研制的菱形挂篮具有自重轻、走行灵活和作业面宽阔等优点。随着国内基建工程的迅速发展,应用的越来越广泛。但由于原有的挂篮是针对特定的桥而进行的专门设计,为其应用的普及造成一定的困难,同时对施工单位而言,造成设备上的支出过大。因此,通过对目前常用的铁路、公路桥的箱梁截面和梁段长度、重量的统计分析,总结出其变化的一般规律。在此基础上,我们拟对原有菱形挂篮进行制式化研究。以更好的适应各种截面的箱梁,拓展连续梁施工市场。
一、制式化挂篮的基本参数的确定1、目前国内常见箱梁主要技术参数统计铁路桥:公路桥:1、统计结果的分析与研究通过对上表的统计数据分析,不难看出,铁路桥一般具有梁段高度大、截面宽度较小等特点,而公路桥一般截面较宽,梁高相对较低。所以挂篮的制式化无法做到全能,只能针对这两大类分别进行。在铁路桥上,考虑较好的通用性,按最大梁段重T、梁段长3~4米、梁高变化范围在3.5~11米、最大梁宽12米,起步段11米进行设计;公路方面,按最大承重T、适用梁段长2.5~4米、梁高7~2米、最大梁宽18米,最小起步段6米考虑。2、制式化挂篮的基本参数铁路桥:⑴挂篮自重:60T⑵最小起步段长度:11m⑶最大悬灌长度:4m⑷主桁中心距:5~8m⑸适用梁宽:7~12m⑹适用梁高:3.5~11m⑺适用最大梁重:T公路桥:⑴挂篮自重:55T⑵最小起步段长度:6m⑶最大悬灌长度:4m⑷主桁中心距:5~10m⑸适用梁宽:7~18m⑹适用梁高:2~7m⑺腹板变化角度:0~10°⑻翼缘变化角度:4~9°⑼适用最大梁重:T二、制式化挂篮的主要结构制式化挂篮的主要结构包括主构架、模板、悬挂系统、走行及锚固系统和人员作业平台等几部分。
1、主构架主构架分主桁、门架和联结件。
⑴主桁采用格构式杆件,由2[30b槽钢和δ10mm厚的钢板组焊成格构式桁梁。各杆件通过δ16mm厚的节点板用φ30普通螺栓连接。主桁与门架、前后桁梁间用φ26螺栓联结。同时为改善主构架横向受力,在后上桁梁和两片主桁上水平杆间加设一道水平斜撑。
⑵门架采用2[10(上)和2[16(下)组焊成桁高1.35m的桁梁。同时为适应因箱梁腹板间距的变化而改变的主桁间距,门架设计为两片对插式,搭接距离为mm。每片的上下两道横梁上按间距mm设置10个φ22栓孔,通过栓孔的搭接错位达到按mm的模数来调节主桁中心距,调节范围从5米到8米。
三、模板和支撑的改进1、外侧模板部分
箱梁外模板分为翼缘模板、腹板外模和梁掖角模三部分。除梁掖角模尺寸为特殊设计外,其余模板均为定型产品。考虑到自重和方便重复倒用等因素,翼缘模板、腹板外侧模选用钢框竹胶合板。钢框用[8做主肋,∠50封边,钢框用φ16螺栓与侧模支撑桁架连接。面板用δ15mm厚的竹胶合板,拼缝处背面用∠50角钢做背衬。面板通过沉头螺栓与钢框联结,拼缝处和栓孔需用原子灰封填平。其优点在于竹胶合板的加工制作较简便,自重较钢板轻,而且倒用时只需将竹胶面板卸下换上新面板即可。
1、外侧模支撑桁架的改进为适应腹板角度的变化,挂篮的翼缘模板支撑桁架和腹板外模支撑桁架是互相独立的。二者通过各自端部的φ36销轴铰接,同时在两支撑桁架间安设丝杠以调整交角,范围从0°~10°。对于翼缘模板支撑桁架,其下弦杆始终处于水平状态,翼缘模板角度通过模板下的脚手架柱头调节。
四、悬挂系统的改进悬挂系统分前上桁架梁,后上桁架梁和前后吊带等几部分。
1、前上桁架梁部分前上桁架梁采用2[16槽钢做上下弦,桁高1.35m,两槽钢背间距mm,长度为16m,通过上弦杆的支撑垫板与主构架栓接。在两主桁内侧1.75m范围内的腹杆为拆装式,以适应主构架桁宽的变化。
1、后上桁架梁部分后上桁架梁上弦采用2[16槽钢,通长布置,简支在两片主桁上,下弦为2[20a槽钢,内侧在端部用φ36销轴铰接于主桁竖杆上,外侧用2φ20圆钢斜拉在上弦杆端部联结板上。同时在下弦杆的水平高度上设置一道平撑将下弦杆与主桁后斜杆联结。当主桁间距调整时,只要调整上弦杆与主桁的联结孔位即可。
1、吊带吊带系统包括底模前后吊带、内模前后吊带和外侧模前后吊带。为方便避让纵向预应力筋和改善前上桁梁受力状态,主桁范围内的底模前吊和内模前吊均采用二级传力机构,即下吊带为×32mm锰钢,上部为2[30扁担和双Φ32精扎罗纹钢。同时在底模架前后横梁两端部各加设一根Φ32精扎罗纹钢做走行吊带。外侧模由原来的单排吊点布置改为双排吊点,确保翼缘桁架的水平。外侧模和内模吊带均为Φ32精扎罗纹钢。
五、走行和锚固系统包括主构架走行和锚固系统、外侧模走行系统和内模走行系统。
1、主构架走行和锚固系统:主构架走行系统由后锚反扣轮、前滑移支座和走行轨道组成。其中轨道由原来的沿桥向通长布置改为8m长随行轨道,断面为单侧2组2[20a。反扣轮和前支座均相应的加宽。
挂篮后锚的锚固与原有形式一致,轨道由梁体竖向预应力筋通过上扣枕锚固于已成梁段上。挂篮移动前,先用4台千斤顶将主构架前支座顶升至脱离轨道顶面20mm,后锚松扣,用倒链将轨道沿定位滚轮箱拖拉至设计位置,在前端锚固好。然后降下前支座,前移挂蓝,同时随着挂篮移动将挂篮后部的轨道锚固。
2、外侧模走行系统和内模走行系统
外侧模走行梁为2组2[28槽钢组成。通过滚轮箱与翼缘桁架下弦杆栓接。内模走行梁为2组2[28槽钢组成。
六、人员作业平台挂篮作业平台分为前上平台、前下平台和底模后锚平台及侧模吊架、侧模平台几部分。除底模后锚平台外,均采用2[12槽钢做承重梁,上铺δ50mm木板,2t倒链悬吊。围栏立柱采用φ48脚手钢管,栏杆为φ26电焊钢管。
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