缆索吊装施工方案

2施工组织审批单工程名称：襄渝铁路增建二线工程ZH-4标段柳河双线特大桥编制襄渝铁路增建二线工程ZH-4标段柳河双线特大桥吊装实施现已编制完毕，请领导审批。单位：编制人：日期：年月日公司审批意见单位：复核人：日期：年月日单位：审核人：日期：年月日单位：审批人：日期：年月日3目录1．工程概况2．缆索吊装施工方法及施工顺序3．吊装准备4．吊装观测5．拱箱吊装工艺6．吊装质量保证措施7．吊装安全保证措施8．环境保护9．吊装施工工艺流程框图10．附图4蒋总：如有用，请你仔细修改。高军柳河起重吊装工程1工程概况1.1襄渝铁路增建二线工程ZH-4标段柳河双线特大桥位于舟坝镇马边河西侧支流洋溪河谷两岸，为深切割中低山貌，桥位区地势总体西高东低，谷坡上缓下陡，桥位处谷坡坡顶标高约476米，河床底标高约380米，相对高差约96米。该桥主孔为净跨122米，净矢跨比1/8，拱轴系数m=2.4的等截面悬链线无铰拱。主拱圈为箱板拱，拱圈由6片拱箱组成，每片拱箱高2.0米（预制拱箱高度1.9米）、宽1.6米，拱圈全宽9.6米。分5段进行吊装，边箱每段吊装重56.8吨，中箱每段吊装重48.2吨。2缆索吊装施工方法及施工顺序2.1总体方案吊装系统设计采用一套吊装设备单基肋合拢成拱。吊装时先中肋开始合拢吊装，再分别上游拱肋、下游拱肋吊装。主索扣索共用塔架，塔架的高度根据最不利的沐川端扣索角度来确定塔架的高度。控制吊重按最重的边肋边段来设计,最大吊重P=55t，考虑配重及冲击载荷设计吊重为64.06t。根据地形条件主缆索净跨取224m,两岸塔架等高52m，采用万能杆件拼设而成。主地锚采用桩锚结构。2.2吊装施工工艺流程框图2.2.1主索系统及主跑车主索设置为一组，每组主索由7根φ47.5钢丝绳组成，并通过移动塔顶主索鞍实现逐肋对中吊装。主索两端设置80t转向滑车将主索并成7排，保证主索的收紧及均匀受力，并用收紧滑车组调节主索的垂度、张力，使其符合设计要求。主索最大张力H=234.52t，跨中最大吊重时最大垂度为516.37米，空载垂度（含跑车及配重）为11.8米，主索安全系数为K=3.5。拱肋采用正吊正就位。主索的安装采用小拖大的间接拖拉方法安装。主跑车为七门60T级跑车，双跑车设计吊重为120吨。施工时在拱座上预埋千斤扣，将两台跑车固定在上面，同时穿好跑车间的间距绳。布置主索的同时即可将跑车穿绕在主索上，主索穿绕完毕后再慢慢放松跑车固定绳，同时收紧主索，跑车才慢慢升上天空。主索的收紧利用主地锚和桥台之间的空间来收放，完成主索及跑车的布置。2.2.2起重系统拱箱在制梁场采用人工横移至主索正下面，拱箱吊点为预留孔穿吊带结构。拱箱每端采用四点起吊，每台吊梁跑车配置一组起重机构，在桥沐川岸主地垄上设两台8t起重卷扬机组，作为起升动力。每根起重索用φ21.5钢丝绳走“12”布置，活端通过塔架顶转向进入8t卷扬机，死端通过跑车定滑轮固定在对岸地锚上。起重索拉力安全系数为K=5.22。在布置主索安装跑车时，须在收紧主索前将起重索穿绕好。起重索采用花穿，使起重小车均衡受力。2.2.3牵引系统吊梁跑车的牵引走行系统为：桥的两岸各设一台10t牵引卷扬机组，对称布置在开阔地带。每端牵引索走“4”布置，动滑车组固定在跑车中轴上，定滑车组固定在塔顶。采用φ21.5钢丝绳，钢丝绳死端固定在塔顶后地垄上，活端通过跑车到塔顶再转向进入卷扬机。两跑车内侧的间距绳用小于牵引索拉力的∮21钢绳走2连接，作为保险索。牵引索安全系数为K=5。在布主索及安装跑车时预先在两端跑车上设置一根临时牵引绳，当跑车及主索起升收紧到位后，用临时牵引索将跑车牵至塔架顶位置固定，再行按设计要求穿绕好牵引索。2.2.4扣索系统本桥扣索采用塔扣的方式，和主索共用塔架。扣索为八字形正扣结构，6在吊装次边段及中段时，拱箱需要穿过扣索。扣索地锚设置在主地锚内。收紧滑车（80T*6D）置于主地锚与桥台之间的空间内，利用桥台作为一个地锚来调整扣索的收放。边段扣索采用φ47.5钢丝绳走“2”布置，次边端扣索采用φ47.5钢丝绳走“4”布置，最大扣索拉力为102吨发生在沐川端的次边段，扣索拉力安全系数为K=5,次边段扣索拉力角度为：20.5度。为便于布置和移动，每根扣索分成两根，一长一短，在现场时来分割。2.2.5塔架及基础塔架采用强度高，稳定性好的万能杆件拼装。塔架基础设置在两岸桥台上。桥台施工完毕时预埋枕木，在枕木上铺设钢轨与塔架底支撑。两岸塔架等高，均为52米。塔架的安装均采用摇头附着式扒杆垂直运输散件人工拼装。拼装结构及材料见下图表。塔架材料数量表编号杆件名称及规格单重（kg）数量拼装截面形式N1H长弦杆73.11216N2H短弦杆36.5192N4H立杆—横支撑15.51096N5H斜杆—对角支撑21.51096N6弦杆拼接角11.81440N7支撑角10.9112N8连接节点板10.61036N18节点板5.89496N15弦杆拼接处填板3.64312垫圈01.5吨N21支撑靴32.432N22节点板20.16407N24螺栓0.42820024N25螺栓0.72133040N26节点板29.21116合计重217.14t2.2.6地锚地锚主要包括主索地锚、扣索地锚、缆风索地锚、卷扬机地锚等。主地锚的设计，根据地形采用桩锚结构。主索、扣索、塔架后缆风索、卷扬机等受力均考虑采用主地锚受力。主地锚设计荷载考虑单基肋合拢所同时承受的扣索拉力及主索拉力、塔架后缆风索拉力等设置在主地锚上的全部荷载的总和再考虑安全系数。主地锚作特殊设计后选定各项参数。塔架前缆风索、塔架侧缆风索、拱箱八字缆风索、下拉索地锚设置按规范并结合地形设置。主索收紧及扣索收紧地锚设置在主地锚和两岸桥台上。在施工地锚时预埋千斤绳的数量和拉力系数储备要足够。预埋千斤绳各股受力要均匀。卷扬机地锚设置在主地锚上，在主地锚施工时预埋角钢，卷扬机和预埋角钢连接。所有的地锚在吊装施工前均需要试拉试验，试拉可以采用地锚和地锚间的对拉。正式吊装时在所有的千斤扣上和地锚的周围均需做上相应的记号，以便检查地锚的状况。2.2.7缆风索采用单基肋合拢，靠岸边的边段、次边段的拱箱八字抗风索设在河的两岸桥墩的两侧；拱箱下拉索设置在拱座下，均采用φ15.5钢丝绳走“1”布置，施工桥墩时预先设置千斤绳。拱箱八字缆风索和下拉索及塔架侧缆风索的松紧调整采用5t手动葫芦。考虑到塔架高度较高，受力夹角变化大，承受较大水平推力，塔架前后缆风索设计φ21.5钢丝绳走“4”布置的八字缆风索加强塔架的稳定性。3吊装准备为了确保拱箱吊装施工的质量和安全，在吊装前应对拱箱、墩台拱座8和缆索吊装系统进行全面检查并进行试吊工作。A.拱箱检查：拱箱脱模达到设计强度后，按照“公路工程施工技术规范”逐段进行检查。检查拱箱有无裂缝、两端定位螺栓孔及连接螺栓对位尺寸，接头平整度，标定拱箱中线，丈量拱箱上下弦长等，为吊装提供依据，保证吊装精度。B.墩台拱座检查：墩台拱座灌注完成后，复核净跨及拱座标高，在拱座上逐一画出每段拱箱的上下边线，并在落梁的各点抄平，与设计比较，保证拱箱端与拱座接触精度。C.吊装设备检查：对全部吊装设备进行检查，确认符合要求，方可试吊。如下表一：其中主要检查项目有：①主扣索地锚；②缆风索地锚；③主索；④扣索；⑤塔架；⑥各种钢丝绳；⑦卷扬机；⑧起重滑轮组；⑨牵引滑轮组；⑩帽梁及索鞍各部。D.试吊：试吊前对各种设备再进行一次全面检查。试吊主要程序是反复进行空载运转，静载试吊和吊重物运行等项目的试验，待每一个检查项目检查、观测工作完成并无异常现象后，进行下一个项目试验。4吊装观测观测工作是保证吊装工作准确安全的重要措施，在吊装的全过程中专人负责观测，作好纪录并随时向指挥人员报告。A.垂度观测：用经纬仪测主索跨中仰角计算实际初始垂度，吊重后实测最后垂度。B.塔架观测:有条件时可用垂线丈量，或在塔架顶设一固定标尺，用经纬仪测出位移前与位移后的读数，两次读数之差即为塔架位移。C.中线观测：将经纬仪设在拱箱中线方向上复核，拱箱合拢时控制中箱中线。D.水平观测，边段与次边段及次与顶端接头标高，包括抬高量（7cm～14cm）作为合拢预留高度，合拢时观测各接头及拱顶标高，控制五段拱箱9均匀下降。5拱箱吊装工艺5.1悬挂边段、次边段拱箱跑车将1#边段拱箱吊离横移轨道后，继续起吊高度超过起拱线，用牵引索把1#拱箱牵引到安装位置上空，下落使箱端在拱座中就位。上好端接头螺栓，在拱箱另一端挂上缆风索和扣索，收紧扣索，使拱箱接头标高比设计标高高7cm。扣索挂在拱箱扣点处，控制接头超高7cm，用起重索提拱箱，收紧扣索，靠下降起重索使扣索充分受力，调整标高，满足要求，再对称收紧缆风索，调整拱箱中线。拱箱中线调整好后，检查端背面与合拢预留孔的两背铁垫板间是否有不均匀空隙，并用相似形状的薄钢板补满，防止合拢后拱箱中线偏离。接头上方放一水平尺，调整跑车起重索和缆索，使拱箱端水平、端底面与拱座预留孔的两底铁板间如有不均匀空隙，则用钢板垫平，防止拱箱侧倾。边段拱箱的中线，水平调整好后，摘除跑车。吊运2#次边段拱箱，吊运方式同1#拱箱。次边段拱箱就位后，上好Ⅰ接头螺栓，拧紧下缘螺栓，在另一端挂好缆风索和扣索，调整中线。由于次边段的作用，Ⅰ接头会逐渐下降，等到下降稳定后控制Ⅱ接头抬高量14cm，收紧2#拱箱扣索，并将1#边段拱箱之端接头螺栓拧紧一些。用同样的方法吊装另一岸边段拱箱和次边段拱箱（3#和4#）。5.2中箱定位用跑车将5#顶段拱箱吊就位，使顶段拱箱两端接头较设计高3cm，用“定长松索”工艺使两端边段拱箱及次边段拱箱同时松索，向顶段拱箱靠拢。松索时要控制、Ⅰ、Ⅱ接头下降后的抬高量大致符合1:2的比例。Ⅱ接头每次下降2～3cm，次边拱箱逐渐与顶段拱箱接近，每次下降后再测量两接头标高，将不成比例的数值在下次松索中调整。再进一步调整起重索、10扣索和缆风索，如此循环操作便可较好地控制接头标高。此时，接头螺栓孔对中，装上接头螺栓，继续松索，使接头抵紧，再继续松索，直到接头标高变化很小时稍稍收紧下拉索。5.3拱箱合拢单基肋合拢时，边段拱箱和次边段拱箱的扣索同时对称放松，然后下降顶段拱箱之起重索，如此循环松索，每次松索控制接头标高变化不超过1cm，当Ⅱ接头下降至比设计高1cm时，停止松索，检查和调整两端接头标高基本相符后，用钢板楔紧所有接头空隙，拧紧所有的接头螺栓，拱箱进入合拢状态。按照松扣索—起重索—扣索的顺序继续循环松索，当扣索和起重索的拉力愈来愈小，接头标高变化很小时，表明拱箱已抵紧成拱。这时可将全部扣索放松，让起重索部分受力，以控制Ⅱ接头不低于设计标高，同时调整下拉索，控制Ⅰ接头不高于设计标高，在接头标高基本稳定后，再重复将接头螺栓拧紧，临时固定缆风索、起重索、下拉索，此时已合拢成拱，拱箱接头的连接工序完成后，摘除扣索和起重索，缆风索和下拉索暂时不能松。单基拱箱成形后，照上法再按吊装顺序吊装其余拱箱5.4吊装施工顺序6吊装质量保证措施沐川岸4#ⅠⅡⅢⅡⅠ马边5#1314151211边箱891076中箱34521中箱1819201716中箱2324252221中箱2829302726边箱下游116.1拱箱及墩（台）拱座的检查6.1.1拱箱接头和箱端的检查拱箱接头和箱端用样板校正，突出部分应予凿除，凹缺部分用环氧树脂砂浆抹平，应保证端面与拱箱中线相垂直，接头面的倾斜度正确，接头砼接触面要凿毛，钢筋部分应除锈，螺栓孔要用样板套孔，规格不合格时用挫扩孔。在接头及向端面上还要标定中线。6.1.2墩(台)拱座的检查墩台拱座修凿后，检查时应要求拱座水平面高程稍小于等于设计标高，拱座端平面应与桥轴线垂直，倾斜面的水平倾角应符合设计要求或小于设计角度。同时在拱座端面上标出拱箱安装位置的台口线、拱轴线和拱肋宽度线。复核两岸起拱线间净跨，对其施工误差在允许差值范围内可垫钢板来调整。6.2拱箱纵向稳定措施6.2.1在五段吊装的拱箱边段与次边段接头接头，合拢后易发生上冒变形，次边段与顶段接头发生下沉变形，这是由于拱肋线与裸肋压力线不重合，以及拱的弹性压缩所引起的。