某特大橋跨武九鐵路連續(xù)梁斜拉掛籃設計與施工

某特大橋跨武九鐵路連續(xù)梁斜拉掛籃設計與施工1概述XX特大橋全長1916.98m，該橋14-17號墩采用(32+48+32)m預應力混凝土連續(xù)梁上跨武九鐵路，梁底距既有線鐵路接觸網(wǎng)最大距離3米。該跨連續(xù)梁位于直線上，線路縱坡0.67%，設計速度350km/h，雙線線間距5米，地震烈度按七度設防。連續(xù)梁設計采用懸灌法施工，現(xiàn)澆箱梁高度3.25m，梁頂寬度13.4m，其中0號塊長10米，合攏段長2米，邊跨現(xiàn)澆段長7米，余下部分用掛籃施工，各段分節(jié)長度3米。2掛籃形式選擇及結構介紹2.1掛籃形式選擇懸灌施工中存在掛籃構件的單塊最大重量、掛籃安拆時吊車的擺放空間、掛籃的截面尺寸等多種因素制約掛籃的布置和結構設計，XX特大橋掛籃形式在參考了平弦無平衡重掛籃、菱形掛籃、弓弦式掛籃、三角掛籃、斜拉式掛籃等結構形式后，充分考慮該處既有線施工的安全控制的難度，從中選取了輕型斜拉掛籃。該掛籃與其它形式掛籃比較有如下突出特點：(1)斜拉掛籃與菱形等掛籃相比，主梁緊貼已澆梁體，掛籃重心緊靠已澆梁體，并將以往的走行軌道優(yōu)化為平板支撐，用特制的壓輪減小行進中的摩擦阻力，從而提高了掛籃走行時的穩(wěn)定性，減小了行進中的勞動強度，提高了工效。(2)結構簡單，拆裝方便，重量較輕。設計中斜拉掛籃主梁和主要結構體系采用鋼板和型鋼焊制的箱形結構，單件最大重量不足3T，上主梁、下主梁及斜橫梁間采用法蘭結構用高強螺栓連接，易于搬運和拆裝。(3)該斜拉掛籃平衡重系統(tǒng)在已成形梁段用豎向預應力鋼筋作為后錨點，取消了平衡重的壓重結構，確保了掛籃的整體穩(wěn)定性能。(4)掛籃底部最大構件距梁底可縮減70cm，增大與既有線鐵路接觸網(wǎng)安全距離。(5)該掛籃通用性強，為后期施工預留一定的擴張能力，稍做改裝即可用于其它梁高和幅寬的橋上。2.2掛籃參數(shù)的選定2.2.1適應范圍⑴每段使用掛籃澆筑長度3米，并具備向3.5~4米節(jié)段改造條件。⑵掛籃施工最大節(jié)段砼重量100T，其它施工荷載10T。同時預留最大節(jié)段150T的施工能力。⑶箱梁底板寬6.7米，頂板寬13.4米，按等截面設計，并具備變截面改造的條件。2.2.2安全系數(shù)及結構鋼度⑴掛籃行走時抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)大于2；⑵結構穩(wěn)定系數(shù)>1.5，容許應力提高系數(shù)1.5；⑶底模板本身的最大計算撓度變形<5mm；⑷斜拉桿伸長量<6mm。2.3掛籃設計與結構介紹進斜拉掛籃主要寄由承重系統(tǒng)、陣模板系統(tǒng)、走爪行系統(tǒng)和工作剩平臺等組成，貪掛籃構件的傳坡力過程菜主要分行走時丹和澆筑砼兩種均狀態(tài)：走行時路底模、側模、用內(nèi)模的一半重穩(wěn)量由前吊桿傳堅至前上橫梁，供前上橫梁再傳托至上主梁、下薪主梁，下主梁肆后端利用精扎便螺紋鋼與已澆垂梁體錨接以平病衡主梁所傳的粥荷載；澆筑砼棒時，主要荷載鄙集中的裹底板上，前下番橫梁通過斜拉絮桿件將底板的毒一半荷載傳至殺斜上橫梁，再悲由已澆梁體承噸受垂直力，限剪位裝置平衡水夾平力。由此充連分體現(xiàn)了斜拉馬掛籃受力系統(tǒng)負簡單明了的特艙點，有效減輕趨了掛籃本身重沾量，主要情況化見咽圖嘩1侍、飯圖驟2穿、營圖嚴3僅所示?？萋侗某兄叵到y(tǒng)租由主梁、橫梁鄙、平面聯(lián)結系斧、前后吊桿、錢上下限位器、她滑梁、活動支崖承和支承墊梁砌等組成。蓬⑴塔梁：主梁系是蜻主要承重結構伶，擔負灌注梁肥段及模板等重仁量，同時為模垂板走行提供支粉承。每主梁均癥由兩根歷I難56催a丸組成，分設上砌下兩層，互相司搭接，以便制貴造和施工操作斷。主梁的穩(wěn)定太除設有支承墊感梁外，后端設僅壓緊器與預應責力筋連接防止落傾覆。尾部設帽有上限位器，追與豎向預應力喊相連，以承受賀斜拉桿傳來的祝水平力。主梁召拼裝應先上下謙兩層工字鋼，類然后兩組拼成復整體，以利螺絲栓安裝。幫⑵破前后上橫梁及蹤平聯(lián)：在主梁絹前后端設有上參橫梁各一根，槽分別由兩根槽梅鋼組成，它是男支承于兩側主釘梁頂面的雙懸愉臂梁。除用于扯懸吊內(nèi)外模板登外，還與斜桿姜構成平聯(lián)，以悉加強主梁的整隆體性咬。六括⑶領斜上橫梁：位蒸于兩側主梁中磁部的上緣，亦倆是一根由兩槽鴿鋼構成的雙懸劈臂梁。用阿作斜吊桿的上讓支承，并將斜給吊桿承受的底住模及待灌梁體裳段砼重量傳遞水給主梁。為改晉善其受力狀態(tài)洲并便于施工操殺作，故讓其支逃承在三角斜面深上，而且此斜階面盡可能與斜遙吊桿軸線保持殘垂直。磚⑷叨斜吊桿：斜吊閃桿與底模縱梁良等，組成力學鴨三角形，是主令要傳力結構。謊它作為底模的在前支承，其下炭端通過母帽與府前下橫梁銷接學。上端通過母脈帽支承于斜上蔽橫梁。因此而皮組成的力學三銅角形，受力明另確，傳力途徑英簡捷。是掛籃皆輕巧的主要原遞因，其上端著準力點（或反力何點）距支承點青較近，因此使隆支點處反力小設。由此斜吊桿察克服了豎直力岔，同時也產(chǎn)生階了附加水平力宏，而且此水平醉力較大，故須革分別在主梁和沸底模后端設置慰限位器，以便進平衡。斜吊桿且還須穿過待灌澡梁段的頂板，效并與梁部鋼筋隱和管道布置相航關須與箱梁設慈計密切配合胳。貢搏⑸劇后吊桿：特殊們加工制作烤成剝7汁0津軸，材御質(zhì)熟40C尸r嬌，兩端帶絲扣襲，后吊桿下端似（絲扣長度較碌大）托住底模貌后下橫梁，上陵端穿過箱梁底證板預留孔，并參錨于其頂板，糕形成底模支點荷，其松緊調(diào)節(jié)反可在上端連接賞張拉千斤頂實黑現(xiàn)。待底模調(diào)古整完成后，張糕拉超力受F曠≤貢500K心N柜，所有使用吊蘆桿均需進行探掩傷，以防事故朋發(fā)生。失⑹菊壓緊器：設置烈在下主梁頂面奮，與豎向預應炸力（或施工預團應力筋）通過湊接長螺母對主鴉梁施工壓力，齡它是主梁走行飯時的主要防傾壓覆措施，同時詳是掛籃承載時踢克服其豎直力睬的設施之一。儉⑺燥限位器：按位嶺置分為上下限毫位器。上限位條器用于防止主居梁向前滑移，運它設于主梁的傘尾部，在掛籃叉走行時為主梁灰提供反力，在威掛籃承重時，賭上限位器至少習與詞4繞根豎向預應力般筋扣緊，每旨根賽F厭≥辨150K茄N犯，施工時可在應拉板與橋面砼略之間填木板，底再上緊螺母和仔墊板，以增強拍其縱向拉滑能通力，由于橋面壁有橫坡，故兩坊側限位器之間斃連接位置不同優(yōu)，不足部分應艱用木板調(diào)整，露同時木材不宜創(chuàng)過厚，以免豎邊向預應力筋受各太大彎距。屋⑻模主梁支承墊梁寄：用于支點承咸壓，是主梁走制行時滑道。它導對主梁的受力氏及傾覆穩(wěn)定至荒關重要。載重頸時使用支承墊冒梁，可以提供羊足夠的強度，稅走行時換用梁淡墊下安放鋼板蹄，擴大了梁墊浙的受力面積，每改善了過去采怨用走行軌道易窄發(fā)生失穩(wěn)的不烤良狀況。答⑼涉前后下橫梁：閥前后下橫梁皆推分別由兩槽鋼俯組成。前下橫攏梁頂部通過吊接耳曬與完6奇根斜吊桿通過讀銷接，后下橫奧梁由位于腹板濾內(nèi)側的兩根后耍吊桿托住。后筐吊桿穿過箱梁羽底板的預留孔欄，在上端錨于戚已成梁段底板頌，通過前后吊澡桿上端設置的歇千斤頂，以調(diào)怒整底模標高。僵⑽謠底?？v梁：底默?？v梁為底模薪板的支撐體系教，其固定于前雀、后下橫梁上其，主要承擔底溉板與腹板混凝鈔土的重量。祥圖途1貫答焦掛籃結構橫斷施面圖份圖甚2跑筋掛籃結構側面日圖販摘序模板系統(tǒng)耀模板由底依次君設計為底模、嚇側模、內(nèi)模、朋端模組成，底剪模板設計為鋼滿模，固定于底飾板縱梁上；側世模亦為鋼模板窩，固定于側模氏桁架上，內(nèi)模狹通過拉條與外帶模板作用；端價模板采用鋼模寶，夾于內(nèi)外模剩之間。無外側模桁架為儲箱梁腹板外模竟支撐，既是箱帝梁上翼緣板的還承托，又是外械滑梁和底模分歌別前移時的支孤承。它由型鋼茫組成，順橋向考間量距耍10姿0閣㎝均沃布疫5嘗片，通過與外哲側模整體鋼模洗及縱向角鋼連看成統(tǒng)一整體。龍首尾的外側模簽桁架及整體鋼鎖模與活動支承間相連接，活動叉支承在前后下餐橫梁上，通過塘調(diào)整活動支承潔可以調(diào)整外側嫂模標高，橫向診通過拉條保證漂箱梁斷面的幾臭何尺寸，可調(diào)慌絲杠可以微調(diào)杠外模的橫向及欺豎向位置。楚在外側模桁架繁內(nèi)側上隅角處說設下有上下兩促排滾筒，外滑庸梁在其中間穿仰過，外滑梁由秘兩槽鋼組成。居兩端設有豎吊屢桿，穿過箱梁傲頂板預留孔而童懸掛在主梁的供上橫梁上。松崇開其后吊桿，崗外滑梁后端落唯在側模桁架的蔥下滾筒上，此娘時外滑梁可隨篩主梁在外力牽進引下向前滑移泊，到位后安上揀后吊桿。通過米活動支承使底中模橫梁與外側塔模桁架聯(lián)結。怎當?shù)啄２鹉Ｏ挛r落，外側模桁妖架的上滾筒即簡壓在外滑梁上躺緣，此時在外功滑梁前端設有贊倒鏈牽引。外害側膜和外滑梁攔互為滑移軌道抓。議內(nèi)模桁架位于蝴箱室內(nèi)頂板底嫂，是頂板內(nèi)模孤支撐，又是內(nèi)賤滑梁和內(nèi)模分脈別前移時的支讓承。內(nèi)滑梁主妥要承擔內(nèi)模傳嘆來的重量，當歷主梁前移時，默松開內(nèi)滑梁后幣吊點，其可隨抓主梁在外力牽單引下向前滑移怠到位，到位后炕下落內(nèi)模桁架曬及內(nèi)膜底板至暗內(nèi)滑梁上并移血動到位，調(diào)整勤，固定。任圖湖3題食掛籃現(xiàn)場安裝煮效果圖龜宣扭前后工作平臺技前后工作平臺齒由型鋼加木板們組成，前工作罪平臺設于主梁唇前端，可由倒酒鏈升降，對于納頂板預應力束繡張拉照顧不到寧時，可搭設臨責時腳手架以滿恐足施工需要。豬后工作平臺設遺于箱梁底板下劑方，主要為后諒吊桿及下限位岡器的施工而設驅(qū)，故兩側各一抖個，其前端與龜?shù)啄？v組成一抄個力學三角形茅，形成懸臂結縣構，施工時不歪宜放過多的施抵工機具，總荷公載不超孝過鐮15K漸N劣。衣封幣走行系統(tǒng)粉走行系統(tǒng)包括趣：主梁與滑梁升的滑道、導向稍、錨固、頂推繳裝置；側模與即底模的走行牽龍引裝置；內(nèi)模協(xié)的滑行裝置共子三部分。撫3剛役現(xiàn)場施工情況愉掛籃施工主要竟工藝流程見喂圖章4熱所示。報圖兼4織瓦掛籃施工主要勇工藝流程圖缺因膛XX輝特大橋跨鐵路活連續(xù)梁為等截小面箱梁，施工億中我們利用了流掛籃模板作急為味0帥號塊模板使用搬，即節(jié)約了施滅工的成本，同處時為后期掛籃迷安裝節(jié)約了近富半個月的時間誼，狼0黃號塊施工完成糠后，依據(jù)掛籃怪設計圖紙及作和業(yè)指導書，結箱合現(xiàn)場的實際莊工況，采紀用們15葬T牢吊車對掛籃的比其它構件按要尼求安裝后，將村掛籃支撐系統(tǒng)兆與底模、側模胸、內(nèi)模連接，事并移出貫到殘1行號塊位置。鑒3.1充競掛籃預壓及行酬走膊掛籃使用前重朗點對斜吊桿做壺強度試攤驗滴F滋≥辜500K淚N依，所有吊桿均煉做探傷檢查，談后下吊桿、下疾限位器張拉兩力庭F身≥熟500K貿(mào)N反，在內(nèi)、外模荷板的截面尺寸南與設計尺寸做抱對比檢驗后，翅利用鋼絞線將扇承臺預埋的型祥鋼與掛籃橫梁賄連接，采頁用磁4街個銳100摟T敘千斤頂同時對虜稱對掛籃進行拒預壓，按最大憐節(jié)段重量怠的搜50閑%欣、緊100蛾%仙、斯150返%板三個階段施加賽張拉力，觀測坡出掛籃的彈性架變形和非彈性弓變形值，對觀淋測結果數(shù)據(jù)統(tǒng)反計分析整理后塵，結果顯示掛戰(zhàn)籃本身的實際欺變形值與設計徐的理論值相符潔，完全滿足結貼構的使用功能經(jīng)，并依據(jù)測得蓄的彈性變形值李確定出后期掛濟籃模板預拱度甜調(diào)整值。刷3.2潑矛掛籃行走點掛籃行走主要翼分以下三個方飾面，實際施工言時底模、側模碑同步前移，內(nèi)蕩模在底板鋼筋交完工后再前移挽到位。一是主狂梁走行驟（談①谷梁段張拉完成聚后，松開并抽郊出斜吊桿，抽孩出內(nèi)外滑梁后笨吊桿，滑梁后掀端落在內(nèi)外側州模桁架下滾筒拒上趟；夏②泊松開壓緊器取枯掉限位銷，將觸后上限位器與兆主梁脫離，在甩支撐墊梁下鋪誠設鋼板，并在壽鋼板與墊梁間鄰加適量圓鋼以援減小摩擦阻力屬；曾③嬸主梁及內(nèi)外滑筑梁走行用倒鏈祖牽引，直至主糧梁行走到位，拾安裝后上限位票器）。二是側吉模和底模走行泛（悄①幟旋緊壓緊器豎傾向預應力筋連舟結螺母，旋緊唇后限位器的連盒接螺栓用限位盼銷定位此。烈②吳穿上后上吊桿已并旋緊螺絲栓劇，拆除下限位并器、后下吊桿顛，并聲用門10簡T憤倒鏈把底、側蹄模固定支承在螺外?；荷狭＃欢琚勐诓鸪孪尬谎?、后下吊桿乒之前，用倒鏈但把前下橫梁與鞭已澆注梁段連貧接）。三是底恢、內(nèi)模前移當（蝶①襲提升底板，安攤外側斜吊桿和府后吊遭桿箏,錄提升側模至設臥計標高并予以夠固定，用斜吊師桿精細調(diào)整底叮模標高乒；僅②形綁扎底板鋼筋賓，安裝預應力干鋼束管道，綁仗腹板鋼筋，安懼裝豎向預應力陣鋼筋由；氣③鄭通過吊桿與主劑梁、上橫梁連膨結；內(nèi)模下落掀至內(nèi)滑梁上并逝前移到位，安慶裝內(nèi)斜吊桿。升調(diào)整內(nèi)模頂標盆高，綁扎頂板揀及翼板鋼筋，碑安裝預應力鋼娃束及管道譯；座④巷調(diào)整標高檢查絹無誤后灌注新弱梁段砼、待砼刪達假85肅%匆強度后進行張鍬拉），滑移掛醫(yī)籃，重復以上季步驟至合攏段德。痛4賢找技術創(chuàng)新點及治施工體會脹4.1蹄園技術創(chuàng)新點鏟⑴摟扶充分利用斜拉圈掛籃受力簡單聾明了的特點，怒有效減輕了掛迫籃本身的重量悉；膝⑵不營降低了掛籃底俘部構件高度，擺受風載影響小價，施工安全性選能高，同時有滔效解決了掛籃吸底部與既有線廁接觸網(wǎng)間的安貓全距離問題，義從而使防護架歉省去鋪設防電平板的費用；陷⑶血剪利用掛籃本身持作固為蓄0癢號塊模板，不劉僅節(jié)約了模板寨費用，同時為牽后期掛籃安裝儉提供了了方便醬，還節(jié)約了施勞工時間；益⑷請你采用預應力張裹拉技術對掛籃往進行加載預壓皆，不僅使預壓賠的技術參數(shù)采雙集更準確、更應直觀，同時較薪常規(guī)的堆載特銀預壓更快捷、洲更節(jié)約成本。許4.2得怨施工體會與探拖索調(diào)⑴及袍因俱XX街特大橋連續(xù)梁憤最大跨度為腦4層8樣米驕，掛籃設計時腥為方便后期其封它更大跨度、逝不同梁截面梁軍的施工需要，蔥預留了部分擴嶺充潛力，相對昨增大了掛籃重齊量，影響其作糟用效率。如果換能將掛籃的主恐要受力構件采壩用類似貝雷片糖、軍用梁的標較構件工廠化生龜產(chǎn)，根