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。蹲2.3艳准挂篮设计敏与结构介似绍丘斜拉挂篮韵主要由承日重系统、汉模板系统朽、走行系编统和工作款平台等组淋成，姜挂篮构件舍的传力过喝程玩主要分行屠走时和浇挖筑砼两种漠状态：走杏行时底模惩、侧模、和内模的一熔半重量由章前吊杆传跳至前上横期梁，前上伤横梁再传且至上主梁拳、下主梁书，下主梁框后端利用读精扎螺纹脊钢与已浇抹梁体锚接音以平衡主唉梁所传的墨荷载；浇敬筑砼时，秧主要荷载仁集中的则底板上，裂前下横梁姜通过斜拉婚杆件将底蛇板的一半能荷载传至击斜上横梁寄，再由已班浇梁体承由受垂直力凤，限位装误置平衡水袜平力。由炊此充分体慈现了斜拉喷挂篮受力县系统简单赖明了的特疤点，有效雀减轻了挂端篮本身重污量，主要新情况见浩图铅1哑、诞图辱2百、制图剂3锐所示。岛2.3.疼1殿粒承重系统遗由主梁、怀横梁、平破面联结系钞、前后吊毒杆、上下赢限位器、艘滑梁、活干动支承和堪支承垫梁莫等组成。而⑴湾梁：主梁伯系是主要悠承重结构蜻，担负灌密注梁段及圣模板等重匠量，同时颠为模板走犬行提供支敞承。每主凳梁均由两束根殖I56玩a跳组成，分趁设上下两响层，互相煌搭接，以轻便制造和步施工操作甩。主梁的君稳定除设尊有支承垫匠梁外，后控端设压紧役器与预应反力筋连接宣防止倾覆辣。尾部设毫有上限位滤器，与竖廉向预应力紫相连，以毕承受斜拉赌杆传来的羞水平力。天主梁拼装后应先上下此两层工字酿钢，然后额两组拼成迁整体，以舒利螺栓安薄装。蔬⑵贺前后上横肯梁及平联拜：在主梁堤前后端设我有上横梁推各一根，助分别由两茧根槽钢组猪成，它是以支承于两阁侧主梁顶此面的双悬朗臂梁。除哭用于悬吊拦内外模板赵外，还与煎斜杆构成忆平联，以杜加强主梁主的整体性睛。厦厚⑶赶斜上横梁宜：位于两琴侧主梁中狠部的上缘膜，亦是一泄根由两槽箱钢构成的眯双悬臂梁写。用态作斜吊杆选的上支承砌，并将斜歼吊杆承受独的底模及请待灌梁体法段砼重量誓传递给主律梁。为改涝善其受力疗状态并便留于施工操砌作，故让睛其支承在辨三角斜面铜上，而且吹此斜面尽遇可能与斜较吊杆轴线荒保持垂直稿。幸⑷恰斜吊杆：呜斜吊杆与劲底模纵梁数等，组成脱力学三角常形，是主弊要传力结锁构。它作未为底模的锅前支承，朴其下端通筑过母帽与拾前下横梁叶销接。上屯端通过母晴帽支承于烟斜上横梁固。因此而拜组成的力倘学三角形船，受力明幅确，传力陶途径简捷坑。是挂篮庆轻巧的主母要原因，帅其上端着醉力点（或美反力点）亏距支承点近较近，因于此使支点欠处反力小好。由此斜药吊杆克服剥了竖直力蝇，同时也鼠产生了附倚加水平力雁，而且此突水平力较终大，故须挣分别在主塘梁和底模冻后端设置冬限位器，以以便平衡盐。斜吊杆男还须穿过愉待灌梁段策的顶板，怨并与梁部看钢筋和管瓜道布置相迷关须与箱蹲梁设计密颗切配合杆。椅右⑸腾后吊杆：泉特殊加工索制作竟成虽7愤0民轴，材露质捡40C剂r伴，两端带居丝扣，后摔吊杆下端弃（丝扣长昏度较大）侨托住底模比后下横梁袋，上端穿歉过箱梁底柏板预留孔睛，并锚于两其顶板，敢形成底模凭支点，其疼松紧调节权可在上端辰连接张拉何千斤顶实即现。待底蝇模调整完累成后，张旁拉闯力订F裳≤嫩500K香N评，所有使玩用吊杆均筐需进行探男伤，以防拜事故发生斤。贞⑹效压紧器：除设置在下母主梁顶面位，与竖向毙预应力（跳或施工预裂应力筋）倚通过接长锅螺母对主赶梁施工压自力，它是敌主梁走行亦时的主要悔防倾覆措战施，同时炕是挂篮承嚼载时克服册其竖直力肃的设施之徐一。曲⑺芳限位器：蹄按位置分咏为上下限影位器。上储限位器用砖于防止主责梁向前滑的移，它设累于主梁的炸尾部，在体挂篮走行拖时为主梁汉提供反力烛，在挂篮棚承重时，化上限位器榆至少裹与别4鞋根竖向预览应力筋扣显紧，每稠根稿F拍≥斧150K提N蛮，施工时鸟可在拉板稍与桥面砼鹿之间填木射板，再上弊紧螺母和薯垫板，以日增强其纵倍向拉滑能饼力，由于温桥面有横跌坡，故两奇侧限位器告之间连接厨位置不同滨，不足部烧分应用木育板调整，因同时木材即不宜过厚转，以免竖纹向预应力彼筋受太大绩弯距。妖⑻狡主梁支承得垫梁：用市于支点承寿压，是主岭梁走行时鸭滑道。它碎对主梁的念受力及倾游覆稳定至哄关重要。慰载重时使碰用支承垫斥梁，可以妙提供足够拢的强度，始走行时换替用梁垫下封安放钢板装，扩大了榜梁垫的受莲力面积，峡改善了过这去采用走鞋行轨道易泄发生失稳卫的不良状脑况。絮⑼如前后下横浩梁：前后牙下横梁皆疗分别由两谢槽钢组成轨。前下横傻梁顶部通霜过吊耳樱与和6久根斜吊杆队通过销接这，后下横琴梁由位于惩腹板内侧科的两根后汤吊杆托住节。后吊杆尿穿过箱梁续底板的预蔽留孔，在姜上端锚于更已成梁段拔底板，通拘过前后吊园杆上端设碧置的千斤晓顶，以调贩整底模标绞高。订⑽雨底模纵梁蒜：底模纵螺梁为底模警板的支撑并体系，其携固定于前愧、后下横威梁上，主尚要承担底条板与腹板餐混凝土的垒重量。它图球1武济挂篮结构圈横断面图信图容2循赵挂篮结构客侧面图圈2.3.爬2乘精模板系统恩模板由底壮依次设计鲜为底模、缺侧模、内狠模、端模无组成，底巧模板设计匆为钢模，静固定于底燃板纵梁上切；侧模亦湿为钢模板喇，固定于幸侧模桁架观上，内模正通过拉条拦与外模板真作用；端汽模板采用反钢模，夹闹于内外模插之间。矛外侧模桁环架为箱梁鲁腹板外模携支撑，既横是箱梁上白翼缘板的柱承托，又搏是外滑梁忍和底模分长别前移时匪的支承。眨它由型钢呢组成，顺挑桥向间睛距会10洋0某㎝均工布屈5界片，通过柴与外侧模斜整体钢模测及纵向角骆钢连成统石一整体。屡首尾的外迹侧模桁架违及整体钢脉模与活动赢支承相连卫接，活动饮支承在前雪后下横梁聪上，通过森调整活动央支承可以共调整外侧号模标高，兽横向通过枪拉条保证眨箱梁断面粮的几何尺不寸，可调随丝杠可以讯微调外模锻的横向及晓竖向位置炸。齿在外侧模祖桁架内侧鹊上隅角处千设下有上章下两排滚码筒，外滑稳梁在其中脉间穿过，黄外滑梁由蒙两槽钢组搅成。两端雹设有竖吊胆杆，穿过注箱梁顶板汤预留孔而乔悬挂在主蚂梁的上横泻梁上。松略开其后吊晚杆，外滑执梁后端落密在侧模桁孔架的下滚国筒上，此观时外滑梁鞋可随主梁某在外力牵幅引下向前丧滑移，到律位后安上撇后吊杆。榜通过活动辱支承使底皱模横梁与粘外侧模桁摘架联结。颤当底模拆灵模下落，陆外侧模桁块架的上滚误筒即压在肆外滑梁上谋缘，此时及在外滑梁饲前端设有袍倒链牵引察。外侧膜套和外滑梁两互为滑移顶轨道。找内模桁架宁位于箱室路内顶板底普，是顶板筛内模支撑风，又是内劣滑梁和内售模分别前场移时的支茂承。内滑欲梁主要承慨担内模传储来的重量酱，当主梁弯前移时，寒松开内滑猜梁后吊点于，其可随橡主梁在外牛力牵引下砌向前滑移鞭到位，到当位后下落驻内模桁架懒及内膜底租板至内滑炊梁上并移嫁动到位，佛调整，固抹定。赴图链3炒急挂篮现场修安装效果迅图谋2.3.旨3碰小前后工作喝平台勿前后工作扩平台由型贞钢加木板沾组成，前青工作平台氧设于主梁打前端，可薯由倒链升袖降，对于橡顶板预应鼠力束张拉犁照顾不到废时，可搭蝇设临时脚虑手架以满封足施工需恨要。后工邻作平台设董于箱梁底升板下方，架主要为后网吊杆及下跌限位器的贤施工而设斑，故两侧冠各一个，许其前端与乡底模纵组惩成一个力习学三角形宇，形成悬裤臂结构，痛施工时不叫宜放过多朝的施工机勒具，总荷缠载不超盗过法15K将N近。小2.3.季4冻辈走行系统灰走行系统族包括：主劫梁与滑梁阶的滑道、丰导向、锚去固、顶推浩装置；侧水模与底模煤的走行牵称引装置；爸内模的滑萍行装置共蚁三部分。摊3仔览现场施工孙情况缎挂篮施工虏主要工艺丽流程见瞎图召4据所示。陪图技4易严挂篮施工真主要工艺题流程图孕因轧X晚X贤特大桥跨偏铁路连续奏梁为等截汤面箱梁，说施工中我路们利用了斜挂篮模板夸作愚为其0砌号块模板驻使用，即歌节约了施京工的成本政，同时为继后期挂篮冤安装节约比了近半个姐月的时间谣，共0博号块施工怪完成后，伙依据挂篮汇设计图纸农及作业指互导书，结展合现场的抚实际工况刘，采睡用慨15搂T瓶吊车对挂锯篮的其它李构件按要验求安装后俗，将挂篮纱支撑系统抄与底模、淘侧模、内允模连接，位并移出泊到绳1替号块位置半。恨3.1同丹挂篮预压患及行走结挂篮使用侄前重点对未斜吊杆做扬强度试盟验舞F寿≥狭500K盏N停，所有吊章杆均做探腥伤检查，鸦后下吊杆拒、下限位暴器张拉冒力有F饼≥旧500K尿N督，在内、渐外模板的返截面尺寸钞与设计尺原寸做对比丙检验后，混利用钢绞全线将承台盖预埋的型鹿钢与挂篮磨横梁连接概，采膜用春4昌个肠100代T番千斤顶同她时对称对彼挂篮进行析预压，按酬最大节段援重量巾的寇50溜%洒、倾100顶%驴、提150诞%宗三个阶段萍施加张拉脱力，观测模出挂篮的畜弹性变形竹和非弹性撞变形值，轧对观测结妙果数据统突计分析整侨理后，结或果显示挂脱篮本身的卸实际变形辉值与设计霸的理论值道相符，完状全满足结逼构的使用溜功能，并辣依据测得秋的弹性变翻形值确定党出后期挂宵篮模板预墙拱度调整剖值。陡3.2琴究挂篮行走燃挂篮行走漫主要分以射下三个方丝面，实际随施工时底魄模、侧模牲同步前移姓，内模在羽底板钢筋膜完工后再嚷前移到位瞧。一是主板梁走行宫（腾①传梁段张拉灾完成后，励松开并抽米出斜吊杆织，抽出内顷外滑梁后动吊杆，滑秩梁后端落馒在内外侧曲模桁架下尤滚筒上做；攻②度松开压紧璃器取掉限乔位销，将具后上限位偷器与主梁屑脱离，在著支撑垫梁价下铺设钢龙板，并在亡钢板与垫督梁间加适稍量圆钢以财减小摩擦蒜阻力炎；脂③医主梁及内谨外滑梁走塔行用倒链含牵引，直罗至主梁行秤走到位，宫安装后上康限位器）疏。二是侧挽模和底模嫂走行剥（务①桶旋紧压紧压器竖向预颂应力筋连着结螺母，渐旋紧后限汪位器的连贼接螺栓用垒限位销定求位腾。半②剩穿上后上告吊杆并旋提紧螺丝栓滑，拆除下融限位器、牙后下吊杆亿，并异用雄10甜T颂倒链把底亩、侧模固涨定支承在栋外模滑梁稿上赔；将③梨在拆除下配限位器、敌后下吊杆期之前，用俭倒链把前宗下横梁与裤已浇注梁嫂段连接）裙。三是底遍、内模前住移方（寻①矿提升底板酬，安外侧问斜吊杆和届后吊欲杆势,定提升侧模尺至设计标甚高并予以春固定，用兴斜吊杆精息细调整底伞模标高将；恨②辩绑扎底板削钢筋，安晋装预应力山钢束管道丧，绑腹板蛙钢筋，安溜装竖向预包应力钢筋平；类③洋通过吊杆耻与主梁、米上横梁连触结；内模录下落至内轻滑梁上并收前移到位街，安装内黎斜吊杆。劳调整内模杀顶标高，兵绑扎顶板朽及翼板钢毛筋，安装潜预应力钢光束及管道现；笑④著调整标高培检查无误改后灌注新内梁段砼、蹲待砼犬达粒85彻%纳强度后进树行张拉）鄙，滑移挂竹篮，重复捉以上步骤瓦至合拢段城。狼4耽选技术创新塘点及施工色体会商4.1陡团技术创新丛点歌⑴您逢充分利用航斜拉挂篮御受力简单勉明了的特灶点，有效弓减轻了挂妨篮本身的隐重量；宴⑵悔萍降低了挂换篮底部构朵件高度，成受风载影娘响小，施纯工安全性太能高，同免时有效解殖决了挂篮悉底部与既仗有线接触跃网间的安花全距离问畅题，从而麻使防护架杯省去铺设吊防电板的岔费用；渴⑶冤