预应力混凝土连续梁挂篮设计与施工工艺摘要.pptx

中铁七局集团第五工程有限公司1、前言、前言 为适应不同跨径、不同截面的桥梁，挂篮也在不断的创新。挂篮越来越趋向轻型化，受力越来越合理，走行也越来越方便。挂篮的设计原则是挂篮结构应具有足够的强度、刚度和稳定性，自重轻，结构简单，受力明确，易于加工拼装，走行方便。考虑到挂篮的重复利用，挂篮还需具有通用性强，便于改造的特点。为保证挂篮施工安全和桥梁的质量，挂篮的选择、设计、加工、安装以及验收的每一环节都非常重要。中铁七局集团第五工程有限公司2 2、挂篮的种类、特点及适用范围、挂篮的种类、特点及适用范围n n 为适应各种预应力混凝土连续梁（刚构）桥的施工需要，为适应各种预应力混凝土连续梁（刚构）桥的施工需要，挂篮的形式也是多种多样。挂篮按结构形式可分为桁架式挂篮的形式也是多种多样。挂篮按结构形式可分为桁架式挂篮、斜拉式挂篮以及复合式挂篮。挂篮、斜拉式挂篮以及复合式挂篮。2.12.12.12.1桁架式挂篮桁架式挂篮桁架式挂篮桁架式挂篮n n桁架式挂篮是最为常用的一种，根据其不同结构、不同受桁架式挂篮是最为常用的一种，根据其不同结构、不同受力特点，又分为平行桁架式挂篮、弓弦式挂篮、三角挂篮力特点，又分为平行桁架式挂篮、弓弦式挂篮、三角挂篮和菱形挂篮。和菱形挂篮。2.1.12.1.1平行桁架式挂篮平行桁架式挂篮n n平行桁架式挂篮的上部结构一般为等高桁架，采用万能杆平行桁架式挂篮的上部结构一般为等高桁架，采用万能杆件或贝雷梁组拼作为承重主桁（总体方案如图件或贝雷梁组拼作为承重主桁（总体方案如图1 1）。有专）。有专门的厂家生产或出租贝雷梁和万能杆件，现场可以根据需门的厂家生产或出租贝雷梁和万能杆件，现场可以根据需要拼装，其主桁成形较快；但是该挂篮由于其自身载荷大，要拼装，其主桁成形较快；但是该挂篮由于其自身载荷大，承重能力低，适合小跨度、节段重量较轻的连续梁或连续承重能力低，适合小跨度、节段重量较轻的连续梁或连续刚构桥。受桥梁施工工期以及各种因素的影响，还需考虑刚构桥。受桥梁施工工期以及各种因素的影响，还需考虑租金问题。租金问题。中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司2.1.22.1.2弓弦式挂篮弓弦式挂篮弓弦式挂篮弓弦式挂篮n n弓弦式挂篮由于杆件以常备式为主（总体方案如图弓弦式挂篮由于杆件以常备式为主（总体方案如图弓弦式挂篮由于杆件以常备式为主（总体方案如图弓弦式挂篮由于杆件以常备式为主（总体方案如图2 2），），），），而且较轻，桁高随弯距大小而变化，受力比较合理。对而且较轻，桁高随弯距大小而变化，受力比较合理。对而且较轻，桁高随弯距大小而变化，受力比较合理。对而且较轻，桁高随弯距大小而变化，受力比较合理。对不想一次投入过多的施工单位有一定吸引力。另外它还不想一次投入过多的施工单位有一定吸引力。另外它还不想一次投入过多的施工单位有一定吸引力。另外它还不想一次投入过多的施工单位有一定吸引力。另外它还可以在安装时在结构内部施加预应力来消除非弹性变形。可以在安装时在结构内部施加预应力来消除非弹性变形。可以在安装时在结构内部施加预应力来消除非弹性变形。可以在安装时在结构内部施加预应力来消除非弹性变形。但是缺点是杆件数量多，安装比较麻烦，且易丢失。适但是缺点是杆件数量多，安装比较麻烦，且易丢失。适但是缺点是杆件数量多，安装比较麻烦，且易丢失。适但是缺点是杆件数量多，安装比较麻烦，且易丢失。适合中小跨度连续梁或连续刚构桥。合中小跨度连续梁或连续刚构桥。合中小跨度连续梁或连续刚构桥。合中小跨度连续梁或连续刚构桥。2.1.32.1.3三角式挂篮三角式挂篮三角式挂篮三角式挂篮n n三角式挂篮结构简单，受力明确，承重能力大，和弓弦三角式挂篮结构简单，受力明确，承重能力大，和弓弦三角式挂篮结构简单，受力明确，承重能力大，和弓弦三角式挂篮结构简单，受力明确，承重能力大，和弓弦式、菱形挂篮相比，其重心更低，悬臂时挂篮稳定性和式、菱形挂篮相比，其重心更低，悬臂时挂篮稳定性和式、菱形挂篮相比，其重心更低，悬臂时挂篮稳定性和式、菱形挂篮相比，其重心更低，悬臂时挂篮稳定性和挂篮行走时的稳定性更好（总体方案如图挂篮行走时的稳定性更好（总体方案如图挂篮行走时的稳定性更好（总体方案如图挂篮行走时的稳定性更好（总体方案如图3 3）。挂篮杆）。挂篮杆）。挂篮杆）。挂篮杆件一般用型钢组焊成箱形结构。主桁纵梁也可以采用钢件一般用型钢组焊成箱形结构。主桁纵梁也可以采用钢件一般用型钢组焊成箱形结构。主桁纵梁也可以采用钢件一般用型钢组焊成箱形结构。主桁纵梁也可以采用钢板组焊，斜杆也可以采用钢带、圆钢或精轧螺纹钢筋。板组焊，斜杆也可以采用钢带、圆钢或精轧螺纹钢筋。板组焊，斜杆也可以采用钢带、圆钢或精轧螺纹钢筋。板组焊，斜杆也可以采用钢带、圆钢或精轧螺纹钢筋。三角式挂篮适用范围更广，常用于单节梁段比较重要的三角式挂篮适用范围更广，常用于单节梁段比较重要的三角式挂篮适用范围更广，常用于单节梁段比较重要的三角式挂篮适用范围更广，常用于单节梁段比较重要的大跨度连续刚构桥或斜拉桥。大跨度连续刚构桥或斜拉桥。大跨度连续刚构桥或斜拉桥。大跨度连续刚构桥或斜拉桥。中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司n n2.1.4 2.1.4 菱形挂篮菱形挂篮n n 菱形挂篮结构简单，受力明确，杆件一般用型钢组焊菱形挂篮结构简单，受力明确，杆件一般用型钢组焊成箱形结构（总体方案如图成箱形结构（总体方案如图4 4）。菱形结构由于其结构的）。菱形结构由于其结构的特点，前面部分空间较大，对工人施工操作影响较小；但特点，前面部分空间较大，对工人施工操作影响较小；但挂篮重心比较高，主桁前横梁离桥面较高，调整标高时，挂篮重心比较高，主桁前横梁离桥面较高，调整标高时，施工人员上下不是很方便，安全隐患大。施工人员上下不是很方便，安全隐患大。中铁七局集团第五工程有限公司2.22.2斜拉式挂篮斜拉式挂篮斜拉式挂篮斜拉式挂篮2.2.12.2.1滑动斜拉式挂篮滑动斜拉式挂篮n n滑动斜拉式挂篮其上部采用斜拉体系代替梁式或桁架式滑动斜拉式挂篮其上部采用斜拉体系代替梁式或桁架式结构的受力，而引起的水平分力，通过上、下限位装置结构的受力，而引起的水平分力，通过上、下限位装置（或称水平制动装置）承受，主梁的纵向倾覆稳定由后（或称水平制动装置）承受，主梁的纵向倾覆稳定由后端锚固压力维持（总体方案如图端锚固压力维持（总体方案如图5 5）。该挂篮由于轻且）。该挂篮由于轻且无平衡重等特点，可以说是国内目前最轻的挂篮之一。无平衡重等特点，可以说是国内目前最轻的挂篮之一。但当跨度和梁高都较大时，由于斜拉杆长度较大，弹性但当跨度和梁高都较大时，由于斜拉杆长度较大，弹性伸长较大，而且上下限位装置的水平力随之增大，故其伸长较大，而且上下限位装置的水平力随之增大，故其应用受到限制。板的平整度及匹配情况，使施工顺利进应用受到限制。板的平整度及匹配情况，使施工顺利进行。内模采用小块钢模板，拐角处采用木模接拼，内衬行。内模采用小块钢模板，拐角处采用木模接拼，内衬由槽钢固定模型板，用钢管做支撑，钢管架设剪刀撑，由槽钢固定模型板，用钢管做支撑，钢管架设剪刀撑，增加钢管架的整体稳定性。内、外模板上设置背杠，采增加钢管架的整体稳定性。内、外模板上设置背杠，采用钢筋作对拉杆，以克服混凝土产生的侧压力，增加整用钢筋作对拉杆，以克服混凝土产生的侧压力，增加整个内外模型的稳定性。对拉杆的间距和位置可根据实际个内外模型的稳定性。对拉杆的间距和位置可根据实际施工来调整。施工来调整。中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司2.2.22.2.2预应力斜拉式挂篮预应力斜拉式挂篮n n预应力斜拉式挂篮挂篮的最大特点是利用梁体预应力斜拉式挂篮挂篮的最大特点是利用梁体内腹板的预应力筋拉住模板，从而使得挂篮结内腹板的预应力筋拉住模板，从而使得挂篮结构简化，重量变轻。该挂篮系利用梁部结构本构简化，重量变轻。该挂篮系利用梁部结构本身的预应力束拉紧刚性模板，使得临时设施数身的预应力束拉紧刚性模板，使得临时设施数量大大减小，但因属永久结构和临时结构的组量大大减小，但因属永久结构和临时结构的组合，需设计、施工、建设单位意见一致方可采合，需设计、施工、建设单位意见一致方可采用。特别应考虑预应力束在锚固板系统时的锚用。特别应考虑预应力束在锚固板系统时的锚下控制张拉力，锚具的可靠度，锚具对预应力下控制张拉力，锚具的可靠度，锚具对预应力束的刻压损伤等问题，既保证悬灌作业的安全，束的刻压损伤等问题，既保证悬灌作业的安全，又保证预应力束在运营期间的耐久性和可靠度。又保证预应力束在运营期间的耐久性和可靠度。中铁七局集团第五工程有限公司2.32.3复合式挂篮复合式挂篮复合式挂篮复合式挂篮n n复合式挂篮有些类似菱形挂篮（总体方案如图复合式挂篮有些类似菱形挂篮（总体方案如图6 6），其），其结构受力明确，具有较大的承载能力，重量也比较轻，结构受力明确，具有较大的承载能力，重量也比较轻，但因其前端主桁架悬空，前吊点位置升高，起降吊杆用但因其前端主桁架悬空，前吊点位置升高，起降吊杆用人工不方便，宜采用液压提升系统控制，施工简便，但人工不方便，宜采用液压提升系统控制，施工简便，但这样会增大一次性投入。复合式挂篮出现比较晚，但具这样会增大一次性投入。复合式挂篮出现比较晚，但具有较大的承载能力，适用性强，操作简便，可反复多次有较大的承载能力，适用性强，操作简便，可反复多次使用。使用。中铁七局集团第五工程有限公司中铁七局集团第五工程有限公司3 挂篮的结构设计与验算挂篮的结构设计与验算n n3.13.1挂篮的结构设计挂篮的结构设计挂篮的结构设计挂篮的结构设计n n3.1.13.1.1设计依据设计依据n n桥梁施工图设计文件。桥梁施工图设计文件。n n现行钢结构设计、施工技术规范。现行钢结构设计、施工技术规范。n n现行铁路（公路）桥涵设计、施工技术规范。现行铁路（公路）桥涵设计、施工技术规范。n n现行钢结构施工及验收规范。现行钢结构施工及验收规范。n n梁段细部情况。梁段细部情况。中铁七局集团第五工程有限公司31.23.1.23.1.23.1.2挂篮的主要技术指标挂篮的主要技术指标挂篮的主要技术指标挂篮的主要技术指标n n可灌梁段的最大重量：根据桥梁设计文件确定。可灌梁段的最大重量：根据桥梁设计文件确定。可灌梁段的最大重量：根据桥梁设计文件确定。可灌梁段的最大重量：根据桥梁设计文件确定。n n可灌梁段的最大长度：根据桥梁设计文件确定。可灌梁段的最大长度：根据桥梁设计文件确定。可灌梁段的最大长度：根据桥梁设计文件确定。可灌梁段的最大长度：根据桥梁设计文件确定。n n梁高变化范围：根据桥梁设计文件确定。梁高变化范围：根据桥梁设计文件确定。梁高变化范围：根据桥梁设计文件确定。梁高变化范围：根据桥梁设计文件确定。n n挂篮自重：一般为最大梁重的挂篮自重：一般为最大梁重的挂篮自重：一般为最大梁重的挂篮自重：一般为最大梁重的0.350.350.350.350.450.450.450.45。n n主桁最大变形：主桁最大变形：主桁最大变形：主桁最大变形：20mm20mm20mm20mm。n n抗倾覆稳定系数：走行时大于抗倾覆稳定系数：走行时大于抗倾覆稳定系数：走行时大于抗倾覆稳定系数：走行时大于2.02.02.02.0；浇注混凝土时大于；浇注混凝土时大于；浇注混凝土时大于；浇注混凝土时大于2.02.02.02.0。n n主桁杆件安全系数：大于主桁杆件安全系数：大于主桁杆件安全系数：大于主桁杆件安全系数大于1.21.21.21.2。n n主桁前支点离梁段端面距离：主桁前支点离梁段端面距离：主桁前支点离梁段端面距离：主桁前支点离梁段端面距离：0.5m0.5m0.5m0.5m。n n挂篮走行方式：分次或一次性走行。挂篮走行方式：分次或一次性走行。挂篮走行方式：分次或一次性走行。挂篮走行方式：分次或一次性走行。中铁七局集团第五工程有限公司3.1.33.1.3挂篮的型式选择挂篮的型式选择挂篮的型式选择挂篮的型式选择n n应根据梁段细部情况和挂篮设计原则，选取不同型式应根据梁段细部情况和挂篮设计原则，选取不同型式应根据梁段细部情况和挂篮设计原则，选取不同型式应根据梁段细部情况和挂篮设计原则，选取不同型式的挂篮进行悬浇施工。各种类型的挂篮的区别在于主的挂篮进行悬浇施工。各种类型的挂篮的区别在于主的挂篮进行悬浇施工。各种类型的挂篮的区别在于主的挂篮进行悬浇施工。各种类型的挂篮的区别在于主桁部分，其余部分如底模、内外模都大致相同。根据桁部分，其余部分如底模、内外模都大致相同。根据桁部分，其余部分如底模、内外模都大致相同。根据桁部分，其余部分如底模、内外模都大致相同。根据不同挂篮的特点及其适用性综合考虑，选取主桁的形不同挂篮的特点及其适用性综合考虑，选取主桁的形不同挂篮的特点及其适用性综合考虑，选取主桁的形不同挂篮的特点及其适用性综合考虑，选取主桁的形式。另外，考虑挂篮的利用系数和节约，应尽量减轻式。另外，考虑挂篮的利用系数和节约，应尽量减轻式。另外，考虑挂篮的利用系数和节约，应尽量减轻式。另外，考虑挂篮的利用系数和节约，应尽量减轻挂篮的自重，挂篮走行取消了配重，采用反扣轨道走挂篮的自重，挂篮走行取消了配重，采用反扣轨道走挂篮的自重，挂篮走行取消了配重，采用反扣轨道走挂篮的自重，挂篮走行取消了配重，采用反扣轨道走行，主桁架、底模、外模一次走行到位，缩短施工周行，主桁架、底模、外模一次走行到位，缩短施工周行，主桁架、底模、外模一次走行到位，缩短施工周行，主桁架、底模、外模一次走行到位，缩短施工周期。如一次走行有困难，也可分步走行。挂篮施工属期。如一次走行有困难，也可分步走行。挂篮施工属期。如一次走行有困难，也可分步走行。挂篮施工属期。如一次走行有困难，也可分步走行。挂篮施工属于高空作业，为确保安全，需专门设置施工平台，安于高空作业，为确保安全，需专门设置施工平台，安于高空作业，为确保安全，需专门设置施工平台，安于高空作业，为确保安全，需专门设置施工平台，安装防护栏杆，并挂设防护网。装防护栏杆，并挂设防护网。装防护栏杆，并挂设防护网。装防护栏杆，并挂设防护网。中铁七局集团第五工程有限公司n n3.1.43.1.4结构设计结构设计n n挂篮一般主要由主桁系统、底模系统、外模系统、内挂篮一般主要由主桁系统、底模系统、外模系统、内模系统和悬吊及走行系统五大部分组成。各部结构设模系统和悬吊及走行系统五大部分组成。各部结构设计情况如下：计情况如下：n n（1 1）主桁系统。）主桁系统。n n挂篮主桁系统是整个挂篮的承力构件。挂篮主桁系统是整个挂篮的承力构件。n n 1 1）菱形式挂篮。）菱形式挂篮。n n 菱形挂篮主桁系统主要由菱形主桁架、横向联结菱形挂篮主桁系统主要由菱形主桁架、横向联结系和前横梁组成。菱形主桁架一般由型钢或者钢板焊系和前横梁组成。菱形主桁架一般由型钢或者钢板焊接成箱形结构，杆端采用节点板栓接，也可以焊接，接成箱形结构，杆端采用节点板栓接，也可以焊接，主桁前端在节点处放置前横梁。菱形主桁架立柱和后主桁前端在节点处放置前横梁。菱形主桁架立柱和后斜杆之间应各设置一道横向联结系，保证整个挂篮悬斜杆之间应各设置一道横向联结系，保证整个挂篮悬灌时主桁架受力均衡，以及挂篮走行时的稳定性和一灌时主桁架受力均衡，以及挂篮走行时的稳定性和一致性。致性。中铁七局集团第五工程有限公司n n 2 2）弓弦式挂篮。）弓弦式挂篮。n n 弓弦挂篮主桁架由弓弦桁架弧杆、腹杆组成；弓弦挂篮主桁架由弓弦桁架弧杆、腹杆组成；弓弦桁架弧杆全为压杆，两者均采用万能杆件弓弦桁架弧杆全为压杆，两者均采用万能杆件N1N1组拼而成组拼而成,腹杆用槽钢组拼，并与弧杆铰结，其余腹杆用槽钢组拼，并与弧杆铰结，其余节点板螺栓连接。主桁间以万能杆件平联连接，节点板螺栓连接。主桁间以万能杆件平联连接，后锚梁用型钢组拼。后锚梁用型钢组拼。n n 3 3）三角式挂篮。）三角式挂篮。n n 三角式挂篮主桁系统主要由三角主桁架、横向三角式挂篮主桁系统主要由三角主桁架、横向联结系和前后横梁组成。前后横梁可以采用型钢联结系和前后横梁组成。前后横梁可以采用型钢组合而成，所使用型钢大小，可以根据计算确定。组合而成，所使用型钢大小，可以根据计算确定。三角主桁架的纵梁可以用型钢組焊，也可以采用三角主桁架的纵梁可以用型钢組焊，也可以采用钢板焊接成箱形结构，从材料节约和加工难易程钢板焊接成箱形结构，从材料节约和加工难易程度出发，采用型钢組焊更为合适。斜杆一般采用度出发，采用型钢組焊更为合适。斜杆一般采用钢带，用钢销个纵梁进行连接，立杆采用型钢組钢带，用钢销个纵梁进行连接，立杆采用型钢組焊。三角主桁同样设有横向联结系，其作用和菱焊。三角主桁同样设有横向联结系，其作用和菱形挂篮横向联结系相同。形挂篮横向联结系相同。中铁七局集团第五工程有限公司n n4 4）斜拉式挂篮。）斜拉式挂篮。n n 斜拉式挂篮主桁斜拉式挂篮主桁 系统主要结构是：主纵梁、各种系统主要结构是：主纵梁、各种横梁、斜拉吊带、上、下限位装置。上横梁及斜横横梁、斜拉吊带、上、下限位装置。上横梁及斜横梁由槽钢拼接（或焊接）而成，前者除主梁连成整梁由槽钢拼接（或焊接）而成，前者除主梁连成整体外，主要用来吊挂内外模板系统，后者将斜拉带体外，主要用来吊挂内外模板系统，后者将斜拉带传来的底模及灌注梁段混凝土重量再传递给主梁，传来的底模及灌注梁段混凝土重量再传递给主梁，斜拉带是挂篮最关键的构件，一般用斜拉带是挂篮最关键的构件，一般用16Mn16Mn或其他性或其他性能更优的钢板制成，拉杆一般做成能更优的钢板制成，拉杆一般做成4 4至至5 5段，各段端段，各段端部设有销孔，组装时用钢销连接成整体。并随梁高部设有销孔，组装时用钢销连接成整体。并随梁高的变化增减，斜拉带上端通过元宝梁固定在斜拉横的变化增减，斜拉带上端通过元宝梁固定在斜拉横梁上。复合式挂篮：复合式挂篮的主要构件采用薄梁上。复合式挂篮：复合式挂篮的主要构件采用薄壁式钢管或以型钢加钢板加焊，各杆件之间大多以壁式钢管或以型钢加钢板加焊，各杆件之间大多以节点板焊接，并辅以铰销连接，与菱形挂篮的结构节点板焊接，并辅以铰销连接，与菱形挂篮的结构差不多。差不多。中铁七局集团第五工程有限公司n n（2 2）底模系统）底模系统）底模系统）底模系统n n n n 底模系统包括底模前后横梁、底模纵梁、模板系统底模系统包括底模前后横梁、底模纵梁、模板系统底模系统包括底模前后横梁、底模纵梁、模板系统底模系统包括底模前后横梁、底模纵梁、模板系统和辅助施工平台。底模前后横梁由型钢组焊箱形结构，和辅助施工平台。底模前后横梁由型钢组焊箱形结构，和辅助施工平台。底模前后横梁由型钢组焊箱形结构，和辅助施工平台。底模前后横梁由型钢组焊箱形结构，前后横梁上设置吊耳。底模纵梁按照荷载分布进行布前后横梁上设置吊耳。底模纵梁按照荷载分布进行布前后横梁上设置吊耳。底模纵梁按照荷载分布进行布前后横梁上设置吊耳。底模纵梁按照荷载分布进行布置，腹板位置布置稍密，底模纵梁和可以用桁架代替，置，腹板位置布置稍密，底模纵梁和可以用桁架代替，置，腹板位置布置稍密，底模纵梁和可以用桁架代替，置，腹板位置布置稍密，底模纵梁和可以用桁架代替，采用小型刚组拼。底模纵梁上横向铺设采用小型刚组拼。底模纵梁上横向铺设采用小型刚组拼。底模纵梁上横向铺设采用小型刚组拼。底模纵梁上横向铺设16cm16cm16cm16cm方方方方木，用钢丝或螺钉和底模纵梁固定，方木上布满木，用钢丝或螺钉和底模纵梁固定，方木上布满木，用钢丝或螺钉和底模纵梁固定，方木上布满木，用钢丝或螺钉和底模纵梁固定，方木上布满5cm5cm厚木板，上面订厚木板，上面订厚木板，上面订厚木板，上面订4mm4mm厚铁皮。也可在底模纵梁上直接厚铁皮。也可在底模纵梁上直接厚铁皮。也可在底模纵梁上直接厚铁皮。也可在底模纵梁上直接铺设钢模板。底模后吊可以采用吊带或吊杆，悬灌时铺设钢模板。底模后吊可以采用吊带或吊杆，悬灌时铺设钢模板。底模后吊可以采用吊带或吊杆，悬灌时铺设钢模板。底模后吊可以采用吊带或吊杆，悬灌时贯穿梁底板锚固，走行时需解开和后横梁的连接，为贯穿梁底板锚固，走行时需解开和后横梁的连接，为贯穿梁底板锚固，走行时需解开和后横梁的连接，为贯穿梁底板锚固，走行时需解开和后横梁的连接，为保证施工安全，在后横梁位置设置施工平台，前后横保证施工安全，在后横梁位置设置施工平台，前后横保证施工安全，在后横梁位置设置施工平台，前后横保证施工安全，在后横梁位置设置施工平台，前后横梁之间设置走行平台。梁之间设置走行平台。梁之间设置走行平台。梁之间设置走行平台。中铁七局集团第五工程有限公司n n n n（3 3）外模系统。）外模系统。n n n n 挂篮外模系统由外模模板、外模桁架、外滑梁及吊挂篮外模系统由外模模板、外模桁架、外滑梁及吊架组成。外模模板架组成。外模模板5mm5mm面板和面板和5 5槽钢组焊成框架结构，槽钢组焊成框架结构，为保证梁段外观质量，模板面板焊后不平整度应小于为保证梁段外观质量，模板面板焊后不平整度应小于1/1000mm1/1000mm，加工质量应符合规范要求，面板拐角处焊后，加工质量应符合规范要求，面板拐角处焊后应磨光打平。为节约成本也可以利用墩身模型改制，使应磨光打平。为节约成本也可以利用墩身模型改制，使用前应检查钢模板的平整度和完整性，保证梁段浇注完用前应检查钢模板的平整度和完整性，保证梁段浇注完成后表面质量。外模桁架由型钢组焊而成。两侧外模模成后表面质量。外模桁架由型钢组焊而成。两侧外模模板和外模桁架可支承在外滑梁上，外滑梁通过前后吊杆板和外模桁架可支承在外滑梁上，外滑梁通过前后吊杆分别锚固在前上横梁和已浇注梁段上，也可支承在底模分别锚固在前上横梁和已浇注梁段上，也可支承在底模平台的纵梁上。平台的纵梁上。中铁七局集团第五工程有限公司n n（4 4）内模系统）内模系统）内模系统）内模系统n n n n 内模模板采用内模模板采用内模模板采用内模模板采用P3015P3015小块钢模型，内模骨架采用小块钢模型，内模骨架采用小块钢模型，内模骨架采用小块钢模型，内模骨架采用小槽钢，腹板厚度的变化由骨架长孔调整，骨架上设小槽钢，腹板厚度的变化由骨架长孔调整，骨架上设小槽钢，腹板厚度的变化由骨架长孔调整，骨架上设小槽钢，腹板厚度的变化由骨架长孔调整骨架上设置铰，易于拆模。内模骨架和模板支承在内滑梁，内置铰，易于拆模。内模骨架和模板支承在内滑梁，内置铰，易于拆模。内模骨架和模板支承在内滑梁，内置铰，易于拆模。内模骨架和模板支承在内滑梁，内滑梁通过前后吊杆分别锚固在前上横梁和已浇注梁段滑梁通过前后吊杆分别锚固在前上横梁和已浇注梁段滑梁通过前后吊杆分别锚固在前上横梁和已浇注梁段滑梁通过前后吊杆分别锚固在前上横梁和已浇注梁段上。内外模支架用对拉杆和背杆固定，防止爆模。上。内外模支架用对拉杆和背杆固定，防止爆模。上。内外模支架用对拉杆和背杆固定，防止爆模。上。内外模支架用对拉杆和背杆固定，防止爆模。n n（5 5）悬吊及走行系统。）悬吊及走行系统。）悬吊及走行系统。）悬吊及走行系统。n n n n 挂篮底模前、后吊杆一般可以采用精轧螺纹钢筋、挂篮底模前、后吊杆一般可以采用精轧螺纹钢筋、挂篮底模前、后吊杆一般可以采用精轧螺纹钢筋、挂篮底模前、后吊杆一般可以采用精轧螺纹钢筋、圆钢和钢带，前吊杆比较长，现场可以根据需要进行圆钢和钢带，前吊杆比较长，现场可以根据需要进行圆钢和钢带，前吊杆比较长，现场可以根据需要进行圆钢和钢带，前吊杆比较长，现场可以根据需要进行分段连接。精轧螺纹钢筋需用专用连接器接长，但必分段连接。精轧螺纹钢筋需用专用连接器接长，但必分段连接。精轧螺纹钢筋需用专用连接器接长，但必分段连接。精轧螺纹钢筋需用专用连接器接长，但必须注意精轧螺纹钢筋有效螺纹连接长度。精轧螺纹钢须注意精轧螺纹钢筋有效螺纹连接长度。精轧螺纹钢须注意精轧螺纹钢筋有效螺纹连接长度。精轧螺纹钢须注意精轧螺纹钢筋有效螺纹连接长度。精轧螺纹钢筋涂上红色标记，悬浇前应仔细检查此项目，使用精筋涂上红色标记，悬浇前应仔细检查此项目，使用精筋涂上红色标记，悬浇前应仔细检查此项目，使用精筋涂上红色标记，悬浇前应仔细检查此项目，使用精轧螺纹钢筋做吊带都通过钢绞和底模前后横梁用钢销轧螺纹钢筋做吊带都通过钢绞和底模前后横梁用钢销轧螺纹钢筋做吊带都通过钢绞和底模前后横梁用钢销轧螺纹钢筋做吊带都通过钢绞和底模前后横梁用钢销连接。连接。连接。连接。中铁七局集团第五工程有限公司n n3.2 3.2 结构检算结构检算结构检算结构检算n n3.2.1 3.2.1 结构检算的依据结构检算的依据n n（1 1）浇注混凝土的动力冲击系数：）浇注混凝土的动力冲击系数：1.21.2。n n（2 2）空载走行时的冲击系数：）空载走行时的冲击系数：1.31.3。n n（3 3）挂篮总重控制在设计范围内，允许最大变形）挂篮总重控制在设计范围内，允许最大变形（包括吊带变形的总和）（包括吊带变形的总和）20mm20mm。n n（4 4）自锚系统的安全系数：）自锚系统的安全系数：2.02.0。n n（5 5）浇注混凝土和挂篮走行时的抗倾覆稳定系数：）浇注混凝土和挂篮走行时的抗倾覆稳定系数2.02.0。n n3.2.2 3.2.2 荷载组合荷载组合n n（1 1）荷载组合）荷载组合。混凝土自重。混凝土自重+动力冲击荷载动力冲击荷载+挂挂篮自重篮自重+人群和施工机具荷载（计算强度）。人群和施工机具荷载（计算强度）。n n（2 2）荷载组合）荷载组合。混凝土自重。混凝土自重+挂篮自重挂篮自重+人群和人群和施工机具荷载（计算强度）。施工机具荷载（计算强度）。n n（3 3）荷载组合）荷载组合。挂篮自重。挂篮自重+冲击附加荷载冲击附加荷载+风载风载（计算走行）。（计算走行）。中铁七局集团第五工程有限公司n n3.2.3 3.2.3 挂篮结构检算挂篮结构检算n n n n 根据梁段的细部情况，梁截面可以分为底板、腹根据梁段的细部情况，梁截面可以分为底板、腹板、顶板和翼板进行荷载计算，底板和腹板荷载由底板、顶板和翼板进行荷载计算，底板和腹板荷载由底模系统承担，顶板荷载由内模系统承担，翼板荷载由模系统承担，顶板荷载由内模系统承担，翼板荷载由外模系统承担，通过前后吊杆吊带传递到前上横梁和外模系统承担，通过前后吊杆吊带传递到前上横梁和已浇梁段上。各个部分传递到前上横梁的所有荷载都已浇梁段上。各个部分传递到前上横梁的所有荷载都传递到主桁架上。主桁架再通过前支点和后锚点把力传递到主桁架上。主桁架再通过前支点和后锚点把力传递到已浇梁段顶板。悬吊系统部分在整个挂篮受力传递到已浇梁段顶板。悬吊系统部分在整个挂篮受力中起到力系转换的作用。挂篮传力过程示意图（如图中起到力系转换的作用。挂篮传力过程示意图（如图7 7）。）。n n 挂篮结构计算可以整体建模计算，也可分部建模计挂篮结构计算可以整体建模计算，也可分部建模计算，这里介绍分部建模计算。算，这里介绍分部建模计算。中铁七局集团第五工程有限公司图图7 挂篮传力过程示意图挂篮传力过程示意图中铁七局集团第五工程有限公司n n（1 1）底模系统。）底模系统。n n1 1）荷载分析。）荷载分析。n n为方便，取单箱单室截面为例，箱梁荷载分为方便，取单箱单室截面为例，箱梁荷载分部如图部如图8 8。计算中，把底板荷载。计算中，把底板荷载V1V1和腹板荷载和腹板荷载V2V2按照图按照图9 9均布荷载进行分布，支座间距和数均布荷载进行分布，支座间距和数量根据底模纵梁的间距确定。量根据底模纵梁的间距确定。n n利用利用MIDASMIDAS分析软件进行受力计算得出支座分析软件进行受力计算得出支座反力反力R R。中铁七局集团第五工程有限公司n n2 2）底模纵梁计算。）底模纵梁计算。n n 根据纵梁上根据纵梁上max=max=QQ SX/IXSX/IX b b=110Mpa=110Mpa的模板的模板荷载反力，确定底模纵梁荷载荷载反力，确定底模纵梁荷载P P（支座反力（支座反力R R）分布如图）分布如图1010。中铁七局集团第五工程有限公司n n利用利用MIDASMIDAS计算软件计算得出底模纵梁最大剪力计算软件计算得出底模纵梁最大剪力QmaxQmax、最大弯距、最大弯距MmaxMmax、最大挠度、最大挠度fmaxfmax。底模纵梁强度、刚。底模纵梁强度、刚度计算如下：度计算如下：n n最大剪应力最大剪应力n n最大弯曲力最大弯曲力 max=Mmax/Wmax=Mmax/W=180Mpa=180Mpan n最大挠度最大挠度 fmaxfmaxf f=l/400=l/400中铁七局集团第五工程有限公司n n3)3)底模前后横梁承受荷载比值按照底模前后横梁承受荷载比值按照1:11:1分布如图分布如图1111，根，根据纵梁计算的支座反力据纵梁计算的支座反力R R进行荷载分配，利用进行荷载分配，利用MIDASMIDAS计算软件计算得出前后横梁最大剪力计算软件计算得出前后横梁最大剪力QmaxQmax、最大弯、最大弯距距MmaxMmax、最大挠度、最大挠度fmaxfmax。底模前后横梁强度、刚度。底模前后横梁强度、刚度计算如下：计算如下：n n最大剪应力最大剪应力 max=Qmax=Q SX/IXSX/IX b b=110Mpa=110Mpan n最大弯曲力最大弯曲力 max=Mmax/Wmax=Mmax/W=180Mpa=180Mpan n最大挠度最大挠度 fmaxfmaxf f=l/400=l/400中铁七局集团第五工程有限公司n n（2 2）外模系统）外模系统n n 1 1）侧压力计算。）侧压力计算。n n 新浇混凝土最大侧压力可按下列两种公式计算，新浇混凝土最大侧压力可按下列两种公式计算，取二者较小值：取二者较小值：n nF=0.22rt012,F=rcHF=0.22rt012,F=rcHn n式中式中 rc rc混凝土比重，混凝土比重，24kN/m324kN/m3；n n t0t0新混凝土的初凝时间，可按实测确定。但新混凝土的初凝时间，可按实测确定。但缺乏试验资料时，可采用缺乏试验资料时，可采用t=200/(T+15)t=200/(T+15)计算，计算，T T为为混凝土温度；混凝土温度；n n 11外加剂影响系数不掺外加剂时取外加剂影响系数，不掺外加剂时取1.21.2；n n 22混凝土坍落度影响修正系数，坍落度小于混凝土坍落度影响修正系数，坍落度小于30mm30mm时，取时，取0.850.85；505090mm90mm时，取时，取1.01.0；110110150mm150mm时，取时，取1.151.15；n nV V混凝土浇注速度（混凝土浇注速度（m/hm/h）；）；n nHH为混凝土侧压力计算位置处至新浇注混凝土顶为混凝土侧压力计算位置处至新浇注混凝土顶面的总高度。面的总高度。中铁七局集团第五工程有限公司n n2 2）面板验算。）面板验算。n n 面板强度。面板强度。n n按双向板计算，选用区格中三面固结，一面简支的最不按双向板计算，选用区格中三面固结，一面简支的最不利情况进行计算，区格利情况进行计算，区格lx=300lx=300，ly=300,ly=300,由由lx/ly=1lx/ly=1查查建筑建筑结构静力学手册结构静力学手册得：泊松比得：泊松比=0=0时，时，Kw=0.0016Kw=0.0016，kMx=0.0227kMx=0.0227，kMy=0.0168,kMx0=0.060,kMy0=0.0550kMy=0.0168,kMx0=0.060,kMy0=0.0550。n n取宽度取宽度l=1mml=1mm荷载，计算荷载荷载，计算荷载q=Flq=Fl：n n板抗弯模量：板抗弯模量：W=1/6bh2=1/6152=4.167mm2W=1/6bh2=1/6152=4.167mm2n n支座弯矩：支座弯矩：Mx0=kMx0qlx2Mx0=kMx0qlx2n n My0=kMy0qly2 My0=kMy0qly2n n跨中弯矩：跨中弯矩：Mx=kMxqlx2Mx=kMxqlx2n n My=kMyqly2 My=kMyqly2n n跨中弯矩修正：破送系数跨中弯矩修正：破送系数=0.3=0.3n n Mx=Mx+My Mx=Mx+Myn n My=My+Mx My=My+Mxn n支座弯矩应力：支座弯矩应力：max=Mx0/Wmax=Mx0/W=180Mpa=180Mpan n跨中弯矩应力：跨中弯矩应力：max=Mx/Wmax=Mx/W=180Mpa=180Mpa中铁七局集团第五工程有限公司n n面板刚度。面板刚度。面板刚度。面板刚度。n n max=KwFl4/B0max=KwFl4/B0=l/500=l/500n n式中式中式中式中 F F混凝土最大侧压力；混凝土最大侧压力；混凝土最大侧压力；混凝土最大侧压力；n n KwKw挠度计算系数；挠度计算系数；挠度计算系数；挠度计算系数；n n B0B0构件刚度：构件刚度：构件刚度：构件刚度：n n B0=EB0=E h3/12(1-2)h3/12(1-2)n n其中其中其中其中 h h为钢板厚度，为钢板厚度，为钢板厚度，为钢板厚度，n n E E为钢材弹性模量，为钢材弹性模量，为钢材弹性模量，为钢材弹性模量，n n 为钢材泊松系数。为钢材泊松系数。为钢材泊松系数。为钢材泊松系数。n n 中铁七局集团第五工程有限公司n n3 3）横肋验算。）横肋验算。）横肋验算。）横肋验算。n n 横肋上荷载间距横肋上荷载间距横肋上荷载间距横肋上荷载间距h=300mmh=300mm，采用，采用，采用，采用5 5槽钢，支承在竖向槽钢，支承在竖向槽钢，支承在竖向槽钢，支承在竖向桁架上。桁架上。桁架上。桁架上。n n 横肋上荷载横肋上荷载横肋上荷载横肋上荷载q=Fhq=Fh。按三跨连续梁受力分析，荷载分布。按三跨连续梁受力分析荷载分布。按三跨连续梁受力分析，荷载分布。按三跨连续梁受力分析，荷载分布情况如图情况如图情况如图情况如图1212。利用利用利用利用MIDASMIDAS分析软件计算得分析软件计算得分析软件计算得分析软件计算得MmaxMmax、QmaxQmax、f1,f1,强度、刚度验算如下：强度、刚度验算如下：强度、刚度验算如下：强度、刚度验算如下：n n max=Mmax/Wmax=Mmax/W=180Mpa=180Mpan n max=Q max=Q SX/IXSX/IX b b=110Mpa=110Mpa，fmaxfmaxf f=l/400=l/400中铁七局集团第五工程有限公司n n4 4 4 4）竖肋验算。）竖肋验算。）竖肋验算。）竖肋验算。n n 竖向大肋竖向大肋竖向大肋竖向大肋10101010组焊成组焊成组焊成组焊成1m1m1m1m桁架。竖向荷载桁架。竖向荷载桁架。竖向荷载桁架。竖向荷载q=Fl,q=Fl,q=Fl,q=Fl,按按按按800mm800mm800mm800mm一组背杠固定。竖肋上荷载一组背杠固定。竖肋上荷载一组背杠固定。竖肋上荷载一组背杠固定。竖肋上荷载q=Flq=Flq=Flq=Fl；按三跨连续梁受；按三跨连续梁受；按三跨连续梁受；按三跨连续梁受力分析，荷载分布情况如图力分析，荷载分布情况如图力分析，荷载分布情况如图力分析，荷载分布情况如图13131313。n n利用利用利用利用MIDASMIDASMIDASMIDAS分析软件计算得分析软件计算得分析软件计算得分析软件计算得MmaxMmaxMmaxMmax、QmaxQmaxQmaxQmax、f2f2f2f2，强度、刚度，强度、刚度，强度、刚度，强度、刚度检算如下：检算如下：检算如下：检算如下：n n max=QSX/IXbmax=QSX/IXbmax=QSX/IXbmax=QSX/IXb=110Mpa=110Mpa=110Mpa=110Mpa，fmaxfmaxfmaxfmaxf f f f=l/400=l/400=l/400=l/400n n面板与横肋组合挠度：面板与横肋组合挠度：面板与横肋组合挠度：面板与