掛籃施工又叫懸臂澆注施工,是連續梁施工工藝的一大進步,克服了受地形、江河等不利自然條件施工橋樑的限制。適合於大跨徑,跨越深水、山谷、立體交通等處。掛籃施工特點:箱梁斷面大截面小、跨度大、施工體系轉化多次,線形控制較難。
掛籃定義
掛籃是一個能沿梁頂滑動或滾動的承重構架。
掛籃錨固懸掛在已施工梁段上,為下一節段施工作業提供空中平臺。完成一個節段施工後,掛籃即可前移並固定,進行下一節段的施工,如此循環直至懸臂灌注完成。
掛籃主要由承重結構、吊掛系統、走行系統與模板系統等組成 ,各部自成體系,相互獨立且又相互聯繫。
多用於斜拉橋施工,因為節段長度較大,一般掛籃難以達到懸臂剛度。有現成的斜拉索可以利用,作為掛籃的前支點。
掛籃分類
三角形掛籃
菱形掛籃
弓弦式掛籃
平行桁架式掛籃
前支點掛籃(多用於斜拉橋施工,因為節段長度較大,一般掛籃難以達到懸臂剛度。有現成的斜拉索可以利用,作為掛籃的前支點。)
掛籃組成
行走系統
掛籃行走時的走道(滑道、軌道);
掛籃行走的動力裝置,有液壓、機械兩種;
滑道與主樑之間的支腿、滑板、滾輪等。
錨固系統
掛籃平衡穩定的關鍵之處;
後錨固:保證行走、混凝土澆築各工況下掛籃的傾覆穩定。
後下錨固:混凝土澆築時,後下橫樑傳給已澆梁段底板的承力錨固。
包括錨杆、壓輪、連接件、升降千斤頂等。
主結構系統
為掛籃懸澆的主要承重結構。
承擔由底籃、後錨固傳來的所有荷載;結構形式多種多樣。
包括前、後上橫樑、橫向聯結等。
懸吊系統
掛籃行走時懸掛底籃的承重構件;
混凝土澆築時傳遞底籃的荷載;
通常有吊杆、吊帶兩種形式,以銷接或連接器調整高度以適應不同的梁底標高。
底籃系統
直接承受懸澆梁段的重力荷載;
承受模板等其他附加荷載;
由前後橫樑、底模縱梁、前後下工作平臺組成。
前後橫樑、底模縱梁可根據具體情況為型鋼式或桁架式。
模板系統
懸澆梁段的底模板、內外模板及端模。
→掛籃系統圖示註釋
掛籃設計原理
掛籃設計原則
自重輕、結構簡單、受力明確、堅固穩定、變形小、前移和裝拆方便、具有較強的可重複利用性。
設計參數要求
掛籃與梁段混凝土質量比值應控制在0.3-0.7之間,或設計限重內;
允許最大變形(包括吊帶變形):≤20mm;
施工行走時的抗傾覆安全係數:≥ 2;
自錨安全係數: ≥ 2 ;
設計其他要求
掛籃重量應控制在設計要求的重量範圍之內。
主桁片的數量應與箱梁的腹板對應。主桁位置應作用在箱梁的腹板位置或附近。
吊帶與下前橫樑聯結宜設雙向鉸設計。
掛籃主要受力點處要進行局部加強,尤其在承重系統位置。
掛籃設計要點
掛籃選型
掛籃是懸臂施工中的主要設備,按結構形式可分為桁架式、斜拉式掛籃、型鋼式及混合式掛籃四種。根據混凝土懸臂施工工藝要求綜合比較各種形式掛籃特點、重量等,推薦採用菱形掛籃。
設計荷載組合
主要荷載:箱梁重量、掛籃自重、施工荷載、風荷載 。
工況一荷載組合(最重塊段混凝土灌築):混凝土重量(最大塊體重量)+動力附加荷載+混凝土偏載+掛籃自重+人群和機具荷載 。
注:所有構件均檢。
工況二荷載組合(掛籃行走):掛籃自重+衝擊附加荷載。
注:內、外滑梁及軌道部分必檢。
檢算步驟
確定掛籃結構形式
確定荷載
擬定掛籃結構(包括構件長度及斷面形式)
建模計算
修正掛籃結構斷面形式,並重新檢算
聯接及局部檢算
檢算內容
強度:所有構件及其聯結、與既有節段的錨固
剛度:所有構件
穩定性:橫、縱、豎向整體穩定性
掛籃結構材料
主要材料採用Q235型鋼及鋼板,吊帶採用16Mn,吊帶用銷軸採用40Cr,吊杆採用Φ32精軋螺紋鋼。
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