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1、跨河纜索吊裝施工方案 第一章 工程簡(jiǎn)介 1、編制依據(jù) 1.*大橋施工圖設(shè)計(jì)文件 2.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000 3.路橋施工計(jì)算手冊(cè) 4.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ17-88 5.公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ025-86 6.鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50205-95 7.建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程JGJ81-91 2、工程說(shuō)明 本工程是*跨越渠江的一座特大橋，其主橋?yàn)殡p飛雁中承式拱橋，邊跨主跨邊跨為：65+256+65，主跨為鋼管砼桁架式懸鏈線無(wú)鉸拱，邊跨為工字型鋼筋砼無(wú)鉸半拱；其廣安岸（以下稱西岸）引橋?yàn)?跨30米預(yù)應(yīng)力鋼筋砼連續(xù)T梁，其前鋒岸（以下稱東岸）引橋?yàn)?跨30米預(yù)應(yīng)2、力鋼筋砼簡(jiǎn)支T梁。 其下部構(gòu)造中0#為重力式U型橋臺(tái)；1#、2#、3#、4#、5#、6#、9#為樁柱式橋墩；7#、8#為主橋墩，采用樁與大承臺(tái)結(jié)合；10#為埋置式肋板輕型橋臺(tái)。0#、1#、2#、3#、9#、10#均在陸地上，施工較為簡(jiǎn)單。而4#、5#、6#、7#（主橋墩）、8#（主橋墩）均在水中，施工較為復(fù)雜；為保證順利施工，在4#、5#、6#施工時(shí)采用搭設(shè)鋼管樁平臺(tái)與沖擊鉆機(jī)鉆孔樁結(jié)合；7#（主橋墩）施工時(shí)采用圓形鋼圍堰；因8#（主橋墩）靠岸很近，采用筑島圍堰。 為保證水中施工機(jī)械設(shè)備、材料等（如圓形鋼圍堰、鉆機(jī)、鋼筋、砼）運(yùn)至指定位置，故設(shè)置兩套35噸纜索吊機(jī)用于空運(yùn)機(jī)械設(shè)備和材料。 第二3、章 纜吊施工方案 1、纜索吊機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介 *大橋下部結(jié)構(gòu)水中部分采用纜索吊施工，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和后面 1 的施工計(jì)算，該纜索跨分布由西至東依次為：134.56m+510.5m+77m。設(shè)兩組主索，一組主索為8根39(6337S+FC)，每根破斷拉力為860KN的鋼絲繩，另一組主索為4根56(6337S+FC)，每根破斷拉力為2003KN的鋼絲繩；兩組主索中心間距為20.2m；每組主索上設(shè)兩個(gè)跑車和2個(gè)吊點(diǎn)，每個(gè)吊點(diǎn)設(shè)計(jì)吊重30t，兩個(gè)吊點(diǎn)能夠承受60t的吊重。 主塔架采用貝雷架拼裝組成，西岸主塔架布置在1號(hào)與2號(hào)樁之間離2號(hào)樁5米處，塔高左49米、右52米，主塔下33米截面為8組貝雷桁架片，上194、米截面為6組貝雷桁架片；東岸主塔架布置在9號(hào)與10號(hào)樁之間離9號(hào)樁5米處，塔高左46米、右43米，主塔截面為6組貝雷杵架片。 主索地錨：西岸地錨位于公路后山腰上，地質(zhì)情況好，基本為弱風(fēng)化砂巖，采用樁式地錨；東岸地錨位于土基上，地質(zhì)清況較西岸差，采用樁基承臺(tái)地錨，主索直接捆綁于樁頭上。 主索：一組采用8根39 (6337S+FC)，另一組采用4根56(6337S+FC)， 牽引索：采用26鋼絲繩走“2”的方式穿繞，相應(yīng)兩岸各錨碇前配10t牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)各兩臺(tái)，全橋共4臺(tái)。為了使同一主索上的兩臺(tái)跑車同步運(yùn)行，在兩跑車連兩根22的短鋼絲繩。 起重索：采用19.5鋼絲繩走“6”的方式穿繞，兩端分別纏繞于兩5、岸的起重卷?yè)P(yáng)機(jī)滾筒上，一個(gè)跑車對(duì)應(yīng)一套起重設(shè)備。 2、纜索吊機(jī)施工流程 根據(jù)設(shè)計(jì)文件，結(jié)合本工程實(shí)際，確定本項(xiàng)目纜索吊機(jī)施工過(guò)程如后： 纜索吊機(jī)流程圖 2 1、地錨及主塔基礎(chǔ)施工5、試 吊 2、拼裝主塔6、水中作業(yè)吊裝運(yùn)輸 3、主索、牽引索及起重索安裝7、纜索系統(tǒng)拆除 4、纜索吊調(diào)試8、主塔拆裝 纜索吊機(jī)施工過(guò)程示意圖 3 3、纜索起重機(jī)設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)文件，可知實(shí)際吊裝重量為35噸，本纜索起重機(jī)按起重量為36噸設(shè)計(jì)。 3.1纜索系統(tǒng) 3.1.1主吊系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1、主吊裝系統(tǒng)選索及布置 主吊裝系統(tǒng)主跨徑510.5，后錨端跨徑分別為134.56m（西岸）、77（東岸）。西岸后錨端其水平線夾角7.296、7，東岸后錨端其水平線夾角27.351。 2、纜索吊機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)及計(jì)算結(jié)果 3、卷?yè)P(yáng)機(jī)選擇 4臺(tái)5t慢速滾筒卷?yè)P(yáng)機(jī)（線速度恒定）起吊； 4臺(tái)10t慢速滾筒卷?yè)P(yáng)機(jī)（線速度恒定）牽引。 3.1.2吊具設(shè)計(jì) 拱肋吊裝系統(tǒng)吊具包括纜索跑車、起吊滑車組、吊點(diǎn)分配梁、吊點(diǎn)、夾具等結(jié)構(gòu)。全橋布設(shè)二組主索，每組上設(shè)置兩套吊具共計(jì)4套。吊具數(shù)量、規(guī)格匯總?cè)缦卤怼?1、纜索跑車設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)及技術(shù)指標(biāo) 承重主索839mm及456mm；起吊索19.5mm. 跑車輪直徑與主索直徑的關(guān)系D/ d=400/39=10.3及D/ d=600/56=10.7（一般要求D/d在1015范圍內(nèi)）符合要求，因此跑車輪直徑取400mm7、 及600mm。 單個(gè)跑車承受的豎向力T223.2KN 各部位應(yīng)力安全系數(shù)K2.0 滑車的滑輪內(nèi)嵌入柱式流動(dòng)軸承 跑車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（跑車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)另見(jiàn)附下詳圖） 2、起吊滑車組設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)依據(jù)及技術(shù)指標(biāo) 起吊繩走線數(shù)8線。 起吊繩直徑19.5mm。 滑車組直徑與起吊繩直徑之比為D/d=250/19.5=12.8 (一般要求D/d在1015范圍內(nèi))符合要求，因此滑車組滑輪直徑取250mm。 滑車組滑輪內(nèi)嵌入柱式滾動(dòng)軸承 滑車組承受的豎向力為208.2KN 各部位應(yīng)力安全系數(shù)K2.0 起吊滑車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（起吊滑車組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)另見(jiàn)附下詳圖）。 5 跑車吊點(diǎn)示意圖 3.2索塔系統(tǒng) 3.2.1索塔塔體的組拼設(shè)計(jì) 索8、塔設(shè)置于兩岸，索塔強(qiáng)度和穩(wěn)定性通過(guò)計(jì)算滿足使用要求。 3.2.2索塔塔頂索鞍的設(shè)計(jì)及布置 1、索鞍布置 索塔塔頂索鞍包括吊裝主索、牽引索、起吊索等索鞍。所有索鞍均采用單輪滾動(dòng)結(jié)構(gòu)形式。在貝雷橫桁架索塔塔頂采用I25c工字鋼鋪設(shè)成兩層分配梁，在工字梁上按相應(yīng)的位置安置索鞍，并將索鞍與工字梁固定。 索鞍布置結(jié)構(gòu)見(jiàn)塔頂構(gòu)造圖。 6 2、索鞍設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)指標(biāo)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（以吊裝主要受力控制設(shè)計(jì)） 主索直徑39mm及56mm(現(xiàn)以最不利的情況考慮) 單索垂直壓力T159KN及T322KN 索鞍輪直徑D與主索直徑之比為：D/400/3910.3及D/600/5610.7 滑輪嵌入軸承式滑動(dòng)軸承 索鞍輪接觸應(yīng)力9、安全系數(shù)K12.0 滑動(dòng)軸承鋼銷抗剪安全系數(shù)K23.0 索鞍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（以吊裝主索索鞍為例） 索鞍結(jié)構(gòu)見(jiàn)上圖。 3.2.3纜風(fēng)索的布置 橫向抗風(fēng)索采用19.5的鋼絲繩，在吊裝索塔的左右兩側(cè)各布置四組（每組219.5鋼絲繩）。一端系與塔頂，一端與纜風(fēng)錨碇連接。纜風(fēng)索單根19.5mm鋼絲繩的初張力為50KN。 3.3主索錨固系統(tǒng) 3.3.1主索地錨總體設(shè)計(jì) 1、地質(zhì)條件 西岸地錨位于公路后山腰上，地質(zhì)情況好，巖石裸露，基本為弱風(fēng)化砂巖；東岸地錨位于土基上，地質(zhì)情況較西岸差，組成由亞粘土、弱風(fēng)化砂質(zhì)泥巖、弱風(fēng)化砂巖為主。地表面至地下2至5米為亞粘土，力學(xué)性質(zhì)較差，承載力低。 2、基礎(chǔ)類型及錨固方式 主10、索地錨基礎(chǔ)型式 根據(jù)吊錨所在地質(zhì)情況，西岸采用樁式地錨，東岸采用樁基承臺(tái)地錨。 主索索股錨固方式 樁式吊錨主索套在承臺(tái)上部的樁頭上。 3、主索地錨總體布置（見(jiàn)總體布置圖） 4、主要材料 混凝土：采用25號(hào)砼。 鋼材：、II級(jí)鋼筋。 8 3.3.2地錨基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 1、設(shè)計(jì)荷載 主索錨碇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載及內(nèi)力表： 2、地錨結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 尺寸設(shè)計(jì)（見(jiàn)下圖） 西岸主索地錨構(gòu)造圖 9 東岸主索地錨構(gòu)造圖 錨塊構(gòu)造 影響錨塊尺寸的主要因素有：主纜拉力、錨固框架安裝標(biāo)高、錨索布置等。 在根據(jù)以上因素初步擬定其結(jié)構(gòu)尺寸后，進(jìn)行主纜力及自重作用控制截面的抗剪能力驗(yàn)算，并結(jié)合地形與上部構(gòu)造物等因素，對(duì)構(gòu)造進(jìn)行細(xì)化，最終確定11、錨碇尺寸。 4、施工方案 4.1.1纜索起重機(jī)構(gòu)成及功能 纜索起重機(jī)由纜索系統(tǒng)、主塔和穩(wěn)定系統(tǒng)組成。纜索系統(tǒng)由主索、牽引索、起重索、跑車吊點(diǎn)及主地錨等構(gòu)成；主塔由塔腳、塔身及索鞍等幾部分組成；穩(wěn)定系統(tǒng)由前后風(fēng)纜、側(cè)風(fēng)纜、八字風(fēng)纜及風(fēng)纜地錨等構(gòu)成。 1、纜索系統(tǒng) 整體布設(shè)：根據(jù)纜吊計(jì)算，全橋共設(shè)兩套吊裝系統(tǒng)（單套起重量36t）。主吊系統(tǒng)4個(gè)吊具按承重30t設(shè)計(jì)。纜索系統(tǒng)的主索采用8根39鋼絲繩及4根56鋼絲繩，設(shè)計(jì)吊裝重量為36t。每段構(gòu)件由一套兩吊點(diǎn)抬吊，兩點(diǎn)間用鋼絲繩連接，確保兩套牽引系統(tǒng)同步運(yùn)行。主索道上的兩個(gè)吊點(diǎn)串聯(lián)后由一套牽引繩聯(lián)動(dòng)，串聯(lián)間距為拱肋的捆綁點(diǎn)間的水平距 10 離，牽引索采12、用26鋼絲繩走2線，兩岸各用一臺(tái)10t慢速雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)作牽引動(dòng)力（一岸收，另一岸放），循環(huán)牽引。 承重主索：塔架主跨為510.5m，后錨端跨徑分別為134. 56m（西岸）、77m（東岸）。全橋共設(shè)兩套主索吊裝系統(tǒng)，由1套839mm鋼絲繩及1套456mm鋼絲繩組成，單根長(zhǎng)度為820 m，重載垂度為上游L/13.8及下游L/13.8，空載垂度為上游L/18.5及下游 L/18.3。鋼絲繩抗拉強(qiáng)度為1700Mpa。 起重系統(tǒng)：每套主索上布置2個(gè)吊點(diǎn)，全橋共4個(gè)，每個(gè)吊點(diǎn)采用19.5的鋼絲繩（抗拉強(qiáng)度為1700Mpa）走8線。鋼圍堰節(jié)段用兩套主索系統(tǒng)上的4個(gè)吊點(diǎn)抬吊。每個(gè)吊點(diǎn)采用1臺(tái)8t慢速雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)13、作動(dòng)力，全橋共4臺(tái)。 牽引系統(tǒng)：全橋共四個(gè)跑車，每個(gè)跑車采用26的鋼絲繩（抗拉強(qiáng)度為1700Mpa）走2線作為牽引。每個(gè)跑車采用1臺(tái)10t慢速雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)作動(dòng)力，全橋共4臺(tái)。 主索地錨：兩岸主索地錨均采用樁式地?cái)n，地?cái)n橫向間距20.2米。全橋共設(shè)4個(gè)樁式地?cái)n。 2、主塔 主塔架采用貝雷架拼裝組成，西岸主塔架布置在1號(hào)與2號(hào)樁之間離2號(hào)樁5米處，塔高52米，主塔下33米截面為8組貝雷桁架片，上19米截面為6組貝雷桁架片；東岸主塔架布置在9號(hào)與10號(hào)樁之間離9號(hào)樁5米處，主塔截面為6組貝雷杵架片。塔頂設(shè)索鞍平臺(tái)。主塔用于支撐纜索系統(tǒng)。 3、穩(wěn)定系統(tǒng) 主塔穩(wěn)定系統(tǒng)由前后風(fēng)纜、側(cè)風(fēng)纜、前后八字風(fēng)纜及風(fēng)纜14、地錨等構(gòu)成。前風(fēng)纜布置一組（每組219.5mm）鋼絲繩，后風(fēng)纜布置兩組（每組228mm）鋼絲繩；側(cè)風(fēng)纜布置一組（每組219.5mm）鋼絲繩；前八字風(fēng)纜布置兩組（每組219.5mm）鋼絲繩，后風(fēng)纜布置兩組（每組219.5mm）鋼絲繩。總共16根纜風(fēng)索用于穩(wěn)定主塔。 4.1.2纜索起重機(jī)的安裝及試吊 1、纜索起重機(jī)現(xiàn)場(chǎng)平面布置 現(xiàn)場(chǎng)總體布置分為纜索系統(tǒng)、穩(wěn)定系統(tǒng)、主塔，其中纜索系統(tǒng)包括主索、起重索、牽引索，穩(wěn)定系統(tǒng)包括前后風(fēng)纜、側(cè)風(fēng)纜、前后八字風(fēng)纜及風(fēng)纜地錨等，主塔包括基礎(chǔ)、塔身、索鞍。其布置圖見(jiàn)附圖所示。 2、纜索起重機(jī)的安裝 11 在施工方案或批后方可進(jìn)行本道工序。 塔體安裝：主塔由貝雷片組成15、，在安裝地點(diǎn)采用扒桿直接分片疊加拼裝。 纜索安裝：采用細(xì)鋼絲繩帶動(dòng)粗鋼絲繩來(lái)回牽引的方法安裝纜索。先將存放在西岸 6.2的細(xì)鋼絲繩人工坐船牽引到東岸（注意此時(shí)必須繞過(guò)塔架頂索鞍）進(jìn)10t起重卷?yè)P(yáng)機(jī)，西岸聯(lián)結(jié)26的牽引索；利用東岸10t起重卷?yè)P(yáng)機(jī)收緊6.2的細(xì)鋼絲繩帶動(dòng)26的牽引索進(jìn)10t牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)（此時(shí)東西兩岸牽引繩均繞過(guò)塔頂?shù)臓恳啿深^全部進(jìn)入卷?yè)P(yáng)機(jī)）；最后利用西東兩岸10t牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)來(lái)回牽引其39mm及56mm的主索，這樣纜索就安裝完畢。纜索安裝完成后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)及滑輪組收緊主索直到安裝設(shè)計(jì)垂度后扣緊主索，這樣纜索起重機(jī)就安裝完成。 3、試吊 本橋纜索起重機(jī)（單機(jī)）最大吊重36t，試吊時(shí)先16、對(duì)單組纜索起重機(jī)進(jìn)行試吊，然后進(jìn)行整體試吊，試吊時(shí)按照如下原則進(jìn)行： 試吊時(shí)采用分級(jí)逐步加載，每次試吊分四級(jí)進(jìn)行，即按設(shè)計(jì)吊重的25%50%75%100%逐步加載，即試吊重為9t，18t，27t和36t（不含吊具重量及配重）。每次荷載起吊后持荷時(shí)間不得小于 10分鐘，須進(jìn)行全跨范圍內(nèi)的行走，同時(shí)對(duì)兩岸索塔監(jiān)控觀測(cè)，含動(dòng)力系統(tǒng)（卷?yè)P(yáng)機(jī)）測(cè)試，以及各部位結(jié)構(gòu)件的觀測(cè)并記錄。 試吊時(shí)必須隨時(shí)觀測(cè)塔架位移、主索垂度以及后錨情況，發(fā)現(xiàn)異常即時(shí)停止并分析原因進(jìn)行處理后才能繼續(xù)進(jìn)行。 根據(jù)試吊過(guò)程，如實(shí)填寫(xiě)各項(xiàng)觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)可能的不安全因素做出針對(duì)性整改，已確保正式吊裝施工的安全。 因有兩組各自獨(dú)立的主索起吊17、系統(tǒng)，除每組分別進(jìn)行單獨(dú)試吊外，還須模擬實(shí)際情況進(jìn)行各組的組合試驗(yàn)，按以西岸到東岸的方向?qū)⒏鹘M主索編號(hào)為A（上游）、B（下游）（如下圖所示）。 A組8根直徑為39mm B組4根直徑為56mm 主索編號(hào) 12 5、施工組織 5.1工期目標(biāo) 本計(jì)劃只包含從基礎(chǔ)工程施工、主塔拼裝、纜索系統(tǒng)安裝、試吊、水中構(gòu)件吊裝、纜索吊機(jī)拆除。計(jì)劃針對(duì)實(shí)際情況，相應(yīng)施工組織設(shè)計(jì)中的計(jì)劃作了調(diào)整。根據(jù)本工程實(shí)物工程量，計(jì)劃工期為7個(gè)月。為此，設(shè)置兩個(gè)施工進(jìn)度控制點(diǎn)： 主塔拼裝完畢 2007年 11 月 15 日完成； 纜索起重機(jī)安裝調(diào)試 2007年 12 月 20 日完成。 施工進(jìn)度計(jì)劃表 5.2 質(zhì)量目標(biāo) 鑒于本分18、項(xiàng)工程的重要性，在滿足項(xiàng)目整體質(zhì)量目標(biāo)的前提下，全部達(dá)到國(guó)家現(xiàn)行的工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)主要求，一次驗(yàn)收合格率達(dá)到100%。 5.3 施工機(jī)構(gòu) 項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)已成立，纜吊作業(yè)隊(duì)設(shè)置分支機(jī)構(gòu)，下設(shè)起吊落位組、卷?yè)P(yáng)機(jī)組和纜風(fēng)作業(yè)組四個(gè)作業(yè)組。 具體勞動(dòng)力資源計(jì)劃表如下： 13 勞動(dòng)力計(jì)劃表 5.4 主要機(jī)械設(shè)備的配置 根據(jù)實(shí)際需要，本次吊裝設(shè)置兩套獨(dú)立的實(shí)際吊重為36t的纜索起重機(jī)。 機(jī)械設(shè)備配置表 14 5.5 生活設(shè)施和臨時(shí)用電的布置 1、生活設(shè)施布置 項(xiàng)目部已進(jìn)場(chǎng)，臨時(shí)生產(chǎn)用房布置于東西兩岸，水電齊全，生活設(shè)施布置已較完善。 2、臨時(shí)用電布置 本工程的用電量主要是在纜索吊進(jìn)行吊裝作業(yè)時(shí)為最大。 （1）總用電量負(fù)荷計(jì)算 按負(fù)荷性分組系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。 施工區(qū)域各種機(jī)具設(shè)備用電量統(tǒng)計(jì)一覽表。 考慮到各用電設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行并非用時(shí)出現(xiàn)（即不在同一施工階段施工），故確定用電系數(shù)采用需用系數(shù)法確定。 P=1.05（K1P1/COS+ K2P2+ K3P3） 其中：電動(dòng)機(jī)需用系數(shù)K1=0.5，P1=290KW，COS=0.75 電焊機(jī)需用系數(shù)K2=0.5