北江特大桥刚构挂篮设计

北江特大桥刚构挂篮设计

颜得胜

广东省长大公路工程有限公司广东广州511430

摘要：本文以肇花高速T3标北江特大桥4*100m刚构挂篮设计为基础，介绍了连续刚构悬浇施工挂篮设计思路，对后续类似工程施工具有借鉴和指导意义。

关键词：刚构；挂篮；施工；工艺

肇花高速北江特大桥双幅设计，桥面总宽38m，单幅桥面宽18.5m，单幅箱梁为单箱单室结构，两侧悬臂翼板宽4.5m，底板宽9.5m。4×100m跨的箱梁中心梁高从0#块的6m以抛物线趋势变化到13#合龙块的2.5m，腹板为直腹板。箱梁在0-1#块施工完成后，在顶面安装挂篮，从2#块开始一直到12#块共11块段，采用LXGL182t/5A菱形挂篮进行配合施工，13#块为合龙段。挂篮具体布置如下图：

2、挂篮设计参数及要求

（1）挂篮浇筑节段长度分3种：3m、3.5m和4m。

（2）箱梁中心梁高从挂篮的6m以抛物线趋势变化到13#合龙块的2.5m。

（3）据统计，2#块为3m段最重段，重166.1t；4#块为3.5m段最重段，重176.31t；7#块为4m段最重段，重181.5t。

3、挂篮主要结构

本挂篮主要由承重系统、锚固及行走系统、提升系统、底篮系统、模板、梯子及工作平台组成。

3.1承重系统

承重系统主要由两片菱形平面桁架（含拉杆、压杆及节点板）、横联、后上横梁及前上横梁等组成。

菱形桁架由拉杆、压杆以及节点板等组成，通过横联及前后上横梁连接两片菱形桁架组成空间桁架。桁架各杆件受力明确，且迎风面积减小，增加了抗风力，另外桁架可操作的空间增大了。承重系统在设计计算时需考虑到最大重量节段和最长力矩节段的强度和稳定性。

3.2锚固系统

锚固系统是整个挂篮的平衡装置，通过锚固系统锚固挂篮防止其倾覆，锚固系统包括主桁梁锚固系统及轨道锚固系统，主桁锚固系统由后锚反扣装置及锚压梁、锚杆等组成；轨道锚固系统由锚压梁（扁担梁），锚杆等组成。通过轨道锚固系统将轨道固定在已浇梁段上，然后通过后锚锚固系统反扣锚固在轨道上，从而提供整个挂篮的倾覆平衡力，保证挂篮的稳定性。

3.3行走系统

行走系统主要由行走轨道，行走油缸及油缸铰座，滑移装置等组成。轨道由两条[28a型钢制作。

在轨道移到位的情况下通过行走油缸提供行走动力，由油缸推着滑移装置在轨道上滑移，移动过程中靠后锚反扣装置提供抗倾覆力矩；轨道的移动也是靠油缸提供动力的。在轨道上开有一系列销孔，当油缸走过一个行程后就通过拆装油缸铰座移动下一个行程移到最终位置。利用液压油缸作为动力提高了移动的速度，同时也减轻了劳动强度。

3.4提升系统

提升系统主要包括吊带、吊杆、提升千斤顶、分配梁（扁担梁）等。挂篮提升系统的主要受力部件为主吊带，主吊带采用δ30的16Mn钢板带拼接而成，由于箱梁的高度不断变化，故将主吊带设计为三段，通过吊带接头加长；吊杆采用40Cr，考虑到操作方便性，将吊杆也设置成三段。通过千斤顶调整吊带或吊杆的高度，从而使底篮高度达到设计高度，满足箱梁线形的变化。

3.5底篮系统

底篮系统由前托梁、后托梁、腹板纵梁、底板纵梁、施工过道及铰座等组成。后托梁的设计思路是保证刚度的情况下尽量减轻自重，同时兼顾箱梁截面及重量的变化。设计为带劲性上弦杆的桁架结构，参照《钢结构设计手册》关于吊车桁架的规定，将该桁架高度取为1.2m，节间长度取为2m，桁架的劲性上弦杆采用2HN400x200a，下弦杆采用[20a，腹杆采用[8。

3.6模板系统

挂篮模板分底模、外侧模和内模三类，底模采用厂家加工的不锈钢模板，规格为2.25×4.75米，外侧模采用标准钢模通过桁架进行拼装，内模由内侧模和内顶模组成，其中内顶模通过内顶模桁架和厂家新加工的钢模进行拼装而成，具体如下图：