几种施工常用挂篮的比较与选型

1 挂篮的比较与选择挂篮的比较与选择 1 概述概述 随着现代桥梁技术的发展 由于桥式结构的不同 其上部结构的施工方法也各不一样 对于主梁采 用预应力钢筋混凝土材料的大跨连续梁桥 T 型刚构桥 连续刚构桥 伸臂梁桥和斜拉桥等 在距离地面 高度较大或跨越河流 深谷 大的障碍物时 不便于用支架现浇施工 其主梁一般采用悬臂施工方法 悬臂施工分悬臂灌注和悬臂拼装两种方法 悬臂灌注法是以挂篮作为承力体系 利用挂篮平台进行 预应力安装 钢筋绑扎 混凝土灌注等作业 将梁体分节段循环浇筑 悬臂拼装法则是在地面上将梁体 分节段预制 运到现场 利用起重机将预制梁段提升到设计高度 按序拼装 梁段之间以粘胶剂或湿接 缝进行连接 悬臂灌注法施工的主要设备是挂篮 所谓挂篮 就是一个以既完梁体作为载体 并能沿着梁上轨道 向前行走 进行梁段循环施工的移动模架 2 挂篮的分类及比较挂篮的分类及比较 根据构造形式和受力体系的区别 挂篮型式可分为桁架式挂篮 斜拉式挂篮 牵索式挂篮及复合式 挂篮 其中 桁架式挂篮按其受力主桁架的不同结构形式 常见的有平行桁架式挂篮 弓弦式挂篮 三 角式挂篮 菱形挂篮等 2 1 桁架式挂篮桁架式挂篮 桁架式挂篮的基本结构一般包括受力主桁架 模型系统 悬吊及锚固系统 行走系统四大部分 主 桁架是挂篮荷载的主要受力单元 通常是以型钢或钢板组焊的杆件 节点板 螺栓或铰销等组拼形成的 钢桁架结构 2 1 1 平行桁架式挂篮平行桁架式挂篮 平行桁架式挂篮的受力主桁架一般为一等高度桁梁 其总体方案如图 1 所示 平行桁架式挂篮的尾部一般设有一平衡重 可用混凝土块制作 其作用是防止挂篮在行走时因前 重后轻 失稳导致倾覆 该挂篮的优点是结构简单 可以充分利用常备式万能杆件 军用梁或贝雷梁制作挂篮的受力主桁架 可减少一次性投入 缺点是挂篮自重大 工作系数 挂篮自重 梁体分段最大重量 较大 一般在 1 0 以 上 对梁体在施工阶段的荷载承受能力要求较高 挂篮本身承受荷载能力有限 施工节段不能太重 悬 灌时挠度变形也比较大 近年已很少见应用 2 2 1 2 弓弦式挂篮弓弦式挂篮 弓弦式挂篮以其受力主桁架形似弯弓而得名 可认为是从平行桁架式挂篮演变而来 其总体方案如 图 2 所示 弓弦式挂篮与平行桁架式挂篮相比 自重相对较轻 工作系数一般在 0 5 0 9 之间 荷载承受 能力较大 故其应用范围较广 但弓弦式挂篮也有较多缺点 一是受力主桁架本身为超静定结构 杠系多 各杠系受力分配不易确 定 制作安装都比较复杂 二是施工操作较为繁琐 如挂篮行走就要分四步以上进行 移主桁架到位并 锚固 移内外模滑梁 移底模及外侧模 移内侧模到位 三是主桁架间横向联接件多 占用空间大 使 得施工操作不是很方便 2 1 3 三角式挂篮三角式挂篮 三角式挂篮也是在平行桁架式挂篮的基础上 将受力主桁架改为三角形组合梁结构 其总体方案如 图 3 所示 三角式挂篮各杆件之间通常用铰销连接 工作系数一般在 0 3 0 6 之间 当然 该型挂篮亦有不足 主桁架纵梁通常是压弯构件 如果纵梁过长 会使得长细比过大 水平 分力 压力 大 容易导致压弯失稳 因此悬灌重量和节段长度受限制 一般不宜大于 4m 2 1 4 菱形挂蓝菱形挂蓝 菱形挂蓝的主受力桁架为菱形结构 可认为是在平行桁架式挂篮的基础上简化而来 其总体方案如 图 4 所示 菱形主桁架结构较简单 受力明确 各构件均是拉压杆件 节点受力 不存在受弯现象 因 此具有较大的承载能力 工作系数一般在 0 3 0 6 之间 3 菱形挂蓝与三角式挂篮相比 构件稍多 重量稍大 但其受力更合理承载力更大 在主梁截面高 节段荷重大时 比较适用 2 2 斜拉式挂篮斜拉式挂篮 2 3 复合式挂篮复合式挂篮 复合式挂篮的行走方式为前滑后滚 在前支点处设置滑船 滑船底面黏贴四氟板 因其抗压强度高 且与钢的摩擦系数极小 后支点锚固小车轮子反扣在工字钢轨道翼缘板下 以抵抗行走时悬臂端因模 板自重等引起的倾覆力矩 挂篮顶端可设置防雨棚 有利于改善劳动环境 其总体方案见图 5 所示 复合式挂篮有些类似于菱形挂篮 故也有称其为复合式菱形挂篮 其结构受力明确 具有较大承 载能力 重量也比较轻 工作系数一般小于 0 4 因其前端主桁架悬空 前吊点位置升高 故宜采用液压提 升系统控制 施工简便迅速 该型挂篮具有承载能力大 适用桥型广 操作迅速简便 可反复多次使用 的优点 可避免一桥一篮 重复投资 因此具有极大的应用前景 3 各式挂篮的选择各式挂篮的选择 3 1 理想的挂篮型式理想的挂篮型式 上面介绍了常见的几种挂篮型式 由于设计者思考角度不同 各自适用的桥式结构范围也不一样 不能靠单一指标来判断孰优孰劣 一般而言 现代挂篮比较理想的结构是 1 在保证使用功能的前提下受力主桁架结构越简单越好 4 2 模型系统要尽量保证刚度 减少挂篮自身变形 要调位 修整方便 3 锚固及悬吊系统以防止挂篮倾覆为前提 要绝对保证挂篮的稳定 挂篮走行 施工时抗倾覆 系数不得小于 2 4 行走系统一般以采用前滑后滚的方式为宜 即在受力主桁架的前支点处设置滑船 后支点处 设置滚轮反扣在轨道工字钢上翼缘 可