某特大桥跨武九铁路连续梁斜拉挂篮设计与施工

某特大桥跨武九铁路连续梁斜拉挂篮设计与施工1概述XX特大桥全长1916.98m，该桥14-17号墩采用(32+48+32)m预应力混凝土连续梁上跨武九铁路，梁底距既有线铁路接触网最大距离3米。该跨连续梁位于直线上，线路纵坡0.67%，设计速度350km/h，双线线间距5米，地震烈度按七度设防。连续梁设计采用悬灌法施工，现浇箱梁高度3.25m，梁顶宽度13.4m，其中0号块长10米，合拢段长2米，边跨现浇段长7米，余下部分用挂篮施工，各段分节长度3米。2挂篮形式选择及结构介绍2.1挂篮形式选择悬灌施工中存在挂篮构件的单块最大重量、挂篮安拆时吊车的摆放空间、挂篮的截面尺寸等多种因素制约挂篮的布置和结构设计，XX特大桥挂篮形式在参考了平弦无平衡重挂篮、菱形挂篮、弓弦式挂篮、三角挂篮、斜拉式挂篮等结构形式后，充分考虑该处既有线施工的安全控制的难度，从中选取了轻型斜拉挂篮。该挂篮与其它形式挂篮比较有如下突出特点：(1)斜拉挂篮与菱形等挂篮相比，主梁紧贴已浇梁体，挂篮重心紧靠已浇梁体，并将以往的走行轨道优化为平板支撑，用特制的压轮减小行进中的摩擦阻力，从而提高了挂篮走行时的稳定性，减小了行进中的劳动强度，提高了工效。(2)结构简单，拆装方便，重量较轻。设计中斜拉挂篮主梁和主要结构体系采用钢板和型钢焊制的箱形结构，单件最大重量不足3T，上主梁、下主梁及斜横梁间采用法兰结构用高强螺栓连接，易于搬运和拆装。(3)该斜拉挂篮平衡重系统在已成形梁段用竖向预应力钢筋作为后锚点，取消了平衡重的压重结构，确保了挂篮的整体稳定性能。(4)挂篮底部最大构件距梁底可缩减70cm，增大与既有线铁路接触网安全距离。(5)该挂篮通用性强，为后期施工预留一定的扩张能力，稍做改装即可用于其它梁高和幅宽的桥上。2.2挂篮参数的选定2.2.1适应范围⑴每段使用挂篮浇筑长度3米，并具备向3.5~4米节段改造条件。⑵挂篮施工最大节段砼重量100T，其它施工荷载10T。同时预留最大节段150T的施工能力。⑶箱梁底板宽6.7米，顶板宽13.4米，按等截面设计，并具备变截面改造的条件。2.2.2安全系数及结构钢度⑴挂篮行走时抗倾覆稳定系数大于2；⑵结构稳定系数>1.5，容许应力提高系数1.5；⑶底模板本身的最大计算挠度变形<5mm；⑷斜拉杆伸长量<6mm。2.3挂篮设计与结构介绍进斜拉挂篮主要寄由承重系统、阵模板系统、走爪行系统和工作剩平台等组成，贪挂篮构件的传坡力过程菜主要分行走时丹和浇筑砼两种均状态：走行时路底模、侧模、用内模的一半重稳量由前吊杆传坚至前上横梁，供前上横梁再传托至上主梁、下薪主梁，下主梁肆后端利用精扎便螺纹钢与已浇垂梁体锚接以平病衡主梁所传的粥荷载；浇筑砼棒时，主要荷载鄙集中的裹底板上，前下番横梁通过斜拉絮杆件将底板的毒一半荷载传至杀斜上横梁，再悲由已浇梁体承吨受垂直力，限剪位装置平衡水夹平力。由此充连分体现了斜拉马挂篮受力系统负简单明了的特舱点，有效减轻趋了挂篮本身重沾量，主要情况化见咽图哗1侍、饭图骤2穿、营图严3仅所示。枯露蹦承重系统租由主梁、横梁鄙、平面联结系斧、前后吊杆、钱上下限位器、她滑梁、活动支崖承和支承垫梁砌等组成。蓬⑴塔梁：主梁系是蜻主要承重结构伶，担负灌注梁肥段及模板等重仁量，同时为模垂板走行提供支粉承。每主梁均症由两根历I难56催a丸组成，分设上砌下两层，互相司搭接，以便制贵造和施工操作断。主梁的稳定太除设有支承垫感梁外，后端设仅压紧器与预应责力筋连接防止落倾覆。尾部设帽有上限位器，追与竖向预应力喊相连，以承受贺斜拉杆传来的祝水平力。主梁召拼装应先上下谦两层工字钢，类然后两组拼成复整体，以利螺丝栓安装。帮⑵破前后上横梁及踪平联：在主梁绢前后端设有上参横梁各一根，槽分别由两根槽梅钢组成，它是男支承于两侧主钉梁顶面的双悬愉臂梁。除用于扯悬吊内外模板登外，还与斜杆姜构成平联，以悉加强主梁的整隆体性咬。六括⑶领斜上横梁：位蒸于两侧主梁中磁部的上缘，亦俩是一根由两槽鸽钢构成的双悬劈臂梁。用阿作斜吊杆的上让支承，并将斜给吊杆承受的底住模及待灌梁体裳段砼重量传递水给主梁。为改晋善其受力状态洲并便于施工操杀作，故让其支逃承在三角斜面深上，而且此斜阶面尽可能与斜遥吊杆轴线保持残垂直。砖⑷叨斜吊杆：斜吊闪杆与底模纵梁良等，组成力学鸭三角形，是主令要传力结构。谎它作为底模的在前支承，其下炭端通过母帽与府前下横梁销接学。上端通过母脉帽支承于斜上蔽横梁。因此而皮组成的力学三铜角形，受力明另确，传力途径英简捷。是挂篮皆轻巧的主要原递因，其上端着准力点（或反力何点）距支承点青较近，因此使隆支点处反力小设。由此斜吊杆察克服了竖直力岔，同时也产生阶了附加水平力宏，而且此水平醉力较大，故须革分别在主梁和沸底模后端设置慰限位器，以便进平衡。斜吊杆且还须穿过待灌澡梁段的顶板，效并与梁部钢筋隐和管道布置相航关须与箱梁设慈计密切配合胳。贡搏⑸剧后吊杆：特殊们加工制作烤成剥7汁0津轴，材御质熟40C尸r娇，两端带丝扣袭，后吊杆下端似（丝扣长度较碌大）托住底模貌后下横梁，上陵端穿过箱梁底证板预留孔，并参锚于其顶板，糕形成底模支点荷，其松紧调节反可在上端连接赏张拉千斤顶实黑现。待底模调古整完成后，张糕拉超力受F旷≤贡500K心N柜，所有使用吊芦杆均需进行探掩伤，以防事故朋发生。失⑹菊压紧器：设置烈在下主梁顶面奋，与竖向预应炸力（或施工预团应力筋）通过凑接长螺母对主鸦梁施工压力，龄它是主梁走行饭时的主要防倾压覆措施，同时详是挂篮承载时踢克服其竖直力睬的设施之一。俭⑺燥限位器：按位岭置分为上下限毫位器。上限位条器用于防止主居梁向前滑移，运它设于主梁的伞尾部，在挂篮叉走行时为主梁灰提供反力，在威挂篮承重时，赌上限位器至少习与词4绕根竖向预应力般筋扣紧，每旨根赛F厌≥辨150K茄N犯，施工时可在应拉板与桥面砼略之间填木板，底再上紧螺母和仔垫板，以增强拍其纵向拉滑能通力，由于桥面壁有横坡，故两坊侧限位器之间毙连接位置不同优，不足部分应艰用木板调整，露同时木材不宜创过厚，以免竖边向预应力筋受各太大弯距。屋⑻模主梁支承垫梁寄：用于支点承咸压，是主梁走制行时滑道。它导对主梁的受力氏及倾覆稳定至荒关重要。载重颈时使用支承垫冒梁，可以提供羊足够的强度，税走行时换用梁淡垫下安放钢板蹄，扩大了梁垫浙的受力面积，每改善了过去采怨用走行轨道易窄发生失稳的不烤良状况。答⑼涉前后下横梁：阀前后下横梁皆推分别由两槽钢俯组成。前下横拢梁顶部通过吊接耳晒与完6奇根斜吊杆通过读销接，后下横奥梁由位于腹板滤内侧的两根后耍吊杆托住。后筐吊杆穿过箱梁羽底板的预留孔栏，在上端锚于戚已成梁段底板颂，通过前后吊澡杆上端设置的歇千斤顶，以调怒整底模标高。僵⑽谣底模纵梁：底默模纵梁为底模薪板的支撑体系教，其固定于前雀、后下横梁上其，主要承担底溉板与腹板混凝钞土的重量。祥图途1贯答焦挂篮结构横断施面图份图甚2跑筋挂篮结构侧面日图贩摘序模板系统耀模板由底依次君设计为底模、吓侧模、内模、朋端模组成，底剪模板设计为钢满模，固定于底饰板纵梁上；侧世模亦为钢模板窝，固定于侧模氏桁架上，内模狭通过拉条与外带模板作用；端价模板采用钢模宝，夹于内外模剩之间。无外侧模桁架为储箱梁腹板外模竟支撑，既是箱帝梁上翼缘板的还承托，又是外械滑梁和底模分歌别前移时的支孤承。它由型钢茫组成，顺桥向考间量距耍10姿0阁㎝均沃布疫5尝片，通过与外哲侧模整体钢模洗及纵向角钢连看成统一整体。龙首尾的外侧模签桁架及整体钢锁模与活动支承间相连接，活动叉支承在前后下餐横梁上，通过塘调整活动支承洁可以调整外侧嫂模标高，横向诊通过拉条保证漂箱梁断面的几臭何尺寸，可调慌丝杠可以微调杠外模的横向及欺竖向位置。楚在外侧模桁架繁内侧上隅角处说设下有上下两促排滚筒，外滑庸梁在其中间穿仰过，外滑梁由秘两槽钢组成。居两端设有竖吊屡杆，穿过箱梁傲顶板预留孔而童悬挂在主梁的供上横梁上。松崇开其后吊杆，岗外滑梁后端落唯在侧模桁架的葱下滚筒上，此娘时外滑梁可随筛主梁在外力牵进引下向前滑移泊，到位后安上拣后吊杆。通过米活动支承使底中模横梁与外侧塔模桁架联结。怎当底模拆模下虾落，外侧模桁妖架的上滚筒即简压在外滑梁上躺缘，此时在外功滑梁前端设有赞倒链牵引。外害侧膜和外滑梁拦互为滑移轨道抓。议内模桁架位于蝴箱室内顶板底嫂，是顶板内模孤支撑，又是内贱滑梁和内模分脉别前移时的支让承。内滑梁主妥要承担内模传叹来的重量，当历主梁前移时，默松开内滑梁后币吊点，其可随抓主梁在外力牵单引下向前滑移怠到位，到位后炕下落内模桁架晒及内膜底板至暗内滑梁上并移血动到位，调整勤，固定。任图湖3题食挂篮现场安装煮效果图龟宣扭前后工作平台技前后工作平台齿由型钢加木板们组成，前工作罪平台设于主梁唇前端，可由倒酒链升降，对于纳顶板预应力束绣张拉照顾不到宁时，可搭设临责时脚手架以满恐足施工需要。猪后工作平台设遗于箱梁底板下剂方，主要为后谅吊杆及下限位冈器的施工而设驱，故两侧各一抖个，其前端与龟底模纵组成一抄个力学三角形茅，形成悬臂结县构，施工时不歪宜放过多的施抵工机具，总荷公载不超孝过镰15K渐N劣。衣封币走行系统粉走行系统包括趣：主梁与滑梁升的滑道、导向稍、锚固、顶推缴装置；侧模与即底模的走行牵龙引装置；内模协的滑行装置共子三部分。抚3刚役现场施工情况愉挂篮施工主要竟工艺流程见喂图章4热所示。报图兼4织瓦挂篮施工主要勇工艺流程图缺因膛XX辉特大桥跨铁路活连续梁为等截小面箱梁，施工亿中我们利用了流挂篮模板作急为味0帅号块模板使用搬，即节约了施灭工的成本，同处时为后期挂篮迷安装节约了近富半个月的时间谊，狼0黄号块施工完成糠后，依据挂篮怪设计图纸及作和业指导书，结箱合现场的实际庄工况，采纪用们15葬T牢吊车对挂篮的比其它构件按要尼求安装后，将村挂篮支撑系统兆与底模、侧模胸、内模连接，事并移出贯到残1行号块位置。鉴3.1充竞挂篮预压及行酬走膊挂篮使用前重朗点对斜吊杆做壶强度试摊验滴F滋≥辜500K泪N依，所有吊杆均炼做探伤检查，谈后下吊杆、下疾限位器张拉两力庭F身≥熟500K贸N反，在内、外模荷板的截面尺寸南与设计尺寸做抱对比检验后，翅利用钢绞线将扇承台预埋的型祥钢与挂篮横梁贿连接，采页用磁4街个锐100搂T叙千斤顶同时对虏称对挂篮进行拒预压，按最大怜节段重量怠的搜50闲%欣、紧100蛾%仙、斯150返%板三个阶段施加赛张拉力，观测坡出挂篮的弹性架变形和非弹性弓变形值，对观淋测结果数据统反计分析整理后尘，结果显示挂战篮本身的实际欺变形值与设计徐的理论值相符洁，完全满足结贴构的使用功能经，并依据测得蓄的弹性变形值李确定出后期挂济篮模板预拱度甜调整值。刷3.2泼矛挂篮行走点挂篮行走主要翼分以下三个方饰面，实际施工言时底模、侧模碑同步前移，内荡模在底板钢筋交完工后再前移挽到位。一是主狂梁走行骤（谈①谷梁段张拉完成聚后，松开并抽郊出斜吊杆，抽孩出内外滑梁后笨吊杆，滑梁后掀端落在内外侧州模桁架下滚筒拒上趟；夏②泊松开压紧器取枯掉限位销，将触后上限位器与兆主梁脱离，在甩支撑垫梁下铺诚设钢板，并在寿钢板与垫梁间邻加适量圆钢以援减小摩擦阻力属；曾③婶主梁及内外滑筑梁走行用倒链祖牵引，直至主粮梁行走到位，拾安装后上限位票器）。二是侧吉模和底模走行泛（悄①帜旋紧压紧器竖倾向预应力筋连舟结螺母，旋紧唇后限位器的连盒接螺栓用限位盼销定位此。烈②吴穿上后上吊杆已并旋紧螺丝栓剧，拆除下限位并器、后下吊杆颠，并声用门10简T愤倒链把底、侧蹄模固定支承在螺外模滑梁上粒；惰③慢在拆除下限位腰器、后下吊杆乒之前，用倒链但把前下横梁与鞭已浇注梁段连贫接）。三是底恢、内模前移当（蝶①袭提升底板，安摊外侧斜吊杆和府后吊遭杆筝,录提升侧模至设卧计标高并予以够固定，用斜吊师杆精细调整底叮模标高乒；仅②形绑扎底板钢筋宾，安装预应力干钢束管道，绑仗腹板钢筋，安惧装竖向预应力阵钢筋由；气③郑通过吊杆与主剂梁、上横梁连膨结；内模下落掀至内滑梁上并逝前移到位，安庆装内斜吊杆。升调整内模顶标盆高，绑扎顶板拣及翼板钢筋，碑安装预应力钢娃束及管道译；座④巷调整标高检查绢无误后灌注新弱梁段砼、待砼删达假85肃%匆强度后进行张锹拉），滑移挂医篮，重复以上季步骤至合拢段德。痛4贤找技术创新点及治施工体会胀4.1蹄园技术创新点铲⑴搂扶充分利用斜拉圈挂篮受力简单聋明了的特点，怒有效减轻了挂迫篮本身的重量悉；膝⑵不营降低了挂篮底俘部构件高度，摆受风载影响小价，施工安全性选能高，同时有滔效解决了挂篮吸底部与既有线厕接触网间的安猫全距离问题，义从而使防护架歉省去铺设防电平板的费用；陷⑶血剪利用挂篮本身持作固为蓄0痒号块模板，不刘仅节约了模板寨费用，同时为牵后期挂篮安装俭提供了了方便酱，还节约了施劳工时间；益⑷请你采用预应力张裹拉技术对挂篮往进行加载预压皆，不仅使预压赔的技术参数采双集更准确、更应直观，同时较薪常规的堆载特银预压更快捷、洲更节约成本。许4.2得怨施工体会与探拖索调⑴及袍因俱XX街特大桥连续梁愤最大跨度为脑4层8样米骄，挂篮设计时腥为方便后期其封它更大跨度、逝不同梁截面梁军的施工需要，葱预留了部分扩岭充潜力，相对昨增大了挂篮重齐量，影响其作糟用效率。如果换能将挂篮的主恐要受力构件采坝用类似贝雷片糖、军用梁的标较构件工厂化生龟产，根