞, 波纹管的接头处必须打磨圆顺并用胶带包裹严密, 在波纹管定位加固时, 严禁电焊烧伤或气割焊熔渣烫伤波纹管, 砼浇筑过程中应避免振捣棒或其它金属物直接碰撞波纹管并在圆波纹管内穿PVC管, 待砼浇注初凝后, 抽出PVC管, 并用水清洗, 扁波纹管内则直接安装钢绞线。砼浇注后凿毛时严防金属物敲击波纹管, 避免波纹管变型或破环。锚下垫板采用配套锚垫板, 安装时要求平整, 使锚环等贴合良好, 锚下垫板必须保证与波纹管道垂直, 锚孔中心要对准管道中心, 以防钢绞线拉伸时, 擦伤钢索或受力不均等情况, 造成断滑丝现象。加强螺旋筋应点焊在支垫板上。锚垫板下砼局部应力较为集中, 因此对砼的振捣要特别重视质量。
c、 预应力筋的安放: 预应力筋位置严格按设计要求安装, 而且要垂直, 并防止漏浆。为预防施工时管道漏浆堵塞等意外事故情况, 在砼浇注前, 必须多人仔细检查波纹管完好情况。
d、 预应力施加: 砼浇筑完成后, 待箱梁砼强度达到设计强度90%以上, 而且浇筑72小时后方可进行预应力筋的张拉, 张拉工作对于横向及竖向预应力束均采用单端错开对称张拉的形式进行。对张拉设备, 如油表、 千斤顶等在张拉之前必须配套编号送计量部门进行检校, 检验合格后, 对检验结果进行数据分析, 计算出张拉时所需应力的油表读数值, 报监理工程师认可后即可进行张拉工作。对这些设备在使用过程中不得调换, 如确需调换使用, 必须重新配套检校后才能使用。张拉设备按规范在规定的时间周期内进行检校。如有严重漏油、 部件损伤、 以及延伸量出现系统性偏差等情况时, 均应重新标定。钢绞线张拉实行张拉力和伸长量双控的办法, 实际伸长值与理论伸长值差要控制在±6%以内。否则应暂停张拉, 待查明原因并采取措施加以调整后, 方可继续进行张拉。张拉时应注意滑丝、 断丝等意外情况的出现, 如果有超出规范者, 则应换索重拉。张拉时应及时、 认真、 如实填写好张拉记录, 仔细测量钢绞线的伸长值。
e、 预应力孔道压浆浆: 预应力张拉完毕, 经检验合格后, 应在24小时内用水泥浆压浆, 将钢绞线孔道填充满, 尽早压浆可防止预应力钢绞线锈蚀或出现其它意外事故, 并可早点达到强度。孔道压浆采用设计要求的强度配制水泥净浆, 水灰比控制在0.4-0.45之间。孔道压浆时要控制压浆压力, 满足设计要求。预应力孔道压浆采用电动柱塞压浆机, 且配有搅拌机, 使灰浆搅拌均匀, 压浆连续。在未压浆端出浆后, 一定要冒浓浆后, 再封锚, 然后再持压( 不小于0.5MPa) 一定时间( 不少于2min) , 直至无清水泌出为止, 以便孔内压浆密实。每次压浆完成后, 压清水冲洗干净压浆机。
f、 割束和封锚: 当孔道压浆结束后, 应对孔道外多余钢绞线割除。割束必须用砂轮机锯割, 任何预应力钢筋均不能用电弧烧割。割束后应立即进行封锚, 封锚前应现将锚周围冲洗干净并凿毛, 然后按图纸要求布置钢筋网, 浇筑封锚砼。
( 9) 主梁挂篮悬浇施工控制
由于箱梁在悬臂浇筑施工时受自重、 日照、 温度变化、 墩身压缩等因素影响将产生竖向挠度, 同时砼自身还存在收缩、 徐变等因素, 也会使悬臂段发生变化, 为使合拢后的桥梁成型及应力状态符合设计要求, 达到合拢高程误差控制的要求, 最大限度地使实际的状态(应力与线型)与设计的相接近, 必须对各悬臂施工梁段以挠度、 应力为控制, 进行施工观测控制以便在施工中及时调整有关标高参数, 为下一梁段的模板安装提供数据, 确定适当的模板标高。挠度控制采用以往同类桥梁施工所验证准确可靠并经监理工程师批准的计算机软件进行。施工时建立施工控制网络, 以自适应法及灰色预测辨别法等理论为模型进行施工控制, 确保合拢精度。
观测内容:
① 挂篮模板安装就位后的挠度观测;
② 浇筑前预拱度调整测量;
③ 砼浇筑后的挠度观测;
④ 张拉前的挠度观测;
⑤ 张拉后的挠度观测;
⑥ 已完成各阶段之荷载及温度、 徐变收缩引起的挠度计算、 观测;
⑦ 合拢段合拢前的温度修正;
⑧ 温度观测;
⑨ 应力观测(经过在控制截面内预埋测试仪器搜集数据)。
⑩ 挠度观测的关键是每日定时观测, 时间选在每日温升前上午8: 00-9: 00以前。合拢段应在施工前进行连续24h(每次间隔2h)观测, 提供合拢前的数据。
    为控制挠度, 在混凝土施工完成并达到设计要求的张拉强度和龄期后才能进行预应力束的张拉, 以减少张拉时的混凝土收缩徐变值, 使永存应力满足设计要求, 相应减少张拉后产生的挠度。
六、 冬季施工措施
( 一) 、 砼的冬季施工
1、 冬期施工砼对原材料的要求
(1) 砼所用骨料必须清洁, 在冬季雨雪天气和夜晚将砂石料覆盖, 不得使用含有冰雪等冻结物骨料。
(2) 拌合水, 选用洁净的天然水作为拌制砼用水。为了减少冻害, 应将配合比中的用水量降低至最低限度。办法是: 控制塌落度, 加入减水剂, 优先选用高效减水剂。
2、 砼的拌制
砼搅拌站严格按照试验室发出的配合比通知单进行生产, 不得擅自修改配合比。搅拌前先用热水( 拌合用水采用电加热的方法加热) 冲洗搅拌机。搅拌时投料顺序为石→砂→热水→水泥和掺合料→外加剂。生产期间, 派专职负责骨料仓的下料, 以清除砂石冻块。
3、 砼的运输
泵送砼的管道采取保温材料包裹, 保证砼在运输中, 不得有表层冻结、 砼离析、 水泥砂浆流失、 坍落度损失等现象。保证砼的入模温度不得低于5℃。严禁使用有冻结现象的砼。
4、 砼的浇筑
1) 砼的现场浇筑
浇筑砼前及时将模板上的冰、 雪清理干净。做好准备工作, 提高砼的浇筑速度。
2) 砼的养护
养护措施十分关键, 正确的养护能避免砼产生不必要的温度收缩裂缝和受冻。在新浇筑的砼表面先覆盖塑料布, 再覆盖二层毡帘被。对于边角等薄弱部位或迎风面, 应加盖毡帘被并做好塔接。
五、 质量保证措施
1、 组建以项目经理为组长的质量管理领导小组。在管理小组的带领下, 加强全员质量教育, 使全体参战人员融入到工程施工质量的管理中来。
2、 各悬臂施工梁段, 在浇筑阶段、 挂篮拆除纵移阶段必须保持同步对称平衡施工。砼浇筑按照底板、 腹板、 顶板的顺序进行, 并对施工缝严格按照设计要求处理。
3、 梁段间的纵向受力钢筋应严格按照设计要求进行焊接连接, 凡因施工需要断开的钢筋再次连接时必须按照相关技术规范进行。施工中若钢筋位置发生冲突, 能够进行适当调整, 但必须保证砼的保护层厚度( 在钢筋与模板之间加垫垫块) 。
4、 选用有经验的砼工进行振捣, 既防止过振出现翻砂, 又防止振捣时间不足出现多气泡, 更杜绝漏振而产生蜂窝麻面。
5、 为防止出现裂缝和边棱破损, 箱梁砼强度达到20Mpa后才能拆侧模, 底模则需在预应力束张拉完成后方可脱模。
6、 纵向预应力束必须保证两端同步张拉, 横向、 竖向束保证两边对称张拉。张拉完毕后严禁撞击锚头和钢束, 多余钢绞线采用切割机割除。
7、 高度重视施工期间的观测和控制, 与箱梁监控单位积极配合, 做好各项施工阶段的控制分析和调整, 保证箱梁施工线形(包括平面位置和高程)满足设计和技术规范要求。认真进行质量检验和原始资料、 数据的收集、 整理。
8、 施工期间随时与气象部门取得联系。不得在不利于施工的天气条件下施工, 以保证砼质量及施工安全。悬灌期间现场必须配备篷布, 在遇突然下雨时遮盖模板或新浇筑的砼。
六、 安全保证措施
1、 认真贯彻”安全第一, 预防为主、 综合治理”的方针, 建立健全的安全保证体系, 制定完善的管理制度, 项目部设安全领导小组及专职安全监督员, 各施工队伍设专职安全员。
2、 在施工前及施工过程中都要把安全工作放在首位, 制定相应的安全目标、 各工种安全技术操作规程和安全保证措施、 定期进行安全检查、 建立安全教育制度、 开展经常性安全教育和培训。
3、 挂篮施工时在侧面和底面满铺安全防护网, 将挂篮全封闭施工。
4、 所有高空作业人员必须佩带安全带或安全绳。
5、 高空作业人员要经过体检, 必须具备高空作业的身体素质, 且具备救援坠落人员的技能。
6、 避免重叠施工, 如不可避免, 则要在上层工作区域下布置防护挡板。悬灌段跨越便道上空时, 为防止通行车辆、 人员受到坠落物的伤害, 在便道上用钢管搭设4×4m的安全防护通道, 通道上方铺设两层竹夹板。
7、 主梁施工时, 要密切注意天气的变化, 大风大雨时要停止作业, 施工期间要布置避雷

附件:
挂蓝检算书
一、 工程概况
矮寨刚构桥跨径布置为88m+2×145m+112m+67m, 单箱单室箱形截面, 箱梁梁高、 底板厚度均按2次抛物线变化。主跨箱梁单”T”共分19段悬臂浇筑, 0号梁段长1200cm, 其余1～18号梁段分段为5×300cm+6×350cm+4×400cm+3×450cm, 副跨箱梁单”T”共分13段悬臂浇筑, 0号梁段长1200cm, 其余1～12号梁段分段为8×300cm+4×400cm, 除0号梁段采用搭设托架浇筑完成外, 其余梁段采用挂蓝悬浇, 悬浇最重梁段为170KN。
二、 挂蓝体系设计
1、 挂蓝的构造及特点
菱形桁架轻型挂篮设计为桁架式整体移动挂篮, 主要由主桁承重系统、 悬吊系统、 锚固系统、 行走系统、 模板系统等部分组成。
1.1 主桁承重系统
挂篮主桁承重系统主要由两榀菱形桁片及在其横向设置横向联结系空间桁架。每榀菱形桁片由5根杆件在结点处焊接而成, 并适当焊接加劲肋, 以保证连接强度及刚度。主桁片杆件主受压杆断面为2[40a槽钢组合成的400×400断面矩形杆件, 前上横梁采用2I45a工字钢组焊而成, 下横梁采用2I40a工字钢组焊而成, 主受压杆材料选用Q235钢。
1.2 挂篮悬吊系统
挂篮悬吊系统主要由钢吊杆和千斤顶等组成, 钢吊杆选用Ф32精轧螺纹钢, 钢吊杆上端稳固于前上横梁或已成型的箱梁顶板上, 下端经过自行加工的连接器悬挂底板与内外模。千斤顶置于上横梁及已成型的箱梁顶板、 底板上, 可自由调节底板与内外模板的高度。
1.3 挂篮行走系统
挂篮行走系统主要由手拉葫芦、 行走小车、 内模行走梁、 滑板等组成。
1.4 挂篮锚固系统
挂篮的锚固系统包括主桁架的锚固与模板系统的锚固两部分。在浇注箱梁砼时, 挂篮单榀主桁架尾部用4根Ф32精轧螺纹钢连接箱梁腹板内的预埋件锚固。前上横梁上方设置千斤顶进行锚固力的转换并可调整挂篮悬臂端的高度。
1.5 挂篮模板系统
挂篮模板系统包括底板、 外模、 内模、 端模和工作平台等。模板设计均按全断面一次性浇注箱梁混凝土考虑。整个系统操作简便, 有效地缩短了模板移动和安装周期, 保证了混凝土的外观质量。
三、 挂蓝力学检算
( 一) 底板纵梁检算
1.底板普通纵梁计算
1.1 受力分析
普通纵梁选用I32a工字钢, 其截面特性为:
Wx=6925cm3 Ix=11080cm4
块件号
项 目
1＃块
( 300cm)
12#块(400cm)
16#块( 450cm)
1
底篮模板自重
kg/m2
100
100
100
2
纵梁自重
kg/m
52.69
52.69
52.69
3
底板砼理论重量
kg/m2
(0.737+0.7)*0.5 *2600=1868.1
(0.405+0.383) *0.5*2600 =1024.4
(0.338+0.328) *0.5 *2600=865.8
4
⑶项×动载系数1.2
kg/m2
2241.7
1229.3
1039
5
施工荷载
kg/m2
250
250
250
6
荷载取值q (纵梁间距为0.98m)
kg/m
q=(100+2241.7+250)
×0.98+52.69=2592.6
1600.4
1413.9
1.2 强度检算
浇筑1#块混凝土时, 处于两腹板之间、 底板正下方的普通纵梁受力示意图如图1所示。

图1
由图1可得支座反力: RA=49.50KN, RB=28.28KN
Mmax=72.00KN·m
＜[σ]=170MPa( 满足要求)
浇筑12#块混凝土时, 处于两腹板之间、 底板正下方的普通纵梁受力示意图如图2所示。

图2
Mmax=55.56KN·m
＜[σ]=170MPa( 满足要求)
浇筑16#块混凝土时, 处于两腹板之间、 底板正下方的普通纵梁受力示意图如图3所示。

图3
Mmax=51.70KN·m
＜[σ]=170MPa( 满足要求)
1.3 刚度检算
浇筑1#块砼时, 处于两腹板之间、 底板正下方的普通纵梁挠度计算如下: ( 参数参见图1)

=9.5mm＜=13.75mm
同理可计算出12#、 16#段浇筑砼时底板纵梁的挠度为
f(12)max=4.5mm f(16)max=2.2mm
纵梁刚度满足要求。
2.底板加强纵梁检算
2.1 受力分析
块件号
项 目
1＃块
( 300cm)
12#块(400cm)
16#块( 450cm)
1
底篮模板自重
kg/m2
100
100
100
2
纵梁自重
kg/m
96.24
96.24
96.24
3
底板砼理论重量
kg/m2
(7.982+8.416)*0.5 *2600=21317.4
(4.3+4.549) *0.5*2600 =11503.7
(3.657+3.771) *0.5 *2600=9656.4
4
⑶项×动载系数1.2
kg/m2
25580.88
13804.44
11587.68
5
施工荷载
kg/m2
250
250
250
6
荷载取值q (纵梁间距为0.208m)
kg/m
q=(100+25580.88+250)
×0.208+96.24=5489.9
3040.4
2579.3
2.2 强度检算
加强纵梁选用4条双肢槽钢[32c, 其截面特性为:
Wx=1075.362cm3 Ix=17205.8cm4
浇筑1#块砼时, 处于腹板正下方的加强纵梁受力示意图同图1所示, 则:
Mmax=152.45KN·m
＜[σ]=170MPa( 满足要求)
支座反力:

浇筑12#块砼时, 处于腹板正下方的加强纵梁受力示意图同图2所示, 则:
Mmax=105.53KN·m
＜[σ]=170MPa( 满足要求)
浇筑16#块砼时, 处于腹板正下方的加强纵梁受力示意图同图3所示, 则:
Mmax=94.29KN·m
＜[σ]=170MPa( 满足要求)
2.3 刚度检算
根据底板下普通纵梁的检算可得, 浇筑1#块砼时, 处于腹板正下方的加强纵梁挠度最大, 以1#块的荷载对加强纵梁挠度进行计算, 参见图1。

=12.95mm＜=13.75mm
加强纵梁刚度满足要求。
( 二) 后下横梁检算
挂蓝后下横梁由后吊杆对其向上的拉力及由普通纵梁、 加强纵梁传递的上部荷载产生的压力构成力学平衡体系。假定后吊杆为稳定的绞支座, 则按吊杆的位置将后下横梁分成4个简支梁段( 如图4) 进行简化检算。普通纵梁及加强纵梁传递的压力即为纵梁两端的支座反力。由底模纵梁检算可知, 后下横梁在浇筑1#块时受力最大, 以1#块的荷载检算如下:

图4
1 后下横梁受力分析
由底板纵梁检算计算可知在浇筑1#块砼时:
单根普通纵梁传给后下横梁的荷载为P=49.5KN
单根加强纵梁传给后下横梁的荷载为q=4×104.81/0.8=524.05KN/m
2 强度与刚度检算
后下横梁由2根I40a工字钢组成, 其截面及截面特性如下:
Wx=2171.4cm3
Ix=43428cm4
( 1) AB、 DE段检算
AB、 DE段在相同荷载P1作用
下时检算如下:
支座反力:

Mmax=152.9KN·m

=0.36mm＜=4.8mm

( 2) BC、 DC段检算
支座反力:

RB=RD=RB1+RB2=246.5+46.98=293.48KN
RC= RC1+RC2=

=0.11mm＜=5.2mm
全梁考虑, 最大剪应力发生在支座B、 D处:
QB=QD=RB=293.48KN

由以上结果可知, 后下横梁的强度和刚度均能满足要求。前下横梁用料及结构布置与后下横梁相同, 检算参照后下横梁。有RA=RE=95.65KN, RB=RD=166.66KN, RC=66.85KN。
( 三) 内、 外模滑梁检算
1. 外模滑梁检算
( 1) 外模滑梁受力分析
因本桥翼缘板的结构尺寸保持不变, 因此按照最长节段L=4.5米时的荷载进行验算, 验算时考虑砼的动载系数1.2, 则砼重量为
G1=( 0.15+0.5) ×2.75÷2×4.5×26×1.2=104.57KN
外侧模板自重G2=66.02KN
箱梁翼缘板重心距箱梁腹板转角处的距离:

箱梁翼缘板重心距外侧模滑梁距离: d=1.128-0.48=0.648m
本挂蓝设计外侧模板滑梁为两根, 假定翼板均布荷载都作用与靠近腹板的滑梁之上, 则其受力简化如图5所示:

图5 外模滑梁受力示意图
( 2) 外模滑梁截面特性:
本套挂蓝外模滑梁选用2I32a工字钢,
其截面特性为:
Ix=22160cm4
Wx=1385cm3
Sx=801cm3
( 3) 外模滑梁强度及刚度计算:
支座反力:

弯矩:
=125.36 KN·m
最大弯曲应力为:

最大剪应力发生在支座B处:
QB=RB=90.19KN
则最大剪应力为:
, 满足要求。
挠度

=1.61mm＜=13mm
经过以上检算, 本挂蓝的外模滑梁强度及刚度均满足设计要求。
2. 内模滑梁检算
( 1) 内模滑梁受力分析
本桥最长节段L=4.5米, 验算时考虑砼的动载系数1.2, 则砼重量为
G1=[(0.28+0.5)×1.5÷2×2+0.28×2.6]×4.5×26×1.2=266.5KN
内模及内模支架按1KN/㎡计算
G2=()×4.5×1=25.3KN
内模滑梁共2根, 则每根滑梁所承受的荷载为总荷载的一半, 即:
q=( 266.5+25.3) ÷4.5÷2+0.6284=33.0KN/m
其受力简化如图6所示:

图6 内模滑梁受力示意图
( 2) 内模滑梁截面特性:
本套挂蓝内模滑梁选用2[28a槽钢, 其截面特性为:
Ix=9505cm4
Wx=679cm3
Sx=400.4cm3
( 3) 内模滑梁强度及刚度计算:
支座反力:

弯矩:
=109.15 KN·m
最大弯曲应力为:

最大剪应力发生在支座B处:
QB=RB=78.5KN
则最大剪应力为:
, 满足要求。
挠度
=3.27mm＜=13mm
经过以上检算, 本挂蓝的外模滑梁强度及刚度均满足设计要求。
( 四) 吊杆与锚杆检算
本挂蓝吊杆与锚杆均采用Φ32预应力精轧螺纹粗钢筋, 从以上的计算可知, 单根Φ32预应力进轧螺纹钢所承受的最大荷载为后下横梁B、 D处的锚杆, 最大拉力为:
F=RB=RD=293.48KN
最大拉应力:

安全系数: K==2.05
( 五) 前上横梁检算
1. 受力分析
( 1) 前下横梁传递的荷载参见前下横梁检算
P1=RA=95.65KN P2=RB=166.66KN
P3=RC=66.85KN P4=RD=166.66KN
P5=RE=95.65KN
( 2) 外侧模板滑梁吊杆传递的荷载
外侧模滑梁检算时, 假定翼板均部荷载全部加在内侧滑梁( 滑梁1) 之上, 翼板重心及滑梁与腹板的位置关系如图7所示:

图7
按照比例关系, 可求得滑梁1、 滑梁2的支座反力分别为:
滑梁1:

滑梁2:

外侧模滑梁吊杆传递的荷载
P6=P9=RA2=34.58KN P7=P8=RA1=55.61KN
( 2) 内模滑梁吊杆传递的荷载参见( 内滑梁计算)
Pa=Pb=RB=78.5KN
根据( 1) 、 ( 2) 、 ( 3) 条计算, 前上横梁受力图简化如图8所示:
图8 前上横梁受力示意图
支座反力RA=RB=P总/2=928.85/2=464.425KN
2. 前上横梁截面特性
前上横梁为2根I455a工字钢,
其截面特性为:
Ix=64482cm4
Wx=2865.8cm3
Sx=1672.8cm3
3. 前上横梁强度及刚度检算
因本横梁受力较多, 手工计算较为繁琐, 故采用软件计算如下:

由以上结果可得最大弯应力:

则最大剪应力为:

挠度:
悬臂段: fmax=1.06mm＜=6.1mm
跨中: fmax=4.77mm＜=15mm
从以上的计算结果可知, 前上横梁强度和刚度均能满足要求。
( 六) 主桁架检算
1. 受力分析
单榀主桁架承受由前横梁传来的荷载F=464.425KN, 则主桁架受力简化如图9所示。

图9 主桁架受力简图
根据图中尺寸可求得:
FA=565.12KN FB=1029.55KN
下面分别计算各杆件的轴力:
对A点
α=33.7°
NAC·cosα+NAB=0
NAC·sinα=FA
NAC =1018.52KN( 拉)
NAB =-847.36KN( 压)
对B点:
β=64.807°
γ=13.893°
NAB+NBD·sinβ+NBCsinγ=0
FB+NBCcosγ+NBDcosβ=0
NBC =-582.21KN( 压)
NBD =-1090.92KN( 压)
对C点:
α=33.7°
γ=13.8931°
NAC·cosα+NBCsinγ=NCD
NCD=707.57KN(拉)
2. 强度检算
根据对主桁架杆件的受力分析可知:
杆件最大拉力: Nmax拉=NAC=1018.52KN
杆件最大压力: Nmax压=NBD=1090.92KN
杆件AB、 AC、 BC、 CD采用2[40a槽钢, 杆件BD采用2[40c槽钢。杆件截面特性为: 2[40a: Ix=35155.4cm4, A=150.08cm2; 2[40c: Ix=39422cm4, A=182.08cm2。
AC受拉杆最大拉应力:

BD受压杆
根据临界力欧拉公式: 截面回转半径r=, 长细比λ==