掛籃設(shè)計(jì)與施工

1、掛籃設(shè)計(jì)與施工掛籃設(shè)計(jì)與施工1. 掛籃分類掛籃分類l按材料分：制式構(gòu)件組拼和型鋼加工l按承重結(jié)構(gòu)形式分 ：桁架式(包括平弦無(wú)平衡重式、菱形、三角形、弓弦式等)、 斜拉式(包括三角斜拉式和預(yù)應(yīng)力斜拉式)、 鋼板梁式 牽索式1. 掛籃分類掛籃分類l按受力原理分 ：垂直吊桿式、斜拉式、剛性模板 l按其抗傾覆平衡方式分 ：壓重式、錨固式和半壓重半錨固式 l按其移動(dòng)方式分：滾動(dòng)式、滑動(dòng)式和組合式 2.掛籃構(gòu)造掛籃構(gòu)造l主桁架（門(mén)架和橫聯(lián)）l錨固系統(tǒng)和走行系統(tǒng) l模板系統(tǒng)（外模、內(nèi)模和底模）l吊帶系統(tǒng) l工作平臺(tái)A主桁架主桁架l由桿件、結(jié)點(diǎn)板、前、后橫梁(桁片)(橫梁、門(mén)架和橫聯(lián)）、上下平聯(lián)等組成。l主桁

2、桿件采用鋼板組合梁制作，各桿件通過(guò)前掛點(diǎn)結(jié)點(diǎn)板、前支點(diǎn)結(jié)點(diǎn)板、立柱上結(jié)點(diǎn)板、后錨結(jié)點(diǎn)板連接組合成兩個(gè)菱形結(jié)構(gòu)，再通過(guò)前、后橫梁(桁片)、上下平聯(lián)將兩個(gè)菱形結(jié)構(gòu)連成一體，形成掛籃主桁架。 B走行和錨固走行和錨固l由滑船分配梁、滑船、行走鋼軌、頂推千斤頂及底座、夾具、后錨行走小車(chē)及拉桿、后錨主錨桿及連接器、蹬筋錨固分配梁等組成 l主桁前支點(diǎn)結(jié)點(diǎn)板與滑船分配梁連成一體并通過(guò)滑船將力傳給行走鋼軌，行走鋼軌與滑船之間摩擦系數(shù)盡可能減小，以減小頂推力量。 l在掛籃行走時(shí)，傾覆力通過(guò)后錨結(jié)點(diǎn)板上的后錨拉桿及行走小車(chē)傳至后錨行走鋼軌承受，掛籃由頂推千斤頂推滑船并通過(guò)后錨小車(chē)在鋼軌上滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)行走。 l掛籃錨固時(shí)

3、，將掛籃后錨主錨桿通過(guò)連接器、蹬筋錨固分配梁錨固在已澆箱梁的豎向預(yù)應(yīng)力鋼筋（精軋螺紋鋼）上，同時(shí)解除后錨小車(chē)受力。 C模板系統(tǒng)模板系統(tǒng)l由內(nèi)模、外模和底模組成l底模通常采用桁架，橫向采用56片。也可采用型鋼，如槽鋼，但桁架經(jīng)濟(jì)，型鋼拼裝方便。l外模通常采用外模桁架l內(nèi)模多采用組合模板和木模板。D懸吊系統(tǒng)懸吊系統(tǒng)l由前底模（內(nèi)頂?shù)啄＃┑鯉Х峙淞海‵12）、外模吊帶分配梁（F11）、后底模吊帶分配梁（F13）及分配梁吊帶、底模吊帶（桿），內(nèi)、外模吊桿等組成 l掛籃底模吊帶通過(guò)前、后橫梁桁片上懸掛的F12、F13分配梁錨固，與底模銷(xiāo)接，前吊帶6根，行走用后吊帶2根，錨固用吊桿7根（錨固在箱梁底板上）

4、，內(nèi)、外模吊帶前、后端均由精軋螺紋鋼作為吊桿，前端錨固在F12、F11分配梁上，后端錨固在已澆箱梁上。 E工作平臺(tái)工作平臺(tái)3掛籃設(shè)計(jì)掛籃設(shè)計(jì)l設(shè)計(jì)思路：(1) 減輕掛籃自重途徑選用受力合理、安全可靠、剛度較大的輕型結(jié)構(gòu)作為掛籃承重主桁；用材立足國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的高強(qiáng)輕質(zhì)鋼材，并便于加工；澆筑混凝土?xí)r，尾部充分利用箱梁豎向預(yù)應(yīng)力筋平衡傾覆力矩以取消配重，從而減輕自重。(2) 縮短掛籃施工周期掛籃行走、模板升降等采用液壓裝置或容易操作的螺旋千斤頂，電氣集中控制，靠機(jī)械化和自動(dòng)化來(lái)提高生產(chǎn)效率和降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度；在后錨受力許可的條件下，掛籃行走時(shí)，低籃、內(nèi)外模可同步就位，盡量減少工序，縮短施工周期；懸吊系統(tǒng)

5、和錨固系統(tǒng)裝拆方便、調(diào)整簡(jiǎn)單。(3) 保證懸灌混凝土質(zhì)量模板設(shè)計(jì)注重混凝土外觀質(zhì)量，以剛度控制設(shè)計(jì)，可采用新型材料制作模板，既減輕重量又堅(jiān)固耐用，且滿足所有懸灌梁段使用，不需要更換和修補(bǔ)。制訂施工實(shí)施細(xì)則，嚴(yán)格規(guī)范保持平衡施工及限制施工荷載的措施，保證施工安全和質(zhì)量。(4) 改善施工條件和環(huán)境設(shè)計(jì)掛籃時(shí)應(yīng)考慮有寬敞的作業(yè)空間，便于放置各種機(jī)具和操作人員往返；在掛籃主桁架上方設(shè)置遮陽(yáng)雨棚，改善作業(yè)環(huán)境。(5) 考慮通用性對(duì)掛籃結(jié)構(gòu)作適當(dāng)處理可適應(yīng)各種跨徑、不同寬度的各類箱箱梁施工。l掛籃主桁架計(jì)算 計(jì)算內(nèi)容：各桿件及錨桿的內(nèi)力計(jì)算和截面設(shè)計(jì)、掛籃的變形和傾覆穩(wěn)定計(jì)算。計(jì)算工況：計(jì)算應(yīng)按兩個(gè)掛籃連

6、成一體、灌筑梁段和空載走行等情況分別進(jìn)行 (1)荷載系數(shù) 依據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，荷載系數(shù)取值如下： 箱梁混凝土澆筑時(shí)脹模等因素的超載系數(shù)：1.05； 澆筑混凝土?xí)r的動(dòng)力系數(shù)：1.2； 掛籃空載行走時(shí)的沖擊系數(shù)：1.3； 澆筑混凝土和掛籃行走時(shí)的抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)：1.5；(2)施工荷載 最大節(jié)段混凝土重量：此項(xiàng)為設(shè)計(jì)掛籃時(shí)的控制重量。 掛籃自重：主要包括主桁架、懸吊系統(tǒng)、模板系統(tǒng)及張拉操作平臺(tái)的重量； 施工機(jī)具及人群荷載：根據(jù)施工中所用的附著式震搗器、張拉千斤頂及油泵的數(shù)量和施工人數(shù)計(jì)算。在沒(méi)有實(shí)測(cè)資料的情況下可按2.5KN/計(jì)算。 動(dòng)力附加荷載：考慮澆筑混凝土?xí)r的動(dòng)力因素和掛籃施工安全方面

7、的重要性，該處動(dòng)力附加荷載主要考慮兩項(xiàng)：a.振動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的振搗力；b.梁段本身在振動(dòng)中的動(dòng)力影響，參照澆筑混凝土?xí)r的動(dòng)力系數(shù)1.2，則梁段的動(dòng)力影響為0.2梁段混凝土重。沖擊附加荷載：主要考慮掛籃空載行走時(shí)的沖擊影響，依據(jù)掛籃空載行走時(shí)的沖擊系數(shù)1.3；則沖擊附加荷載 = 0.3掛籃自重。 風(fēng)荷載：在6級(jí)以上大風(fēng)條件下，很難保證施工質(zhì)量，一般在大風(fēng)情況下就停止掛籃施工。但由于懸臂施工為高空作業(yè)，安全性要求高，所以應(yīng)對(duì)掛籃在可能的大風(fēng)條件下的錨固、行走及整體的穩(wěn)定性進(jìn)行檢算，以策安全。其數(shù)值可由當(dāng)?shù)貧庀筚Y料提供或查全國(guó)風(fēng)壓圖得到。 混凝土偏載：可按灌筑梁段時(shí)兩側(cè)腹板澆筑混凝土最大偏差計(jì)算，或取一

8、掛籃偏載系數(shù)，一般為1.2。 (3) 荷載組合組合I：混凝土重量+動(dòng)力附加荷載+掛籃自重+施工機(jī)具和人群重；組合II：混凝土重量+掛籃自重+混凝土偏載+施工機(jī)具和人群重；組合III：混凝土重量+掛籃自重+風(fēng)載；組合IV：混凝土重量+掛籃自重+施工機(jī)具和人群重；組合V：掛籃自重+沖擊附加荷載+風(fēng)載。荷載組合IIII用于主桁承重系統(tǒng)強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算；荷載組合IV用于變形計(jì)算；荷載組合V用于掛籃行走驗(yàn)算。(4) 結(jié)構(gòu)計(jì)算 主桁結(jié)構(gòu)內(nèi)力與變形計(jì)算： 簡(jiǎn)化的計(jì)算常假定主桁架每一桁片承擔(dān)的荷載相同，按平面結(jié)構(gòu)計(jì)算。l圖（a）為兩掛籃連成一體時(shí)的計(jì)算圖式，圖中P為擬灌筑梁段重量，P1、P2、P3為掛籃自重及

9、施工設(shè)備等重量，由此可求得N、R1、R上、R下及各桿件的內(nèi)力。l圖（b）為掛籃空載行走時(shí)，繞B點(diǎn)傾覆穩(wěn)定計(jì)算圖式，要求抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)不小于1.5，并由此而確定所需要的平衡重量N。l圖5-12為灌筑混凝土?xí)r，后錨及縱梁后端已錨固在已成梁段上，掛籃的計(jì)算荷載應(yīng)包括梁段重、機(jī)具設(shè)備、施工人員等全部重量，依次確定錨桿及掛籃各桿件的內(nèi)力。l掛籃的變形主要計(jì)算掛籃在最大荷載作用下掛籃前端的撓度值（包括彈性與非彈性變形），為懸臂施工時(shí)掛籃前端的預(yù)留下沉量提供依據(jù)。l平面結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)便，但考慮的荷載工況較少，且無(wú)法考慮混凝土偏載和橫向風(fēng)荷載作用對(duì)掛籃的整體影響，所以對(duì)于橫截面較寬或受橫向荷載影響較大的掛籃，最好采用空間結(jié)構(gòu)計(jì)算。掛籃主桁為空間桁架結(jié)構(gòu)，桿件連接可分為剛性、鉸接和半鉸接節(jié)點(diǎn)，對(duì)于主桁架桁片采用焊接、栓接連接的可分別處理為剛性節(jié)點(diǎn)和鉸接節(jié)點(diǎn)，對(duì)于僅在一個(gè)平面轉(zhuǎn)動(dòng)而另一平面不能轉(zhuǎn)動(dòng)的銷(xiāo)接視為半鉸接。計(jì)算主桁內(nèi)力和變形可采用桿系結(jié)構(gòu)通用計(jì)算程序在微機(jī)上計(jì)算，如吳忠黃河大橋掛籃設(shè)計(jì)中采用SAP90程序計(jì)算，計(jì)算非常迅速，且與實(shí)際吻合較好。l主桁桿件穩(wěn)定分析：根據(jù)空間桿系計(jì)算出的內(nèi)力，對(duì)壓桿采用相應(yīng)的屈曲長(zhǎng)度，分別計(jì)算出平面內(nèi)和平面外的壓桿整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定，若各壓桿能滿足穩(wěn)定性要求，則桁架整體穩(wěn)定也能滿足。 l5.其它構(gòu)件檢