江浦路吴淞江大桥挂篮设计图纸说明书

'昆山市江浦路吴淞江大桥主桥挂篮施工设计图路桥华南工程有限公司技术质量部二00四年十一月 目录一、总说明二、图纸1、挂篮总体布置图（图一）图号012、挂篮总体布景图（图二）图号023、挂篮总体布置图（图三）图号034、挂篮主桁一般构造图图号045、主桁构件图（一）图号056、主桁构件图（二）图号067、主桁构件图（三）图号078、挂篮主桁后端平联构造图图号089、挂篮前支腿结构图（一）图号0910、挂篮前支腿结构图（二）图号1011、底篮一般构造图图号1112、挂篮底篮前横梁构造图图号1213、底篮后横梁构造图图号1314、底篮结构部件图及材料数量表图号1415、挂篮吊带系统构造图图号1516、底篮滑道行走小车图（一）图号1617、底篮滑道行走小车图（二）图号1718、挂篮前移行走施工流程图图号1819、挂篮上前横梁一般构造图图号1920、挂篮上前横梁一般构造图图号2021、挂篮上前横梁构件图（图一）图号2122、挂篮上前横梁构件图（图二）图号2223、挂篮上前横梁构件图（图三）图号2324、挂篮上中横梁一般构造图图号2425、挂篮上中横梁一般构造图图号2526、挂篮上中横梁构件图（图一）图号2627、挂篮上中横梁构件图（图二）图号2728、挂篮上中横梁构件图（图三）图号2829、挂篮上中横梁构件图（图四）图号2930、挂篮上中横梁构件图（图五）图号3031、挂篮上中横梁构件图（图六）图号3132、挂篮悬浇2#块段施工后锚系统图图号3233、挂篮悬浇一般块段施工后锚系统图图号3334、挂篮悬浇施工后锚系统细部构造图图号3435、挂篮悬浇施工后锚系统细部构造图图号3536、挂篮悬浇施工后锚系统细部构造图图号3637、挂篮悬浇施工1#块段示意图图号3738、挂篮悬浇施工2#块段示意图图号3839、挂篮悬浇施工3#块段示意图图号3940、挂篮悬浇施工7#块段示意图图号4041、挂篮悬浇施工8#块段示意图图号4142、挂篮悬浇施工9#块段示意图图号4243、挂篮提升系统结构图（图一）图号4344、挂篮提升系统结构图（图二）图号4445、挂篮提升系统结构图（图三）图号4546、挂篮行走轨道断面图图号4647、行走轨道细部构造图图号4748、后行走小车构造图（一）图号4849、后行走小车构造图（二）图号4950、后行走小车构造图（三）图号50 51、挂篮行走轨道安装示意图图号5152、挂篮行走示意图（一）图号5253、挂篮行走示意图（二）图号53 说明一、工程概况吴淞江大桥位于江浦路跨吴淞江河跨处，是一座特大型桥梁，主桥采用两跨变截面部分斜拉桥，单塔、单索面，计算跨径100.1m+100.1m，主桥两侧引桥采用8×22m简支梁桥，全桥长554m，宽33m。桥梁汽车设计荷载：城－A级；桥面宽度：双向六车道。通航标准：规划吴淞江为内河五级航道，根据航道管理部门要求其规划航道净宽≥38m，通航净高＞5m。最高通航水位3.75m（吴淞高程），最低通航水位2.38m（吴淞高程）。设计行车速度：50km/h。桥面线型标准：纵坡3％，横坡1.5％，竖曲线半径3500m。抗震标准：抗震设防烈度7度，抗震重要性修正系数1.7。主桥主梁及索塔均采用C50#砼。二、主梁结构介绍主梁一般断面图如下所示：主桥主梁采用变截面箱梁，支点处梁高5m，跨中梁高3.0m。截面单箱五室箱梁，箱底宽25.4m，顶板悬臂宽3.8m，顶板全宽33m，中室顶板厚0.5m，其它室顶板厚0.25m，底板厚度变化范围0.25m～0.7m，中腹板厚度变化范围0.4m～0.6m，边腹板厚度变化范围0.5m～0.7m。斜拉索锚固端布置在主梁的中室内。箱梁在支点及拉索锚固处设置横隔板，主墩顶横隔板厚3.2m，边墩顶横隔板厚1.5m，中横隔板（斜拉索锚固端）厚0.3m～0.4m。主桥采用预应力结构，设有纵、横、竖三向预应力，纵向预应力采用φⅣ32精轧螺纹筋和9、12—φj15.24高强度低松弛钢绞线；横向预应力采用5—φj15.24高强度低松弛钢绞线；竖向预应力采用φⅣ32精轧螺纹筋，布置在腹板和横隔板内。主梁划分为44个梁段，挂篮悬浇块段20对，其中0#梁段长12m，21#合拢段长2m，1#～6#梁段长3m，7#～20#梁段长4m，22#现浇段长19.7m，0#、22#梁段在支架上现浇，1#～20#梁段采用挂篮悬臂浇注法施工，21#合拢段采用吊篮浇注。悬臂块段特征数值表序号块段号块段长度砼方量（m3）最小方量最大方量11#～6#3m74.2108.727#～20#4m114.75116.12三、设计依据1、昆山市江浦路吴淞江大桥施工图——第二册2、昆山市江浦路吴淞江大桥施工图——第三册3、《公路桥涵设计规范》——人民交通出版社4、《钢结构设计手册》——中国建筑工业出版社5、《公路桥涵设计手册——预应力技术及材料设备》——人民出版社6、《建筑结构静力计算手册》——中国建筑工业出版社7、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041——2000）四、挂篮设计前提以及计算控制荷载由于该桥主桥主梁宽为33m，设置为单箱五室结构，从减轻挂篮自重考虑，采用桁架结构形式，挂篮设计为菱形挂篮，设置4组主桁结构，为减轻挂篮行走时的负重，挂篮施工行走为整体行走。荷载控制设计各取3m、4m长的悬浇筑块段（即1＃块和7＃块）作为挂篮控制计算和验算块段，其结构各主要参数取值如下：1、箱梁混凝土结构容重取26KN/m3； 1、涨模系数取1.05；2、箱梁底板模板、箱内腹板模板以及横隔板模板荷载取5KN/m2；3、箱梁翼缘板模板以及箱内顶板荷载取1.2KN/m2；4、振捣荷载取2.0KPa，施工人员、机具荷载取1.5Kpa。五、挂篮主要计算结果1、以7＃块重量为控制荷载控制设计底篮前后横梁桁架变形及内力分析，其中后横梁结构的内力设计控制主要以挂篮空载行走状态为主；悬浇7＃块时底篮前后横梁的最大挠度分别为1.5mm、1.2mm。2、底篮纵梁最大跨中节点位移为4.2mm。3、上前横梁最大节点位移为6.7mm4、上中横梁最大节点位移0.7mm（为两边侧吊点位置）5、主桁前端节点最大竖向位移为6.6mm（为中主桁前端）6、前横梁吊带最大伸长量为2.6mm（为前横梁中吊带）；后横梁边侧吊带最大伸长量为0.7mm。7、总沉降量值：前横梁吊点位置最大沉降量为13mm；后横梁吊点位置沉降量为5.9mm。六、挂篮主要构造特征以及拼装要求挂篮主要结构为：底篮系统、悬吊系统、主桁系统、后锚系统、行走系统、模板系统等。1、底篮系统底篮系统包括底篮前、后横梁、纵梁、滑行轨道和滑行小车。底篮前横梁为2片H500×200（窄翼缘H钢），分三节制作，其长度为30.4m，双根H型钢布置的中心间距为40cm。两根H型钢之间采用连接板连接成整体，在上翼缘位置预钻φ18mm规格的纵梁定位安装螺栓孔眼，孔眼布置位置根据纵梁位置确定。底篮后横梁为2片H500×200（窄翼缘H钢），分三节制作，其长度为34.1m，双根H型钢布置的中心间距为40cm。两根H型钢之间采用连接板连接成整体，在上翼缘位置预钻φ18mm规格的纵梁定位安装螺栓孔眼，孔眼布置位置根据纵梁位置确定。底篮纵梁采用I40a工钢，纵梁与横梁之间通过螺栓进行联接。滑行轨道采用单根I36a工钢，长度为4.62m。单个挂篮共设两根滑行轨道，滑行轨道的吊点利用挂篮底篮后横梁中间的两根锚筋（精轧螺纹筋φ32mm）。滑行小车为底篮后横梁和滑行轨道之间的转换器和传力器，同时它减少了挂篮行走时的摩阻力，在进行滑行小车加工时须注意：在行走轮轴中预留润滑油的4mm供油管道，保证管道的顺直度，行走轮加工好后，应确保能平滑转动，无异常声响。2、悬吊系统底篮前、后横梁的吊带分别设置7、10根。前吊带材料均为16Mn钢，后吊带均采用φ32mm精轧螺纹钢筋，共10根；前吊带从两边至中间的厚度分别为3cm、3cm、4cm、4cm，吊带截面长度均为20cm。吊带销子直径为7cm，材质为45＃钢，表面须经过热处理，HRC30。前吊带的顶升动力为32t螺旋式斤顶，后锚两侧吊带的顶升动力为20t（RCH-202）穿心式千斤顶，箱内后锚的顶升动力为60t（2YXD600）穿心式千斤顶。吊带的主梁预埋件为外径φ50mm的PVC管，施工时应该注意预埋，并确保平面位置的准确性，待主梁砼达到一定强度后可将PVC管拨出，重复使用。3、主桁系统主桁系统为菱形结构，包括主桁、上前横梁、上中横梁、主桁平联以及前支腿。①主桁：主桁包括弦杆、节点板和销子。弦杆采用2[40a型钢热轧普通槽钢，两排型钢对口焊接成整体，焊缝采用间断焊，其厚度δ=10mm；同时在槽钢内贴宽度为32cm厚为12mm的通长加劲板，销孔位置背侧同时加贴一厚为8mm的销孔加劲板。节点板由两片厚度为δ=20mm的钢板构成。 主梁下料必须准确，销孔定位必须精确，销孔中心距离加工控制误差为0～1mm。在主梁翼缘位置钻制与上中横梁和主梁后端平联等结构连接的螺栓孔眼，采用普通螺栓与其连接。加工时必须严格按图施工，在进行主桁成组焊接时必须预穿主梁销棒，并确保销棒轴线的准确性。主桁销子直径为φ=120mm，材质为45#钢，加工时销棒表面须经过过热处理，其HRC38~46。主桁销孔直径为φ=120.5mm。主桁系统在加工完成后须进行试拼，检验加工精度和质量，不合格要求严禁使用。②上前横梁：上前横梁采用桁架结构，其上弦杆采用2根[36a热轧普通槽钢，总长为26.7m。下弦杆、竖杆和斜撑均采用2根[16a热轧普通槽钢，斜撑、竖杆与上、下弦杆之间通过节点板进行焊接连接。下弦杆长度为23m，支撑钢板、限位器与主桁进行联接与固定。桁架中心高度为180cm，加强桁架采用[10槽钢材料，采取围焊焊接方式与上、下弦杆联接，要确保焊接质量。③上中横梁：上中横梁同时作为主桁立柱平联结构，考虑只作为挂篮行走时底篮后横梁的承重结构，设置为中心高为200cm的桁架，桁架上下弦杆采用2根[32a热轧普通槽钢，斜杆采用2根[22热轧轻型槽钢，两端与上、下弦杆通过焊接方式进行连接。④主桁平联：主桁平联设置在主梁的后端，靠近主杵桁后端锚固位置，主桁平联为中心高1.5m的型钢桁架，桁架两弦杆为[32a热轧普通槽钢，竖杆和斜撑为[14a热轧普通槽钢，两端通过焊接与主梁连接固定。平联加工时必须保证下料尺寸准确。⑤前支腿：前支腿是主桁的主要承重结构，它主要由节点板、支腿工钢、加强支腿工钢、支腿面板和支腿底板等组成。节点板采用两片厚度为δ=30mm的钢板构成；支腿工钢采用I32a热轧普通工钢，底、面板采用δ=20mm的钢板，面板与支腿工钢之间通过焊接进行连接固定，底板通过φ20螺栓与支腿工钢进行连接固定。为了保证在进行砼施工时，前支腿底处轨道刚度能满足要求，因此需在前支腿底布设支腿加强工钢，采用I32a热轧普通工钢，为了保证与前支腿底板紧密接触，因此在施工时需根据实际高度垫设钢板。4、锚固系统锚固系统分主桁后锚、轨道锚固以及吊带锚固。主桁后锚设置在主桁后端，主要由后锚扁担梁、底座、底端锚固梁、20t（RCH-202）穿心式千斤顶和锚筋（φ32mm精轧螺纹钢筋）组成。为了避免锚筋与主梁横向预应力管道交错，因此在施工时要注意每一个块段的预埋件正确埋置，尤其是对于2#块主梁施工的后锚锚固，其后锚中心线与其它块段锚固时的中心线错位90mm，因此在进行0#块砼施工前，要注意其预埋件的正确埋置和主桁后端锚固梁螺栓孔的正常选择；主桁后锚粗钢筋预埋件为直径φ50mm的PVC管。轨道锚固须与主桁后锚结合考虑，同样通过连接器与主梁腹板竖向预应力筋相连接，以提供轨道固定和定位，挂篮后行走小行车时前后轨道锚固筋的间距不得超过1.5m。底篮横梁的吊带（或锚筋）锚固通过销子、连接板与底篮前、后横梁的正上方。吊带（或锚筋）的上端固定与项升，通过承重底座扁担梁与提升扁担梁来共同实现。施工时须注意预埋、预留后横梁用锚筋在底板的穿插位置，后横梁锚筋的预留孔洞尺寸为φ50mm，要保证预留孔洞的垂直度和平面位置的准确性。5、行走系统行走系统主要由四氟滑动支座、行走轨道、后锚行走小车、滑行轨道和滑行小车等构件组成。为了便于挂篮行走，在挂篮前支腿处设置了四氟滑板支座，它由四氟滑板和滑道组成。四氟滑板的厚度按20mm控制，每个轨道上方的支座底处布置一块，尺寸为50×13cm，须定制加工；滑道为布置在轨道上方的两块交替更换的长为60cm的δ=16mm钢板，再在其上铆固一层厚度为3mm的不锈钢板。为减少摩察，须在滑道顶面适当涂挂抹少量硅脂。同时为了保证挂篮在行走时，四氟滑板不偏位，故在前支腿底设置了限位器，材料采用δ=12mm的A3钢板和φ=28mm的圆钢，具体布置和要求见《挂篮前支腿图》。每个主梁下方对应布置一组轨道，每组轨道由两根中心间距为50cmI32a工钢连接而成，每条轨道的长度为2.0m，一个挂篮共配置单组长10m的轨道四组，行走时后锚小车布置在主梁后端，通过连接螺栓与主梁连接固定，每个轨道纵向设置两排间距为25cm的滑动行走轮，对称反扣在轨道上翼缘底侧位置。为了消除主梁顶面的横向坡度，在边主桁行走轨道底需垫置断面尺寸为10×14mm的枕木，同时为了保证挂篮前支腿底处的刚度，需在轨道底垫置[14a槽钢，具体布置按照《挂篮行走轨道构造图》进行。 挂篮在行走时，滑行轨道和滑行小车的具体操作见《挂篮前移行走流程图》中的说明及要求，施工时严格按说明进行操作，注意施工安全。6、模板系统模板系统包括底板模板、翼缘板模板、箱内模板等，模板系统由项目部自行设计，但单个挂篮重不得超过设计28t。7、构拼装要求挂篮结构的拼装顺序为：先主桁结构；再上中横梁、上前梁横梁结构；然后为底篮前、后横梁结构；最后为底篮纵梁结构。①、从结构受力方面考虑，挂篮主桁菱形结构采用销接结构，其结构杆件为普通热轧槽钢进行加强处理，以增大截面力学性能；主桁销子采用直径为φ120mm，材质为45＃钢的销棒，销子表面必须经过热处理，其中HRC38～46；加工中必须严格控制销孔和销棒的加工尺寸误差，严格按照图纸要求实施。②、考虑到结构拼装和转运需要，挂篮主体主桁架结构采用的是焊接与栓接相结合的组合体系，为保证拼接精度，桁架结构应在平整、坚固的加工平台上焊接成形，同时应采取适当的措施防止焊接变形对栓接部位的影响；栓接采用B级精致螺栓，材质为A3钢，螺栓应满足相关标准的要求。③、为了减轻底篮结构自重，底篮结构采用H型钢和工钢，加工过程中应严格分类堆放和标识，以防混淆。④、挂篮所属部件较多，为了保证拼装精度和速度，加工时应对挂篮各部位、各部件进行统一编号处理，编号应用油漆进行标识，以便于识别。⑤、挂篮各构件在验收出厂前，应组织相关人员进行验收，验收时应进行试拼，不满足结构拼装要求的一律不得验收；现场拼装时应由吊车配合进行，拼装前应先加好挂篮后锚。⑥、本挂篮中所应用的精轧螺纹钢筋必须进行检验试验和试拉合格后方可用，试拉吨位按125%最大吨位进行。⑦、在现浇支架浇筑0＃块时应注意挂篮所需结构预埋、预埋件的预埋工作，包括底篮箱内后锚、主桁后锚、行走轨道锚固系统、翼缘板模板行走系统。⑧、由于横梁结构采用是多支点支撑系统，因此要求各支点位置的标高要保持水平一致性，即要求边中主桁行走轨道的顶面标高误差不得超过1mm，轨道底应采用标号不低于10＃的砂浆进行调平处理，同时在挂篮前支腿定位固定前，要先安装前支腿的轨道内侧加强型钢。⑨、挂篮各构件在加工出厂前应进行防腐涂刷处理，施工中由于大气自然条件的影响也会产生锈蚀，也要求定时进行防绣处理。⑩、安全注意事项a、挂篮在拼装时必须加好后锚系统，后锚粗钢筋张拉端螺母必须紧固，挂篮后锚使用的钢筋必须符合相关技术标准要求，并经过试验检验合格后方可使用。b、挂篮初步拼装完成后必须进行仔细检查验收，应详细检查挂篮后锚系统（含挂篮主桁后锚以及底篮后锚）、主桁连接系统、悬吊系统（含顶升系统），行走系统的安装正确性和稳固性。c、挂篮拼装时安装操作人员必须严格按照操作规程进行作业，高空作业必须佩戴相应的防护设施。d、挂篮拼接完成后必须采用1.2倍的7＃块荷载（即139.35t）进行堆载试验，检验挂篮的承载力和挠度变形情况是否满足设计要求。e、挂篮行走必须在相应施工块段混凝土浇注完成达到设计张拉强度张拉预应力束后方可行走，行走时必须对挂篮每个主桁后部设置一个5t的手拉葫芦来控制挂篮行程，必须采取边行走边松弛的办法。f、挂篮行走就位后必须有现场技术人员和作业队负责人协同检查挂篮的定位和锚固系统的安全性，检查合格经签认交验后方可进行下一步工序作业。g、在一个箱梁一对块段对称悬浇时，其最大偏载量不得超过设计允许要求，对于一个块段横向浇注时混凝土的偏载量不得超过5m3。h、由于块段高度变化需卸除部分挂篮前吊带时，必须采取逐根卸除的办法，不得同时进行卸除两根吊带的作业。i、挂篮两侧翼缘板底部底篮纵梁下方必须悬挂安全网，以防坠落。 j、项目部应自行设计挂篮的人员安全操作通道，安全操作通道应该以满足安全使用为目标，但一个挂篮安全设施总量不得超过2t，同时将该重量计入挂篮重量。七、挂篮材料数量汇总表材料数量明细统计表见下一页，表中数量未计箱梁模板重量，要求挂篮模板控制设计总重量不得超过26t，即挂篮总重量控制在123t左右，满足设计要求（不超过140t)要求。'