菱形挂篮设计说明与施工工艺

中山市石岐区康华路

东河大桥工程

菱形挂篮

设计说明与施工工艺

中铁一局集团深圳分公司

南坡坪特大桥目经理部

2005年4月

目录

1 南坡坪特大桥菱形挂篮设计说明 (2)

1.1 设计依据及参考 (2)

2 设计参数及主要技术性能 (2)

1.2 设计参数 (2)

1.3 技术性能 (3)

3 挂篮特点 (3)

4 挂篮的组成 (3)

5 加工要求 (4)

6 使用要求 (5)

1南坡坪特大桥菱形挂篮设计说明

1.1 设计依据及参考

1、《南坡坪特大桥工程设计图》

2、《钢结构设计规范》(GB50017—2003)

3、《实用土木工程手册》

4、《简明施工计算手册》

5、《公路桥涵施工技术规范》

6、《结构力学》

7、《材料力学》

2设计参数及主要技术性能

1.2 设计参数

1、取最重段1#重量(145t)为最不利工况；

2、砼超重系数取：1.1

3、冲击系数取：1.2

4、钢筋混凝土容重取：26kN/m3

5、施工荷载取：2.5kPa

6、钢材弹性模量取2.1×105MPa

7、杆件承担砼重的弹性挠度取构件跨度的1/400

8、杆件承担挂篮自重的弹性挠度取构件跨度的1/250

1.3 技术性能

1、适应最大梁段重：167 t

2、适应最大梁段长：4m

3、梁高：按抛物线变化

4、梁宽：顶板16.5m，底板8.5m。

5、走行方式：无平衡重走行（走行挂钩）

6、挂篮自重：52t（计入前后工作平台）

3挂篮特点

1、主桁为菱形，总体结构简单、轻盈，受力明确。

2、空载走行时，后下横梁两端悬吊于侧模滑梁之上。

3、移动方便，主桁带动侧模、底模整体一次走行到位。

4、挂篮无平衡重，利用预埋锚杆锚固轨道和主桁，走行靠走行轮反扣于轨道上带动主桁一起滑行。

4挂篮的组成

该菱形挂篮主要由承重系统、底模系统、侧模系统、内模系统、走行系统、锚固系统、工作平台及其它部件组成。

1、承重系统：菱形桁架（主梁、立柱、斜拉杆）、主梁平联及立柱竖联、前上横梁。

2、底模系统：底模纵梁、前下横梁、后下横梁及底模板。

3、侧模系统：侧模桁架、侧模板及侧模滑梁。

4、内模系统：支架、分配梁、竹胶板、端头模板等

5、走行系统：滑道、滑块、后支腿（走行轮）、侧模滑轮

6、锚固系统：扁担梁、主梁后锚杆、滑道锚杆及底模后锚杆

7、工作平台：前工作平台、后工作平台（吊篮）及侧模平台

8、其它部件：前吊杆、后下横梁吊杆、钢垫板、滑道垫块、吊杆连接件、IV钢螺锚及连接器、导链、销轴、拉条、千金绳、滑车等

5加工要求

1、挂篮加工前应制定合理的加工工艺，减少焊接变形和焊接应力。经校正后各种变形公差不得超过《钢结构工程施工及验收规范》规定的允许值。

2、焊条选用：A3钢母材E43××焊条，16Mn钢母材E50××焊条。

3、必须保证焊接质量和焊缝尺寸，菱形架及各连结件、支腿等主要受力部件焊后按技术标准要求探伤。

4、除图中有要求外，各零部件表面光洁度均为12.5。

5、挂篮在加工过程中，各部件边加工边组装，发现问题及时调整。

6、成品构件要求表面涂一层防锈底漆，面层采用橘黄色漆，并要求根据组装情况注明编号。

7、加工前应仔细审查图纸，以便发现问题，及时进行改正或优化。

8、挂篮出厂前主要杆件及一些连结件应进行试拼。

6使用要求

1、挂篮安装完成后应进行加载试验，以便检验挂篮承载情况，消除非弹性变形，测试弹性变形量。

2、挂篮作业时各后锚杆锚固力要调试均匀。

3、每次挂篮就位后，其前吊杆及后锚杆都要进行调试，并派专人全面检查，发现问题及时处理。

4、挂篮施工属高空作业，应配设相应的安全防护措施。

5、挂篮施工用的预留孔尺寸必须准确。

6、对Ⅳ级钢、倒链、钢丝绳等部件应派专人随时检查，作好记录。

7、挂篮中使用的工作平台、内模和端模由工地另行设臵。

8、挂篮施工作业应严格按照施工工艺及安全操作规程及进行。

菱形挂篮施工工艺

一、总则

1、本挂篮按南坡坪特大桥悬灌梁段设计，最大重量为167T最长为4.0m。

2、本挂篮主桁采用菱形结构，铺以轨道滑移，灌筑混凝土和挂篮走行均无须设平衡重。灌筑混凝土时，挂篮后端锚于预埋锚杆上；挂篮走行时，挂篮后端通过走行轮反扣于滑道上。在这两种情况下，滑道始终锚于预埋锚杆上。

3、挂篮承重部位随不同施工阶段而变化，必须严格按规定的施工顺序、特别是挂篮的拼、移、拆的顺序进行作业，以确保挂篮的稳定，防止以外。

4、本挂篮结构基本以销轴连接，在安装中各销轴务必按图纸进行对号入座。

5、本挂篮按临时结构设计，必须严格控制施工荷载，以策安全。同时要加强对几何位臵和预留孔尺寸的控制，以保证箱梁尺寸的准确和挂篮受力状态准确及结构稳定。

6、本挂篮系在高空作业使用，必须绝对保证施工安全，每套挂篮应指定专人指挥工作。

7、本挂篮使用期间，如有设计变更、操作顺序更动、施工顺序的调整、施工荷载加大等情况，须经经理部批准后方可施工。

8、灌注混凝土时应先中部再两边对称灌注，确保挂篮的稳定性。

二、挂篮的安装

1、在0#块上先进行放样，定出滑道安放位臵，铺设滑道底垫块，找平，安放滑道，然后通过扁担梁与锚杆将滑道锚固在箱梁上。

2、将走行轮组装好后，穿入滑道后段，主桁就位后与主梁销接。

3、将菱形主桁拼装好后，整体吊装至滑道上，前端伸出箱梁端头，后端与走行轮销接，然后通过扁担梁与锚杆将主桁锚固。

4、四片主桁全部安装并锚固好后，安装主桁立柱竖联。

5、安装前上横梁及主桁平联，将主桁与前上横梁形为整体。

6、检查。要求各构件都配套联结，位臵准确，所有联结螺栓型号不得混淆，平、斜垫圈应配齐，并注意其方向性，同型号螺栓松紧程度一致，各锚杆用测力板手每根初拉到15.0T。

7、将滑梁穿入侧模桁架，并将滑轮穿入滑梁，通过卷扬机或导链提升，将侧模系统整体提升就位，然后前端通过Ⅳ级钢吊杆固定于前上横梁，后端经侧模滑轮固定于已成箱梁翼缘板上。

8、在1#段底地面上将底模纵梁、前下横梁、后下横梁及底模板形成的底模系统拼好，然后用卷扬机或导链一次提升吊装到位，再安装Ⅳ级钢后吊杆及前吊杆。底模系统拼时，还应作好前后工作平台。

9、检查，调底模中线及标高。

10、用千斤顶将底模与前段箱梁底板密合，并将后吊杆带上保险螺母。

11、用千斤顶将侧模与翼缘板及腹板外侧密合，调侧模板标高。

12、安装箱梁底板、腹板及顶板堵头模板。

13、绑扎底板、腹板钢筋，预埋锚垫板、预应力管道及其它预埋件。

14、安装内模系统。

15、绑扎顶板钢筋、预埋锚垫板、预应力管道及其他预埋件。

16、检查，复核中线、标高，合格后方可灌注砼。

三、梁段砼灌注

1、挂篮调整好后，安装堵头模板，绑扎底板钢筋，安装预应力束管道。

2、绑扎腹板钢筋和安装预应力束管道。

3、立内模，调整位臵并固定。

4、绑扎顶板钢筋和安装预应力束管道。

5、安装各种预留孔洞或预埋件。

6、灌注混凝土前检查挂篮后端锚固情况。

7、经检查合格后方可灌注混凝土，桥面混凝土要力求平整。

8、箱梁砼浇筑应先中部后两端，先底板后腹板、顶板。

四、挂篮的移动

上一段箱段灌筑完毕，混凝土达到强度要求，完成预应力张拉后，方可移动挂篮，进行下一段箱梁的施工。

1、挂篮移动前先脱除侧模系统，然后脱除底模系统，使侧模与底模系统松动的悬挂于前上横梁及侧模滑梁上。

2、挂篮后端锚固放松一点，用千斤顶将挂篮主梁靠前端顶起一定高度，拆除部分垫块，铺设至前段箱梁，用卷扬机迁引滑道移动至前一段箱梁上，然后锚固滑道，并在滑道上涂上黄油。

3、放下千斤顶，然后启动卷扬机，牵引着挂篮主桁系统随着走形轮及滑块的移动而前移，同时带动侧模系统与底模系统一起前移。

4、挂篮移动到位后，将主桁后端进行锚固，锚固时用千斤顶将后锚杆预拉，上紧，同时将各锚杆受力调节均匀。

5、提升底模系统，调整挂篮底板中线及标高，锚固后吊杆，上紧前吊杆。

6、提升侧模系统，调整侧模高度及垂直度，并进行固定。

7、检查

8、至此准备施工下一梁段。

依次轮推，挂篮前移按上述步骤进行。

五、注意事项

1、在挂篮施工过程中，必须遵守《桥涵施工技术安全规则》有关章节及设计文件有关要求。

2、灌注梁段时，必须考虑挂篮的弹性变形及滑道垫块的压缩变

形，以免由此引起梁体出现裂缝。

3、挂篮滑道铺设要平直，应在一个水平面上。挂篮移动前应检查该拆、该换部件是否妥善完成。移动时须均匀平稳，左右同步、方向顺直。

4、挂篮前移到位后，应首先安装后锚系统，灌注混凝土时再次检查后锚固点。

5、挂篮前吊杆的吊点采用双根Ⅳ级钢并有保护措施。

6、脱模时应逐渐下落以降低冲击。

7、在预留挂篮施工孔洞时，位臵尺寸要准确。

8、侧模纵梁与底模后下横梁采用软连接并经常检查。

9、吊起挂篮部件及其它重物时，应先提升10～20cm，经检查确认良好后方可继续起吊，同时要有指挥信号，由专人指挥。

10、挂篮的使用必须实行岗位责任制，应指定专人进行负责、检查、指挥工作。

六、IV级钢吊杆安装事项

1、IV级钢吊带应放臵在平坦、干燥处，严禁在其上旋转重物及踩踏，下料或切割，不得使用氧焊、气割、电焊打火，均须用钢据或砂轮切割机。

2、不标准的IV级钢两体贴突出的棱应用手动砂轮打平，以利螺帽及连接器连接。

3、未经张拉的IV级钢不得安装在挂篮上。

4、在安装前应将防护塑胶管套于IV级钢上再安装。

5、安装时，严禁与顶板、模板相抵，在安装及施工中吊带严禁打火、受弯。

6、所有螺帽下垫垫片，螺帽及连接器顺丝扣必须上满。