第2.1节、各类结构形式的挂蓝介绍.doc

第1节、挂蓝结构型式简介
一、挂蓝承载的力学原理
挂蓝承受的力学原理是最基本的杠杆原理。上桁架是杠杆，底模平台是承重篮筐，挂在杠杆前端上。挂蓝，国外称为吊架，也有的称为移动工作车。底模平台和杠杆整体称为挑篮更为贴切。
首先回顾一下杠杆原理。详见简图图1所示。

三角形挂篮的桁架杠杆效应见图2所示。

二、挂篮的结构组成
（一）、挂篮结构按功能构造区分
以三角形桁架挂篮为例（以下简称三角形挂篮）。
按使用功能区分为：上桁架、底模平台、前后悬吊系统、后锚系统、外侧模板、芯模板等六个主要部分组成。外加安全防护结构。其中芯模板质量标准要求不高，一般可以现场自行制作。具体细分为：
上桁架是主要的承重杠杆。杆件包括三角桁架、前横（桁）挑梁、后锚梁、中门桁架、中横梁、中支腿、外斜吊架等组成；
底模平台是悬浇梁段的工作平台。包括前后托梁、纵向分部梁及面板；
3、外侧模板，每只挂篮有两块，包括面板、辅助桁架及走行滑梁、吊杆等组成；
4、悬吊系统主要是提升底模工作平台。包括底模平台的前后钢吊带、吊杆，与箱梁底板吊杆（锚杆）、倒链等；
5、后锚系统起到锚固抗倾覆作用。包括走行反吊架、安全锁、导轨及锚固杆，工作（悬浇）锚固装置等；
6、芯模板和端模，由模板及支撑架组成；
7、安全防护结构，包括上下爬梯、围栏、防护网、防落棚、防电罩等。
（二）结构图示介绍，详见挂篮结构示意图图3～6所示。

三、挂篮的结构形式
1、挂篮的结构形式
不管什么样的挂蓝结构，其底模平台都是一样的，结构上没有大的变化。主要是承重的上桁架（杠杆）的变化。各个施工单位考虑自身材料来源、材料型号、桥梁结构要求、桁架刚度、施工方便等因素的差异，在上桁架上多做花样，作出了各式各样的变化，由此衍生出各种结构形式的挂蓝。常见的挂篮形式有菱形挂篮、三角挂篮、桁架挂篮、牵索挂篮等，由万能杆件组拼的挂篮和贝雷桁架组拼的挂篮均属于桁架挂篮。
2、各类典型结构挂篮图片简介
（1）、梁板式挂蓝

型钢梁挂篮

特点：杠杆体系明确，结构简单，杆件少，制作、安装、走行、拆卸方便；
缺点：悬挑变形大、结构自重大！
（2）、下承式桁架梁挑篮——反挑杠杆（反作用杠杆）

特点：桥面作业面开阔，钢筋笼可以整放入模，腹板处反支点受力集中、需加固，走行反吊结构复杂，C型反扣吊杆制作麻烦，安装、走行、拆卸不方便，；
缺点：沉降变形大、结构自重偏大，腹板下桁梁高度受限制！
（3）、菱形吊蓝

特点：杆件结构简单，制作简易，安装、走行、拆卸方便；
缺点：变形大、结构自重偏大，前挑梁操作空间高、作业安全性差，提升杆超高——容易侵上方限界，防雷电安全性差！
（4）、连体挂篮——属于菱形挂篮

连体挂篮，在桥上负重解体、安装施工安全风险大，两次倒换施工麻烦。遇到了类似工程，建议变更1号悬浇梁段为支架现浇。
（5）贝雷桁架挂蓝（1）

贝雷桁梁挂篮（2）

特点：利用贝雷桁架做挑梁，杆件就地取材，可节省制造费用，杆件结构简单，安装、拆卸方便；
缺点：悬挑沉降变形大、结构自重偏大，挑梁不能和底模平台、外侧模同步前行，走行步骤繁琐，施工周期长。
（6）、牵索吊蓝

特点：利用斜拉索做悬浇临时拉索，减轻结构重量，C型反扣吊杆制作麻烦，结构复杂，安装、拆卸不方便；
缺点：只适用于斜拉桥悬浇，结构自重偏大！
（7）、三角形桁架吊蓝

此三角形挂篮后锚采用通长锚梁，后锚杆安全系数大，抗倾覆安全性高。

特点：杆件结构简单，制作简单，安装、走行、拆卸方便；
优点：变形小、结构自重轻便，前挑梁操作空间矮（相对桥面）、作业安全性好！
（8）、挂蓝防护：防坠物软防护围和跨越结构支架满防护

挂蓝安装

四、挂篮结构设计原理
1、挂篮结构特点
①、受力的基本力学原理：杠杆原理；
②、结构特征：悬挑梁结构；
③、控制要点：悬挑端下挠度总量控制。
2、结构设计原理
挂蓝设计过程：先选型——算荷载——求内力——选择杆件型钢类型（EI或EA）——算变形———最后修订！
设计理念：以减轻结构重量为目标，以控制下挠度的变形总量为出发点，通过调整结构刚度EI或EA的手段，使得结构满足相关规范要求。
各种结构形式的挂蓝，都是在提高刚度EI或EA的基础上衍生出来的！
3、应用的力学基础知识：理论力学、材料力学和结构力学。
五、相关施工技术规范对挂篮的设计要求
（一）、《公路桥涵施工技术规范》对悬浇挂篮的要求
A、“《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011”关于悬臂浇筑挂篮设计要求：
16.5悬臂浇筑
16.5.1、用于悬臂浇筑施工的挂篮，其结构除应满足强度、刚度和稳定性要求外，尚应符合下列规定：
1挂篮与悬浇梁段混凝土的质量比不宜大于0.5，且挂篮的总重应控制在设计规定的限重之内。（新规范取消了下限限制）
2挂篮的最大变形（包