长昆客专竹山湾特大桥挂篮改制设计
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摘要介绍长昆客专竹山湾特大桥挂篮改制的设计构思、结构设计、技术参数
关键词挂篮 悬浇箱梁 结构设计
中图分类号：TU319文献标识码： A 文章编号：
1 概述
长昆客专竹山湾特大桥主桥上部结构为（32m+48m+32m）3跨预应力混凝土连续箱梁，箱梁顶宽12.0m，底宽5.0至5.5m，顶板厚度除梁端为60cm外其余均为40cm；底板厚度40至80cm，按折线变化，其中端支点为60cm；腹板厚48～60～80cm，厚度按折线变化，中支点处腹板局部加厚到145cm，端支点处腹板厚为60cm。梁全长为113.5m，计算跨度为（32+48+32）m，中支点处梁高4.05m。悬浇块段最长3.45m，最重悬浇节段砼重107.28T。
2 挂篮设计方案的选择
根据目前国内挂篮的结构形式，适合本桥型的挂篮有菱形挂篮和三角挂篮，这两种挂篮特点如下：
① 菱形挂篮，结构新颖，受力明确，自重轻，施工方便，而且可根据公司已有的挂篮进行改制设计，速度快，可大大提升效率。
② 三角挂篮，结构简单，受力明确，施工方便，但大多需加配重平衡，公司暂无可供改制的三角挂篮，需新加工，时间较长。
根据这两类适合本桥型的挂篮特点，结合本桥的实际情况，经过比较，可在现有广河1标菱形挂篮的基本结构上进行改制，以此满足施工需要，从而达到提高施工效率的目的。
3 挂篮设计总体构思
根据该桥结构设计对挂篮自重的要求，结合国内挂篮施工现有水平，挂篮设计主要注重其整体功能满足受力要求，变形小，减轻自重，降低成本。
① 选用结构简单，受力明确、施工成熟、安全可靠的菱形结构作为承重主桁。
② 选用型钢组合结构作为挂篮横梁及纵梁结构形式，结构合理，受力明确，满足横梁刚度的要求，达到减轻自重的目的。
③ 缩短挂篮施工周期，挂篮设计考虑箱梁各块段一次浇筑完成，保证砼浇筑质量。
4 挂篮设计构造
箱梁施工挂篮主要由五大系统组成，一是主桁承重系统，二是底篮系统，三是悬吊系统，四是行走系统，五是张拉平台及安全防护设施等部分组成。挂篮结构布置示意图见图1至图5。
图1 正面图
图2改制前A-A断面图3改制后A-A断面
图4改制前B-B断面 图5改制后B-B断面
⑴ 主桁为菱形结构，由弦杆和节点板组成，杆件采用2[40a型钢热轧普通槽钢，槽内贴32cm宽、10mm厚的通长加劲板，两排型钢对口焊接成整体。
⑵ 底篮由前横梁、后横梁、纵梁等组成。底篮前横梁由两根I40a双肢工钢组成，后横梁由两根H596×199组成，底篮纵梁为H396×199。
⑶ 前横梁、中横梁均为桁架梁，由两片桁片加工而成，吊带为16Mn钢带，后锚吊带、箱内锚带及前吊带内侧锚带厚3cm，翼缘板行走吊带及前吊带外侧锚带厚2cm。主梁后锚通过在腹板两侧翼缘板及顶板上设预留孔或利用竖向预应力筋进行锚固。
⑷ 整个桁架结构支承在由工钢加工而成的前后支腿上，支腿下设轨道，后支点处设小车。
⑸ 在底篮两侧及前端设置防护栏杆及防护网，在主桁上特别是底板吊带处设置安全防护栏及防护网，确保施工安全，底篮腹板外侧设置安全通道，支承于底篮前后横梁，安全通道外侧设置防护网。
5 挂篮计算
本挂篮系统整体采用有限元分析软件MIDAS（迈达斯）进行计算，手算结合进行验算。考虑该桥的施工组织，在挂篮计算过程中，以2#块进行验算。
5.1 荷载类型
⑴ 挂篮结构自重：按实际结构自重计算，程序自动计入。
⑵ 悬浇块砼自重：容重。
⑶ 胀模系数：取1.05。
⑷ 模板自重：根据模板厂家提供的数据计入程序，单侧挂篮外模板（2片）及内模板共重15.25t。底模板由项目自行设计，重量采用。
⑸ 施工人员、机具荷载：按计。
⑹ 振捣砼产生的荷载：按计。
5.2 荷载组合
荷载组合：P=施工恒载×1.05+施工活载
5.3 计算结果
结算结果如图所示：
图5 挂篮整体最大变形
图6 挂篮整体最大应力
⑴ 挂篮整体最大变形为12.3mm
⑵ 挂篮整体最大应力136.1MPa
⑶ 底篮系最大变形12.3mm
⑷ 底篮系最大应力136.1MPa
⑸ 底篮纵梁最大变形为12.3mm
⑹ 底篮纵梁最大应力为136.1MPa
经计算分析，挂篮结构具有足够的刚度和强度，满足本桥主梁悬浇施工要求。
6 结束语
本挂篮在充分考虑了桥梁结构特点的基础上进行改制设计，有效的利用了本公司的资源，且大幅度提高了挂篮使用效率，现该桥已顺利施工完成，实践证明，该挂篮在整个箱梁施工过程中稳定、安全、整体受力合理，箱梁施工质量良好，具有一定的实用价值。
参考文献：
[1] 中华人民共和国交通部.公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000）[S].北京：人民交通出版社.
[2] 中华人民共和国建设部.钢结构设计规范（GB50017-2003）[S].北京：中国计划出版社.