预应力混凝土连续梁（刚构）挂篮设计与施工工艺

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1、预应力混凝土连续梁（刚构）挂篮设计与施工工艺 1前言1953年联邦德国在主跨114.2m的胡尔姆斯（Worm．s）桥施工中成功地采用悬臂浇筑法，开创了挂篮悬臂施工的先河。之后，悬臂浇筑法成为预应力混凝土连续梁（刚构）桥的主要施工方法。我国已经建成的预应力连续梁（刚构）桥很多都采用挂篮悬臂施工。为适应不同跨径、不同截面的桥梁，挂篮也在不断的创新。挂篮越来越趋向轻型化，受力越来越合理，走行也越来越方便。挂篮的设计原则是挂篮结构应具有足够的强度、刚度和稳定性，自重轻，结构简单，受力明确，易于加工拼装，走行方便。考虑到挂篮的重复利用，挂篮还需具有通用性强，便于改造的特点。为保证挂篮施

2、工安全和桥梁的质量，挂篮的选择、设计、加工、安装以及验收的每一环节都非常重要。2挂篮种类、特点及适用范围为适应各种预应力混凝土连续梁（刚构）桥的施工需要，挂篮的型式也是多种多样。挂篮按结构形式可分为桁架式挂篮、斜拉式挂篮以及复合式挂篮。2.1桁架式挂篮桁架式挂篮在挂篮使用中是最为常用的，根据其不同结构，不同受力特点，又分为平行桁架式挂篮、弓弦式挂篮、三角挂篮和菱形挂篮。2.1.1平行桁架式挂篮平行桁架式挂篮的上部结构一般为等高桁架，采用万能杆件或贝雷梁组拼作为承重主桁（总体方案见图1）。有专门的厂家生产或出租贝雷梁和万能杆件，现场可以根据需要拼装，其主桁成型较快；但是该挂篮由

3、于其自身载荷大，承重能力低，适合小跨度、节段重量较轻的连续梁或连续刚构桥。受桥梁施工工期以及各种因素的影响，还需考虑租金问题。2.1.2弓弦式挂篮                                                                                                                                   弓弦式挂篮由于杆件以常备式为主（总体方案见图2），而且较轻，桁高随弯距大小而变化，受力比较合理。对不想一次投入过多的施工单位有一定有吸引力，另外它还可以在安装时在结构内部施加

4、预应力来消除非弹性变形，但是缺点是杆件数量多，安装都比较麻烦，且易丢失。适合中小跨度连续梁或连续刚构桥。 2.1.3三角式挂篮三角式挂篮结构简单，受力明确，承重能力大，和弓弦式、菱形挂篮相比，其重心更低，悬灌时挂篮稳定性和挂篮走行时的稳定性更好（总体方案见图3）。挂篮杆件一般用型钢组焊成箱型结构。主桁纵梁也可以采用钢板组焊，斜杆也可以采用钢带、圆钢或精轧螺纹钢筋。三角式挂篮适用范围更广，常用于单节梁段比较重的大跨度连续刚构桥或斜拉桥。           2.1.4菱形挂篮菱形挂篮结构简单，受力明确，构件一般用型钢组焊成箱型结构（总体方案见图4）。菱形结构由于其结构的特点，前

5、面部分空间较大，对工人施工操作影响较小；但挂篮重心比较高，主桁前横梁离桥面较高，调整标高时，施工人员上下不是很方便，安全隐患大。                2.2斜拉式挂篮2.2.1滑动斜拉式挂篮滑动斜拉式挂篮其上部采用斜拉体系代替梁式或桁架式结构的受力，而由此引起的水平分力，通过上、下限位装置（或称水平制动装置）承受，主梁的纵向倾覆稳定由后端锚固压力维持（总体方案见图5）。该挂篮由于轻且无平衡重等特点，可以说是国内目前最轻的挂篮之一。但当跨度和梁高都较大时，由于斜拉杆长度较大，弹性伸长较大，而且上下限位装置的水平力随之增大，故其应用受到限制。          2.2.

6、2预应力斜拉式挂篮预应力斜拉式挂篮挂篮的最大特点是利用梁体内腹板的预应力筋拉住模板，从而使得挂篮结构简化，重量变轻。但该挂篮系利用梁部结构本身的预应力束拉紧刚性模板，使得临时设施数量大大减少，但因属永久结构和临时结构相结合，需设计、施工、建设单位意见一致方可采用。特别应考虑预应力束在锚固模板系统时的锚下控制张拉力，锚具的可靠度，锚具对预应力束的刻压损伤等问题，既保证悬灌作业的安全，又保证预应力预应力束在运营期间的耐久性和可靠度。2.3复合式挂篮复合式挂篮有些类似菱形挂篮（总体方案见图6），其结构受力明确，具有较大的承载能力，重量也比较轻，但因其前端主桁架悬空，前吊点位置升高，

7、起降吊杆用人工不方便，宜采用液压提升系统控制，施工简便，但这样会增大一次性投入，复合式挂篮出现较晚，但该型挂篮具有较大的承载能力，适用型广，操作迅速简便，可反复多次使用，因此具有较大前景。                       3挂篮结构设计与检算      3.1挂篮的结构设计3.1.1设计依据（1）桥梁施工图设计文件。（2）现行钢结构设计、施工技术规范。（3）现行铁路（公路）桥涵设计、施工技术规范。（4）现行钢结构施工及验收规范。（5）梁段细部情况。3.1.2挂篮的主要技术指标（1）可灌梁段的