水河特大桥主梁施工采用的三角形挂篮主桁梁构件为等裁面、销轴联结、高支撑腿、无平衡重行走,后支撑腿锚轮抗倾覆
概述:水河特大桥主梁为1联5孔部分预应力混凝土连续箱梁(40+3X72+40),梁底按R=275米圆曲线变化,使梁高由4。8米变化至2。6米。主梁施工拟采用挂篮悬灌筑法,分为99个梁段,4个T构,每个T构以墩中心线为对称轴向两边分成11个段,墩顶0#段长6。4,1#2#段长2。5,3-11#段长3,合拢段长1。6,最重的梁段为3#,质量77。5T
设计要求挂篮自重不超过70吨,单个T构两端不平衡重量控制在5T以内
根据连续梁悬壁灌注混凝土工艺要求以及对挂篮设计技术的要求,在对各种挂篮施工特点,操作工艺,使用材料数量种类进行研究,比选后决定选用等截面三角形桁架式高支腿无平衡重挂篮,三角形吊架为两片主桁梁,其设计最大承载力为1250KN,行下走抗倾覆力矩为648KN。M,此挂篮的特点是:
1、主桁梁杆件少,传力简捷,受力明确,主桁梁斜拉杆截面大,整体刚度好,锚杆及吊杆用Φ25IV级精扎螺纹钢筋,成本低,作业方便。
2、支承腿高,施工作业空间大,人员通行方便
3、检验主桁梁性能和质量时用张拉千斤顶加载法,方法简单,节省材料和工时。
4、具有一定的通用性,只要改变主桁梁的间距即可适应悬灌梁的不同宽度
三角形挂篮的结构
三角形挂篮由吊架系统,模板系统、吊挂系统,后锚固系统,行走系统五大部分组成
1、吊架系统是挂篮的承重结构,要承受灌注梁段的混凝土梁段的混凝土质量,施工荷载以及挂篮自重,应具有足够的整体强度和刚度,具有足够的稳定性。它有两片三角形主桁梁(主桁梁由立柱、斜拉杆和纵梁组成),通过上横联和前中后横梁联成一体,纵梁中间和后方安装支撑腿。
吊架主梁为等腰三角形桁架结构,立柱即为三角形的高,根据悬灌梁段的长度,确定纵梁长8米,立柱的高度牵涉到纵梁和斜拉杆的轴分布,若立柱高度大些,纵梁和斜拉杆轴力会小些,但结构高大则安装拆卸不便,根据工地现有吊装设备情况、杆件轴力承受能力和材料尺寸,确定立柱高3米,斜拉杆长5米,为便于加工制造和材料选购,主桁杆件定为等截面,经计算,作用在吊梁吊点上的最大荷载为1250KN,刚度按《钢结构设计规范》吊挠度值取1/600,即前吊点位置下挠度不大于6。7MM,侧单根型钢截面为1876MM2,根据料源情况,主桁梁杆件选用2[300,斜拉杆与立柱,斜拉杆与纵梁联结用Φ75销轴(销座用厚20的钢板制成),立柱与纵梁用连接板栓接,客安装时两接板间加10MM钢垫,使纵梁两端上翘10MM,以消除主桁受力时的非弹性变形,保持纵梁平直,前横梁用2[300,与纵梁用连接板栓接,,吊杆座和千斤顶位置的缀板用16MM厚的钢板,其余缀板用8MM钢板,前横梁上设有两个吊杆调升作业平台;中横梁和后横梁分别用2[220与主桁梁栓接,两个横向钢丝束张拉工作平台吊在中、后横梁两端,上横联用Φ220钢管,与立柱栓接形成门式架,立柱外侧用2〈63与中横梁斜拉,支撑腿用2[300,前支撑腿下部制成行走滑靴,外模、内模和端模组成,是梁体成型的主要设备。要承受混凝土重力和侧压力,要求其几何尺寸要准确,表面平整,刚度大,重量轻,安装拆移方便,连接密贴,混凝土接茬处错台小,底模和侧模是整体模板,焊缝用砂轮磨平,板面吹砂除锈,模板悬吊方式是前吊后锚,底模和底模架制成一体,底模板长3。3米宽5。2米,底模架长4。7米,宽12米,底模架的前后横梁用2[300制成空腹工字钢梁,前横梁设4个吊点,吊点与吊杆铰接,以适应梁面斜度的变化,后横梁与忆灌梁段底板用30MM厚的钢板制成锚固座,两端用100KN倒链挂在吊架的中横梁上,并且用Φ20MM钢丝绳作保险,防止后锚松开倒链失效发生意外,纵梁用10[300焊成前后横梁上,其中8根成为底模纵梁,另外两根在外侧模作为顶紧外模的支座。
吊挂系统
吊挂系统由吊杆和调升装置组成,模板通过吊杆吊挂在吊架上,将所有重量传至吊架,通过调升装置改变吊杆长度,实现梁段的标高控制。
后锚固系统
后锚固系统分吊架后锚和模板后锚两部分,吊架后锚是平衡倾覆力矩用的,分行走后锚和固定后锚,挂篮取消平衡重后,走行时平衡倾覆力矩是靠后支腿的锚轮勾住轨道翼缘来实现的,轨道是用2I220制成空腹工字梁,腹板中心距为200MM,上缀板用10MM的钢板,每隔300MM打一Φ80的锚固孔,轨道锚固在竖向张拉筋上,其上面就是前支撑腿的滑道。翼缘是作锚轮滑道,后支撑腿下部安装锚轮架,锚轮装在两侧.