三角形掛籃的優(yōu)劣分析及預(yù)壓方案

1、 三角形掛籃的優(yōu)劣分析及預(yù)壓方案摘要：掛籃是連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工過程中必須的臨時(shí)結(jié)構(gòu)，關(guān)系到施工的安全以及后期橋梁的線形控制。本文首先分析總結(jié)了各種掛籃的結(jié)構(gòu)選型及受力特點(diǎn)，其次闡述了某連續(xù)梁橋懸臂澆筑施工中三角掛籃的預(yù)壓方案。關(guān)鍵詞：連續(xù)梁橋；懸臂澆筑；三角掛籃；預(yù)壓方案abstract: the hanging basket is a temporary structure must be in the process of continuous beam bridge cantilever cast related to the construction of the security

2、as well as post- alignment control of the bridge. this paper first analyzed and summarized the selection of a variety of hanging basket structure and the mechanical characteristics of the second section describes the triangle hanging basket in a continuous beam bridge cantilever cast preload.key wor

3、ds: continuous beam bridge; cantilever casting; triangle hanging basket; preloading programs中圖分類號(hào)：u448.21+5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)：2095-2104（2012）1 連續(xù)梁橋懸臂施工掛籃選型大連市某立交橋及延伸線工程，上跨華北路、哈大鐵路、哈大客運(yùn)專線，經(jīng)南關(guān)嶺鎮(zhèn)上跨南關(guān)嶺轉(zhuǎn)盤，上跨規(guī)劃嶺西路后落地。其中跨越既有哈大鐵路及建設(shè)中的哈大客運(yùn)專線為38606038四跨懸臂澆筑預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)梁。連續(xù)梁為雙向六車道加寬段，橋梁左右雙幅箱梁，橋面全寬37.686m。箱梁澆筑分段長(zhǎng)度依次為9

4、.5m（0號(hào)塊）+3.25m+63.5m，邊中跨合攏段長(zhǎng)均采用2m，邊跨現(xiàn)澆段長(zhǎng)度9m。掛籃的主要功能是支撐模板、承受新澆筑混凝土重量、調(diào)整標(biāo)高和提供進(jìn)行張拉和注漿的工作平臺(tái)。按照主要承重結(jié)構(gòu)的形式可以分為：桁架式（包括平行桁架式、菱形、三角形和弓弦式掛籃）、斜拉式（包括三角斜拉式和預(yù)應(yīng)力斜拉式）和牽索式等。衡量一個(gè)掛籃設(shè)計(jì)是否合理、材料是否節(jié)省的主要參數(shù)是掛籃質(zhì)量和梁段混凝土的質(zhì)量比，一般控制在0.30.5之間。由于平行桁架式的材料利用系數(shù)不高；弓弦式掛籃雖受力合理但桿件較多，故此次掛籃主要在斜拉式、菱形和三角形掛籃三者中進(jìn)行選擇。斜拉式掛籃的受力和傳力機(jī)制最為合理，但是需要在底?？v梁和主梁

5、的尾部設(shè)置限位裝置，同時(shí)在每個(gè)施工循環(huán)中需增加安裝和拆卸斜拉桿、限位裝置的工序，加大了施工難度。相比之下，三角形和菱形掛籃推移時(shí)相當(dāng)方便，安全性亦高于斜拉式掛籃。雖然三角形掛籃在受力方面比斜拉式及菱形掛籃稍遜一籌，施工操作面也不如菱形掛籃寬敞，但是菱形掛籃由于受力點(diǎn)較高，掛籃的橫向穩(wěn)定性要求高，加工比較麻煩；而三角形掛籃的受力重心較低，掛籃的穩(wěn)定性比菱形掛籃高，節(jié)省了大量的橫向聯(lián)系鋼材。三角形掛籃的加工量比菱形及斜拉式掛籃少，加工工藝要求低，加工方便。綜合以上考慮，該橋最終采取三角形掛籃形式。掛籃質(zhì)量和最重梁段混凝土的質(zhì)量比為0.29。圖1 掛籃側(cè)視圖 圖2 掛籃橫斷面圖圖1、圖2圖注：a主梁

6、、b立柱、c斜桿、d內(nèi)滑梁、e上前橫梁、f走行軌道、g1后錨上橫梁、g2反扣輪系統(tǒng)、h下前橫梁、i下后橫梁、j底模縱梁、k外滑梁、n1吊帶、n2錨桿2掛籃荷載傳遞路徑掛藍(lán)荷載傳遞路徑見圖3。3掛籃預(yù)壓3.1預(yù)壓準(zhǔn)備工作掛藍(lán)所有零部件及模板安裝齊全，底欄后橫梁和底模牢固的鎖定在0號(hào)塊的底板上，鎖定的吊桿均采用32精軋螺紋鋼，上下均采用2顆螺栓予以固定，通過鎖定一方面真實(shí)的模擬了后續(xù)的混凝土施工的工況保證了力量傳遞的準(zhǔn)確性，另一方面消除了其它外來荷載對(duì)預(yù)壓過程的影響。掛藍(lán)后錨同樣采用32精軋螺紋鋼，上下均采用2顆螺栓予以固定，螺紋鋼、鋼墊板以及扁擔(dān)梁不能有任何缺陷和破損，扁擔(dān)梁吊點(diǎn)位置處使用勁板予

7、以加強(qiáng)或補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)所有連接部位進(jìn)行常規(guī)檢查，對(duì)受力較大的部位進(jìn)行詳細(xì)的檢查，特別是底欄部位容易忽視的位置。對(duì)檢查出來的薄弱環(huán)節(jié)、焊縫不符合要求等問題及時(shí)整改和加強(qiáng)后方能預(yù)壓，嚴(yán)禁預(yù)壓或施工過程中進(jìn)行焊接補(bǔ)強(qiáng)。后錨精軋螺紋鋼連接器處的擰絲長(zhǎng)度，均采用油漆做了標(biāo)志，確保進(jìn)絲長(zhǎng)度一致。在掛籃各構(gòu)件的錨點(diǎn)、支點(diǎn)、吊點(diǎn)位置，均安裝了勁板，增強(qiáng)了型鋼的抗剪和抗扭性能。預(yù)壓加載前應(yīng)對(duì)施工人員進(jìn)行了交底。砂袋、稱重設(shè)備、裝運(yùn)設(shè)備、提升的進(jìn)場(chǎng)和調(diào)試。3.2測(cè)點(diǎn)布設(shè)及觀測(cè)方法布置變形觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)布置在1#塊遠(yuǎn)離0#塊端，分別布置在翼緣板邊緣，4個(gè)腹板位置，兩側(cè)共計(jì)12個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。詳見圖4。觀測(cè)采用水準(zhǔn)觀測(cè)方式，以絕

8、對(duì)高程控制變形幅度。分別在預(yù)壓前，預(yù)壓重量50%、80%、120%、120%持荷12小時(shí)、持荷24小時(shí)、持荷48小時(shí)、持荷72小時(shí)觀測(cè)。觀測(cè)由同一人進(jìn)行操作。3.3加載布置原則按照模擬梁體實(shí)際自重荷載分布布置，分為翼緣板、立墻及頂板與底板組合3種布置梁體自重荷載，上部施工荷載按照頂板面積平均分布。詳見圖5。加載方式采用分三級(jí)加載方式：050%80%120%持荷12h持荷24h持荷48小時(shí)持荷72小時(shí)卸載。加載過程模擬混凝土澆筑過程進(jìn)行，從底板開始，最后至翼緣板。砂袋加載前預(yù)先成稱重，累計(jì)加載重量。每級(jí)加載之間間隔6小時(shí)。圖4 掛籃預(yù)壓測(cè)點(diǎn)布置圖圖5 掛籃預(yù)壓荷載分布圖3.4卸載卸載仍然采用分級(jí)方式：120%80%50%0。卸載過程按照分級(jí)分別記錄掛籃回彈值，作為計(jì)算彈性變形和飯彈性變形結(jié)果的參考數(shù)值。當(dāng)持荷72小時(shí)內(nèi)模架各測(cè)點(diǎn)累計(jì)沉降變形量最大值不大于2cm，即認(rèn)為托架強(qiáng)度、剛度、加工質(zhì)量和拼裝質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。卸載后檢查掛籃結(jié)構(gòu)，對(duì)螺栓、銷軸等構(gòu)建進(jìn)行檢查是否由松動(dòng)現(xiàn)象。卸載后每6小時(shí)進(jìn)行一次觀測(cè)，至掛籃無彈性變形。4結(jié)語(yǔ)三角形掛籃主桁桿件少，傳力簡(jiǎn)捷，受力明確，成本低，加工簡(jiǎn)單，安裝方便，對(duì)型鋼的破壞較少，掛籃的回收價(jià)值較高。該橋經(jīng)過比較最終確定采用三角形掛籃，在實(shí)際應(yīng)用中掛籃的各項(xiàng)指標(biāo)與計(jì)算結(jié)果吻合較好，同時(shí)具有剛度大、質(zhì)量輕、移