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摘要 通过结构设计及计算，益阳市沙头资江大桥大桥30~34#墩采用其他桥梁的三角挂篮进行加工改制，保证了挂篮拼装及使用的节点工期，取得了良好的经济效益。
关键词 挂篮改制施工技术
Abstract the structure design and calculation, triangular Yiyang Shatou 30~34# Zijiang bridge pier by other bridge hanging basketfor processing system, guarantee the node construction hanging basket assembly and use, and achieved good economic benefit.
Keywords hanging basket of construction technology
中图分类号： TU74 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
工程概况
益阳市沙头资江大桥主桥30~35#墩位于资江大堤内江水中，上部结构为（65+5*116+65）m七跨预应力混凝土连续箱梁。箱梁断面为单箱单室直腹板断面。箱梁顶宽16m，底宽8m，翼缘板宽4m，根部厚75.1cm，腹板厚55cm～80cm，底板厚度为30cm～120cm，悬浇段顶板厚度28cm。梁高从梁根0#块的7m变化到跨中20#块的3.1m。挂篮悬臂浇筑箱梁2#～7#块段长2.5m，8#～17#块段3m，18#～19#块段长3.5m，合拢段20#块段长2.0m。箱梁悬臂浇注最重梁段为2#块，重138.8t。
挂篮改制方法及说明
将要改制的挂篮最先于2010年用于湖南省张（家界）-花（垣）高速花垣河大桥，其桥跨布置为（78+145+78）m三跨三向预应力混凝土连续刚构悬浇箱梁，悬浇最大箱梁节段重159吨，按益阳市沙头资江大桥图纸对挂篮进行计算后，进行如下改制：
2.1主要技术参数
挂篮自重430kN，设计荷载1388 kN（不含挂篮自重）；
适用于箱梁施工节段长：2.5~3.5m；
适用于梁体宽度( 底/顶)：8m/16m；
适用于梁高：7m~3.1m；
工作状态倾覆稳定系数：>2.0；
行走状态倾覆稳定系数：>2.0；
在最大受力作用下，主桁前端最大挠度16.2mm；
挂篮行走方式为千斤顶牵引。
2.2主要改制杆件。
（1）由于本桥0#、1#块总长为10米，原挂篮0#块长度为12m，故须对主梁进行改制，使主桁进行分节。
（2）挂篮在完成2#梁段浇筑后需分体前移，需增设临时斜拉带，保证挂篮前移时整体稳定。
（3）由于箱梁宽度变化和受力变化导致前上横梁、前下横梁、后下横梁吊孔位置发生了变化，须作适当改动，同时各横梁进行了接长。
（4）由于箱梁宽度变大，横联须进行接长，适应更大宽度变化。
（5）底篮纵梁须按本桥设计图纸重新设计布置。
（6）挂篮改制焊接时，须按设计规定焊接牢固，焊缝要求饱满，长度满足设计要求。
2.3、吊锚系统
（1）除前下横梁内侧2根吊带采用20×160mm钢板吊带外，其余所有提吊底篮、内外模板的吊杆均采用Φ32精轧螺纹钢。
（2）主桁锚固及轨道锚固均采用1.2长Φ32精轧螺纹钢，埋深1米。
（2）斜拉带采用2[32b型钢，用销子与主梁连接。
改制后结构设计及计算
3.1主要荷载
（1）混凝土荷载：138.8t，1388KN；沖击系数取1.05
（2）模板荷载：模板长4.0m，根据箱梁模板图
内模重：6800kg，计算取100kg/m2。
外侧模重：10560kg，计算取120kg/m2（包括桁架）。
底篮模板重：3200kg，计算取100kg/m2。
（3）底篮纵梁自重： 采用I25b，42.01×6=252.06kg，单个挂蓝纵梁共18根，总重4537kg。
（4）底篮横梁自重：
前横梁:采用2I32b，115.42×12=1385kg，加上其他附属构件取1800kg。
后横梁：采用2I36b，131.2×12=1574kg，加上其他附属构件取2000kg。
（5）人员机具取3000kg。
3.2吊带受力分析
（1）后吊带受力分析
根据计算，得出各吊带在最不利工况下最大受力:
以上数据显示,最小抗拉安全系数为2.14,最大拉伸变形为7.9mm，安全。
（2）前吊带受力分析
根据计算，得出各吊带在最不利工况下最大受力:
以上数据显示,最小抗拉安全系数为4.66,最大拉伸变形为3.5mm，安全。
3.3主桁杆件计算
按最不利荷载计算，挂篮主桁前端受集中力P=444.1KN，其受力图示如下：
图1挂篮主桁受力图
经计算得：
立柱（2[40b）轴向压力N=888.2KN， =53.5MPa<[]=140MPa，安全系数K=140/53.5=2.62，安全。
主桁纵梁（2[40b）：轴向压应力N=532.88KN， =32.1MPa<[]=140MPa，安全系数K=140/32.1=4.36，安全。
斜拉带（2[32b）轴向拉力N=693.68KN，=63.2MPa<[]=140MPa，位安全系数K=140/63.2=2.22，安全。
挠度最大值：fMAX=8.9mm，位于挂篮前端。
3.4主桁节点销轴计算
由于挂篮原使用桥梁的节段重量比本桥大一些，且节段长度亦比本桥长一些，因此在挂篮前端的荷载相比本桥的荷载要大，故而对挂篮主桁及节点处销轴的作用力亦相应要大一些，故在此略去销轴的受力计算。
3.5抗倾覆能力分析
（1）浇筑混凝土时抗倾覆计算
浇筑混凝土时单片主桁后锚点反力为：444.1KN。主梁后锚点采用4根Φ32精轧螺纹钢在砼上进行锚固，单根其容许承载力为602.88KN，故后锚的最小安全系数： K=4×602.88/444.1=5.43，安全。
（2）挂篮行走时抗倾覆计算
挂篮前移时，主桁靠反压轮扣在轨道上行走，挂篮行走时主桁后锚点反力为：95.69KN。
挂篮单侧主桁采用单轨道，行走小车吊杆采用两块宽33cm厚度δ=30mm钢板,通过1个φ60mm的销轴与主桁纵梁连接，再通过2个φ45mm的销轴与轨道固定。
后锚小车吊杆能承受的轴向拉力为F=140MPa×330 mm×30mm×2=2772KN
φ50mm销轴能承受最大剪力为Q=125MPa×4×15.90cm2=795.0KN
φ60mm销轴能承受最大剪力为Q=125MPa×28.26cm2=353.35KN
挂篮行走时其抗倾覆安全系数K=353.35/95.69=3.69>2，安全
挂篮行走时的后锚力由轨道承受，滑道每隔100cm 有2根Φ32精轧螺纹锚筋， 故轨道梁受弯时能承受的向上的最大抗力为：
轨道抗倾覆系数为K2=828/95.69=8.65>2，满足规范要求。
结语
益阳市沙头资江大桥通过对旧有挂篮进行加工改制，由于改制时间短，不但保证了主桥施工的节点工期，同时又有效利用旧挂篮，减少了购置新挂篮或租赁挂篮的施工投入，取得良好的经济效益，。
关键词 挂篮改制施工技术
Abstract the structure design and calculation, triangular Yiyang Shatou 30~34# Zijiang bridge pier by other bridge hanging basketfor processing system, guarantee the node construction hanging basket assembly and use, and achieved good economic benefit.
Keywords hanging basket of construction technology
中图分类号： TU74 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
工程概况
益阳市沙头资江大桥主桥30~35#墩位于资江大堤内江水中，上部结构为（65+5*116+65）m七跨预应力混凝土连续箱梁。箱梁断面为单箱单室直腹板断面。箱梁顶宽16m，底宽8m，翼缘板宽4m，根部厚75.1cm，腹板厚55cm～80cm，底板厚度为30cm～120cm，悬浇段顶板厚度28cm。梁高从梁根0#块的7m变化到跨中20#块的3.1m。挂篮悬臂浇筑箱梁2#～7#块段长2.5m，8#～17#块段3m，18#～19#块段长3.5m，合拢段20#块段长2.0m。箱梁悬臂浇注最重梁段为2#块，重138.8t。
挂篮改制方法及说明
将要改制的挂篮最先于2010年用于湖南省张（家界）-花（垣）高速花垣河大桥，其桥跨布置为（78+145+78）m三跨三向预应力混凝土连续刚构悬浇箱梁，悬浇最大箱梁节段重159吨，按益阳市沙头资江大桥图纸对挂篮进行计算后，进行如下改制：
2.1主要技术参数
挂篮自重430kN，设计荷载1388 kN（不含挂篮自重）；
适用于箱梁施工节段长：2.5~3.5m；
适用于梁体宽度( 底/顶)：8m/16m；
适用于梁高：7m~3.1m；
工作状态倾覆稳定系数：>2.0；
行走状态倾覆稳定系数：>2.0；
在最大受力作用下，主桁前端最大挠度16.2mm；
挂篮行走方式为千斤顶牵引。
2.2主要改制杆件。
（1）由于本桥0#、1#块总长为10米，原挂篮0#块长度为12m，故须对主梁进行改制，使主桁进行分节。
（2）挂篮在完成2#梁段浇筑后需分体前移，需增设临时斜拉带，保证挂篮前移时整体稳定。
（3）由于箱梁宽度变化和受力变化导致前上横梁、前下横梁、后下横梁吊孔位置发生了变化，须作适当改动，同时各横梁进行了接长。
（4）由于箱梁宽度变大，横联须进行接长，适应更大宽度变化。
（5）底篮纵梁须按本桥设计图纸重新设计布置。
（6）挂篮改制焊接时，须按设计规定焊接牢固，焊缝要求饱满，长度满足设计要求。
2.3、吊锚系统
（1）除前下横梁内侧2根吊带采用20×160mm钢板吊带外，其余所有提吊底篮、内外模板的吊杆均采用Φ32精轧螺纹钢。
（2）主桁锚固及轨道锚固均采用1.2长Φ32精轧螺纹钢，埋深1米。
（2）斜拉带采用2[32b型钢，用销子与主梁连接。
改制后结构设计及计算
3.1主要荷载
（1）混凝土荷载：138.8t，1388KN；沖击系数取1.05
（2）模板荷载：模板长4.0m，根据箱梁模板图
内模重：6800kg，计算取100kg/m2。
外侧模重：10560kg，计算取120kg/m2（包括桁架）。
底篮模板重：3200kg，计算取100kg/m2。
（3）底篮纵梁自重： 采用I25b，42.01×6=252.06kg，单个挂蓝纵梁共18根，总重4537kg。
（4）底篮横梁自重：
前横梁:采用2I32b，115.42×12=1385kg，加上其他附属构件取1800kg。
后横梁：采用2I36b，131.2×12=1574kg，加上其他附属构件取2000kg。
（5）人员机具取3000kg。
3.2吊带受力分析
（1）后吊带受力分析
根据计算，得出各吊带在最不利工况下最大受力:
以上数据显示,最小抗拉安全系数为2.14,最大拉伸变形为7.9mm，安全。
（2）前吊带受力分析
根据计算，得出各吊带在最不利工况下最大受力:
以上数据显示,最小抗拉安全系数为4.66,最大拉伸变形为3.5mm，安全。
3.3主桁杆件计算
按最不利荷载计算，挂篮主桁前端受集中力P=444.1KN，其受力图示如下：
图1挂篮主桁受力图
经计算得：
立柱（2[40b）轴向压力N=888.2KN， =53.5MPa<[]=140MPa，安全系数K=140/53.5=2.62，安全。
主桁纵梁（2[40b）：轴向压应力N=532.88KN， =32.1MPa<[]=140MPa，安全系数K=140/32.1=4.36，安全。
斜拉带（2[32b）轴向拉力N=693.68KN，=63.2MPa<[]=140MPa，位安全系数K=140/63.2=2.22，安全。
挠度最大值：fMAX=8.9mm，位于挂篮前端。
3.4主桁节点销轴计算
由于挂篮原使用桥梁的节段重量比本桥大一些，且节段长度亦比本桥长一些，因此在挂篮前端的荷载相比本桥的荷载要大，故而对挂篮主桁及节点处销轴的作用力亦相应要大一些，故在此略去销轴的受力计算。
3.5抗倾覆能力分析
（1）浇筑混凝土时抗倾覆计算
浇筑混凝土时单片主桁后锚点反力为：444.1KN。主梁后锚点采用4根Φ32精轧螺纹钢在砼上进行锚固，单根其容许承载力为602.88KN，故后锚的最小安全系数： K=4×602.88/444.1=5.43，安全。
（2）挂篮行走时抗倾覆计算
挂篮前移时，主桁靠反压轮扣在轨道上行走，挂篮行走时主桁后锚点反力为：95.69KN。
挂篮单侧主桁采用单轨道，行走小车吊杆采用两块宽33cm厚度δ=30mm钢板,通过1个φ60mm的销轴与主桁纵梁连接，再通过2个φ45mm的销轴与轨道固定。
后锚小车吊杆能承受的轴向拉力为F=140MPa×330 mm×30mm×2=2772KN
φ50mm销轴能承受最大剪力为Q=125MPa×4×15.90cm2=795.0KN
φ60mm销轴能承受最大剪力为Q=125MPa×28.26cm2=353.35KN
挂篮行走时其抗倾覆安全系数K=353.35/95.69=3.69>2，安全
挂篮行走时的后锚力由轨道承受，滑道每隔100cm 有2根Φ32精轧螺纹锚筋， 故轨道梁受弯时能承受的向上的最大抗力为：
轨道抗倾覆系数为K2=828/95.69=8.65>2，满足规范要求。
结语
益阳市沙头资江大桥通过对旧有挂篮进行加工改制，由于改制时间短，不但保证了主桥施工的节点工期，同时又有效利用旧挂篮，减少了购置新挂篮或租赁挂篮的施工投入，取得良好的经济效益，。