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预应力变截面连续箱梁施工挂篮设计与应用 - 工程事故分析 预应力变截面连续箱梁施工挂篮设计与应用 摘要：本文以云南元磨高速公路K306+814特大桥为例，主要介绍了混凝土箱梁施工挂篮必选、工况分析、计算原理及加载试验。 　　关键词：箱梁，三角挂篮，设计优化 　　1 工程概况 　　云南元磨高速公路K306+814特大桥为三跨（84m+140m+84m）预应力连续刚构桥，全长328米，桥宽22.5米，全桥宽断面为一单箱单室，箱梁顶面宽为22.5米，底部宽为11.5米。箱梁根部宽度为7.5米，跨中及合拢段断面梁高为3米。箱梁底板下缘按二次抛物线变化，从悬臂根部至悬浇段结束处95cm连续变化至32cm，箱梁腹板厚度墩顶梁段为70cm，其它各梁段均为50cm。 　　箱梁0号及1号块用托架浇筑施工。2#—19#块由挂篮悬臂浇筑；2#—11#块长度均为3米，12#—19#块均为4米。挂篮浇筑最12#砼重量为222.7吨，最轻块19#块砼重量156.0吨，2#块砼重量为178.8吨，7#块砼重量为213.9吨。 　　2 挂篮设计 　　2.1 挂蓝选型 　　在挂篮的选型及方案比较时，根据该桥的特点及设计院的要求（挂篮自重包括模板重不超过133.6吨），随着挂篮的日益发展与成熟，主要进行以下的比选（表1） 　　通过比较及以前的施工实践经验，最后确定设计为三角挂篮。 　　2.2 挂蓝基本构造 　　施工挂蓝主要由主桁、底蓝、悬吊系统、后锚、模板系统以及配重组成。 　　(1) 主桁 　　主桁为三角桁片，一个挂蓝两个三角 　　桁片通过横梁、平联、后横联连接。一片 　　主桁由立柱、谢拉带、主梁组成，共同承 　　受主桁前、中横梁传给的外荷载。其中主 　　梁由2根150d型钢组成，单根长1390cm， 　　是挂蓝主要的承重结构，挂蓝两根主梁之 　　间设平联，以减少负荷后侧向变形，增加 　　整体稳定性，主梁与立柱、斜拉代的连接， 　　为了保证三角桁架拼装后受力良好，防止拼装后处于应力过大或无应力状态，加工主梁销孔时应严格按照设计图纸尺寸加工，一个主桁主梁的相邻距离只能出现负误差，误差范围为0—1mm；立柱山2根I45a型钢加工而成，单根长545cm，销孔间距为471.5cm，加工时，立柱销孔间距误差范围为±1mm；立柱与主梁用牛腿连接，立柱横联采用由槽钢[20a及脚钢﹤80×80×10焊接而成的刚性桁架；斜拉带材料为16Mn钢，前斜拉带由一根4×28cm钢板加工而成，后斜拉带由两根2×28cm钢板加工而成。斜拉带端部扩大，并加焊加强板。加工时斜拉带孔距只允许出现正误差，误差范围0—1mm。斜拉带加工时加工线型必须平滑，防止局部应力集中。 　　(2) 底蓝 　　底蓝由前横梁、后 　　横梁、纵梁等组成，其 　　中底蓝前横梁为桁架梁， 　　由两片桁片加工而成， 　　单片桁片上弦、斜杆及 　　竖杆均为两根[12.6。两 　　桁片通过平联板连接； 　　底蓝后横梁为桁架梁， 　　由两片桁片加工而成，单片桁片上弦为1根I36a型钢，下弦、斜杆及竖杆均为两根[12.6。两桁片通过平联板连接；底蓝纵梁为桁架梁。纵梁上弦为1根I20a，下弦及竖杆、斜杆均为2根[8。纵梁高70cm。 　　(3) 悬吊系统 　　悬吊系统主要由桁架式前横梁、中横梁和前、后吊带及箱内后锚带组成，其中前横梁由两片桁片加工而成，单片桁片上弦为1根I10a型钢，下弦、斜杆及竖杆均为两根[12.6，两桁片通过平联板连接，中横梁由两片桁片加工而成，单片桁片上弦1根I32a，下弦、斜杆及竖杆均为两根[12.6。两桁片通过平联板连接；前后吊带、箱内后锚带均为165Mn钢，后锚带截面为18×4cm，前吊带截面为16×4cm，后吊带及行走吊带截面为16×2cm。 　　(4) 后锚及平衡重 　　后锚由锚固梁、锚杆组成，上端通过锚固梁锚于主梁尾部，下端通过4级直径为32mm的锚杆及连接器锚于竖向预应力筋上。一个挂蓝共设后锚8根，在主梁后支点前后各设4根，平衡重则由两根I45a组成平衡重梁即后横梁，每根长14m，双悬臂于主梁上，单个挂蓝平衡重为26吨。 　　施工时必须严格控制此压重，以保证挂蓝空载行走时安全，并达到足够的抗倾覆系数，及在挂蓝使用过程中，不致使后锚带产生过大变形影响挂蓝前端挠度。 　　(5) 行走系统： 　　整个桁架结构支承在由于钢加工面成的前后支腿上。每根纵梁支腿下设一对间距为16cm的13kg级钢轨，钢轨下铺20*18*100cm枕木，前后支腿处枕木为并排的四根，其余间距为50cm。 　　在钢轨与支腿之间放置走棍（Φ15mm），通过走棍的滚动挂篮前移。挂篮前移时，由手拉葫芦牵引前进（严禁使用卷扬机牵引），并在每片主梁后端设两个10吨限速、限位、正滑葫芦。 　　为了保证挂篮行走的安全，应在箱梁前端及钢轨前端