[实用新型]一种适用于宽幅双索面斜拉桥的牵索挂篮

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种桥梁施工设备，特别是一种适用于宽幅双索面斜拉桥的牵索挂篮。

背景技术

随着桥梁工程设计技术的发展，大跨度刚构桥梁、斜拉式桥梁的应用日益广泛，随之而来的是挂篮的使用也日趋频繁，挂篮结构形式越来越多，挂篮向实用、方便的方向在不断发展。目前工程领域实用的挂篮主要由自承式结构和牵索式结构两种，前者又可分为三角形、菱形等结构；后者可分为长平台形式和短平台形式。

自承式普通悬臂挂篮无论是三角形还是菱形均为后支点形式，利用已浇节段作为锚固点，通过反吊实现后一节段的施工。这种挂篮为单悬臂受力，由于采用悬臂结构因而承受负弯矩较大，所以浇筑节段长度受限制。而牵索挂篮能充分利用斜拉索的作用变悬臂负弯矩受力为简支正弯矩受力，这样浇筑长度和承载能力可大大提高。

牵索挂篮根据挂篮平台长度不同分为长平台牵索挂篮和短平台复合型牵索挂篮。短平台牵索挂篮由普通挂篮发展而来，在普通挂篮的基础上增加了临时拉索受力，从而形成复合受力结构。短平台复合型牵索挂篮一般由挂篮平台、三角架和伺服系统三大部分组成。施工过程中挂篮主纵梁前端由临时拉索支撑，后部则锚固与已浇节段上，为减小横梁挠度、增加挂篮横向刚度，前横梁中间位置则根据桥梁宽度通过三角架加设一定数量的吊杆。此结构的优点是由于增加了三角吊架，因此前横梁断面可以相对较小，挠度控制相对简单，其缺点是前横梁受力较为复杂，由于拉索与吊杆同时受力，施工过程中对索力的监控较难，且由于吊杆与临时拉索弹性模量相差较大，因此在受力分配、确定计算模式方面非常困难。另外，该结构由挂篮平台和三角架两套系统组成，结构相对复杂，重量较大。再者，由于挂篮平台较短，因此其横向刚度较弱。

长平台牵索挂篮则基本脱离了普通挂篮的模式，其结构由挂篮平台及伺服系统两大部分组成，由锚固点和临时拉索共同固定挂篮平台。此挂篮结构简单、受力明确，挂篮的荷载传递路径为：待浇节段混凝土重量及施工荷载通过挂篮平台后部锚固点及拉索竖向分力承担，拉索水平分力通过止退装置由已浇节段主梁承担。长平台牵索挂篮在主梁下设置挂篮平台，且已成梁段下挂篮平台长度稍长于待浇梁段下的挂篮平台长度，这样方便了挂篮的行走，同时保证了挂篮在顺桥向的刚度。但由于长平台挂篮没有三角吊架系统，因而横梁挠度控制较难，特别是对于宽度较大的桥梁，前横梁由于跨度较大，为减小前横梁挠度，其截面需要相对较大。

在现有技术中，预应力混凝土斜拉桥施工的牵索式挂篮，主要由主桁承重机构（即平台）、模板机构、牵索机构、锚固机构、调高机构及走行机构六部分组成。这种挂篮的主桁承重机构纵向由四榀万能杆件桁梁组成，横向由三榀万能杆件桁梁连接，并在外侧桁梁前段一定范围内设置了与牵索机构连接的锚固滑槽，在中间桁梁处设置了走行牛腿，使得整个挂篮通过牵索机构和锚固机构，将全部施工时的荷载传于主塔及已成梁段上，主梁节段施工完成后，挂篮通过走行牛腿及尾端横梁上的走行轮，完成转移。例如，陈克济等人撰写的“临江门斜拉桥牵索式挂篮施工新技术”，《桥梁建设》1995年第2期，第68页至70页。这种牵索式挂篮的牵索机构主要作用是将挂篮前端（亦即平台前端）的垂直荷载直接传至斜拉桥主塔，以减少挂篮作用在斜拉桥主梁上的垂直荷载，而这种方式仅用牵索对挂篮前端提供一个斜向支点，并不能完全有效地起到垂直荷载的传递作用，同时由于牵索的相对柔性，使得挂篮支承仍为悬臂梁支承方式，因此，使挂篮的平台只能是具有较长锚固长度的长平台，使该挂篮的平台自重大，平台挂钩的反力更大，导致斜拉桥主梁因施工需要而加大截面，为使得浇注梁段的挠度符合施工的标准，通常在挂篮构件中增加永久性的结构材料，而促使挂篮的自重增加。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种适用于宽幅双索面斜拉桥的牵索挂篮，利用主体上的永久性斜拉索使挂篮的受力状态由悬臂状态改善为简支状态，充分利用施工条件与实施环境，简化了挂篮的支撑结构，降低了施工成本，提高了效率。