三分钟学会挂篮设计施工全过程,图文并茂!
挂篮施工又叫悬臂浇注施工,是连续梁施工工艺的一大进步,克服了受地形、江河等不利自然条件施工桥梁的限制。适合于大跨径,跨越深水、山谷、立体交通等处。挂篮施工特点:箱梁断面大截面小、跨度大、施工体系转化多次,线形控制较难。
01
挂篮定义
挂篮是一个能沿梁顶滑动或滚动的承重构架。
挂篮锚固悬挂在已施工梁段上,为下一节段施工作业提供空中平台。完成一个节段施工后,挂篮即可前移并固定,进行下一节段的施工,如此循环直至悬臂灌注完成。
挂篮主要由承重结构、吊挂系统、走行系统与模板系统等组成 ,各部自成体系,相互独立且又相互联系。
多用于斜拉桥施工,因为节段长度较大,一般挂篮难以达到悬臂刚度。有现成的斜拉索可以利用,作为挂篮的前支点。
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挂篮分类
三角形挂篮
菱形挂篮
弓弦式挂篮
平行桁架式挂篮
前支点挂篮(多用于斜拉桥施工,因为节段长度较大,一般挂篮难以达到悬臂刚度。有现成的斜拉索可以利用,作为挂篮的前支点。)
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挂篮组成
行走系统挂篮行走时的走道(滑道、轨道);
挂篮行走的动力装置,有液压、机械两种;
滑道与主梁之间的支腿、滑板、滚轮等。
锚固系统挂篮平衡稳定的关键之处;
后锚固:保证行走、混凝土浇筑各工况下挂篮的倾覆稳定。
后下锚固:混凝土浇筑时,后下横梁传给已浇梁段底板的承力锚固。
包括锚杆、压轮、连接件、升降千斤顶等。
主结构系统为挂篮悬浇的主要承重结构
承担由底篮、后锚固传来的所有荷载;结构形式多种多样。
包括前、后上横梁、横向联结等。
悬吊系统挂篮行走时悬挂底篮的承重构件;
混凝土浇筑时传递底篮的荷载;
通常有吊杆、吊带两种形式,以销接或连接器调整高度以适应不同的梁底标高。
底篮系统直接承受悬浇梁段的重力荷载;
承受模板等其他附加荷载;
由前后横梁、底模纵梁、前后下工作平台组成。
前后横梁、底模纵梁可根据具体情况为型钢式或桁架式。
模板系统悬浇梁段的底模板、内外模板及端模。
挂篮系统图示注释04
挂篮设计原理
挂篮设计原则自重轻、结构简单、受力明确、坚固稳定、变形小、前移和装拆方便、具有较强的可重复利用性。
设计参数要求挂篮与梁段混凝土质量比值应控制在0.3-0.7之间,或设计限重内;允许最大变形(包括吊带变形):≤20mm;施工行走时的抗倾覆安全系数:≥ 2;自锚安全系数:≥ 2 ;设计其他要求挂篮重量应控制在设计要求的重量范围之内。主桁片的数量应与箱梁的腹板对应。主桁位置应作用在箱梁的腹板位置或附近。吊带与下前横梁联结宜设双向铰设计。挂篮主要受力点处要进行局部加强,尤其在承重系统位置。05
挂篮设计要点
挂篮选型挂篮是悬臂施工中的主要设备,按结构形式可分为桁架式、斜拉式挂篮、型钢式及混合式挂篮四种。根据混凝土悬臂施工工艺要求综合比较各种形式挂篮特点、重量等,推荐采用菱形挂篮。
设计荷载组合主要荷载:箱梁重量、挂篮自重、施工荷载、风荷载 。
工况一荷载组合(最重块段混凝土灌筑):混凝土重量(最大块体重量)+动力附加荷载+混凝土偏载+挂篮自重+人群和机具荷载 。
注:所有构件均检。
工况二荷载组合(挂篮行走):挂篮自重+冲击附加荷载。
注:内、外滑梁及轨道部分必检。
检算步骤确定挂篮结构形式
确定荷载
拟定挂篮结构(包括构件长度及断面形式)
建模计算
修正挂篮结构断面形式,并重新检算
联接及局部检算
检算内容强度:所有构件及其联结、与既有节段的锚固
刚度:所有构件
稳定性:横、纵、竖向整体稳定性
分部计算时变形的叠加
❖挂篮结构材料
主要材料采用Q235型钢及钢板,吊带采用16Mn,吊带用销轴采用40Cr,吊杆采用Φ32精轧螺纹钢。
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悬臂挂篮浇筑施工动画讲解(19)
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悬臂挂篮施工技术
桥梁是陆上交通运输体系中的枢纽环节。随着我国交通运输事业的蓬勃发展,交通设施建设施工技术 也获得了前所未未有的巨大进步。大量新技术、新工艺被投入到桥梁建设施工中。悬梁挂篮技术就是其中 一种。该技术以挂篮为特征,籍由悬挂在可以自由移动的悬臂梁段上的挂篮为施工作业平台,由于悬臂梁 段上安装有轨道,挂篮可以在轨道上一定范围内移动,施工空间更为广阔,减少了桥梁施工难度。大量实 践数据显示,悬臂挂篮施工技术安全可靠,方便简单,相较于其它施工技术,施工速度更快,工程周期更 短,已经被应用在众多桥梁建设之中。
1 悬臂挂篮施工技术介绍
1.1 挂篮安装工序
悬臂挂篮施工的第一个环节是进行挂篮的制作与安装。挂篮是桥梁工程中悬臂挂篮施工的核心部分, 其安装质量直接关系到悬臂挂篮施工的质量安全。必须高度重视挂篮制作安装,严格遵循相关技术规范和 技术标准,确保挂篮制作、安装符合设计目标和安全标准。在正式安装之前,技术人员要对桥梁施工现场 进行全面的细致坚持,确保现场机械设备、施工环境和安全保障措施满足施工要求。
在进行挂篮安装过程中,要在扎实做好安全防护措施的基础上严格遵循安装流程进行施工。安装时要 有专人随时观察现场情况,及时排除安全隐患,并对挂篮安装质量安全情况进行严格的检查。悬臂挂篮安 装属于高空作业。安全风险较大。如果安装过程中有零部件等掉落,会给下方的施工人员或来往行人的人 身安全造成威胁。所以,必须严格履行安全规范,确保施工安全。在这个过程中有几个环节需要把握,一 是设计图纸。挂篮依照图纸施工,设计图纸是否科学、准确,精度是否达标,都对挂篮施工以及后续使用 的安全有着直接影响。挂篮在制作完成之后、安装之前,还需要全面检查所有的安装构架。确认各安装构 架可靠、牢固后方可施工。施工要遵循相关规范和流程,完成后要再次进行安全检查,检验合格之后才能 够投入使用。
1.2 混凝土浇筑工序
现代桥梁多数以混凝土为施工材料,使得混凝土浇筑施工成为桥梁工程中的常见环节。在悬臂挂篮施 工中混凝土浇筑施工也是不可缺少的重要组成部分。在悬臂挂篮施工中开展混凝土浇筑作业,要切实做好 相关细节的处理,比如混凝土的振捣速度、浇筑速度等细节,要严格把关,确保施工质量。在悬臂挂篮工 艺体系中,挂篮起着作业面支撑的重要作用。它具有很强的支撑力,能够满足施工材料运作过程中的载荷 要求,其可移动性也使得施工过程变得更加灵活、便捷。位于操作台的施工人员可以很方便地进行挂篮混 凝土浇筑施工。在浇筑作业开始前,施工人员首先要根据施工设计、施工方案选择锚投和钢筋的安装位 置。施工过程中,除了要严格遵循施工规范外,还有密切关注外界环境因素,比如温度、湿度等对作业质 量的影响,随时根据现场情况调整相关施工参数,确保混凝土施工顺利进行,质量合格。
1.3 挂篮预压实验工序
挂篮是悬臂挂篮施工的核心组成。为确保施工安全,新挂篮在投入使用前必须经过预压实 验检测,通过检测后方可正式使用。该检测以挂篮结构各主要构件为检测对象,旨在检查构件在承受载荷 的条件下非弹性变形情况。挂篮主桁架等构件预压检测完成后,在挂篮安装完成后还要进行挂篮载荷检测,以确定在工作状态下的挂篮实际载荷承受能力。大量统计数据显示,挂篮载荷往往远大于最大节段的 重量,超过比例一般在 1 到 1.5 倍之间。
1.4 连续梁合拢工序
在桥梁工程施工中使用悬臂挂篮技术,会给桥梁梁温和结构带来一定程度的影响,这就对连续梁合拢 施工提出了很高的要求。采用悬臂挂篮施工工艺建设的桥梁,必须确保合拢措施科学、合理,在保证合拢 对称的基础上,尽量提高合拢速度。优先选用微膨胀型混凝土作为合拢口部位所使用的混凝土材料。其强 度要高于梁体部位的混凝土强度。在进行合拢口混凝土浇筑之前,需以混凝土的自身重量为基础,适当提 升悬臂端的重量,从而保证合拢口部分在整个浇筑合拢过程中维持稳定。此外,切实做好混凝土振捣作业 和后期养护措施也是保障桥梁合拢工序施工质量的必要措施。
2 悬臂挂篮施工过程中的注意事项
2.1 高度重视施工安全,严格确保挂篮制作、安装质量
安全是工程顺利实施的首要前提。桥梁悬臂挂篮施工属于高空作业,安全要求更高。施工单位要认真 检测挂篮制作安全质量,确认全部达标后方可将其投入到施工生产中。同时,在施工过程中全程跟踪、监 测挂篮安全稳定情况,如果发现挂篮有异常情况发生,必须立即进行修正,并经检测符合使用要求后才可 继续使用,以确保施工安全。
2.2 科学编制施工方案
施工单位在工程正式开始前,必须对桥梁工程施工现场进行全面勘测,在此基础上编制施工方案。制 定施工方案要坚持从实际情况出发的原则,充分考虑到现场条件对工程施工的各种影响,针对可能出现的质量安全问题,制定防范预案或采取针对性措施加以排除,以提高工程安全水平,提高质量保障,避免因 为返工过多造成工程造价上升。
2.3 正确选择施工材料,严把施工材料质量关
工程开始前,施工单位要根据工程实际需要购置相应的施工材料。施工材料的选择必须要以满足工程 设计要求为前提,在此基础上再考虑其他因素。材料入场后,质检人员要按照相关规范标准抽样检查,合 格后方可投入使用。对于检测不合格的材料坚决不允许使用。需要注意的是,抽样检查带有一定片面性, 为尽可能地保证材料质量,采购人员要在材料供应商上下工夫,从企业规模、资金情况、信誉情况、产品 性能情况综合考虑,尽量选择规模大、信誉好的大型企业。这样的企业供应的产品质量相对稳定。
悬臂挂篮工艺凭借简便易行、施工速度快的优点深受桥梁建设单位欢迎,特别是在大跨度、大规模、 高施工难度的桥梁建设工程中获得了较多应用。随着桥梁建设事业的不断发展,悬臂挂篮施工技术也在不 断完善和提高之中。挂篮是该项技术的核心,也是悬臂挂篮技术深入研究的主要对象,尤其是围绕挂篮的 灵活性和安全可靠性方面,必须要进一步予以提升,才能和不断发展的桥梁建设需求适应。
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