桥梁菱形挂篮设计与施工

　　摘要:本文讨论的是桥梁菱形挂篮设计与施工，通过介绍桥梁菱形挂篮设计，以及桥梁菱形挂篮的施工情况，主要论述和仔细分析了菱形挂篮的设计原则、总体构造和结构形式。认识到该挂篮具有自重轻，大悬臂，加工简单，拼装和走行十分方便，以及综合技术指标高的特点。
　　关键词:菱形挂篮;挂篮特点;结构形式
　　
　　一、桥梁菱形挂篮设计
　　1、桥梁菱形挂篮
　　（1）主桁架系统
　　在桥梁菱形挂篮设计中，挂篮主要用来承重的结构是主桁。在整个桥梁结构中，主桁架一般都是竖放在箱梁的腹板位置，而其中间前横梁和后横梁横向设置，有连杆连接。并且无论是主桁架，还是前横梁和后横梁及连杆杆件，都必须采用的是口字截面，用钢板组和焊接起来成。但是内外滑梁、内外纵梁和前后托梁采用的是型号比较大一些的H型钢，只有分配梁采用“口”截面钢，但也需要严格按照受力大小来设计。各个架和梁之间采用销接，其它的部位一般用的是焊接和栓接。在选取挂篮主桁架尺寸的时候，必须要能够第一，充分满足悬臂浇筑，与不同长度的浇筑梁段相适合。第二，要能够满足施工的工作面要求，让施工作业人员有充分的空间。最后，要精确计算各个杆件的受力强度，要求各个杆件必须基本相等，才能优化桥梁结构，并且节约原材料钢材以及制造桥梁的总体费用。
　　（2）吊挂及锚固系统
　　桥梁的挂篮吊挂系统基本是吊带和吊杆两部分组成。因此，前横梁和后横梁下面用吊带通过分配梁和吊杆连接起来，最后用吊杆和底篮之间连接起来。
　　（3）走行系统
　　挂篮走行系统包括桁架的走行系统、外模的走行系统、底模的走行系统和内模走行系统等。所谓的桁架走行系统，指的是是在两片桁架下灌注的箱梁，在箱梁的顶面再铺设两根箱形轨道，这两个箱型轨道用钢板组焊接而成，将桁架下已灌注箱梁和轨道之间固定在箱梁的顶面上，用竖向预应力筋锚来固定连接，并且在轨道顶面上放置与桁架节点连接的前后支座座，通过螺栓把二者连接起来，达到前支座能够沿着轨道缓缓滑行，而后支座可以通过反扣装置沿着轨道顶板的下缘滑动的效果，不需另外加设平衡重。
　　（4）模板系统
　　所谓模板系统，指的是挂篮一般包括梁外侧模和底模，采用的是钢制大模板。腹板能够够通过调整模板数来调整高度的变化，而通过通过销子，内模顶板底模和腹板内侧模能连接起来，并且腹板内侧模如果转动一定的角度，就可以适应变化的腹板厚度。如果在设计没有顶板齿板的内膜节段时，一般采用的是整块钢模板，而在设计有顶板齿板的节段采用木模，由横肋的活动销能够得到实现顶板的宽度变化。
　　（5）张拉操作平台
　　张拉操作平台指的是，在建设桥梁的时候，通过利用钢丝绳将菱形桁架悬吊在前端用角钢和钢筋组成的小悬臂梁上，在上面铺用木板铺成平台，供作业人员能够站立行走，并且能通过手动葫芦调整高度。
　　
　　二、桥梁菱形挂篮设计
　　1、桥梁菱形挂篮设计原则
　　（1）减轻挂篮自重
　　为了保证桥梁的挂篮自重能够符合设计的要求，我们在设计时必须要采取一系列相应措施:首先，挂篮承重主桁最好选用一种受力比较合理，安全系数高的轻型结构，而挂篮的用材最好使用能够立足国内生产的优质的高强轻质钢材，不仅能够对加工时有帮助，并且挂篮在前移的时候，尾部能够充分利用箱梁的力量来平衡倾覆力矩，最终使自重得以减轻。
　　（2）改善施工条件和环境
　　设计挂篮的时候，设计者需要考虑所处的位置是不是能够使箱梁面有一定的宽敞的作业空间，以便能够放置各种各样的施工机具，使操作人员能够往返，并且可以在挂篮的上方设置遮阳档雨的棚，改善作业环境。
　　（3）保证悬浇混凝土质量
　　模板设计与混凝土外观质量有非常大的关系，以混凝土的刚度来控制设计，以及采用钢板和型钢制作，十分坚固耐用，能够完全满足每对梁段在使用的过程中完全不需要修补和更换。因此，在制订箱梁施工实施细则的时候，必须要严格规范措施，以保持平衡施工和限制施工荷载，必须要绝对保证箱梁施工时候的安全和质量。
　　（4）缩短挂篮施工周期
　　提高机械化和自动化水平，增长生产效率，进一步降低工人们的劳动强度，使底篮和模板系统能够以垂直的方式悬吊在主桁悬臂端，当挂篮走行的时候，底篮和外模能够同步就位，这样不仅能够尽量减少工序，使施工周期尽量缩短。
　　
　　2、桥梁菱形挂篮特点
　　采用桥梁菱形挂篮，首先由于挂篮的重量比较轻，可以降低桥梁在悬臂施工过程中端部的荷载度，能够更加经济地设计桥梁。其次，由于挂篮构造相对简单，而采用螺栓将大型结构件连接起来，拼装过程既简单又方便。再次，由于后锚固采用的是精轧螺纹钢，结构较为安全可靠，受力也很明确。最后，挂篮主要受力部件在钢箱梁上，而不是主桁架，因此混凝土在灌注过程中总变形小于1厘米。并且在灌注前，只需要预抬5~10毫米就不需要再做其他的调整。
　　
　　三、桥梁菱形挂篮设计与施工
　　1、菱形挂篮施工技术挂篮拼装
　　挂篮拼装施工工序如下，首先是轨道的安装和锚固，然后是主桁架的安装、安装前横梁和后横梁桁片、安装挂篮后锚，然后是外模板系统安装、安装底篮系统，以及安装内模系统，安装各工作平台，最后进行调试。
　　
　　2、菱形挂篮施工技术要求
　　(1)主桁架由4组贝雷片拼装起来，4组贝雷片形成整体成为主要的承重结构，并且在安装支承枕木的时候时，要确保4组贝雷片能够整体受力，但是由于桥面会设有横坡，因此两边主桁架要通过支承枕木来调整水平;
　　(2)在浇筑混凝土是全部过程中，必须要保证两主桁受力据横，不能产生较大的偏载。
　　(3)主桁架锚杆在浇筑混凝土前，用竖向预应力张拉设备预先将其均匀收紧;
　　(4)施工中，应改注意预埋吊杆孔，后锚杆采用竖向预应力钢筋，必须注意竖向预应力钢筋施工下料长度，保证可用连接器连接，连接器必须经过试拉，以保证安全;
　　(5)挂篮前，后吊杆、底篮后锚点采用32的精轧螺纹钢筋，使用前必须每一根都通过试拉合格方可安装;
　　(6)挂篮移动就位调整后，必须保证所有吊带受力均匀;
　　(7)要密切注意各个锚固吊点预埋的位置，允许误差为横向≤±10毫米；纵向≤±20毫米；
　　(8)主桁架在前移和浇筑混凝土过程中，必须增强稳定性设置防倾覆手动葫芦。
　　
　　3、桥梁菱形挂篮设计与施工体会
　　(1)为了能够充分保证挂篮的强度以及刚度，并且能够减少挂篮自身的重量，挂篮的各杆件尤其是主桁架的用材，要尽量选取优质的高、强、轻质的钢材，并且能够便于加工的钢材。
　　(2)在挂篮的实际应用中，一般必须要具有易于组装移动，以及模板调整相对简单的特点，模板调整需4h，挂篮的前移仅需3h。最快的节段能达到5d，而每个节段平均施工周期也要达到6.5d，为争取桥梁的总体工期创造了有利条件。
　　(3)在菱形挂篮取消尾部配重后，要注意自锚的安全性，尤其是在前移的时候，抗倾覆稳定系数要大于2。因此，挂篮设计的时后必须考虑其可重复使用性，在简单的处理后，能够适应不同长度、宽度和各种跨径的箱梁施工。
　　
　　
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