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1、1. 緒論1.1. 國內(nèi)外掛籃施工發(fā)展?fàn)顩r1.2. 掛籃施工的特點(diǎn)1.2.1. 橋梁掛籃施工與其他施工方式的比較1.2.2. 橋梁掛籃的種類及比較1.2.3. 掛籃的基本組成結(jié)構(gòu)1.3. 掛籃施工工藝及設(shè)計(jì)安裝需注意事項(xiàng)1.4. 本論文設(shè)計(jì)的方法及目的2. 掛籃設(shè)計(jì)資料及設(shè)計(jì)驗(yàn)算內(nèi)容2.1. 工程概況2.2. 掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容2.3. 掛籃驗(yàn)算內(nèi)容3. 掛籃模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算3.1. 底模板設(shè)計(jì)及驗(yàn)算3.2. 側(cè)模板設(shè)計(jì)及驗(yàn)算3.3. 內(nèi)模板設(shè)計(jì)及驗(yàn)算4. 掛籃底籃系統(tǒng)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算4.1. 底籃縱梁設(shè)計(jì)及驗(yàn)算4.2. 底籃橫梁設(shè)計(jì)及驗(yàn)算4.3. 內(nèi)外滑移梁設(shè)計(jì)及驗(yàn)算5. 懸吊系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算6. 主2、桁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算6.1. 主桁結(jié)構(gòu)基本尺寸擬定6.2. 主桁驗(yàn)算6.3. 前上橫梁設(shè)計(jì)驗(yàn)算6.4. 后平聯(lián)桿設(shè)計(jì)6.5. 主桁桿件連接處設(shè)計(jì)驗(yàn)算7. 錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算7.1. 后錨設(shè)計(jì)驗(yàn)算7.2. 其余錨固設(shè)計(jì)驗(yàn)算目錄1. 緒論11。1. 國內(nèi)外掛籃施工發(fā)展?fàn)顩r11.2。 掛籃施工的特點(diǎn)11.2.1。 橋梁掛籃施工與其他施工方式的比較11.2.2. 橋梁掛籃的種類及比較11.2.3. 掛籃的基本組成結(jié)構(gòu)11.3. 掛籃設(shè)計(jì)需注意事項(xiàng)11.4。 本論文設(shè)計(jì)的方法及目的12. 掛籃設(shè)計(jì)資料及設(shè)計(jì)驗(yàn)算內(nèi)容12。1. 工程概況12。2。 掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容12。3。 掛籃驗(yàn)算內(nèi)容13. 掛籃模板系統(tǒng)設(shè)計(jì)及3、驗(yàn)算13。1. 底模板設(shè)計(jì)及驗(yàn)算13。2。 側(cè)模板設(shè)計(jì)及驗(yàn)算13.3. 內(nèi)模板設(shè)計(jì)及驗(yàn)算24. 掛籃底籃系統(tǒng)設(shè)計(jì)及驗(yàn)算24。1。 底籃縱梁設(shè)計(jì)及驗(yàn)算24。2. 底籃橫梁設(shè)計(jì)及驗(yàn)算24。3。 內(nèi)外滑移梁設(shè)計(jì)及驗(yàn)算25. 懸吊系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算26。 主桁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算26.1。 主桁結(jié)構(gòu)基本尺寸擬定26.2. 主桁驗(yàn)算26。3. 前上橫梁設(shè)計(jì)驗(yàn)算26。4。 后平聯(lián)桿設(shè)計(jì)26.5. 主桁桿件連接處設(shè)計(jì)驗(yàn)算27. 錨固系統(tǒng)設(shè)計(jì)驗(yàn)算27.1. 主桁后錨設(shè)計(jì)驗(yàn)算27。2. 其余錨固設(shè)計(jì)驗(yàn)算2摘要隨著國家經(jīng)濟(jì)等的發(fā)展需要，作為連接經(jīng)濟(jì)命脈的建筑，越來越多的大跨度橋梁應(yīng)運(yùn)而生，其中連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)合了連續(xù)梁橋及T構(gòu)橋的4、優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞。為了適應(yīng)橋梁建設(shè)的發(fā)展，相應(yīng)的施工工藝也得到了發(fā)展，如掛籃施工。掛籃施工以其所具的優(yōu)勢(shì)在剛構(gòu)橋、連續(xù)梁橋等橋型上的施工中占據(jù)了很大比例.本論文的資料來自實(shí)際工程,以剛構(gòu)橋?yàn)闃蛐?對(duì)掛籃施工進(jìn)行了介紹，對(duì)掛籃的設(shè)計(jì)驗(yàn)算進(jìn)行了說明。本論文通過對(duì)幾種常用掛籃的比較，最終選出的方案為三角掛籃。針對(duì)實(shí)際資料對(duì)掛籃的各結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算，主要內(nèi)容包括三角掛籃主桁系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、底籃系統(tǒng)、錨固系統(tǒng)及部分桿件連接部位的設(shè)計(jì)，并對(duì)其強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)驗(yàn)算通過midas有限元軟件分析及部分手算完成，并運(yùn)用CAD對(duì)掛籃部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行繪圖。關(guān)鍵字:掛籃施工；三角掛籃;掛籃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算A5、bstractWith the demand of the domestic economy growth，it is connecting economic lifeline,more and more large-span bridges emerged，wherein the continuous rigid frame bridge combines the advantages of continuous beam bridge and T frame bridge more acclaimed。In order to adapt to the development of brid6、ge construction,appropriate construction techniques have also been developed，such as cradle construction,cradle construction has a great advantage，it account for a large proportion of rigid bridge and continuous beam bridge.The data in this paper from the actual project，rigid frame bridge with bridg7、e type，cradle introduced for construction，the article is described cradle design and checking。This paper compares several common cradle，final results of the program is the triangle hanging basket.Designing and checking the structural of cradle by real data，the main contents include cradles truss sys8、tem,suspension system,bottom basket system,anchoring system and connection parts of rods,checking its strength,stiffness and stability。The structures design and checking need to use the software that can analyze Finite Element Method,other parts need hand computation，drawing part of the structurespr9、esentation by CAD.Keyword:cradle construction ;triangle hanging basket ；design and checking緒論1.1. 國內(nèi)外掛籃施工發(fā)展?fàn)顩r從1824年水泥的研制到后來預(yù)應(yīng)力鋼筋的使用，使得橋梁的跨度有了很大的發(fā)展,同樣掛籃施工工藝在其上的運(yùn)用也顯得更加合理。上個(gè)世紀(jì)60年代，懸臂澆筑首先由德國工程師應(yīng)用在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋上（橋梁施工專項(xiàng)技術(shù)手冊(cè)），后來被廣泛運(yùn)用在預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋、斜拉橋、T形剛構(gòu)等橋梁上。我國第一座采用懸臂施工工藝的預(yù)應(yīng)力混凝土T形剛構(gòu)橋于上個(gè)世紀(jì)60年代中期建成柳州大橋，主跨124m(10、橋梁施工專項(xiàng)技術(shù)手冊(cè)）。70年代以后又相繼建成了幾十座大中跨徑的預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)橋，其中基本用的是懸臂澆筑施工工藝，如1980年建成的主跨有174米的重慶長江大橋，而變截面連續(xù)梁橋中如主跨111米的沙洋漢江大橋。國外使用掛籃施工建造的橋梁也不勝枚舉，如1995年日本的江島大橋,主跨250米,1986年澳大利亞建成的門道大橋，主跨260米。PC連續(xù)梁或剛構(gòu)懸臂施工掛籃最開始是平行桁架式，后來逐步發(fā)展多樣化，且由于一些新型材料的應(yīng)用，使得結(jié)構(gòu)愈來愈輕;受力也越來越合理；施工也變得越來越方便。1。2。 掛籃施工的特點(diǎn)1。2.1。 橋梁掛籃施工與其他施工方式的比較傳統(tǒng)的橋梁施工方法是滿堂支架現(xiàn)場(chǎng)澆筑，11、但隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了新的施工工藝，如預(yù)制安裝法、頂推法、懸臂拼裝、懸臂澆筑法、轉(zhuǎn)體施工法等.可以說，所有橋型的施工方法都可以運(yùn)用到剛架橋和梁式橋的施工中。（橋梁施工及組織管理)滿堂支架法不僅需要大量的支架和模板，對(duì)于高墩橋梁而言，這種施工方式并不合適,而且其受地理環(huán)境影響較大，深谷大河及交通繁忙地帶更不適合滿堂支架現(xiàn)澆，而懸臂澆筑不受地理?xiàng)l件的限制，解決了以上難題。頂推法需要橋頭有足夠的場(chǎng)地安放預(yù)制好的梁,頂推過程中梁體受力情況不斷的改變，有時(shí)候需要設(shè)置臨時(shí)墩和鋼導(dǎo)梁，而連續(xù)剛構(gòu)橋并不適合頂推法。掛籃澆筑對(duì)兩頭的場(chǎng)地沒有很大要求，兩幅對(duì)稱的掛籃澆筑，施工方便.懸臂澆筑和懸臂拼裝兩者各12、有利弊。在施工進(jìn)度方面，懸臂澆筑需要等到下部結(jié)構(gòu)達(dá)到一定強(qiáng)度才可以進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的澆筑,混凝土中加入早強(qiáng)劑，一個(gè)節(jié)段的施工周期一般為5天到7天.懸臂拼裝在下部結(jié)構(gòu)施工時(shí)就可以預(yù)制，一個(gè)節(jié)段拼裝時(shí)間只要1到2天，速度方面確實(shí)較快;而在結(jié)構(gòu)整體性方面,懸臂澆筑通過鑿毛及預(yù)應(yīng)力的張拉等方式要比懸臂拼裝好;在哪變形方面，現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制的吊裝上去很難調(diào)整局部的一些施工誤差，而懸臂澆筑可通過計(jì)算機(jī)程序?qū)α憾芜M(jìn)行高程的控制及調(diào)整；起吊方面,毫無疑問懸臂拼裝需要噸位很大的起重設(shè)備，懸臂澆筑是通過泵送，較之簡單得多.綜合來說，懸臂掛籃澆筑還是比較占優(yōu)勢(shì)的，前提是工期不是很趕。1.2。2. 橋梁掛籃的種類及比較掛籃的主要13、功能是支撐梁體模板、承擔(dān)新澆筑混凝土重量、調(diào)整懸澆段標(biāo)高和提供進(jìn)行綁扎鋼筋、澆筑混凝土、張拉預(yù)應(yīng)力筋和注漿的工作平臺(tái).按照主桁結(jié)構(gòu)的形式可以分為:桁架式（包括平行桁架式、三角形、菱形和弓弦式掛籃）、斜拉式（三角斜拉式以及預(yù)應(yīng)力斜拉式）、型鋼式及混合式。按照抗傾覆式可分為壓重式（已基本不用）、錨固式（較多使用）、半壓重半錨固式,但由于壓重式需要在掛籃后斷添加相當(dāng)于新澆混凝土的重量，移動(dòng)時(shí)也比較麻煩,已經(jīng)較少使用。 按其走行方式可分為一次行走到位和兩次行走到位兩種；按其移動(dòng)方式可分滾動(dòng)式、滑動(dòng)式及組合式三種。衡量一個(gè)掛籃的設(shè)計(jì)是否合理，除了掛籃受力是否合理及材料是否節(jié)省外的一個(gè)主要參數(shù)就是掛籃的質(zhì)14、量和梁段混凝土的質(zhì)量之比,一般控制在0.30。5之間，特殊情況下也不能超過0。7。幾種常見的桁架式掛籃見下圖三角掛籃菱形掛籃弓弦式掛籃平行桁架式掛籃由于桿件較多自重大 ,非彈性變形大, 材料的利用系數(shù)不大，一般很少采用；弓弦式掛籃除了具有桁架高度隨彎矩的大小變化之外，還可以在安裝的時(shí)施加預(yù)應(yīng)力來消除非彈性變形，雖受力方式較為合理，但由于桿件較多，制作以及安裝都較麻煩，故此次種掛籃很少采用.較前兩者而言,三角形掛籃與菱形掛籃推移時(shí)比較方便，安全性也高于前兩者掛籃。就三角掛籃和菱形掛籃比較而言（上圖），菱形掛籃的號(hào)桿件為壓桿而三角掛籃的號(hào)桿件為壓桿，假如兩種掛籃桿件相同，那么號(hào)桿件想對(duì)于號(hào)桿件在穩(wěn)15、定性這方面就要差，壓桿容易失穩(wěn)，而如果在兩片菱形桁架號(hào)桿件處增加橫向桿件連接將會(huì)影響施工工作面。而且菱形掛籃的重心較三角掛籃要高，穩(wěn)定性方面自然三角掛籃占優(yōu)勢(shì)，菱形掛籃前端工作面寬度要比三角掛籃大。三角形掛籃主桁桿件少，受力明確，加工簡單，安裝方便,掛籃的可回收利用率較高。國內(nèi)外掛籃目前正向著結(jié)構(gòu)輕型化的方向發(fā)展，同時(shí)也要考慮掛籃的整體剛度、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性，在保證施工安全的前提下質(zhì)量和速度的統(tǒng)一提升，該剛構(gòu)橋現(xiàn)擬選用三角掛籃懸澆。1.2.3. 掛籃的基本組成結(jié)構(gòu)掛籃主要由主桁、吊籃、懸吊、行走、錨固等幾部分組成。（一） 主桁部分主桁結(jié)構(gòu)是掛籃的主要受力結(jié)構(gòu)，最原始的掛籃主桁結(jié)構(gòu)多用萬能桿件、軍16、用導(dǎo)梁或貝雷梁構(gòu)成,近年來型鋼組合結(jié)構(gòu)得到了很大的發(fā)展,型鋼組合不僅自重輕、強(qiáng)度大，通過合理的連接可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)、安全及適用的作用，主桁連接桿件一般多用工字鋼、槽鋼、角鋼及H型鋼組合。桿件之間的連接主要通過節(jié)點(diǎn)板連接，桿件與節(jié)點(diǎn)板一般通過螺栓連接或銷接。主桁的構(gòu)件都要經(jīng)過強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)驗(yàn)算，必須符合相關(guān)規(guī)范才能使用，包括連接桿件、節(jié)點(diǎn)板、螺栓或銷子的設(shè)計(jì)驗(yàn)算.主桁結(jié)構(gòu)通過錨固系統(tǒng)抵抗懸吊系統(tǒng)等傳來的荷載.（二） 吊籃部分模板系統(tǒng)承受新澆筑混凝土并通過模板架傳遞到吊籃系統(tǒng).吊籃系統(tǒng)要承受梁段的結(jié)構(gòu)重量,要滿足強(qiáng)度剛度的要求，底籃前后橫梁可用格構(gòu)式組合槽鋼組成，底籃縱梁多用工字鋼,直接承受17、底模板傳遞的荷載。底模后橫梁與已澆筑好的箱梁底錨固，后端的連接需做成較結(jié)構(gòu),以適應(yīng)變截面梁高程的要求。（三） 懸吊部分懸吊系統(tǒng)是掛籃的升降系統(tǒng)，用于升降、懸吊底模架、內(nèi)模板、外模板及工作平臺(tái),以適應(yīng)變截面梁高，澆筑前檢查模板高程并可以通過澆筑后懸吊系統(tǒng)微調(diào)懸吊系統(tǒng)，使新澆段高程符合設(shè)計(jì)要求。懸吊系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)處滿足相應(yīng)的強(qiáng)度及剛度外,在模板調(diào)整時(shí)應(yīng)便捷，澆筑時(shí)有足夠的穩(wěn)定性.懸吊系統(tǒng)由吊帶、千斤頂、倒鏈等組成.由于澆筑混凝土?xí)r會(huì)產(chǎn)生動(dòng)，吊帶一般采用實(shí)心鋼吊帶，多用A3材質(zhì)的低碳鋼，保證有足夠的韌性及強(qiáng)度.吊帶兩端都會(huì)開相應(yīng)大小的孔洞，滿足連接的需要，孔洞一般用45號(hào)鋼銷連接.內(nèi)外滑移梁主要懸吊內(nèi)18、外模板，前后吊點(diǎn)一般采用精軋螺紋鋼，滑移梁可用工字鋼或槽鋼，設(shè)計(jì)時(shí)要保證足夠的強(qiáng)度和剛度。（四） 行走部分行走系統(tǒng)是掛籃移動(dòng)的裝置，根據(jù)行走的方式可分為滑動(dòng)式和滾動(dòng)式。滑動(dòng)式一般通過低摩擦的四氟滑板來移動(dòng),而滾動(dòng)式是通過輪軸來移動(dòng)。組成行走系統(tǒng)的部分還有軌道及前端部支座。在安裝軌道前，箱梁頂板要預(yù)留準(zhǔn)確相應(yīng)的孔道鋼筋以便軌道的固定，特別是掛籃后端錨固處的預(yù)留鋼筋一定要準(zhǔn)確，確保掛籃受力的安全性。軌道多用工字鋼拼接而成，拼接處工字鋼的腰部可用焊接也可用螺栓連接.軌道直接鋪設(shè)在箱梁頂板上,對(duì)應(yīng)腹板的位置，這樣也是確保箱梁頂板不至于彎矩過大而被破壞。（五） 錨固部分錨固系統(tǒng)是掛籃與箱梁固定的體系，分為主桁后錨和底模后錨，掛籃的后錨是提供抗傾覆矩的主要受力部位，設(shè)計(jì)驗(yàn)算時(shí)應(yīng)根據(jù)公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范的相關(guān)要求其穩(wěn)定系數(shù)不小于2，后錨的安裝質(zhì)量對(duì)整個(gè)掛籃施工安全有很大的影響,一些掛籃施工中掛籃整體掉落造成財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡的事故，部分就是錨固處質(zhì)量不合格造成的。1.3。 掛籃設(shè)計(jì)需注意事項(xiàng) 掛籃的設(shè)計(jì)除根據(jù)提供的箱梁資料設(shè)計(jì)外，還應(yīng)根據(jù)相應(yīng)規(guī)范中的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。掛籃的選材可根據(jù)公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范等中提供的數(shù)據(jù)來選擇，材料的規(guī)格應(yīng)合理，在滿足安全的同時(shí)保證經(jīng)濟(jì)上的節(jié)約和安裝時(shí)的便捷.