专利名称：一种菱形挂篮的荷载试验方法
技术领域：
本发明涉及一种荷载试验方法，特别是涉及一种菱形挂篮的荷载试验方法。
背景技术：
挂篮是一个能沿着轨道行走的活动脚手架，是悬臂浇筑施工的主要机具，悬挂在已经张拉锚固的箱梁梁段上，悬臂浇筑时箱梁梁段的模板安装、钢筋绑扎、预应力管道安装、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆等工作均在挂篮上进行。当一个梁段的施工程序完成后，挂篮解除后锚，移向下一梁段施工。所以挂篮既是空间的施工设备，又是预应力筋未张拉前梁段的承重结构。挂篮施工在当前桥梁悬臂浇注及悬臂拼装中应用较为广泛，施工工艺比较常规化和标准化。菱形挂篮结构承载能力较强，受力较明确，在大跨度桥梁悬臂浇注时一般考虑使用菱形挂篮。菱形挂篮是挂篮结构形式的一种，由菱形挂篮桁片、门架、横梁等组成，结构形状为菱形。其中，菱形挂篮桁片由腹杆、上桁架、下桁架以及斜杆等组成。挂篮荷载试验目前一般采用堆放荷载的方式进行，按照结构物设计理论尺寸编制荷载预压图，按照荷载预压图在挂篮平台各部位堆放与之相匹配的荷载，使其与结构物设计重量相吻合，以此来检验挂篮的结构安全可靠性。这种荷载试验方法施工较简单，但是施工周期较长，使用的物料较多，一般比较难保证在短时间内配齐足够的荷载压重物料，同时高空作业安全风险高。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种菱形挂篮的荷载试验方法。本发明解决其技术问题的解决方案是一种菱形挂篮的荷载试验方法，其包括以下步骤
I)、选择平整的地面；
2)、将腹杆、上桁架、下桁架以及斜杆拼装成两片完全相同的菱形挂篮桁片；
3)、将两片菱形挂篮桁片放置在平面上，两片菱形挂篮桁片的下桁架相对，并在两个下桁架的前支点间安装前支垫座，使两片菱形挂篮桁片处于同一平面；
4)、在下桁架的后支点上安装后支点锚固垫梁，并在后支点锚固垫梁间安装至少一条穿过下桁架的锚筋，安装锚筋的这一端为锚固端，在上桁架的上支点上安装前支点锚筋垫梁，在前支点锚筋垫梁间安装至少一条穿过上桁架的张拉蹬筋，安装张拉蹬筋的这一端为张拉端；
5)、预张紧锚筋以及张拉蹬筋，使得两片菱形挂篮桁片形成对拉状态；
6)、每条张拉蹬筋的两端均设有张拉千斤顶，张拉千斤顶安装在前支点锚筋垫梁上，张拉千斤顶能顶升设置在张拉蹬筋上的螺母；
7)、测量加载前菱形挂篮桁片的几何尺寸，主要是两个下桁架上支点间的中心距离以及两个上桁架前支点间的中心距离，即锚固端和张拉端的位置关系，做好记录；
8)、通过菱形挂篮桁片的理论载荷和安全载荷为1.25倍理论载荷，计算出安全载荷； 9)、张拉千斤顶分级加载，同时精确测量每级加载菱形挂篮桁片各节点变形数据，即锚固端和张拉端的变形量；
10)、张拉千斤顶分级卸载，精确每级卸载测量菱形挂篮桁片各节点变形数据，即锚固端和张拉端的变形量；
11)、根据测量所得数据，计算出锚固端和张拉端的净变形量后与设计理论对比分析，得出菱形挂篮桁片载荷试验结论菱形挂篮是否满足需要，锚固端和张拉端的净变形量的具体数据，各主要杆件及节点是否满足强度要求。作为上述技术方案的进一步改进，在步骤4)中，锚筋通过双螺帽的连接方式固定在后支点锚固垫梁上。作为上述技术方案的进一步改进，在步骤4)中，锚筋的数量为2条，锚筋对称安装在后支点锚固垫梁间。作为上述技术方案的进一步改进，在步骤4)中，张拉蹬筋的数量为2条，张拉蹬筋对称安装在支点锚筋垫梁间。作为上述技术方案的进一步改进，在步骤9)中，张拉千斤顶按安全载荷的0、20%、40%,80%以及100%五个级别依次分级加载。作为上述技术方案的进一步改进，在步骤10)中，张拉千斤顶按安全载荷的100%
一次卸载。作为上述技术方案的进一步改进，锚筋为直径为32毫米的精轧螺纹钢筋，张拉蹬筋为32毫米的精轧螺纹钢筋。作为上述技术方案的进一步改进，张拉千斤顶为60顿位的液压千斤顶。本发明的有益效果是本发明对比现有技术具有以下几个方面的优点
1)通过将挂篮荷载试验由高处作业仿制到地面进行，减少高空作业安全风险；减少过多的压重材料，减少施工成本；缩短试压施工周期；
2)采用张拉千斤顶施加载荷，加载数据精确控制；
3)将腹杆、上桁架、下桁架以及斜杆拼装成两片完全相同的菱形挂篮桁片，然后将两片形挂篮桁片放置在地面上，使其处于同一平面，然后安装前支垫座、后支点锚固垫梁以及前支点锚筋垫梁，安装锚筋以及张拉蹬筋，根据荷载试压额定荷载计算张拉蹬筋张拉力，张拉张拉蹬筋，检验结构安全可靠性，消除结构的非弹性变形。
下面结合附图及实例对本发明作进一步的说明。图1是本发明的两片菱形挂篮桁片载荷试验时平面示意 图2是本发明的锚固端的放大示意 图3是本发明的张拉端的放大示意图。
具体实施例方式下面结合附图，详细说明本发明在菱形挂篮的载荷试验中的应用。参照图1 图3，一种菱形挂篮的荷载试验方法，其包括以下步骤
I)、选择平整的地面； 2)、将腹杆4、上桁架2、下桁架I以及斜杆3拼装成两片完全相同的菱形挂篮桁片；
3)、将两片菱形挂篮桁片放置在平面上，两片菱形挂篮桁片的下桁架I相对，并在两个下桁架I的前支点间安装前支垫座5，使两片菱形挂篮桁片处于同一平面；
4)、在下桁架I的后支点上安装后支点锚固垫梁6，并在后支点锚固垫梁6间安装至少一条穿过下桁架I的锚筋60，安装锚筋60的这一端为锚固端，在上桁架2的上支点上安装前支点锚筋垫梁7，在前支点锚筋垫梁7间安装至少一条穿过上桁架2的张拉蹬筋70，安装张拉蹬筋70的这一端为张拉端；
5)、预张紧锚筋60以及张拉蹬筋70，使得两片菱形挂篮桁片形成对拉状态；
6)、每条张拉蹬筋70的两端均设有张拉千斤顶8，张拉千斤顶8安装在前支点锚筋垫梁7上，张拉千斤顶8能顶升设置在张拉蹬筋70上的螺母；
7)、测量加载前菱形挂篮桁片的几何尺寸，主要是两个下桁架上支点间的中心距离以及两个上桁架前支点间的中心距离，即锚固端和张拉端的位置关系，做好记录；
8)、通过菱形挂篮桁片的理论载荷和安全载荷为1.25倍理论载荷，计算出安全载荷；
9)、张拉千斤顶8分级加载，同时精确测量每级加载菱形挂篮桁片各节点变形数据，即锚固端和张拉端的变形量；
10)、张拉千斤顶8分级卸载，精确每级卸载测量菱形挂篮桁片各节点变形数据，即锚固端和张拉端的变形量；
11)、根据测量所得数据，计算出锚固端和张拉端的净变形量后与设计理论对比分析，得出菱形挂篮桁片载荷试验结论菱形挂篮是否满足需要，锚固端和张拉端的净变形量的具体数据，各主要杆件及节点是否满足强度要求。进一步作为优选的实施方式，在步骤4)中，锚筋60通过双螺帽的连接方式固定在后支点锚固垫梁6上。进一步作为优选的实施方式，在步骤4)中，锚筋60的数量为2条，锚筋60对称安装在后支点锚固垫梁6间。进一步作为优选的实施方式，在步骤4)中，张拉蹬筋70的数量为2条，张拉蹬筋70对称安装在支点锚筋垫梁7间。进一步作为优选的实施方式，在步骤9)中，张拉千斤顶8按安全载荷的0、20%、40%,80%以及100%五个级别依次分级加载。进一步作为优选的实施方式，在步骤10)中，张拉千斤顶8按安全载荷的100% —次卸载。进一步作为优选的实施方式，锚筋60为直径为32毫米的精轧螺纹钢筋，张拉蹬筋70为32毫米的精轧螺纹钢筋。进一步作为优选的实施方式，张拉千斤顶8为60顿位的液压千斤顶。下面为本发明的一个实施例
在贵广铁路跨三山大道连续梁上，共设置4套菱形挂篮。挂篮荷载试验均采用千斤顶对拉方式进行，每套挂篮按60t设计，每片菱形挂篮桁片承载30t，按照挂篮1. 25倍系数进行荷载试验，最终每片菱形挂篮桁片按照40t作为张拉力，现场最终按照此方法进行菱形挂篮荷载试验。根据上桁架2的上支点计算张拉蹬筋70的张拉力配置张拉千斤顶8，每片菱形挂篮桁片各采用2台60t张拉千斤顶8，4台张拉千斤顶8同步进行张拉，通过高压油泵供油，张拉千斤顶8开始顶升，张拉千斤顶8顶升设置在张拉蹬筋70上的螺母，使直径为32_的张拉蹬筋70受拉力。张拉千斤顶8对拉分等级进行，菱形挂篮桁片施加对称张拉力40t，每条张拉蹬筋70张拉力为20t，每片桁架布置2台张拉千斤顶8，共计4台，每台张拉千斤顶8受力10t，张拉千斤顶8按照20%、40%、80%、100%施加张拉力，对称张拉加载变形观测情况如下(按单台千斤顶张拉力控制)
权利要求
1.一种菱形挂篮的荷载试验方法，其特征在于，其包括以下步骤1)、选择平整的地面；2)、将腹杆(4)、上桁架(2)、下桁架(I)以及斜杆(3)拼装成两片完全相同的菱形挂篮析片;3)、将两片菱形挂篮桁片放置在平面上，两片菱形挂篮桁片的下桁架(I)相对，并在两个下桁架(I)的前支点间安装前支垫座(5)，使两片菱形挂篮桁片处于同一平面；4)、在下桁架(I)的后支点上安装后支点锚固垫梁(6)，并在后支点锚固垫梁(6)间安装至少一条穿过下桁架(I)的锚筋(60)，安装锚筋(60)的这一端为锚固端，在上桁架(2)的上支点上安装前支点锚筋垫梁(7)，在前支点锚筋垫梁(7)间安装至少一条穿过上桁架(2) 的张拉蹬筋(70)，安装张拉蹬筋(70)的这一端为张拉端；5)、预张紧锚筋(60)以及张拉蹬筋(70)，使得两片菱形挂篮桁片形成对拉状态；6)、每条张拉蹬筋(70)的两端均设有张拉千斤顶(8)，张拉千斤顶(8)安装在前支点锚筋垫梁(7)上，张拉千斤顶(8)能顶升设置在张拉蹬筋(70)上的螺母；7)、测量加载前菱形挂篮桁片的几何尺寸，主要是两个下桁架上支点间的中心距离以及两个上桁架前支点间的中心距离，即锚固端和张拉端的位置关系，做好记录；8)、通过菱形挂篮桁片的理论载荷和安全载荷为1.25倍理论载荷，计算出安全载荷；9)、张拉千斤顶(8)分级加载，同时精确测量每级加载菱形挂篮桁片各节点变形数据， 即锚固端和张拉端的变形量；10)、张拉千斤顶(8)分级卸载，精确每级卸载测量菱形挂篮桁片各节点变形数据，即锚固端和张拉端的变形量；11)、根据测量所得数据，计算出锚固端和张拉端的净变形量后与设计理论对比分析， 得出菱形挂篮桁片载荷试验结论菱形挂篮是否满足需要，锚固端和张拉端的净变形量的具体数据，各主要杆件及节点是否满足强度要求。
2.根据权利要求1所述的菱形挂篮的荷载试验方法，其特征在于，在步骤4)中，所述锚筋(60)通过双螺帽的连接方式固定在后支点锚固垫梁(6)上。
3.根据权利要求1所述的菱形挂篮的荷载试验方法，其特征在于，在步骤4)中，所述锚筋(60)的数量为2条，锚筋(60)对称安装在后支点锚固垫梁(6)间。
4.根据权利要求1所述的菱形挂篮的荷载试验方法，其特征在于，在步骤4)中，所述张拉蹬筋(70)的数量为2条，张拉蹬筋(70)对称安装在支点锚筋垫梁(7)间。
5.根据权利要求1所述的菱形挂篮的荷载试验方法，其特征在于，在步骤9)中，所述张拉千斤顶(8)按安全载荷的0、20%、40%、80%以及100%五个级别依次分级加载。
6.根据权利要求1所述的菱形挂篮的荷载试验方法，其特征在于，在步骤10)中，所述张拉千斤顶(8)按安全载荷的100%—次卸载。
7.根据权利要求1所述的菱形挂篮的荷载试验方法，其特征在于，所述锚筋(60)为直径为32毫米的精轧螺纹钢筋，所述张拉蹬筋(70)为32毫米的精轧螺纹钢筋。
8.根据权利要求1所述的菱形挂篮的荷载试验方法，其特征在于，所述张拉千斤顶(8) 为60顿位的液压千斤顶。
全文摘要
本发明公开了一种菱形挂篮的荷载试验方法，其包括11个操作步骤1、选择场地；2、安装菱形挂篮桁片；3、安装前支垫座；4、安装锚筋和张拉蹬筋；5、预紧锚筋和张拉蹬筋；6、安装张拉千斤顶；7、测量菱形挂篮桁片的相对位置尺寸；8、计算安全载荷；9、加载并测量菱形挂篮桁片的相对位置尺寸；10卸载并测量菱形挂篮桁片的相对位置尺寸；11根据测量数据计算分析。本发明通过将挂篮荷载试验由高处作业仿制到地面进行，减少高空作业安全风险；减少过多的压重材料，减少施工成本；缩短试压施工周期；采用张拉千斤顶施加载荷，加载数据精确控制；检验结构安全可靠性，消除结构的非弹性变形。本发明适用于菱形挂篮的荷载试验中。
文档编号G01N3/10GK103048198SQ20121058132
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者刘代兴, 郭秀青, 柯松林, 林世发, 陈世明, 姜薪, 王杰, 李勇波, 王贵羽, 肖锐, 吕伟, 党渭强 申请人:中铁港航局集团有限公司, 中铁港航局集团第二工程有限公司