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小龙门三角挂篮设计说明
2021-04-08 | 阅:  转:  |  分享 
  




1.设计依据

1.1达成线小龙门大桥(以下简称小龙门大桥)施工图设计文件。

1.2现行钢结构设计、施工技术规范。

1.3现行公路桥涵设计、施工技术规范。



2.桥梁梁部设计情况简介

南充小龙们嘉陵江特大桥是达成铁路扩能改造工程跨越嘉陵江上的一座特大桥,桥型布置为48+2×80+48m预应力混凝土连续梁,全长257.2m。

大桥主梁梁体设计为单箱单室、、

3.挂篮主要技术指标

●悬浇箱梁最大重量:79.94吨。

●箱梁节段长度:3.0~4.0米。

~6.0米。

●箱梁底宽、顶宽:分别为4、6米。

●挂篮总重:34170.5千克。

●挂篮行走方式:分主桁系、外模和底模系(含底模平台)以及内模三次走行就位,采用链滑车牵引。

●模板升降方式:液压千斤顶。



4.结构设计

本挂篮由主桁系、悬吊走行系、底模平台系和模板系统四部分组成。其中,主桁系包括三角桁架、横联;三角桁架和平联采用型钢的组合结构,前横梁和后锚梁采用型钢组拼。悬吊走行系统包括前横梁、后锚横梁、内外滑梁、吊杆(含分配梁)、走行滑梁、前后走船等部分;前横梁、后横梁、内外滑梁、走行滑梁采用型钢组拼,吊杆采用Φ32精扎螺纹钢筋,前后走船采用钢板组焊。底模平台系包括前后横梁、纵梁、前后吊平台和前操作平台等部分,均采用型钢组拼。模板系统包括外模、内模和底模三个部分;外模、底模均采用大块组合钢模,内模为组合钢模;内外模桁架采用型钢组拼。

各部分结构的详细设计情况见相应设计图。

5.结构分析

根据各工况时







挂篮的实际受力情况,建立理想的计算模型,采用SAP2000程序对挂篮各主要构件进行了受力计算。其中,主桁、外模桁架、内模桁架部分均按照梁与桁架的组合结构进行计算,底模平台的纵横梁、内外滑梁以及主桁的前横梁和后锚梁均按照梁系结构计算,其它部位根据实际的受力状态也进行了计算。根据受力计算,得出以下主要力学指标:

●各主要杆件强度的安全系数:>1.2。

●各梁系结构的挠度:<1/400。

2.5。

●挂篮最大变形(包括吊杆变形的总和):16mm。



6.挂篮加工工艺及安装技术要求

6.1挂篮加工工艺技术要求

挂篮加工应委托具有较强实力的专业钢结构加工厂家负责。参照国家有关技术标准和规范,结合工厂的具体情况,对挂篮钢结构加工工艺提出如下技术要求:

6.1.1材料

⑴材料应采用具有出厂证明书的合格材料,还应按有关现行标准进行检验和验收,做好检查记录。

⑵材料均应符合设计图纸要求,如需代用时,工厂应同设计单位共同研定。

6.1.2下料和矫正

⑴下料

①小于或等于10毫米厚板材尽量用剪板机进行剪切,剪后用手砂轮对板材边缘进行局部修整。

②大于10毫米厚板材,可采用气割,根据图纸要求进行刨边或手砂轮修整,以达到组焊精度要求;坡口可气割或刨边。

③容许偏差:板材长度及宽度偏差不超过±2毫米,型钢长度偏差不超过±2毫米。

⑵矫正

钢板矫正后的允许偏差应满足下列要求:

①钢板纵、横向不平整度在1米范围内不超过1毫米;

②型钢不直度在1米范围内不超过1毫米,全长范围内不超过3毫米。

6.1.3部件组焊

⑴为保证组焊后部件尺寸,部件组焊必须满足下列要求:

①焊前进行拼装检查,复核组焊尺寸;

②零件上放出适当的焊接收缩预留量;

③组焊时利用必要的工装卡具;

④焊接时应控制电流,采用适当的焊接顺序,减少焊接变形;

⑤必要时、应进行组焊试验,调整工艺,修改卡具,然后进行正式组焊。

⑵为确保挂篮各部件中受力焊缝要求的焊缝尺寸及焊接质量,为此:

①采用结构钢T42型焊条,焊条使用前应在适当温度下烘干。

②焊前仔细清除焊接部位的铁锈、油垢、污泥及气割溶碴。

③对焊接缝,贴角、坡口焊缝,应焊透焊好,不符要求者应清除重焊,保证焊接质量。

⑶焊后不要求回火处理、但应进行校正,校正时必须注意不要损伤原材料及焊缝。

⑷组焊并校正后,容许偏差应符合“焊接结构件几何尺寸允差”,形位公差12级。

6.1.4钻孔

设计图纸上已有注明的,应按图纸要求加工,其余应满足下列要求:

⑴有互换要求的构件,其钻孔尽量利用样板进行,样板的尺寸及板的孔位应用精密划线方式划出。样扳上的孔位误差不得超过下列限度:

①两相邻钻孔套中心间距……±0.5毫米;

②板边钻孔套中心间距……±0.5毫米;

③对角线钻孔套中心间距……±1.0毫米。

⑵对两面有孔的杆件,要保证面间孔位的立体偏差满足下列要求:

①各面孔轴线应平行或垂直(按图纸的要求);

②在相互垂直的面的孔轴线距两面交线的偏差不大于±0.5毫米。

⑶钻孔表面粗糙度25,孔直径误差±0.25毫米。钻孔后,清除板面的飞边、毛刺。

6.1.5试拼装

⑴为对设计性能及加工尺寸进行检验,在挂篮构件加工完毕后,即进行试拼装。试拼装时,应按使用状态装齐全部构件、零件、螺栓及液压动力系统。

⑵试拼时不得使用重锤敲打,如发现螺孔或销孔位置不对时,应慎重研究,妥善处理。

⑶挂篮拼装允许偏差:主桁平台在现场拼装焊接时要保证型钢和杆件间的垂直度和平行度,偏差不大于±10毫米;如试装时发现超过误差时,需会同有关人员共同研究处理方法。

6.1.6涂漆:

⑴在挂篮进行试拼装(必要时进行局部修整)达到设计要求后再进行除锈、涂漆、编号。

⑵涂漆前先行除锈,清除焊渣及污垢等,并在干燥状态下涂漆。

⑶涂漆

①所有钢结构加工构件应涂两层红丹底漆。

②紧固件(螺栓、螺母、垫圈、销钉、吊杆等)涂防锈油。

6.2挂篮拼装技术要求

6.2.1拼装前准备

⑴在确定挂篮拼装方案后,应组织有关人员进行详细的施工技术交底和安全作业交底。

⑵挂篮在拼装前,应保证0#节段混凝土强度达到设计强度的85%以上。

⑶0#节段内、外模板及悬臂段底模支架卸落完毕。

⑷吊杆预留孔齐全,孔位准确。

⑸走行滑轨范围清理平整,标高符合设计要求,轴线测设准确。

⑹起吊设备有效吊高超出梁顶10米以上,并加固牢靠,保证正常的吊装作业。

⑺箱梁顶面场地清理干净。

6.2.2拼装步骤

为加快拼装速度,在挂篮拼装前,可将各部位大件如主纵桁片、主桁横向联结系、内外模桁架等预先组拼。组拼件大小可根据起吊设备的起重能力确定。挂篮拼装应尽量保证拼装过程中的强度和稳定性。

⑴主桁架及走行系统拼装

主桁架及走行系统拼装步骤为:走行滑轨底抄平→安放走行滑轨并锚固→安放走行系→主桁安装并临时稳定→安装横向联结系并与主桁栓接牢靠→安装前上横梁→安装吊杆、千斤顶及起顶横梁。

⑵底模平台安装

底模平台可根据工地情况和起吊设备起重能力采用原位拼装或地面拼装后整体吊装。若采用原位拼装,其安装安装步骤为:底模平台后横梁安装(此件在主桁架安装前就需安装)→前横梁安装并用吊杆锚固于前上横梁→纵梁安装并进行横向连接→前后吊平台安装→前操作平台安装→底模板安装。

⑶模板桁架安装

挂篮内、外模板架可根据工地情况和起吊设备起重能力采用原位拼装或地面拼装后整体吊装。

6.2.3挂篮拼装的技术要求

为保证挂篮正确、安全地进行安装,在安装过程中必须注意以下事项:

⑴挂篮拼装要严格按照设计图要求进行,不得遗漏,部件若有变形须校正合格后方可使用。

⑵拼装完毕后必须检查所有螺栓是否拧紧,开口销有无遗漏,保证连接的可靠性。⑶槽钢、工字钢栓接处必须加专用斜垫圈。不得用小号螺栓代替大号螺栓用于拼装。

⑷拼装过程中严禁对螺栓孔进行切割、扩孔,确因设计或加工原因需作修改时,必须征得设计单位同意。

⑸严禁对精扎螺纹钢吊杆进行电焊切割、搭火,所有精扎螺纹钢吊杆须加双螺帽并用麻袋包裹。



7.挂篮试验及预加载

为了消除挂篮的非弹性变形和实际观察挂篮承载情况,在灌注1#梁段混凝土前可对挂篮预加载,并在加载过程中观测弹性和非弹性变形之值作为今后梁段调整立模标高的参考。



8.梁段悬灌施工

8.11#梁段施工

⑴在0#梁段顶面按照上述第6条挂篮拼装技术要求进行挂篮组拼。

⑵初步调整底模平台及外侧模中线、标高。

⑶捆扎底板、腹板钢筋及竖向预应力筋。

⑷安装内滑梁和内模。

⑸捆扎顶板钢筋,安装纵、横向预应力管道。

⑹最后调整立模标高。

⑺灌注梁段混凝土、养护、张拉、压浆。

8.22#梁段施工

⑴首先用四个5T的链滑车将底模平台前横梁吊挂在梁端纵向主钢筋上,将内、外滑梁前后吊杆松脱(此时内外模对拉杆不松脱)。

⑵利用起吊设备将其移动就位,安装后锚固横梁及锚杆并在三角桁架尾部加压重(约2吨)。

⑶用链滑车将内外滑梁牵引,就位后,前端吊在三角架上,后端吊在上一梁段(0#梁段)上。然后,用钢丝绳将桁架下的两根底模纵梁紧固在外模桁架的扁担梁上。

⑷拆除底模平台后横梁吊杆和吊挂底模平台前横梁的四个5T的链滑车以及内外模的对拉杆,此时,外模和底模平台的重量由外滑梁承担,内滑梁承担内模桁架的重量。

⑸通过松动外滑梁吊杆,使外模及底模平台一起脱离梁体混凝土,并将外模拉离梁身3—5cm,使走行时不致磨擦梁体,然后用链滑车将外侧模连同底模平台沿外滑梁牵引滑出,到位后安装底模平台前、后吊杆。

以后步骤同1#梁段⑵—⑺步。待底板、腹板钢筋、纵向预应力束和竖向预应力钢筋安装完毕后将内模沿内滑梁移出并锚固。

3#~9#梁段施工步骤与2#梁段步骤相同。

8.3合拢段施工

先到达合拢段的一侧挂篮在完成9#梁段后拆除或后退(边跨为支架没有挂篮),后到达一边的挂篮在完成9#梁段后原位置不动,仅将外滑梁滑出至对边9#梁段预留孔处,安装吊杆作支承,将外侧模连同底模平台滑至合拢段位置。底模平台前下横梁改如后下横梁型式吊挂在对方9#底板预留孔。后下横梁吊挂在原端9#底板预留孔,详见预留孔图。立模、扎钢筋、埋设预应力管道设备,灌注混凝土。



9.挂篮施工注意事项

⑴挂篮拼装要保证所有零部件按设计图拼装齐全,不得有遗漏。

⑵在浇筑混凝土前必须仔细检查所有螺栓是否拧紧,开口销有无遗漏,保证连接的可靠性,槽钢、工字钢栓接处必须加专用斜垫圈。

⑶三角桁架不能吊挂底模平台同时行走,必须分步进行。第一步是先将主桁(连同前吊杆)滑出,到位后上好后锚,第二步是将外侧模连同底模平台一齐滑出,第三步是在箱梁底板、腹板钢筋安装好后将内模沿内滑梁移出。挂篮走行过程中要保证同一挂篮两片主桁的同步,避免挂篮走行过程中出现中线偏移和前行失控,在走行过程中还需有一定的限位措施。在松脱吊杆之前必须全面检查,弄清各处承力关系,充分肯定各处承载能力后,统一指挥,确保走行安全。具体应检查:

①后锚系是否已锚固可靠。

②底模平台前后吊点是否稳妥可靠。

③外侧模支架是否还承力于腹板对拉螺栓上或底模平台上,稳定性及承载力如何。

⑷为使挂篮主桁在灌注梁段混凝土中受力良好,避免产生过大和不均匀沉降,挂篮前支点(前走船)部位需铺设20毫米厚钢板;中线及高度须用水平仪控制,砂浆抹平;走船前后用硬木楔或钢楔抄紧。

⑸各梁段预留孔按图预埋,应勿遗漏。

⑹为减轻主桁前端重量,增加走行时的稳定,张拉前操作平台未单独设计,施工现场可根据需要自行设计。

⑺三角桁架拼装,安装拉杆时时需采用5-10t链条滑车加力才能装上。

⑻为确保挂篮走行时安全,可在挂篮尾端加2吨配重。

⑼为减少摩擦,使走行更轻松平稳,可在挂篮走行滑梁上抹一些黄油。

⑽挂篮的吊杆和锚杆均是利用Φ32精扎螺纹钢,严禁利用吊杆或锚杆作电焊工作的搭火、零线和电流通路等,以免引起精扎螺纹钢脆断。

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设计说明







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(本文系80后技术员首藏)