贵州连续梁桥菱形挂篮荷载试验研究

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1、大桥菱形挂篮荷载试验研究悬浇施工法是在挂篮等各种移动的钢制脚手架上，由桥墩向跨中对称地支模托筋浇注梁体至设计位置，待梁体养护达到设计强度后，再拔管制孔、穿束、施加预应力的架桥方法。由于采用挂篮的悬浇施工法具有许多优点，如不影响桥下正常交通、无需大型吊机、挂篮和模板可周转重复使用等，使此施工方法广泛地应用于大跨度预应力混凝上梁桥的建设中。由于挂篮为主梁悬浇施工的重要设备，需重复使用多次。能否安全正常使用，关系到大桥施工和人员的安危。为了检验挂篮系统各构件，尤其是主受力结构的制作安装质量(重点是检查焊缝的质量)，对挂篮的强度、刚度和稳定性进行评价，并获取挂篮在荷载作用下的变形数据及规律，需对挂篮进

2、行预压试验。1、工程概况公路大桥为1×130m＋3×235m＋1×130m预应力昆凝土箱形连续刚构桥，悬浇箱梁最大块件重量288.33t，主墩采用双薄壁空心墩，嵌岩群桩基础，最大墩高100m。根据本桥的实际情况，上部结构箱梁采用挂篮悬臂浇筑。本桥使用的挂篮为菱形挂篮，挂篮全长16m、总宽12m、总高7.7m、自重约130t。挂篮主要技术指标如下：⑴、设计最大悬浇重量：300t；⑵、悬浇箱梁最大分段长度4.5m；⑶、悬浇箱梁高度变化范围13.4～4.1m；⑷、工作适应纵坡：≤4％.2、挂篮荷载试验分析⑴、加载方式因桥梁墩柱高达100m，采用沙袋或钢构件模拟300t的挂篮施工荷载较为不便，且成本较

3、大，故采用等代千斤顶荷载对吊杆施加拉力模拟。具体做法是利用已浇筑好的0号段桥面对挂篮主桁部分进行强度及刚度的检测，最大试验荷载取为工作状态的1.2倍，采用逐级加载方式。预先准备工作：浇筑0号段时，在箱梁横隔板位置处埋置精轧螺纹粗钢筋作为挂篮荷载试验的反力点，将挂篮拼装于0号段上，挂篮前吊点正对于箱梁横隔板处，如图1所示，加载方法为：挂篮后锚锚于箱梁竖向精轧螺纹上，用液压千斤顶对挂篮前吊点(分配梁)施加荷载进行试验。⑵、加载力的确定挂篮计算荷载包括了挂篮承重系统及模板系统的自重；箱梁浇筑砼荷载；振捣砼产生的荷载；人群及施工机具产生的荷载；风荷载共计五种计算荷载。经分析，挂篮荷载为浇筑1号段时最大

4、。荷载试验按浇筑1号段时各个吊点作用力施加于挂篮，并将A、B、C、D点的作用力集中施加于D点，挂篮计算采用通用有限元分析程序进行分析，结果表明挂篮施工状态下主桁菱形杆件部分的应力为57.9MPa，荷载试验时为64.2MPa，远小于规范值。施工时和试验时差值较大的杆件为前横桁片和前分配梁，前横桁架、前分配梁试验荷载与施工荷载下最大拉应力分别为214.133MPa、95.536MPa；169.454MPa、171.981MPa.计算表明虽然前横桁架试验状态最大应力大于施工状态，但处于安全范围内。施工状态作用于挂篮上的拉力见表1⑶、加载程序荷载试验的加载程序采用逐级加载方式进行，当荷载加到70％以上

5、时，应密切注意挂篮各部情况，并仔细检查挂篮有无异常，见表2.⑷、测点布置测点布置：前上分配梁边点A、A’点、中点F点、主桁与前横梁桁片相交点、后横梁吊点G点为挠度测点，侧向位移观测点布置于主桁立柱顶端和主桁与前横桁片交点，主桁后锚点。3、试验结果及分析⑴、试验结果挂篮结构变形值见表3、表4⑵、结果分析：挂篮变形数据表明结构刚度和变形、侧向稳定性符合规范要求。A、F、A’测点试验荷载与挠度的关系见图2.在对挂篮竖向位移进行测量过程中，温度、挂篮体系自身连接处严密程度、测量精度等都制约所测量数据的准确性，根据挂篮荷载试验所测数据进行误差处理并剔除温度的影响后，经线性回归分析得出加载力X与挂篮竖向位

6、移Y之间关系为＝0.1085x＋1.0741.在后续梁段浇注时可利用此关系式根据具体施工荷载计算主桁变形值，与吊带计算伸长值相加后作为修正箱梁模板定位标高的一个依据。4、结束语大桥挂篮试验结果表明挂篮自身结构刚度和变形特性、安全稳定性满足施工规范和设计要求，且通过试验数据分析可得到挂篮变形规律，为施工控制时修正模板定位标高提供依据。大桥后续箱梁节段的正常施工表明：受施工条件影响采用等代千斤顶荷载进行挂篮预压试验是方便可行的。