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1、跨河纜索吊裝施工方案 第一章 工程簡介 1、編制依據 1.*大橋施工圖設計文件 2.公路橋涵施工技術規范JTJ041-2000 3.路橋施工計算手冊 4.鋼結構設計規范GBJ17-88 5.公路橋涵鋼結構及木結構設計規范JTJ025-86 6.鋼結構工程施工及驗收規范GB50205-95 7.建筑鋼結構焊接規程JGJ81-91 2、工程說明 本工程是*跨越渠江的一座特大橋，其主橋為雙飛雁中承式拱橋，邊跨主跨邊跨為：65+256+65，主跨為鋼管砼桁架式懸鏈線無鉸拱，邊跨為工字型鋼筋砼無鉸半拱；其廣安岸（以下稱西岸）引橋為6跨30米預應力鋼筋砼連續T梁，其前鋒岸（以下稱東岸）引橋為1跨30米預應2、力鋼筋砼簡支T梁。 其下部構造中0#為重力式U型橋臺；1#、2#、3#、4#、5#、6#、9#為樁柱式橋墩；7#、8#為主橋墩，采用樁與大承臺結合；10#為埋置式肋板輕型橋臺。0#、1#、2#、3#、9#、10#均在陸地上，施工較為簡單。而4#、5#、6#、7#（主橋墩）、8#（主橋墩）均在水中，施工較為復雜；為保證順利施工，在4#、5#、6#施工時采用搭設鋼管樁平臺與沖擊鉆機鉆孔樁結合；7#（主橋墩）施工時采用圓形鋼圍堰；因8#（主橋墩）靠岸很近，采用筑島圍堰。 為保證水中施工機械設備、材料等（如圓形鋼圍堰、鉆機、鋼筋、砼）運至指定位置，故設置兩套35噸纜索吊機用于空運機械設備和材料。 第二3、章 纜吊施工方案 1、纜索吊機系統簡介 *大橋下部結構水中部分采用纜索吊施工，根據現場條件和后面 1 的施工計算，該纜索跨分布由西至東依次為：134.56m+510.5m+77m。設兩組主索，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；每組主索上設兩個跑車和2個吊點，每個吊點設計吊重30t，兩個吊點能夠承受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號與2號樁之間離2號樁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號與10號樁之間離9號樁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，地質情況好，基本為弱風化砂巖，采用樁式地錨；東岸地錨位于土基上，地質清況較西岸差，采用樁基承臺地錨，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，相應兩岸各錨碇前配10t牽引卷揚機各兩臺，全橋共4臺。為了使同一主索上的兩臺跑車同步運行，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、岸的起重卷揚機滾筒上，一個跑車對應一套起重設備。 2、纜索吊機施工流程 根據設計文件，結合本工程實際，確定本項目纜索吊機施工過程如后： 纜索吊機流程圖 2 1、地錨及主塔基礎施工5、試 吊 2、拼裝主塔6、水中作業吊裝運輸 3、主索、牽引索及起重索安裝7、纜索系統拆除 4、纜索吊調試8、主塔拆裝 纜索吊機施工過程示意圖 3 3、纜索起重機設計 根據設計文件，可知實際吊裝重量為35噸，本纜索起重機按起重量為36噸設計。 3.1纜索系統 3.1.1主吊系統設計 1、主吊裝系統選索及布置 主吊裝系統主跨徑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、纜索吊機設計參數及計算結果 3、卷揚機選擇 4臺5t慢速滾筒卷揚機（線速度恒定）起吊； 4臺10t慢速滾筒卷揚機（線速度恒定）牽引。 3.1.2吊具設計 拱肋吊裝系統吊具包括纜索跑車、起吊滑車組、吊點分配梁、吊點、夾具等結構。全橋布設二組主索，每組上設置兩套吊具共計4套。吊具數量、規格匯總如下表。 1、纜索跑車設計 設計依據及技術指標 承重主索839mm及456mm；起吊索19.5mm. 跑車輪直徑與主索直徑的關系D/ d=400/39=10.3及D/ d=600/56=10.7（一般要求D/d在1015范圍內）符合要求，因此跑車輪直徑取400mm7、 及600mm。 單個跑車承受的豎向力T223.2KN 各部位應力安全系數K2.0 滑車的滑輪內嵌入柱式流動軸承 跑車結構設計（跑車結構設計另見附下詳圖） 2、起吊滑車組設計 設計依據及技術指標 起吊繩走線數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)符合要求，因此滑車組滑輪直徑取250mm。 滑車組滑輪內嵌入柱式滾動軸承 滑車組承受的豎向力為208.2KN 各部位應力安全系數K2.0 起吊滑車結構設計（起吊滑車組結構設計另見附下詳圖）。 5 跑車吊點示意圖 3.2索塔系統 3.2.1索塔塔體的組拼設計 索8、塔設置于兩岸，索塔強度和穩定性通過計算滿足使用要求。 3.2.2索塔塔頂索鞍的設計及布置 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結構形式。在貝雷橫桁架索塔塔頂采用I25c工字鋼鋪設成兩層分配梁，在工字梁上按相應的位置安置索鞍，并將索鞍與工字梁固定。 索鞍布置結構見塔頂構造圖。 6 2、索鞍設計 設計指標及技術標準（以吊裝主要受力控制設計） 主索直徑39mm及56mm(現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軸承 索鞍輪接觸應力9、安全系數K12.0 滑動軸承鋼銷抗剪安全系數K23.0 索鞍結構設計（以吊裝主索索鞍為例） 索鞍結構見上圖。 3.2.3纜風索的布置 橫向抗風索采用19.5的鋼絲繩，在吊裝索塔的左右兩側各布置四組（每組219.5鋼絲繩）。一端系與塔頂，一端與纜風錨碇連接。纜風索單根19.5mm鋼絲繩的初張力為50KN。 3.3主索錨固系統 3.3.1主索地錨總體設計 1、地質條件 西岸地錨位于公路后山腰上，地質情況好，巖石裸露，基本為弱風化砂巖；東岸地錨位于土基上，地質情況較西岸差，組成由亞粘土、弱風化砂質泥巖、弱風化砂巖為主。地表面至地下2至5米為亞粘土，力學性質較差，承載力低。 2、基礎類型及錨固方式 主10、索地錨基礎型式 根據吊錨所在地質情況，西岸采用樁式地錨，東岸采用樁基承臺地錨。 主索索股錨固方式 樁式吊錨主索套在承臺上部的樁頭上。 3、主索地錨總體布置（見總體布置圖） 4、主要材料 混凝土：采用25號砼。 鋼材：、II級鋼筋。 8 3.3.2地錨基礎設計 1、設計荷載 主索錨碇基礎設計荷載及內力表： 2、地錨結構設計 尺寸設計（見下圖） 西岸主索地錨構造圖 9 東岸主索地錨構造圖 錨塊構造 影響錨塊尺寸的主要因素有：主纜拉力、錨固框架安裝標高、錨索布置等。 在根據以上因素初步擬定其結構尺寸后，進行主纜力及自重作用控制截面的抗剪能力驗算，并結合地形與上部構造物等因素，對構造進行細化，最終確定11、錨碇尺寸。 4、施工方案 4.1.1纜索起重機構成及功能 纜索起重機由纜索系統、主塔和穩定系統組成。纜索系統由主索、牽引索、起重索、跑車吊點及主地錨等構成；主塔由塔腳、塔身及索鞍等幾部分組成；穩定系統由前后風纜、側風纜、八字風纜及風纜地錨等構成。 1、纜索系統 整體布設：根據纜吊計算，全橋共設兩套吊裝系統（單套起重量36t）。主吊系統4個吊具按承重30t設計。纜索系統的主索采用8根39鋼絲繩及4根56鋼絲繩，設計吊裝重量為36t。每段構件由一套兩吊點抬吊，兩點間用鋼絲繩連接，確保兩套牽引系統同步運行。主索道上的兩個吊點串聯后由一套牽引繩聯動，串聯間距為拱肋的捆綁點間的水平距 10 離，牽引索采12、用26鋼絲繩走2線，兩岸各用一臺10t慢速雙筒卷揚機作牽引動力（一岸收，另一岸放），循環牽引。 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）。全橋共設兩套主索吊裝系統，由1套839mm鋼絲繩及1套456mm鋼絲繩組成，單根長度為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。鋼絲繩抗拉強度為1700Mpa。 起重系統：每套主索上布置2個吊點，全橋共4個，每個吊點采用19.5的鋼絲繩（抗拉強度為1700Mpa）走8線。鋼圍堰節段用兩套主索系統上的4個吊點抬吊。每個吊點采用1臺8t慢速雙筒卷揚機13、作動力，全橋共4臺。 牽引系統：全橋共四個跑車，每個跑車采用26的鋼絲繩（抗拉強度為1700Mpa）走2線作為牽引。每個跑車采用1臺10t慢速雙筒卷揚機作動力，全橋共4臺。 主索地錨：兩岸主索地錨均采用樁式地攏，地攏橫向間距20.2米。全橋共設4個樁式地攏。 2、主塔 主塔架采用貝雷架拼裝組成，西岸主塔架布置在1號與2號樁之間離2號樁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號與10號樁之間離9號樁5米處，主塔截面為6組貝雷杵架片。塔頂設索鞍平臺。主塔用于支撐纜索系統。 3、穩定系統 主塔穩定系統由前后風纜、側風纜、前后八字風纜及風纜14、地錨等構成。前風纜布置一組（每組219.5mm）鋼絲繩，后風纜布置兩組（每組228mm）鋼絲繩；側風纜布置一組（每組219.5mm）鋼絲繩；前八字風纜布置兩組（每組219.5mm）鋼絲繩，后風纜布置兩組（每組219.5mm）鋼絲繩。總共16根纜風索用于穩定主塔。 4.1.2纜索起重機的安裝及試吊 1、纜索起重機現場平面布置 現場總體布置分為纜索系統、穩定系統、主塔，其中纜索系統包括主索、起重索、牽引索，穩定系統包括前后風纜、側風纜、前后八字風纜及風纜地錨等，主塔包括基礎、塔身、索鞍。其布置圖見附圖所示。 2、纜索起重機的安裝 11 在施工方案或批后方可進行本道工序。 塔體安裝：主塔由貝雷片組成15、，在安裝地點采用扒桿直接分片疊加拼裝。 纜索安裝：采用細鋼絲繩帶動粗鋼絲繩來回牽引的方法安裝纜索。先將存放在西岸 6.2的細鋼絲繩人工坐船牽引到東岸（注意此時必須繞過塔架頂索鞍）進10t起重卷揚機，西岸聯結26的牽引索；利用東岸10t起重卷揚機收緊6.2的細鋼絲繩帶動26的牽引索進10t牽引卷揚機（此時東西兩岸牽引繩均繞過塔頂的牽引輪并兩頭全部進入卷揚機）；最后利用西東兩岸10t牽引卷揚機來回牽引其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揚機及滑輪組收緊主索直到安裝設計垂度后扣緊主索，這樣纜索起重機就安裝完成。 3、試吊 本橋纜索起重機（單機）最大吊重36t，試吊時先16、對單組纜索起重機進行試吊，然后進行整體試吊，試吊時按照如下原則進行： 試吊時采用分級逐步加載，每次試吊分四級進行，即按設計吊重的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間不得小于 10分鐘，須進行全跨范圍內的行走，同時對兩岸索塔監控觀測，含動力系統（卷揚機）測試，以及各部位結構件的觀測并記錄。 試吊時必須隨時觀測塔架位移、主索垂度以及后錨情況，發現異常即時停止并分析原因進行處理后才能繼續進行。 根據試吊過程，如實填寫各項觀測數據，對可能的不安全因素做出針對性整改，已確保正式吊裝施工的安全。 因有兩組各自獨立的主索起吊17、系統，除每組分別進行單獨試吊外，還須模擬實際情況進行各組的組合試驗，按以西岸到東岸的方向將各組主索編號為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 12 5、施工組織 5.1工期目標 本計劃只包含從基礎工程施工、主塔拼裝、纜索系統安裝、試吊、水中構件吊裝、纜索吊機拆除。計劃針對實際情況，相應施工組織設計中的計劃作了調整。根據本工程實物工程量，計劃工期為7個月。為此，設置兩個施工進度控制點： 主塔拼裝完畢 2007年 11 月 15 日完成； 纜索起重機安裝調試 2007年 12 月 20 日完成。 施工進度計劃表 5.2 質量目標 鑒于本分18、項工程的重要性，在滿足項目整體質量目標的前提下，全部達到國家現行的工程質量驗收標準和業主要求，一次驗收合格率達到100%。 5.3 施工機構 項目組織機構已成立，纜吊作業隊設置分支機構，下設起吊落位組、卷揚機組和纜風作業組四個作業組。 具體勞動力資源計劃表如下： 13 勞動力計劃表 5.4 主要機械設備的配置 根據實際需要，本次吊裝設置兩套獨立的實際吊重為36t的纜索起重機。 機械設備配置表 14 5.5 生活設施和臨時用電的布置 1、生活設施布置 項目部已進場，臨時生產用房布置于東西兩岸，水電齊全，生活設施布置已較完善。 2、臨時用電布置 本工程的用電量主要是在纜索吊進行吊裝作業時為最大。 （1）總用電量負荷計算 按負荷性分組系數法進行計算。 施工區域各種機具設備用電量統計一覽表。 考慮到各用電設備滿負荷運行并非用時出現（即不在同一施工階段施工），故確定用電系數采用需用系數法確定。 P=1.05（K1P1/COS+ K2P2+ K3P3） 其中：電動機需用系數K1=0.5，P1=290KW，COS=0.75 電焊機需用系數K2=0.5