掛籃施工又叫懸臂澆注施工,是連續(xù)梁施工工藝的一大進(jìn)步,克服了受地形、江河等不利自然條件施工橋梁的限制。適合于大跨徑,跨越深水、山谷、立體交通等處。掛籃施工特點(diǎn):箱梁斷面大截面小、跨度大、施工體系轉(zhuǎn)化多次,線形控制較難。

掛籃定義

掛籃是一個(gè)能沿梁頂滑動(dòng)或滾動(dòng)的承重構(gòu)架。掛籃錨固懸掛在已施工梁段上,為下一節(jié)段施工作業(yè)提供空中平臺(tái)。完成一個(gè)節(jié)段施工后,掛籃即可前移并固定,進(jìn)行下一節(jié)段的施工,如此循環(huán)直至懸臂灌注完成。掛籃主要由承重結(jié)構(gòu)、吊掛系統(tǒng)、走行系統(tǒng)與模板系統(tǒng)等組成,各部自成體系,相互獨(dú)立且又相互聯(lián)系。多用于斜拉橋施工,因?yàn)楣?jié)段長(zhǎng)度較大,一般掛籃難以達(dá)到懸臂剛度。有現(xiàn)成的斜拉索可以利用,作為掛籃的前支點(diǎn)。

掛籃分類(lèi)

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三角形掛籃

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菱形掛籃

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前支點(diǎn)掛籃(多用于斜拉橋施工,因?yàn)楣?jié)段長(zhǎng)度較大,一般掛籃難以達(dá)到懸臂剛度。有現(xiàn)成的斜拉索可以利用,作為掛籃的前支點(diǎn)。)

掛籃組成

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行走系統(tǒng)

掛籃行走時(shí)的走道(滑道、軌道);掛籃行走的動(dòng)力裝置,有液壓、機(jī)械兩種;

滑道與主梁之間的支腿、滑板、滾輪等。

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錨固系統(tǒng)

掛籃平衡穩(wěn)定的關(guān)鍵之處;

后錨固:保證行走、混凝土澆筑各工況下掛籃的傾覆穩(wěn)定。

后下錨固:混凝土澆筑時(shí),后下橫梁傳給已澆梁段底板的承力錨固。

包括錨桿、壓輪、連接件、升降千斤頂?shù)取?/p>

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主結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

為掛籃懸澆的主要承重結(jié)構(gòu)承擔(dān)由底籃、后錨固傳來(lái)的所有荷載;結(jié)構(gòu)形式多種多樣。

包括前、后上橫梁、橫向聯(lián)結(jié)等。

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懸吊系統(tǒng)

掛籃行走時(shí)懸掛底籃的承重構(gòu)件;混凝土澆筑時(shí)傳遞底籃的荷載;

通常有吊桿、吊帶兩種形式,以銷(xiāo)接或連接器調(diào)整高度以適應(yīng)不同的梁底標(biāo)高。

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底籃系統(tǒng)

直接承受懸澆梁段的重力荷載;承受模板等其他附加荷載;由前后橫梁、底模縱梁、前后下工作平臺(tái)組成。前后橫梁、底?v梁可根據(jù)具體情況為型鋼式或桁架式。

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模板系統(tǒng)

懸澆梁段的底模板、內(nèi)外模板及端模。

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掛籃系統(tǒng)圖示注釋

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掛籃設(shè)計(jì)原理

★掛籃設(shè)計(jì)原則

自重輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、受力明確、堅(jiān)固穩(wěn)定、變形小、前移和裝拆方便、具有較強(qiáng)的可重復(fù)利用性。

★設(shè)計(jì)參數(shù)要求

掛籃與梁段混凝土質(zhì)量比值應(yīng)控制在0.3-0.7之間,或設(shè)計(jì)限重內(nèi);

允許最大變形(包括吊帶變形):≤20mm;

施工行走時(shí)的抗傾覆安全系數(shù):≥2;

自錨安全系數(shù):≥2;

★設(shè)計(jì)其他要求

掛籃重量應(yīng)控制在設(shè)計(jì)要求的重量范圍之內(nèi)。

主桁片的數(shù)量應(yīng)與箱梁的腹板對(duì)應(yīng)。主桁位置應(yīng)作用在箱梁的腹板位置或附近。

吊帶與下前橫梁聯(lián)結(jié)宜設(shè)雙向鉸設(shè)計(jì)。

掛籃主要受力點(diǎn)處要進(jìn)行局部加強(qiáng),尤其在承重系統(tǒng)位置。

掛籃設(shè)計(jì)要點(diǎn)

❖掛籃選型

掛籃是懸臂施工中的主要設(shè)備,按結(jié)構(gòu)形式可分為桁架式、斜拉式掛籃、型鋼式及混合式掛籃四種。根據(jù)混凝土懸臂施工工藝要求綜合比較各種形式掛籃特點(diǎn)、重量等,推薦采用菱形掛籃。

設(shè)計(jì)荷載組合

主要荷載:箱梁重量、掛籃自重、施工荷載、風(fēng)荷載。

工況一荷載組合(最重塊段混凝土灌筑):混凝土重量(最大塊體重量)+動(dòng)力附加荷載+混凝土偏載+掛籃自重+人群和機(jī)具荷載。注:所有構(gòu)件均檢。

工況二荷載組合(掛籃行走):掛籃自重+沖擊附加荷載。注:內(nèi)、外滑梁及軌道部分必檢。

檢算步驟

確定掛籃結(jié)構(gòu)形式;確定荷載;擬定掛籃結(jié)構(gòu)(包括構(gòu)件長(zhǎng)度及斷面形式)

建模計(jì)算;修正掛籃結(jié)構(gòu)斷面形式,并重新檢算;聯(lián)接及局部檢算

檢算內(nèi)容

強(qiáng)度:所有構(gòu)件及其聯(lián)結(jié)、與既有節(jié)段的錨固;剛度:所有構(gòu)件;穩(wěn)定性:橫、縱、豎向整體穩(wěn)定性

➤分部計(jì)算時(shí)變形的疊加

掛籃結(jié)構(gòu)材料

主要材料采用Q235型鋼及鋼板,吊帶采用16Mn,吊帶用銷(xiāo)軸采用40Cr,吊桿采用Φ32精軋螺紋鋼。