株州石峰大桥缆索吊机安装工艺.docx

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株州石峰大桥缆索吊机安装工艺

石峰大桥缆索吊机安装工艺

一、编制依据

1．石峰大桥施工组织设计

2．大桥局五处株洲石峰大桥施工设计《缆索吊机总体布置图》（SF-01-01～SF-01-73）

3．缆索吊机安装工艺

4．缆索吊机计算说明书

二、工程概况

株洲石峰大桥主桥为11跨上承式箱肋拱桥，箱肋拱及拱上建筑为预制拼装，拼装采用缆索吊机作为起吊和运输设备。

本缆索吊机为双跨，自长沙岸起AB跨度为619m，BC跨为436m，本缆索吊机主要由主索、牵引索、塔架及其基础、索鞍、锚碇系统、缆风绳系统、跑车、卷扬机等部分组成。

缆索吊机主要性能：

AB跨最大吊重按70t设计，BC跨最大吊重按50t设计，起吊范围：

AB跨最左（靠长沙岸）起吊位置在A塔右侧50米处，最右（靠衡阳岸）起吊位置在B塔左侧180m处；BC跨最左起吊位置在B塔右侧15米处，最大右起吊位置在C塔左侧30米处。

（一）塔架及其基础

本缆索吊机自长沙岸起分A、B、C三个塔，塔架均为万能杆件拼装而成，塔架下端与基础顶面支座铰接。

A塔架位于桥里程K1+579m，其基础为桩其承台基础，塔架顶标高为123.9m。

B塔架位于43#墩墩身顶，中心里程为K2+198m，塔顶标高110.0m。

C塔架位于桥线里程K2+634m，其基础为明挖扩大基础，塔顶标高110.8m。

（二）锚碇系统

缆索吊机主索锚固采用钻孔桩承台式地锚，锚碇系统为可移动式。

地锚可分为：

钻孔桩、承台、挡块。

在承台和挡块上设滑移轨道、滑移机构。

主索锚碇梁与滑移装置销接，锚碇横移范围（轨道长度）27.0m。

（三）主索（承重索）

主索选用2×4φ60的钢芯钢丝绳。

8根主索分成两组，每组4根，相邻中心距为0.2m，两组中心距离为2.2m，主索通过两个索鞍支承于塔顶。

索鞍最大横移量为2×11.5m，主索单根长度为1430m。

衡阳岸与锚碇梁连接为绳夹连接，长沙岸与锚碇梁通过2根32精轧螺纹钢筋采用连接套环钨金套连接，通过32钢筋的张拉力调整主索拉力。

为现场施工方便，另设两组辅助工作索起吊系统，其承重索亦为2组2×2根φ34.5mm麻芯钢丝绳，其单根长度为1430m，起吊设计最大重量为50kN，其承重索两端锚固采用绳夹与锚碇横移装置连接。

（四）缆风绳、锚索系统

其作用是保证塔架的纵、横向稳定，以及在主索受力后由于塔架顶端两侧受水平力不均用于平衡塔架，防止位移过大。

本缆索吊机塔架横向宽度达30m，稳定性好，未设横向缆风。

1．A、C塔除在塔顶两侧沿桥纵向设两道缆风4×2φ28钢丝绳外，在后锚侧另设8根锚索。

锚索一端与索鞍连接，一端与主索锚碇梁连接，即锚索与主索同时横移。

2．B塔为双跨缆索吊机的中塔柱，其所承受的竖向力和水平力与A、C塔比较要小，仅在塔顶横向两端设缆风索（锚索），一侧为2×4φ28钢丝绳。

缆风绳另一端在长沙和衡阳侧分别锚固于40#和44#墩墩身预埋件上，在42#墩墩身施工完后，再将长沙侧40#墩锚固端移至42#墩身上。

（五）跑车

跑车即起吊钩，是在主索上运行和起吊重物的装置。

跑车由跑车轮、起重滑轮组和牵引系统三部分组成。

1．主起吊钩跑车：

⑴跑车轮：

一个跑车横向和纵向均设4排跑车轮。

⑵起重滑车组：

起重滑车组分为上、下两组，上滑轮组（又称定滑轮组）与跑车联在一起，下滑轮组（又称动滑轮组）与吊点联在一起，如附图一所示。

每跨每组主索的两台跑车设独立的起吊系统，4台跑车均可独立作起重操作，即每台起吊跑车设一台5t卷扬机控制。

动滑轮组与定滑轮组之间绳数为走8。

起重钢丝绳死头固定于B塔索鞍上，活头通过A、C塔顶索鞍和后镭转向滑轮进入卷扬机。

⑶牵引系统：

在跑车轮与定滑轮的联结框架上，设置一铁环并设置转向滑轮固定牵引索。

一跨内每组主索上的两台起吊跑车共一个牵引系统，两台跑车之间由φ20钢丝绳走2连接。

牵引索死头锚固于B塔和A（或C塔）塔顶索鞍上，活头穿过跑车上转向滑车形成走2钢丝绳牵引系统，通过塔顶索鞍及转向滑车进入8t牵引卷扬机。

B塔牵引索转向情况详见附图二。

2．辅助起吊钩跑车

每组承重索一跨设起吊跑车一台，一跨共两台。

跑车均为独立的起重和牵引系统，其钢丝绳规格走向与主吊钩基本相同。

不同点为：

起吊滑车组钢丝绳为走4，牵引索为走1单根，死头直接固定在跑车上，牵引卷扬机为5t卷扬机。

起重卷扬机布置详见《缆索吊机施工场地布置图》。

（六）横移系统

本缆索吊机两组主索（承重索）分别有它们自己单独可分离的索鞍、锚碇横梁及滑移装置。

两索鞍、滑移装置之间采用拉板连接，通过横移系统可将峡谷组主索中心移置8片拱肋中任一拱肋中线位置进行拱肋起吊、安装及其他拱上结构吊装。

后锚固点横移：

主索后锚固点横移通过滑移机构的横称来完成，滑移机构横移采用YCW75千斤顶拖拉4根钢绞线来移动，钢绞线与滑移机构连接采用墩头锚连接，张拉千斤顶固定在后锚基础挡块两端的悬臂梁上，两个滑称机构之间拉板穿销连接，如图一：

A、C塔顶索鞍横移：

空载时两塔索鞍受竖向力较大，其横移采用卷扬机拉横移，如图二：

B塔索鞍横移：

B塔索鞍横移未设卷扬机，仅设两台5t导链拖拉。

为使人工拖拉省力，可在索鞍上设一滑轮，即拖拉时为走2形式，如图二：

3．整个起重、牵引系统工作时，仅单跨进行，即AB跨、BC跨不同时进行，单跨工作情况。

起重系统：

①主吊钩在起吊拱肋时为4台跑车同时起吊，起吊高度到一定位置后，牵引主吊钩的两台8t卷扬机同时牵引起动，一般不允许边起吊边牵引移动。

②主吊钩在起吊其他重物（其重量在40t以下即起吊盖梁及其他构件）时，两组主吊钩可分开进行起吊、牵引。

③辅助起吊钩为起吊小型工具设备和移动扣索等用，其最大起吊重量为5.0t，一跨内两组吊钩为单独起吊、牵引移动。

缆索吊机主要设备材料数量详见附表：

1．钢丝绳及附件

2．卷扬机、千斤顶

3．滑车、索鞍、横移机构、起吊跑车

4．新制构件、万能杆件、横移钢轨

三、缆索吊机施工安装

后锚基础、塔架基础施工详见《主桥墩基础施工工艺》，塔架拼装详见《塔架施工工艺》，本工艺仅对缆风绳调整及过索和小车安装等作较详细阐述。

（一）塔架调整、测力附缆索吊机安装调试说明。

（二）导索过江

（三）挂主索、锚索安装及调试

（四）起吊小车及起重、牵引索安装

（五）试吊

缆索吊机安装步骤

（一）塔架调整、缆风绳调试测力

为保证缆索吊机在拼装和使用过程中各项受力和位移与理论计算吻合，塔架及缆风绳在过索前作较精确调整，并对塔架的垂直度、缆风绳受力进行数据测定。

1．塔架缆风绳在拼装塔架时，均设双层或三层缆风，并顺桥向两侧塔根设牛脚，在调试前应将塔架调整基本垂直后将下层缆风及牛脚拆除，拆除时应顺桥向两侧对称同时拆除。

拆除缆风绳应注意缆风绳下面行人、车辆等安全，特别是B塔缆风绳应与航道部门取得联系，各项准备工作确认完成后封航松索，同时松索不宜过快。

2．塔架调整、缆风绳调试测力

塔架调整主要测试塔架垂直度，可直接用经纬仪或全站仪观察，塔架中心与塔脚中偏位不宜超过5cm，塔架高速和缆风绳调试测力同时进行，即保证塔架在垂状态下缆风绳的力为一给定数值，在各种状态下塔架两侧缆风绳控制力详见附表。

调试缆风绳力量方法：

一是在缆风绳与塔顶钢板上贴电阻应变片来测试；二是可通过计算并测试缆风绳的垂度进行校核参考。

调整缆风绳索力可用导链或卷扬机拖拉调整，缆风绳连接调整示意图建议如图四：

安全注意事项：

1调整过程中应有专人统一指挥，因各操作点距离较过，下端拖拉点、上端调试点和测量观测点均应配备有对讲机或其他可靠的通信工具。

2缆风绳调试时应顺桥向两则对称同时进行，并有专人负责观察塔顶位称以便及时调整两侧缆风绳拉力。

3在调试过程中任何时候，缆风绳活头应设保险固定在死头上，以防导链或卷扬机出现意外事故造成溜绳，影响塔架的不稳定，且应在活头固定后方可把保险卡拆除。

4使用卷扬机、导链及安装绳夹等应严格按照装吊作业技术有关规定进行施工操作

a、卷扬机地垅要牢固可靠，卷扬机滚筒中线与钢丝绳夹角不宜大于2°。

b、钢丝绳绳夹数量、间跨和夹紧程度应符合要求，各种钢丝绳要求见附表。

c、导链使用规范，不应强拉硬扯。

d、钢丝绳采用绳套连接须有离心环（套环）保护。

5缆风绳固定后应经过技术人员或有经验的装吊作业人员检查方可拆除保险绳夹。

（二）挂主索、锚索安装调试

1．挂主索：

缆索吊机承重索（主索）安装采用一根直径为20钢丝绳导索拖牵主索，从一侧后锚牵引至另一侧后锚锚固。

预先将导索安装于A、B、C塔顶，支撑于牵引索索鞍滑轮上，导索两端分别进车，两岸位于后锚位置处的8t卷扬机上。

主索一端固定在导索上，通过牵引导索，将主索牵引过江。

导索钢丝绳采用缆索吊机的牵引索，将2根索编接成一根索，且单根长度不小于1400m，总长度即为2800m左右。

具体施工步骤：

（1）塔顶索鞍、后锚锚碇横移装置就位：

按设计要求，过索时原是将索鞍放置于桥中线，因考虑索鞍与过载连接螺栓位置影响，本缆索吊过索时，将西索鞍后锚碇横移装置就位于第4片肋中心位置上（自上游往下游数第4根），就位后将索鞍与过载梁之间用螺栓连接好。

见下图：

（2）卷扬机布置。

根据缆索吊机施工总布置图摆放。

（3）导索过江。

（4）过主索前的准备工作。

1主索索盘就位：

具体布置可放在后锚外侧或内侧靠垫块靠桥中线处，并放于扣索加上可转动，地基要牢固，不应有不均匀沉陷。

2在近导索侧主桥向安装另外一台卷扬机5t用于拖拉主索，其上接钢丝绳φ20，其容绳量是500m以上。

钢丝绳接于走滑车组上，动滑车置于主索索盘旁，如下图所示：

3A、C塔上利用索鞍横移卷扬机一台拖拉滑车组，上设一根钢丝绳φ28或φ20，其长度约300m，如下图所示。

4准备好其它工具材料

a）、主索头与导索连接绳夹5个及φ20、φ28短绳头（长度1.0～1.5m）备用。

b）、滑车组与主索连接钢丝绳，可采用一根φ28千斤长度4.00m及绳夹5斤和短绳头。

c）、A、C塔上准备打梢用钢丝绳φ28及绳头及绳夹5个。

d）、考虑绳头地滑轮困难，解决办法是在塔顶把连接倒一次，需预留过三塔的预留长度。

e）、衡阳岸走10滑车组，利用5t卷扬机和6门滑车组走10。

f）、因原设计过主索方案未考虑主桥墩上立柱，盖梁施工，在目前已施工情况下，主索过江时在AB跨主索须在40、39#墩墩顶通过，防止钢丝绳和盖梁混凝土磨坏，在盖梁顶顺桥向两侧须绑一根圆木。

有必要BC跨、46#墩亦准备好圆木。

g）、A塔与后锚之间为防止主索拖拉时垂到铁路线限界范围内，在铁路线后锚侧须设好一支架防护。

h）、各项准备工作做好后，再仔细检查卷扬机、钢丝绳、转向滑车状况及连接情况，准备过索。

（5）过索：

1主索在索盘上引出一个绳头与导索用绳夹连接好，具体连接如下图所示（连接时注意导索接头不留在牵引范围内）：

2启动衡阳侧导索卷扬机，拖拉主索致A塔顶，同时长沙侧导索卷扬机跨着吐绳。

3导索牵引主索到A塔顶，第一个绳夹到达索鞍滑轮，将第一个绳夹拆除，使主索绳头进入主索索鞍滑轮，连接牵引过索鞍，绳头过索鞍后重新将绳头与导索用绳夹连接好，继续牵引到后面5个绳夹到牵引索索鞍滑轮，停止牵引。

在索鞍另一侧安装5个绳夹使主索与导索连接好，并拆除一侧绳夹继续牵引。

索鞍侧换绳夹示意图如下：

4主索绳头过A塔顶后，继续导索卷扬牵引直到主索绳头距A塔约250m后停止直接用导索卷扬机牵引。

分别在A塔后锚、C塔塔顶的主索和导索上连接上拖拉主索滑车组。

衡阳主索牵引引时由连接滑车组的5t卷扬机牵引，长沙岸滑车组用于主索保险，防止溜绳。

5上滑车组后，依靠滑车组牵引主索，把主索往衡阳侧移动，每牵引后锚至墩位之间距离约150m（即长沙侧动滑车到达A塔顶，衡阳侧动滑车到达后锚）即把主索在塔顶打梢，拆除与主索和导索连接的滑车组，利用A、C塔卷扬机将动滑车分别移到后锚和塔顶，再将动滑车与主索和导索连接后，继续牵引主索过江，直致将主索牵引至C塔顶。

a、在此项牵引过程中，主索绳头过B、C塔顶过程同步骤3。

b、主索牵引过程中AB跨主索在40#墩盖梁顶通过，主索在40～43#墩之间最低点以40、43#墩墩身顶标高为宜，不宜过高，以免牵引力太大，亦不宜太低，防止影响通航。

c、主索牵引过程中衡阳侧滑车组卷扬机收绳，长沙侧吐绳，长沙衡阳侧导索卷声机同时吐绳和收绳。

6主索过C塔后，将主索分别在A塔和C塔顶打梢，长沙侧将主索另一绳头牵引进拉杆套筒，灌注套筒内合金，利用32精轧螺纹钢筋与锚碇梁连接好。

7主索在长沙侧锚碇后，继续按步骤4、5牵引主索，直到主索绳头距衡阳侧后锚约30～50m处，在C塔顶主索打梢。

拆除走3滑车组，衡阳岸安装走10滑车组此时动滑车组与主索连接绳夹数应为10个。

启动走10滑车组卷扬机，收紧主索，调整主索线型，使主索垂度稍大于设计要求垂度，把衡阳侧绳头穿过锚碇梁锚固，第一主索架设完毕。

初调垂度：

AB跨22.0m左右；BC跨12m左右。

副主索：

AB跨11.286m；BC跨5.599m。

（6）过索注意事项：

1在过索过程中，除应有专人统一指挥外，各个工点须有专人负责指挥，通信工具应齐全，信号准确。

（A、B、C塔顶、塔底卷扬机、后锚及两跨跨中）。

2主索牵引过程中两岸卷扬应基本同步收绳和吐绳，并有专人负责观察AB、BC跨垂度情况，以便随时调整两岸卷扬机速度。

3主索与导索连接、主索打梢及滑车组与主索及导索连接等，在绳夹上好后，须有现场技术人员或有经验的装吊人员及工点负责人检查合格后方可进行下一步工序。

4在过索牵引时，索下方不宜停留施工人员或其他闲杂人员。

5现场派专人值班，确保机械运转正常、供电及时。

2．锚索安装

根据设计要求，在导索和2根φ60主索安装完后，需在A、C塔各挂设4根φ28锚索。

4根锚索的拉力应调为以下拉力：

A塔：

4×3.139tB塔：

4×2.364t

继续安装另外4根φ60主索和4根φ34.5副主索。

锚索安装方法：

考虑安装时测力方便及受力均匀，把2根锚索通过滑轮连成一根，与缆风绳安装方法同。

缆索吊机主要配套机具设备统计表

序号

名称

型号及规格

数量

用途

备注

一、

卷扬机

牵引卷扬机

JK8-55KW

4台

AB跨牵引

容绳量1130m

新购

牵引卷扬机

JK5-30KW

4台

AB跨工作索牵引

容绳量620m

新购

牵引卷扬机

JK8-55KW

4台

BC跨牵引

容绳量810m

新购

牵引卷扬机

JK5-30KW

4台

BC跨工作索牵引

容绳量450m

新购2台

起重卷扬机

JK5-45KW

4台

AB跨吊重

容绳量680m

新购

起重卷扬机

JK5-30KW

2台

AB跨工作索吊重

容绳量200m

新购

起重卷扬机

JK5-30KW

4台

BC跨吊重

容绳量450m

新购

起重卷扬机

JK5-30KW

2台

BC跨工作索吊重

容绳量200m

横移卷扬机

JM5-11KW

8台

后锚及索鞍横移

容绳量200m

扣索卷扬机

JM5

6台

收放扣索用

容绳量200m

扣索卷扬机

JM5

2台

收放扣索用

容绳量200m

二、

钢丝绳

φ606×37S+LWR

8根

主索

单根长1430m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ486×37+FC

4根

AB跨扣索

单根长700m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ486×37+FC

4根

BC跨扣索

单根长600m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ286×37+FC

4根

A塔锚索

单根长490m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ286×37+FC

2根

C塔锚索

单根长1440m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ286×37+FC

2根

A塔缆风绳1

单根长390m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ286×37+FC

2根

A塔缆风绳1

单根长330m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ286×37+FC

2根

B塔左锚索

单根长1340m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ286×37+FC

2根

B塔右锚索

单根长500m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ286×37+FC

2根

C塔缆风绳1

单根长390m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ286×37+FC

2根

C塔缆风绳2

单根长260m

钢丝绳

φ206×37S+FC

4根

工作索主索

单根长1430m

无锡钢绳厂

钢丝绳

φ206×37S+FC

4根

BC跨起重索

单根长1130m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ206×37S+FC

2根

AB跨牵引索1

单根长1230m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ206×37S+FC

2根

AB跨牵引索2

单根长1594m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ206×37S+FC

2根

BC跨牵引索1

单根长925m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ206×38S+FC

2根

BC跨牵引索2

单根长1210m

贵州钢绳厂

钢丝绳

φ206×37+FC

2根

A塔索鞍横移

单根长250m

钢丝绳

φ206×37+FC

2根

C塔索鞍横移

单根长230m

钢丝绳

φ206×37+FC

2根

AB跨联车

单根长100m

钢丝绳

φ206×37+FC

2根

BC跨联车

单根长80m

钢丝绳

φ206×37+FC

2根

工作索AB跨牵引

单根长1440m

使用时每根分成两根用，两根长度分别为685米和755米，无锡钢绳厂

钢丝绳

φ206×37+FC

2根

工作索BC跨牵引

单根长1080m

使用时每根分成两根用，两根长度分别为510米和575米，无锡钢绳厂

钢丝绳

φ206×37+FC

2根

工作索AB跨起重

单根长1050m

无锡钢绳厂

钢丝绳

φ206×37+FC

2根

工作索BC跨起重

单根长800m

无锡钢绳厂

钢丝绳

φ206×37+FC

8根

扣索卷扬机上钢丝绳

单根长250m

序号

名称

型号及规格

数量

用途

备注

钢丝绳

φ6.06×19s+FC

8根

AB跨止索器

单根长700m

无锡钢绳厂

钢丝绳

φ6.06×19s+FC

8根

BC跨止索器

单根长500m

无锡钢绳厂

三、

千斤顶及其它

油压千斤顶

YCD-250配ZB4-500油泵

8台

东、西后锚横移装置活动轮箱

油压千斤顶

YC-75-1000配ZB4-500油泵

4台

东、西后锚横移

油压千斤顶

YC-60

2台

调主索张力

利用横移用油泵两台并配油压表

钢绞线

φ15.24L=26.5m

16根

后锚横移

配16副工具夹片

JM4锚

4套

后锚横移

墩头锚

16套

后锚横移

精轧螺纹钢筋

16根

主索钢丝绳与锚碇梁连接

配32套螺帽

φ60钢丝绳特制钨金套

8个

主索锚固连接

配合金

φ60钢丝绳夹

96个

主索衡阳侧锚固

φ34.5钢丝绳绳夹

64个

工作索承重索锚固

φ48钢丝绳绳夹

64个

扣索与滑车组连接锚固

卸扣

16沪Q/JB44-66

16个

A、C塔锚索锚固等

卸扣

10.7沪Q/JB44-66

28个

牵引索、起重索互头锚固

卸扣

30t沪Q/JB44-66

20个

扣索用

绳夹

20KTGB5976-86

130个

起重、牵引钢丝绳连接

绳夹

28KTGB5976-86

220个

锚索、缆风绳连接

套环

20GB5974.1-86

28个

起重牵引死头

套环

28GB5974.1-86

40个

序号

名称

型号及规格

数量

用途

备注

特制套环

34.5GB5974.1-86

8个

工作索承重索用

四、

滑车组

30t单门滑车

16个

A、C塔缆风绳

自制

30t单门滑车

8个

A、C塔锚索下端

自制

20t单门滑车

8个

A、C塔锚索上端

购置

50t双门滑车

8个

B塔缆风（锚索）

自制

20t双门滑车

8个

A、C塔索鞍横移

4个利用滑轮自制，4个购置

10～15t单门滑

48个

起重、牵引、横移索转向

部分利用滑轮自制

50t6门滑车组

16个

收放扣索用

滑轮D=650以上

12个

扣索索鞍

利用滑轮自制

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