1、大山特大橋2200KN纜索吊機安裝施工工藝1、概述大山特大橋為繞避大山礦區,受地形控制而設的山間谷架橋,全長608.65m,主橋采用40m+64m+40m預應力混凝土連續梁,梁體為單箱室變高度變截面箱梁,箱梁頂板寬4.2m,箱寬3.2m。全橋共計18個墩臺,最高墩為6號墩,墩高73.8m.由于地形復雜,橋位跨山谷,相鄰高差大,便道修建極為不便,大型機械設備進場運輸相當困難,且施工場地狹小,材料、機械設備運轉都得依靠人工進行,直接增大了工程施工成本和制約了工程進度。為此我項目部經過反復論證,綜合考慮決定采用纜索吊機輔助施工的施工方案。此纜索吊機參照中鐵大橋局設計的2200KN纜索吊設計工藝,結合
2、我單位積累的成熟技術及施工經驗設計而成。設計吊重為2200KN(四臺跑車同時起吊)。跨度布置為60 m+160 m+60 m,其塔架分別布置在4、7墩基礎上,結構尺寸為橫橋向8m,順橋向2m,柳州側塔架高70m,貴陽側塔架高80m,結構為雙立柱加上、中、下三道橫聯連接的桁架,由萬能桿件拼裝而成。而此纜索吊的主錨錠分別利用3、8墩基礎;其后風纜、牽引索、起重索錨錠于2、9墩基礎。本纜索吊機采用雙線吊重,每線兩臺共四臺跑車組成,單線主索采用452mm鋼芯鋼絲繩,起重索采用22mm鋼絲繩,牽引索則采用28mm鋼絲繩。纜索吊機具體布置詳見2200KN纜索吊機總布置圖。2、主要設備及材料一覽表序號各稱規
3、格單位數量每根長度(m)總重(kg)備注1跑車及起吊系統20t套42索鞍4門個43電動卷揚機20t單慢臺4牽引用3電動卷揚機16t單慢臺4起重用4N型萬能桿件t384塔架用5新制件t100塔架用610t倒鏈個67主索52(637s,IWR,1870Mpa)根41055476868牽引索28(637+FC,1770Mpa)根27004074柳州側9牽引索28(637+FC,1770Mpa)根27004074貴陽側10起重索22(637+FC,1770Mpa)根41000668011后風索36(637s+FC,1700Mpa)根42204330柳州側12后風索36(637s+FC,1700Mpa)
4、根42204330貴陽側13通風索36(637s+FC,1700Mpa)根2260255814主塔基礎砼C30m396015地錨基礎砼C15m315363、編寫依據1)、大橋局集團設計的2200KN纜索吊機施工設計圖紙;2)、黔桂鐵路擴能改造工程大山特大橋施工圖;3)、鐵路橋涵施工規范;4)、現行鐵路施工、材料、機具設備等定額及現場實地勘察情況;5)、我單位積累的成熟技術,施工方法以及多年來所從事同類工程的施工經驗,并結合本項目現有的施工管理水平。4、工藝流程圖纜索吊機安裝工藝流程圖新制件制造、驗收、進場掛設臨時腰纜、永久腰纜掛設側纜卷揚機基礎澆筑卷揚機安裝纜索吊機投入正常使用試吊纜索吊機全面
5、檢查、調試起重索、牽引索穿掛跑車安裝52主索掛設及調整3、8墩承臺澆筑掛設36后風纜及通風纜索鞍底梁、分配梁、承載梁及索鞍、纜風繩分配梁安裝2、9墩承臺澆筑主索預埋件安裝后風纜、牽引索、起重索預埋件安裝塔頂鷹嘴拼裝及平臺鋪設塔架預埋件安裝4、7墩承臺澆筑纜索吊機塔架萬能桿件拼裝5、施工技術要點大山特大橋所用的纜索吊機塔架高,結構復雜,組成部件多,設計和使用要求嚴,安裝和使用時,現場須精心組織、科學管理、深刻領會設計宗旨和使用要領,確保各項施工的安全、質量和進度。5.1預埋件安裝預埋件加工完畢后,應對預埋件的材質、外形尺寸、加工精度及焊縫質量等進行嚴格檢查,待檢驗合格后方可接收并投入使用。預埋件
6、安裝時,必須精確定位,固定牢固,澆筑基礎砼時,施工人員不得踩、踫預埋件,振搗棒更不得踫撞預埋件,基礎砼澆筑完畢必須立即對預埋件位置進行復測,以防基礎砼施工過程中因某些原因而使預埋件挪位,確保其位置準確。精度要求:同一立柱兩鉸座預埋件頂面高差0.5mm;同一塔架鉸座預埋件頂面高差2mm;同一塔架兩立柱鉸座預埋件中線:垂直于軸線方向0.5mm;平行于軸線方向5 mm;相對誤差2 mm;主索預埋件誤差控制如下:垂直于軸線方向2mm;平行于軸線方向5 mm;安裝角度0.1預埋件下砼振搗必須認真、細致,保證砼的密實。5.2纜索吊機塔架拼裝在測量復測預埋件的平面位置、高程符合要求后,方可進行下道工序。拼裝
7、前,應對新制件及委外加工件進行檢查,并要求出具產品的質量檢測報告及質量保證書。纜索吊機塔架拼裝前,應組織技術交底,從事此項工程施工人員特別是工程技術人員應認真看圖核圖,弄通弄懂,以免拼裝施工時因弄錯而致返工或造成不良后果。安裝塔架鉸座構件,其安裝誤差控制如下:同一立柱兩鉸座底面高差0.5mm;同一塔架兩立柱鉸座底面高差2mm;同一塔架兩立柱鉸座中線:垂直于軸線方向0.5mm;平行于軸線方向5mm;塔架鉸座安裝完畢并調整到設計位置,再將此節塔柱底部與基礎頂面相應預埋件臨時焊接,將塔柱固于基礎上。塔架拼裝采用先將散根桿件在地面拼裝接成24m立方框體桁架單元,而后利用30T汽車吊將桁架單元吊離地面在
8、空中對接組拼的辦法,不采用單片桁吊裝,以免發生吊裝變形或損傷桿件。當塔高超出汽車吊吊高后,采用單桿件散拼。塔架垂直拼裝至設計有橫梁的高度應及時將橫梁予以聯結,以使拼裝中的塔架始終處于穩定狀態。塔架拼裝時,應注意拼裝桿件的型號、位置、根數及拼接方式的核實,以免因弄錯而致大量返工。塔架拼到10m時,必須在塔架四個方向分別拉兩道臨時纜風,腰纜受力控制在0.51t為宜。隨著塔架拼裝高度的增加而增加纜風,但以2套纜風繩交替循環使用,在拼到腰纜位置后應掛設腰纜,以保證結構穩定。節點螺栓拼裝時,無論是主面或副面,聯結螺栓應上滿上足,并擰緊出絲;出絲以螺桿露出絲扣13絲為度,墊圈以13個為宜,必須從嚴掌握。桿
9、件拼裝時,節點鈑與其相聯的桿件以及兩相聯的桿件之間應密貼,無肉眼可見的明顯縫隙。桿件拼裝時,正、副面間應垂直正交;框架單元不得出現歪扭。塔架拼裝過程中垂直高度累計達16m段或安裝聯結橫梁前,應由測量人員對已拼之塔架的立柱垂直度、柱頂位移、柱身側向彎曲及柱與柱之間的距離等進行檢測。確認各項指標符合要求后方可繼續拼裝,以確保纜索吊塔架空間位置的準確。塔架拼裝累計高度達20m段時,經測量檢查并作調整后對先期拼裝的部分各節點之螺栓進行一次全面檢查,補擰;以消除塔架因拼裝而產生的過大變形,并將結構的非彈性變形降低到最低限度。塔架拼裝完畢,應進行全面檢查,各項誤差應符合下列要求:塔頂標高: 50.0mm塔
10、頂縱向偏移: 20.0mm塔頂橫向偏移: H/1000塔頂平面高差hmax: 10.0mm塔架桿件拼裝完成后,應進行全面系統的檢查和核實工作。檢查的主要項目內容為:(a)全部桿件與節點拼裝是否正確;(b)螺栓是否上滿上足擰緊;(c)塔架根部下鉸座與預埋件固結處是否焊牢無縫;(d)立柱傾斜及總體位移等。檢查方法手段:立柱傾斜與總體位移等項目應用儀器觀測;桿件間及桿件與節點鈑間拼接密貼與否可用塞尺檢查;螺栓擰緊與否可用塞尺檢查或手錘敲擊。檢查標準按鋼梁拼裝要求掌握。檢查結果應作好詳細記錄,以便針對問題及時處理。塔架拼裝完畢并經檢查合格后,方可拼裝鷹嘴部分桿件。鷹嘴拼裝完畢,開始鋪設塔頂工作平臺,并
11、設置欄桿。工作平臺安裝完畢,開始安裝索鞍底梁、索鞍分配梁等索鞍系統及纜風繩分配梁。5.3纜索吊機纜索系統繩索掛設纜索吊機纜索系統繩索布置見施工設計圖。繩索穿掛前,由設計人員和主管工程師進行詳細技術交底,確保參加纜索吊機安裝的人員心中有數,方便工作。具體負責纜索吊機安裝的工程技術人員必須認真看圖核圖,對纜索系統的布置、技術要求、繩索的種類、功能與作用、型號規格、長度及技術標準與指導等應了如指掌,以便能正確指導現場施工和及時解決現場施工中出現的問題。纜索鋼絲繩進場時應附有出廠合格證和技術證明并對纜索鋼絲繩的種類、型號規格、長度數量重量等進行驗收登記,存檔備查。同時在安裝使用前必須嚴格、細致地對每一
12、點鋼絲繩進行檢查,發現問題,及時提出,對存在安全隱患的,堅決不使用。鋼絲繩進場后,應由工程部、安質部及物資部等有關部門聯合進行外觀檢查和主要力學技術指標的抽檢,檢驗項目的要求及方法以國家技術監督局1996年4月5日發布的GBT8918-1996為準。嚴防不合格的鋼絲繩和經過涂裝處理與調整及包裝加工的舊鋼絲繩進場,給工程施工帶來嚴重隱患。纜索安裝按下列順序逐一穿掛:2236mm塔架后風纜2136mm塔架通風纜2236mm塔架后風纜28mm牽引索452mm承重主索422mm起重索。塔架拼裝完并安裝好纜風繩分配梁后,先安裝后風纜,然后安裝通風纜,再對后風纜和通風纜的索力進行調整。安裝索鞍:塔頂索鞍采
13、用在塔頂的簡易扒桿配5t卷楊機散件逐件吊裝。安裝前提前在加工場地進行組裝,結構尺寸應符合要求,變形超標者應予以校正,結構各層接觸密貼;滑輪裝配合適,轉動自如。經檢查合格后,根據塔頂簡易扒桿起重性能將其拆散為若干吊裝件,再運至現場正式安裝。主索掛設:主索安裝時,先將一根28mm牽引索(長約700m)纏繞于柳州側主地錨10t卷揚機上,牽引一端自柳州側塔架外側向上至塔頂,繞過牽引索轉向滑輪后再降至山谷。用10t卷揚機將28mm鋼絲繩牽引過山谷至貴陽側(牽引的同時,放松10t卷揚機)。將28mm鋼絲繩端頭繞過貴陽側塔頂索鞍牽引索轉向滑輪,拉至主地錨,并纏繞于10t卷揚機上。將另一根28mm牽引索(70
14、0m)置于柳州側塔架下,牽引一端自柳州側塔架外側向上至塔頂,繞過牽引索轉向滑輪后,用螺栓夾子將端頭固定在第一根牽引索上(螺栓夾子每隔20m一個)。收放柳州側、貴陽側兩邊10t卷揚機,拖拉另一端牽引索至貴陽側塔頂,并臨時栓固。按設計圖灌注主錨頭,在柳州側主錨碇上安裝主索調節梁A及主索錨固梁及32預應力高強精軋螺紋鋼筋,在貴陽側主錨碇上安裝主索調節梁B,之后安裝主索。將主索的無錨頭端拖拽至塔頂,繞過索鞍支座滑輪后,與28牽引索用夾箍連接,夾箍至少用三個,間距10m左右。安裝拖輪架,拖輪架懸掛于28牽引索上,承托52主索。拖輪應與28臨時拖拉索捆扎牢固,拖輪架每隔30m一個。(拖輪架可用小鋼筋環現場
15、自制),收放臨時拖拉索兩端10t卷揚機,將主索拖至柳州側后面,繞過索鞍支座滑輪后,再用同樣的方法拖拉過貴陽側塔頂、柳州側塔頂至柳州側錨碇處主索調節梁A,彎回用繩夾夾死。回拉28臨時拖拉索,按同樣步驟安裝另外3根主索。在柳州側按設計圖要求用15t倒鏈粗調主索垂度。在柳州側主索調節梁A上安裝YCA60t千斤頂,張拉32預應力高強精軋螺紋鋼筋,使每兩根主索空索張力H0=35.820t,垂度f=17.626m,精確調整各主索,使每兩根主索的跨中高差不大于2cm。牽引索穿掛時,一端與10t單慢卷揚機聯結,死頭暫擱置在7墩塔架工作平臺上,然后利用7墩塔頂工作平臺上分別安裝北側跑車、南側跑車,待北側跑車安裝
16、好后將北側牽引索繞過北側跑車牽引滑輪打梢,作為臨時牽引索牽引跑車,待南側跑車和聯車繩安裝好后將南側牽引索繞過南側跑車牽引滑輪,然后繞過牽引轉向滑輪伸入9墩承臺錨死。利用臨時牽引索將跑車牽引至4墩塔頂工作平臺,將北側牽引索解梢,然后繞過牽引轉向滑輪伸入2墩承臺錨死。起重索掛設時,一端與8t單慢卷揚機聯結,死頭暫擱置在7墩塔架工作平臺上,待北側跑車安裝好后,將北側跑車起重索繞過上、下掛架滑輪后鎖死在跑車上;南側跑車安裝好后,將南側跑車起重索繞過上、下掛架滑輪后鎖死在北側跑車上。當跑車被牽引至4墩塔頂工作平臺時,將臨時鎖死的鋼絲繩解開,然后繞過起重索轉向滑輪伸入2墩承臺錨死。承重主索穿掛調整時采用測
17、量儀器觀測繩索的垂度和塔架位移,并通過調整塔架纜風索索力,使各項技術指標滿足設計要求。纜索安裝技術要求:單根主索應位于同一垂直面內,同一組主索應相互平行,垂度誤差50mm,垂度相對誤差30mm,后錨固點位置一致,基位置誤差50mm。纜索穿掛安裝的具體步驟按設計圖紙辦理。繩索穿掛及放張收卷時必須按種類型號予以編號,以免混淆弄錯。繩索穿掛時,須注意控制鋼絲繩長度; 錨碇使用前,現場抽取有代表性的結構做錨固試驗,確保錨碇使用時纜索的錨固穩妥可靠。纜索穿掛時,繩索錨固、聯結、打梢等用的卡環應與鋼絲繩相匹配并能滿足受力要求;夾頭數量和接頭由計算確定,構造接頭不少于6個。在利用導索掛索時,安排有經驗的專業
18、技工用撬棍適當挑撥繩索,以免滑車輪槽卡住夾頭或繩索受損。纜索安裝用滑車及卷揚機必須事先作詳細檢查。滑車須檢查其銷軸、輪柄、輪緣及油套是否完好;卷揚機須檢查其滾筒、電機及剎車等是否處于良好狀態。滑車安裝時其位置與方向應正確并牢固可靠;卷揚機安裝時底座平穩,地腳螺栓聯結可靠,地垅能滿足受力要求。纜索穿掛完畢并錨固好后,應組織一次全面檢查;檢查主要項目為:1)纜繩有否損傷和污染;2)繩索與滑車接觸是否吻合;3)錨固點是否穩定可靠;4)接頭是否牢固;5)主索垂度及張弛程度是否一致等等。檢查結果應做詳細記錄,以便及時處理和備查。5.4纜索吊機跑車及吊點安裝纜索吊機跑車及吊點結構詳見設計圖,施工前工程技術
19、人員認真閱圖核圖,以利施工。所有的跑車及吊掛系統進場后首先組織有關人員對跑車與掛的輪柄、墻板、銷軸及軸套等重要組成部件的外觀及結構幾何尺寸等項予以全面檢查,并作好記錄,辦理簽證。跑車安裝并聯結好后,其結構應緊固、穩定可靠,各部尺寸符合設計要求。同一線上的走行輪應對正一致,不同線同一排位置上的走行輪應對齊平行,不能出現傾斜與歪扭現象。輪槽與主索鋼絲繩應吻合。以保證跑車走行時既不受繩索阻掛,也不磨損鋼絲繩,同時又順暢靈活。吊掛系統安裝時,除須保證上、下掛架及滑車組牢固穩妥、各部尺寸滿足要求外,還應注意鋼絲繩的繞向走繩及出頭,以保證吊掛系統的吊重能力。跑車走行用牽引卷揚機與吊點用超重卷揚機屬大噸位卷
20、揚機,使用前,必須對滾筒輪軸、擋板、電動機及剎車等部件進行詳細檢查,確認完好后方準使用。安裝時底座及地腳螺栓聯結應符合要求,鋼絲繩排列應整齊,滾筒容繩量應滿足最大用繩情況下滾筒仍保留三圈鋼絲繩。吊掛系統安裝完后,上、下掛架應平行且處于水平狀態,繩索排列有序,無交叉扭結現象,且與輪槽吻合,起、落靈活、不互相磨擦。跑車與吊掛系統安裝后,應對輪系加注鈣基潤滑脂,鋼絲繩涂油,以實施保護和減小摩阻。纜索吊機使用所需要的電氣設備及電線路的布置現場提前拿出實施方案并報有關部門核實。電氣控制系統布置時,考慮下列因素:1)既有電源功率;2)地面標高稍高,以便能滿足雨季施工;3)通視條件好,便于施工時瞭望和指揮。
21、5.5調索、試吊纜索吊機安裝好并辦理驗收簽證手續后,即可進入到全面試吊階段。將跑車(含配重)移至跨中,在柳州側主索調節梁A上采用YCA60t千斤頂,張拉32預應力高強精軋螺紋鋼筋,使每兩根主索水平張力為52.4t, 垂度f=17.980m,精確調整各主索,每根主索的高差不大于3cm。在對纜索吊機跑車和吊掛系統作全面檢查,符合要求后,才可進行空載走行,確認無誤后辦理驗收手續。試吊一般分為跑車空載反復運轉、靜載試吊和吊重運行三個步驟。靜載試吊可按設計吊重的60%、100%及125%分三項進行,在各階段試吊過程中,應仔細觀測塔架位移,主索垂度,主索受力均勻程度,動力設施運轉狀況,牽引索、起重索在各轉
22、向輪運轉情況,以及主索錨固情況等,并檢查通訊指揮系統的通暢性能和各作業組之間協調情況。確認一切正常后,方可投入使用。6、安全注意事項及其他本工程高空作業量大,施工前,應對高空作業人員進行嚴格的體檢,不適應高空作業的人員嚴禁上崗。各工種作業人員應持證上崗并登記備查,以策安全。纜索吊機拼接安裝時,應做到指令統一、信號明確、服從指揮,以策安全并避免不必要的返工。進入施工現場,必須戴好安全帽,并掛牌上崗。纜索吊機安裝使用時,高空作業頻繁,工作人員須掛好安全帶;上層作業時嚴禁向下扔東西和掉重物,以免傷人。纜索吊機應設上、下梯子,梯子應牢固穩妥并考慮防滑。設于塔頂上的工作平臺應滿鋪腳手板,四周須裝牢固的欄
23、桿扶手并掛設安全網。纜索吊機繩索穿掛安裝時,纜索打梢、過纜及臨時聯結與錨固須穩妥可靠,嚴防繩索脫落崩摔傷人。纜索吊機組拼安裝時,應密切注意保持結構穩定,且待與纜索吊機安裝完畢并經試吊合格后,必須制定詳盡的安全使用規則并懸掛于吊機醒目處。纜索起重機因工作跨度大,故信號必須簡捷明確,機上除配備信號燈、信號旗外,還應配備無線電對講機。各種信號的表示方法應統一,應張貼于操作室內。起吊作業中注意事項:1)接到使用信號后,應通知機房,停止保養,等待開機;2)注意操作臺上指示燈及儀表,是否指在正確位置;3)重物下及吊重物走行路線下,不準有人停留,不準人員搭乘;4)起升時,吊鉤滑輪組(動滑輪)上部與小車底處距
24、離不得小于1米;5)起吊重物時須嚴守“十不吊”原則,即:被吊重物超過機械性能不準吊;指揮信號不清不準吊;吊物下方有人不準吊;吊物上站人不準吊;埋在地下物不準吊;斜拉斜牽物不準吊;松散物捆扎不牢不準吊;零碎小物件無容器不準吊;吊物重量不明、吊索具不符合規定不準吊;六級以上強風不準吊。工作時,值班人員應經常檢查各部運轉情況,出現異常,應立即通知司機和信號員停止運轉,進行檢查。起重跑車系支承于主索上,纜索吊重起落剎車和吊砼罐卸載時,注意下掛架上吊重物反彈傷人,并采取防護措施,預防吊重物反彈及擺動。纜索吊機使用時,應經常對錨碇,塔底預埋件及聯結件、鋼絲繩磨耗,塔架節點螺栓、索鞍、錨固點及卷揚機等重要處
25、的關鍵部位予以檢查,發現異常及時處理。纜索吊機使用時,主索兩端和超重索均應設置限位裝置;工作完畢,應將起吊滑車吊鉤走行到規定位置,并收緊吊鉤,卷揚機應予制動并切斷電源,電源閘刀盒應加鎖。 纜索吊機使用階段,謝絕外來人員進場參觀圍看,交通路口有專人看守。纜索吊機運行和起吊重物時,須加強觀察,嚴防繩索發生扭結;同時,注意觀測承重主索垂度及張緊程度是否一致,塔頂位移及塔身變化,防止發生過大變形。纜索吊機應建立定期檢查制度。每月至少檢查一次錨碇地壟位移情況,雨天應每天觀察一次。兩塔頭中心線縱橫向偏移量,每半月檢查一次。主索錨頭、主索調節梁、精軋螺紋鋼筋及錨固螺母,每周檢查一次。精軋螺紋鋼筋要有防護措施,嚴禁碰電焊及與其它物件撞擊。拉條水平梁、纜風等處銷軸每半月檢查一次。塔柱各節點螺栓,每半月檢查一次。塔柱索鞍、分配梁連接螺栓、滑輪組、吊鉤、小車走行機構、導向輪每周檢查一次。主纜、風纜的松緊度,及鋼絲繩夾頭,每半月檢查一次。同時大風后必須立即檢查。兩岸塔柱必須裝設避雷針,并接地保護,雷雨季節,每月檢查一次。工作時間,值班人員不得離開工作崗位,嚴格執行交接班制度。實行對口交接,交清搞明,認真填寫交接班記錄、運轉記錄和維護保養記錄。建立定期的檢查、保養制度。對于關鍵部位的檢查、觀測、保養、維修定人、定部門,實行崗位責任制。其它未盡事宜,遵照有關工程施工安全技術規程中有關條文辦理。附:施工布置圖