工程科技 ・２１９・ 三角挂篮与菱形挂篮工程实践中应用及分析 李超 （中交第二航务工程局第六工程分公司青荣Ⅲ标一项目部） 摘要：本文简要介绍了青烟威荣城际铁路Ⅲ标蚬河特大桥一跨丹崖路、二跨丹崖路菱形挂篮及三角挂篮的应用。对两种挂篮进行 对比分析，并结合现场使用过程中遇到的具体问题提出解决方案及方法；为今后类似连续梁悬臂工程提供可借鉴性经验。 关键词：三角挂篮；菱形挂篮；应用分析 １工程概况 表１ 于山东省、烟台市莱阳火车站东侧，起讫 里程为ＤＫ１ １６＋９９０．５２一ＤＫ１ １９＋５４１３４，全长２５５＆８２ｍ，全桥孔跨布置为 ６３—３２ｍ＋３—２４ｍ简支箱梁、１－５６ｍ简支拱、１一（４０＋６４＋６４＋４Ｏ 、１一 （４０＋５６＋４０）Ⅱ１连续箱梁。蚬河 划乔先后于ＤＫ１ １７＋７６１．７０、ＤＫ１ １８＋７５９ ３０处两次跨越丹崖路（以下分别简称为一跨丹崖路连续墚及二跨丹崖路 连续梁），交角分别为２１。２３ ００＂、１４８￣０７ ＯＣｔ＇，丹崖路宽１ ｌｍ，限高 ， ＼ ｌ １ｒ ■虬 ＿戡 产 翻 己 。 Ｉ ，－Ｉ 皇 Ｉ一 ｌ｜４ 吐—。 上Ｊ 日 睫 ２．１、菱眵融蠹设 见图１） 图１菱形挂篮总体布置图 菱形挂篮由主桁架、底模平台及其吊挂系统、外膜及其吊挂系统、走 形系统、后锚固施顶系统等组成，单只挂篮重量５９．１￣ 挂篮拼装完成后要进行静载试验，以确定两片主桁的共同受力情况 ／ 以及塌 徽时主桁的联结强度和变形值，以便鞘除非弹陛变形和设置节 ． － ■■Ｉ… ■ ．Ｊ Ｉｌ，－ 准确的预抬值。静载试验按照最重梁般（３＃）的１２倍进行模拟压重，压重 ．０、． ！＿ Ｉｔ－－， 重量为１８０ｔｏ 挂篮走行时要求均匀同步，走行速度ｌＯｍ／ｈ，在接近梁端１．Ｏｍ处应 减速。挂篮走行直选择无冈或微冈肘进行。 ２２三角挂篮 十（见图２） ｊ］ 氆｝， －Ｉ＿ 三角挂篮由主桁系统、内模系统、底模平台系统、吊挂系统、平衡及锚 固系统、走行系统等组成，单只挂篮重量５６２ｔｏ 挂篮拼装完成后要进行静裁：试验，以确定两片主忏亍的共同受力情况 图２三角挂篮总体布置图 以及最大荷载时主桁的】 右强度和变肜值，以便消Ｉ剃Ｅ弹陛！变形柑没置 在力Ｐ作用下，在作用力受 准确的预拾值。静载试验按照最重梁段（２＃）的１２倍进行模拟压重，压重 力点所产生的变形计算公式为： 重量为１５６．９ｔｏ 一 生 ． ． 挂篮走行时要求均匀同步，走行速度１０ｍ／ｈ，在接近梁端１．０ｍ处应 ｜ ．ｌ Ｉ…１Ａ１ ！ 焉 － Ｉ减速，挂篮走行应选择无风或微风时进行。 上式中为Ｎ ｏ第ｉ根杆件当 二 ｉ ３菱形挂篮与三角挂篮对比分析 Ｐ＝Ｉ时的受力大小；Ｎ为其受力 羹器擅奠希ｔ一 三角帮接ｔ幕量■ ３．１结构分析 大小，Ｌ：为此阡的长度，Ｅ为材 图３ 菱形挂篮及三角挂篮都有结构简洁、受力明确、整体刚度大、不易变 料的弹自 强，Ａ为此杆的截面积。按匕述公式计算，三角形挂篮 ｇ变形 形、整体刚度大、移动方便等优点，挂篮材料均为常用材料（即Ｑ２３５型钢 及钢板），吊带均采用 ３２精扎螺纹钢，具有加工制作简单、成本低等特 点；走行系统借助腹板处竖向预应力筋锚固，既受力可靠又可降低成本。 ＝ 吉＋ ３．２受力分析 形如图３所示。 ＋ １１ 从外形匕看，两种形式都是由两个直角三角形组成，差别在于菱形是 菱形挂篮产生的变形为： 两条直边—条在Ｅ、—条在下，而三角形的两直边都在下。在外力Ｐ作用 下，各杆件受力经分析如表１所示。 厶： 丝 ‘ ＥＡ ｌ２ 由以上分析可知，菱形变成三角形，杆１（长）由受压变为受拉，而杆２ 【 纽］由拉变压，对受力有利。杆４、５受力相同，主要的差别在于中间立柱３， 由匕述计算可知三角形挂篮的变形比菱形大，其差值为： 三角形立柱的受力是菱形的２倍。因此，对立＝闩墁力不利，从受力情况来 说菱形优于三角形。 △３ 等 ３３变形分析 但是菱形挂篮的吊带比三角形要长ｈ，也就是（Ｆ￣２２１页１ 工程科技 ・２２ｌ－ １．９６Ｎ／ｍｍ 采用Ｃ３０的 耨毛土，拉应力￡－１５Ｎ，ｍｍｚ 式中： ’）Ｌ广—｛昆凝土导热系数２３； ——ｏ－（１５）＝一［２．２×１０ ｘ１．ＯｘｌＯ－ ｘ５２．７ｘＯ．４１１ｘ０．３５］／（１—０．１５）＝ 会出现裂缝。 Ｋ＝ｆｔ／０－（１５）＝１．５／１．９６＝０．７７ １．１５ ，裂安全度，当Ｋ＞Ｉ．１５时，不会出现裂缝；当Ｋ≤１．１５时， ＡＴ（ＡＴ为温差 施工时日平均气温； 一由此可知，基础混凝土在露天养护期间可能出现裂缝，在此期间混凝 ｋ＿—删系数修正值１．５。 使养护温度力Ⅱ大 Ｔ 加大），综合温差ＡＴ 本工程中Ｔ ６＆６—２５＝４３．６￣Ｃ 减小，使盯＜１５／１．１５，以控制裂缝的出现。 ８ｍａｘ＝０．３Ｘ１．８Ｘ０．０８Ｘ（４３．６－１２）［２２３×（６８．６－－４３．６）Ｘｌ ０．０１６ｍ ２养护材糊悫用理论计算 ８ ｍｉｎ＝０．３Ｘ０．７×０．０８Ｘ（４３．６－１２￣＿３Ｘ（６８．６－４３．）Ｘ１６．５１＝０．００６ｍ 大体积混凝土养护是个突出问题，养护不足，容易产生裂缝或温差裂 草袋厚度为ｌｃｍ，采用两层薄膜及两层草袋即可满足要求。 缝。养护的目的是缩小混凝土内外温差，途径有两条：—是减！ 混凝士与 ２结论 外界热交换、即将已浇筑的混凝土封闭，以减少内外温差，在小温差条件 本文通过笔者充分收集现场技术、质检等各种工程资料，大体积混凝 下，使混凝土得以硬化；二是降低混凝土内部温度。 土裂缝控制和保温层厚度等进行了详细、准确的计算，为施工单位提供了 本工程采用混凝±封闭保温养护。封闭的目的是艘已浇筑的滑凝土 准确的数据资料，对保证施工质量、降低成本、缩短工期有着很大的帮助。 不直接暴露在大气中，而是在封闭的空间内，以较小的温差条件下凝结硬 总之，工程施工技术是工蟹彀的重要保证，体现了施工企业的技术 化。该温度差—般为２５￣Ｃ。在此条件下，混凝土—般不会产生温差裂缝，创 实力和施工管理的水平，要提高建筑工程施工的质量和效益，必须加强关 造ｌ 牛须考虑两个因素：即保温材料的 度和如阿进行霞盖。 键施工技术。因此，施工技术准备工作的完善、准确不仅对工程如期保质 保温材料厚度计算 安全的完成至关重要，对工程验收、工程结算等后续工作可以起到积极作 经查阅施工手册，可知混凝土的最高温升Ｔ一 用，同时也可以有效提高施工企业的业务能力，有利于提高建筑企业在竞 Ｔｍ ｏｘ＝Ｔｏ＋ ＋ 固 争中的实力和信誉。式中： ——寸昆凝土浇灌溅℃ 【ｌ调鼎．天津滨海高新区研发、孵化和综合服务工程施工组织设计阿天津： Ｗ—一单位水泥用量，ｋｇ／ｍ 中建三局总承包公司天津经理部，２００８． Ｆ——单位磨细粉煤勿 掺量，ｋｇ／ｍ３ ｃ２】孟庆利．大体积混凝土温度的计算方法口ｌ工程质量管理与监测，１９９６，固： 此公式和公式１都是计算混凝土最高温升，二者采用的已知量不同， ３８＿＿３８． 从本文的计算中可以看出，计算结果基本相同，所以在实际工程中，可以 玉深大体积混凝土养护的温度控制 混凝土，２００３，（１２）：４ ４９＿ 根据现场已知的条件不同采用不同的公式进 算。 本工程中，已知Ｗ＝３４０ｋｇ，Ｆ＝８０ｋｇ／ｍ Ｔ一＝３３＋３４＋１Ｉ６：６８．６ｃＣ 参考文献 保温材料厚度计算公式如下。 ６：０．３Ｈ／ｋ （ 一瓦）／ｌ （Ｔｍ 一 ） 】 （上接２１ ９页）说菱形吊带的变形比三角形大，其差值为： ．主要遇到以下问题： Ｐ１ ｈ 酉 上式中 为吊带承受力的大小，Ａ。为ｑｂ３２精扎螺纹钢吊带截面面 积，则三角形的总变形量｝ 大小为： 苦＝ ｈ ｆ３ｐ一暑ｌ ①挂篮粕 唧 眭睦珩走速度缓慢； ②挂篮两侧杆件２标高不—致，标高ｆ氐坝时 件２产生扰度； ③立杆下轨道产生不均匀变形，导致砼面标高降低。 Ｃｔｘ￣以上问题我项目部采取 道Ｅ表面加设１．４ｅｒａ钢板，轨道里侧 及轨道表面平整度；对杆件２标高 度的方式，保证轨道左右侧高度一 致，并对出现扰度的杆件２加设钢板以增加其刚度；对立杆下轨道产生不 因Ｐｌ＝Ｐ／８，Ａ￣Ａｌ， ３４施工分析 均匀变形隋况，采取用钢板焊接支架，每次挂篮移到位后将支架防止于立 Ｔ，从而保证立杆受力状态下轨道不至于产生变形；通过Ｅ述措施从根 ３．４．１菱形挂篮相比三角挂篮杆件２高度较高，对前面节段施工过程 ｇ－无干扰，但在挂篮下落及前移过程中需在前横梁匕高空作业，需搭设安全 本匕解决了施工中遇到的问题，既保证了三 作业平台。 快了二跨丹崖路连续梁的施工进度。 横向连接 结束语 目前挂篮施工正朝着轻型化的方向发展，但是应同时也需考虑挂篮 ；另由于菱形拄篮 的刚度、强度和稳定Ｉ生，以获得施工安全、质量与速度匕的统一，虽然三角 同 己乇 同 日丁Ｕ嘲 Ｈ门口盅 Ｅｘ——ｌ州’土 穸 ０ 但其耗费材料少，可节约成 ３．４３菱形挂篮中间立杆受力较三角挂篮中间立杆受力要小—倍，故 轻型挂篮能承载的单个块件比菱形相对小些，总之，如阿ｊ 置合现场赫包工白勺挂篮，需综合施工现场、受力、变形等多 菱形挂篮对立杆下材料强度、刚度要求较三角挂篮要低，走形摩擦力小， 本。只有这样才１ｉ 妊【２故益的最优化。 对于同种走形轨道形式的挂篮，菱形挂篮走形时间要远小于三角挂篮。 方面因素进行考虑，，『１ 河特大桥青荣城际旋桥－２ １． 主要遇到以下问题： 『２侑砟轨道预应力混凝土连续梁（双线、悬浇） 争度：（４Ｏ＋６４＋６４＋４０）ＩＴＩ（直、 曲线）（青荣桥通４５）． ①挂篮后 页±蜊ｌｆ立于０＃块马蹄 越野 趣设； ②挂篮预匿后前、后 障 陵隆 芝形下凹约３ｅａ。ｒ 网有砟轨道预应力混凝土连续粱（双线、悬浇）跨度：（４０＋５６＋４０）ｍ（直、曲 （青荣桥通１６）． 针对后锚孔无法预埋情况，我项目部采取事前预埋，即在浇筑混凝土 线）４挤涵『Ｍｌ北京：人民交通￣￣，１９９９．１ １． 垫片的情扎螺纹钢，待挂篮是使用完毕后割 『５１铁路桥梁设计基本期范（ＴＢ１００Ｏ２１＿２０Ｏ５）． 除、做防腐处理；对与前后下横梁预压变形情况，在横梁中间位置加设吊 【同铁路桥涵施工规范（ＴＢ１０２０３－２００３）． 杆，并重 寸算受方 觌下杆件扰变，计算结暴 哟 ｝求。 、４工程中ｉ昌到的问题及解决方法 ４．１菱形挂篮 参考文献 ４２三角形挂篮
