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1、76+126+76m挂篮设计使用说明书+-+1 目 录 一、挂篮设计 . 1 1设计依据 . 1 2挂篮结构组成 . 1 2.1挂篮杆件 . 1 2.2 模板系统 . 1 2.3 其他辅件 . 1 3挂篮各部分结构简介 . 1 3.1主桁系统 . 1 3.2走行锚固系统 . 1 3.3导向系统 . 2 3.4底篮系统 . 2 3.5挂篮外侧模 . 2 3.6挂篮内模 . 2 3.7挂篮底模 . 2 3.8平台防护系统 . 2 3.9前上横梁 . 2 3.10吊挂系统 . 3 3.11辅助部件 . 3 4挂篮结构特点 . 3 5挂篮加工要求 . 3 6挂篮模板施工使用流程 . 3 6.1 0#节
2、段梁体浇筑阶段 . 4 6.3 1#节段梁体浇筑阶段 . 6 6.4 挂篮前移阶段 . 6 7挂篮使用安全注意事项 . 7 二、挂篮结构计算 . 8 1挂篮结构组成 . 8 1.1挂篮结构参数 . 8 1.2主要材料 . 9 1.3设计计算荷载及组合 . 9 2挂篮底篮系统计算 . 10 2.1腹板下纵梁受力检算 . 10 2.2底板下纵梁受力检算 . 16 2.3底篮后横梁受力检算 . 22 1 2.4底篮前横梁受力检算 . 23 2.5底篮横梁空载走行状态受力检算 . 26 3挂篮导向系统计算 . 28 3.1内模滑梁受力检算 . 28 3.2内导梁受力检算 . 31 3.3外导梁受力检算
3、 . 34 4挂篮主吊杆及前上横梁计算 . 36 4.1吊挂系统受力检算 . 37 4.2前上横梁受力检算 . 37 5挂篮主桁计算 . 39 5.1组合荷载计算 . 39 5.2组合荷载作用下主桁结构检算 . 39 6其他部件结构计算 . 41 6.1轨道检算 . 41 6.2销轴检算 . 43 6.3后锚扁担梁检算 . 44 三、模板结构计算 .45 1模板组成 . 45 2面板检算 . 46 2.1强度验算 . 46 2.2挠度验算 . 47 3横肋检算 . 47 4竖向背架检算 . 49 四、附件 .51 1挂篮结构设计图 .51 2挂篮外模板图 .51 2 东江特大桥76+126+7
4、6m连续刚构挂篮设计 一、挂篮设计 1设计依据 1）76+126+76m预应力混凝土连续梁桥梁图； 2）钢结构设计规范（GB50017-2003）； 3）路桥施工计算手册； 4）结构力学； 5)材料力学； 6)机械设计手册； 7)公路桥涵施工技术规范。 2挂篮结构组成 挂篮主要由挂篮杆件、模板系统及其他辅件组成。 2.1挂篮杆件 挂篮杆件主要由主桁系统、走行锚固系统、导向系统、底篮系统、平台防护系统、前上横梁、(吊挂系统)、辅助部件等组成。 2.2 模板系统 模板系统包含挂篮底模、挂篮外侧模、挂篮内模。 2.3 其他辅件 精轧螺纹钢及其配件、连接螺栓、螺旋千斤顶、手拉葫芦等施工辅助材料及用具需
5、用户另外单独采购。 3挂篮各部分结构简介 3.1主桁系统 主桁系统是整个挂篮中主要的受力部分，由联结杆件将各承重桁架联结成整体；承重桁架由前后弦杆、竖直杆、下水平弦杆和各节点组成，采用销轴连接成整体，便于拆装和运输。 3.2走行锚固系统 走行锚固系统由后吊挂滚轮组件、前滑座、走行轨道及后部锚固组件组成，走行及锚固组件分别在挂篮空载前移和梁体浇筑时起着非常重要的作用。 首先，梁体节段浇筑时挂篮主桁架后锚固定，主桁前部由滑座支撑座落在梁体上；梁体节段浇筑完毕挂篮准备前移时，采用螺旋千斤顶缓慢松除挂篮主桁后部锚固，与此同时 1 后吊挂滚轮反扣在走行轨道翼缘上以平衡挂篮自重作用于主桁架前端的荷载；挂篮
6、走行轨道设计为前、后两段拼接式，走行轨道主要提供挂篮空载前移时后吊挂滚轮的反扣支点和前滑座的支撑及导向；后部锚固组件是挂篮施工状态下主桁系统的自锚平衡装置，由后锚扁担梁、锚杆、螺旋千斤顶等组成。 3.3导向系统 导向系统包含导梁、导梁滑架、(导梁吊架)等。导梁由型钢制作，在挂篮施工过程中主要承受模板及模板上部混凝土载荷，在挂篮前移过程中起着承托模板随主桁架一同前移的作用。 3.4底篮系统 底篮系统主要起着将梁体底板及腹板位置混凝土载荷传递到挂篮前端承重横梁上的作用，主要由底篮前横梁、底篮后横梁、底篮纵梁及底篮吊架等组成。 3.5挂篮外侧模 挂篮外侧模主要由背架、背枋及模板等组成，外模坐落在外导
7、梁上，外模的重心位于导梁之间或导梁正上方，以保证模板的稳定，且导梁与模板之间必须连接成整体，导梁与导梁之间采用连接杆连接成整体，以防止导梁在移动过程中侧翻及确保外模移动过程中的稳定性。 3.6挂篮内模 内模由转角模、标准组合钢模及内模骨架组成，内模骨架由内模滑梁承托，并与内模滑梁间采用螺栓连接成整体，整个内模靠内模滑梁承托坐落于内导梁上，内模可依靠滑梁在导梁上纵向滑移退入已浇筑梁段内，以便在节段施工时为钢筋绑扎留出更大的操作空间；两根内导梁间必须采用连接杆连接成整体，以防止内导梁在移动过程中侧翻。 3.7挂篮底模 底模根据模板大小进行分块，以便于运输及吊装。 3.8平台防护系统 平台防护系统为
8、挂篮施工过程中工人操作提供平台及安全保障，主要包括挂篮前上横梁平台、横向张拉平台、底篮前后横梁平台及底篮侧向平台。各平台主要包括步行板及防护栏杆两部分，防护栏杆在工地现场组装到步行板上。 3.9前上横梁 挂篮前上横梁架设在承重桁架的前端，并与承重桁架连接成整体。前上横梁由两根型钢与缀板拼焊成形，主要承受施工过程中底篮系统及导向系统传递的混凝土荷载，并将荷 2 载传递到挂篮承重主桁架上。 3.10吊挂系统 挂篮施工过程中，后锚吊杆采用32mm PSB830精轧螺纹钢，强度高，方便安装与调节，与之配套使用的有螺母、垫板、连接器等，前吊杆采用钢带做主吊杆时均采用Q345材质钢带。 3.11辅助部件
9、辅助部件主要包括调节吊杆用的扁担梁及锚固吊杆用的吊杆垫板等辅助挂篮施工的独个零件。 4挂篮结构特点 1)挂篮结构简单、受力明确，在满足各规范要求的前提下，杆件间主要采用销轴连接拼装，连接更加安全稳固，拼装过程更加方便快捷。 2)挂篮前端及中部工作面开阔，可从挂篮中部运送混凝土，前部开阔的空间便于轨道的安装、以及腹板、底板位置钢筋的吊装、绑扎作业。 3)挂篮后部设有铰接滚轮组，挂篮走行过程中自动平衡每个滚轮上的载荷，挂篮移动过程更加轻松简便。 4)采用整体式轨道结构，不仅可以根据需要灵活调节轨道前移铺设长度，而且减少了轨道间的拼接缝，避免了出现因轨道错台导致挂篮前移过程受阻的现象。 5)平台防护
10、系统合理、完善，为挂篮施工提供了更加可靠的安全保障。 6)挂篮承载杆件主要采用刚度及强度较好的H型钢加工，有效的减小杆件挠度的同时又降低了挂篮自重。 5挂篮加工要求 挂篮的加工制作必须严格按照公司制定的钢模板产品焊缝设计及焊接要求通用规范和挂篮产品焊缝等级分类及无损检测要求执行。 各部件随时加工，随时组装，发现问题后及时纠正，挂篮加工完成后需在厂内进行试拼装。 零部件表面喷涂一层防锈底漆，一层面漆。 零部件全部采用国标材料加工。 6挂篮模板施工使用流程 根据整个连续梁桥施工流程，可把挂篮一个循环的施工工艺过程分为四个阶段：0#节段梁体浇筑阶段、挂篮模板拼装阶段，1#节段梁体浇筑阶段、挂篮前移阶
11、段，以下分别说 3 明： 6.1 0#节段梁体浇筑阶段 1)在主墩旁搭设临时钢管支架，具体见连续刚构中0#块施工方案。 2)铺设底模及安装侧模，调整各模板至相应标高。 3)按梁体自重的1.2倍对支架进行加载预压,以消除非弹性变形和基础沉降。待支架沉降稳定后方可卸载,测定标高并记录在案,重新调整模板至正确位置。 4)凡与挂篮施工有关的预埋件和预留孔在布置时应确保其位置精度，以便于挂篮的拼装，具体预埋或预留位置详见相应连续梁桥挂篮预留孔/预埋件布置图。 6.2 挂篮模板拼装阶段 待0#节段施工完成后，方可进行挂篮的拼装，安装前须做好设备、机具准备工作。具体安装步骤如下： 5)以梁体中心线为主要基准
12、，参考挂篮总装图，放线找准轨道所在位置，先根据图纸铺设轨枕（前支点位置轨枕密集布置，后部轨枕约1m间距均匀布置），然后在轨枕上放置轨道，并将后吊挂滚轮组预先穿套在轨道上。轨道放置完毕后利用梁体竖向预应力精轧螺纹钢把轨道锚固在梁体上，轨道锚固后需保证其纵向及横向处于水平，如有偏差可适当调整轨枕使轨道水平，严格控制轨道间的中心距与图纸一致，最后用长尺复核轨距。 6)安装后吊挂组件和前滑座。参照拼装图纸使其分别座落在轨道合适的位置处。 7)安装主桁系统。视吊车大小，主桁系统可先在地面组装，再整体起吊至桥面，亦可直接在桥面组装，承重主桁架与吊挂滚轮和前滑座通过销轴铰接。 8)安装挂篮前上横梁。将挂篮前
13、上横梁吊装至挂篮主桁前节点上并与前节点间采用高强度螺栓连接牢固后将横梁与前节点间采用断焊焊死以确保连接可靠。预先在前上横梁上相应吊点位置放置好吊杆，以备安装导梁及底篮之用。 9)在每处后锚点上放置后锚扁担梁，在每根扁担梁两端孔中穿插后锚杆，后锚杆的下端通过斜垫块分别锚固在0#节段梁体上，后锚有预埋钢筋头的采用精扎螺纹钢连接器接长预埋精扎螺纹钢进行锚固。利用螺旋千斤顶顶升扁担梁，直至吊挂滚轮离开轨道下翼缘表面处于不承载状态时，锁紧螺母后方可松开千斤顶，此时整个承重架处于锚固稳定状态，前述过程应在两处后锚点同时进行。其结构如下图所示： 4 后锚处结构示意图 10)重复以上a）e）步骤，安装另一台挂
14、篮主桁系统。 11)安装外模和外导梁。参照图纸，先在地面把外导梁吊至外模框架内部相应的位置，然后将导梁与外模连接成整体；在翼板预留孔处安装好滑架。将外模和外导梁一并起吊，导梁前端通过吊杆吊挂在挂篮前上横梁上，后端则穿过滑架并通过它吊挂在梁体翼板上。重复上述方法，安装另一侧外模和外导梁。 12)安装底篮系统。视吊车大小，底篮系统可先在地面全部组装，再整体起吊，亦可先进行部分组装起吊至桥上后再进行底篮系统其余部件组装。如果吊车起重量足够可先参照图纸,在平地上将底模、底篮纵梁及底篮前、后下横梁联接成一体,然后一并起吊安装。在底篮吊至一定高度时，使底篮前下横梁处于挂篮前上横梁正下方，并迅速将事先穿在挂
15、篮前上横梁上的吊杆传入位于底篮前下横梁上部的吊架中，并采用配套螺母锚固。同样的方法将此时位于梁体底板下的底篮后下横梁通过吊杆和连接器分别锚固在梁体底板、翼板及挂篮主桁架上（见挂篮总装图），这样即可完成挂篮底篮系统的安装。如吊车起重量不够，可先将底篮前、后下横梁及部分纵梁连接成整体后先进行起吊拼装，再在桥位上安装其余部件及底模板。底模在底篮纵梁上确定其安装位置后须进行连接固定。 13)内模系统安装。先安装两根内导梁，和前面安装外模和外导梁一样，内导梁前端通过吊杆挂在挂篮前上横梁上，后端则穿过导梁滑架并通过它们挂在梁体顶板上，将内模（背架与内模滑梁采用螺栓连接成整体后）吊装坐落于内导梁上。 14)
16、通过螺旋千斤顶和手拉葫芦来调整挂篮和模板系统的位置和标高，测定标高并记录在案。 15)按梁体自重的1.2倍重量对模板和挂篮系统进行加载预压,以消除非弹性变形。预压时应注意两边不对称荷载不大于一个梁体底板重量，并按梁体混凝土的实际形状结构在 5 挂篮底篮上相应位置放置配重，测定标高并记录在案；待系统变形稳定后方可卸载, 卸载后测定标高并记录在案,与预压前所测标高进行对照后重新调整模板至正确位置。 16)将内模推入0#节段梁体内腔内，以便于1#节段梁体钢筋绑扎作业。 6.3 1#节段梁体浇筑阶段 挂篮拼装完毕后，先进行1#节段梁体底板及腹板位置钢筋绑扎，预应力钢束和钢筋套管就位后，把内模从0#节段
17、内腔内拉出就位，再进行1#节段梁体顶板部分钢筋绑扎，然后按图纸放置预埋件和布置预留孔。凡与挂篮施工有关的预埋件和预留孔在布置时应确保其位置精度，以便于后阶段挂篮的安装。最后整个模板形成以下体系： 1)底模座落于底篮纵梁上，底篮纵梁由底篮前下横梁和后下横梁承托，底篮前、后横梁分别通过吊杆吊挂在挂篮前上横梁、0#节段梁体及挂篮主桁侧桁架上，挂篮前上横梁坐落与挂篮主桁架前端，挂篮主桁架后部通过锚杆自锚固平衡。 2)外模搁置在外导梁上，外导梁前端通过吊杆吊挂于挂篮前上横梁上，后端通过导梁吊架吊挂于0#节段梁体翼板上。 3)内模通过内模滑梁坐落在内导梁上，内导梁前端悬吊于挂篮前上横梁上，后端通过导梁吊架
18、吊挂于0#节段梁体顶板上。 4)两侧外模始终夹住底模两侧，内、外模系统由设置在框架上的对拉杆拉住。 5)最后按要求的工艺规程浇注混凝土，在顶板部分混凝土浇筑完毕前不得提前松开腹板位置对拉杆，以防止腹板位置模板胀模，从而影响腹板平直度；在混凝土达到设计强度要求后进行梁体预应力张拉作业。 6.4 挂篮前移阶段 1#节段梁体浇筑完毕且预应力张拉结束后，挂篮按以下步骤进行脱模和前移： 1)拆除内、外模对拉杆，收折或拆除内模侧板； 2)将挂篮前上横梁上各承重吊杆慢慢松开，同一断面的吊杆必须同步放松，当底模面板离开混凝土面100mm左右时停住，以同样的方式拆除底篮后横梁在梁体上的锚杆使底模完全脱离梁体； 3)松除挂篮走行轨道的锚固，向前拖曳铺设挂篮走行轨道至指定位置后重新锚固好轨道（锚固间距不大于2.5m），采用螺旋千斤顶顶升挂篮主桁前节点，取出前滑座下方的支垫，放下螺旋千斤顶，使前滑座滚轮坐落于挂篮走行轨道上； 4)采用螺旋千斤顶调整拆除所有后锚扁担梁上的锚杆，此时挂篮会自由前倾，使后吊挂滚轮安全地反扣在挂篮走行轨道上； 6 5)采用千斤顶顶推或手拉葫芦拖曳挂篮主桁前滑座，人工将挂篮主桁架向前牵引，挂篮主桁架的移动带动导向系统（内、外模由导向系统承托）和底篮系统等整体前移，挂篮前移到位