j缆索吊装施工方案.docx
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j缆索吊装施工方案
施工组织审批单
工程名称：
沐川洋溪河大桥工程缆索吊装施工方案
目录
1工程概况2
2编制依据2
3缆索吊装施工方法及施工顺序2
4吊装准备5
5吊装观测9
6拱箱吊装工艺10
7吊装质量保证措施12
8吊装安全保证措施13
9缆索吊装计算参数19
10主地锚计算22
1工程概况
1.1沐川洋溪河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。
本施工组织设计为桥梁缆索吊装施工工程。
2编制依据
2.1四川省交通厅公路规划勘察设计研究院设计的沐川县洋溪大桥施工设计图。
2.2现场勘察调查。
3缆索吊装施工方法及施工顺序
3.1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=56t，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215m,两岸塔架等高40m，采用万能杆件拼设而成。
主地锚采用重力加桩锚结构。
3.2吊装施工工艺流程框图（见附后表）
3.2.1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=194.67t，跨中最大吊重时最大垂度为18米，空载垂度（含跑车及配重）为14.92米，主索安全系数为K=4.2。
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。
3.2.2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。
3.2.3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。
在安装马边段时，设置5吨卷扬机辅助牵引索。
3.2.4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，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*7D）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98吨发生在沐川端的次边段，扣索拉力安全系数为K=2.8,次边段扣索拉力角度为：
22度。
3.2.5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40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
73.1
1216
N2H
短弦杆
36.5
192
N4H
立杆—横支撑
15.5
1096
N5H
斜杆—对角支撑
21.5
1096
N6
弦杆拼接角
11.8
1440
N7
支撑角
10.9
112
N8
连接节点板
10.6
1036
N18
节点板
5.89
496
N15
弦杆拼接处填板
3.64
312
垫圈
0
1.5吨
N21
支撑靴
32.4
32
N22
节点板
20.1
640
N24
螺栓
0.428
20024
N25
螺栓
0.721
33040
N26
节点板
29.21
116
合计重t
3.2.6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，根据地形和地质条件采用重力式和桩锚相结合的结构。
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（卷扬机布置、扣索及地锚布置、主地锚示意见下页插图）。
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。
斜向拉力400吨，角度为27度，水平拉力为卷扬机拉力考虑31吨。
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。
3.2.7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地锚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。
4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。
5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，作好记录并随时向指挥人员报告。
5.1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。
5.2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。
5.3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。
5.4水平观测，边段与次边段及次边段与顶端接头标高，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，控制五段拱箱均匀下降。
5.5施工全过程,在拱肋L/8,L/4,3L/8,L/2处建处7个固定点，进行变形观测，并做好记录备案工作，分析变形的发展趋势，以便采取相应措施，一旦出现不均匀变形，应立即停止加载，查明原因后方可继续。
6拱箱吊装工艺
6.1悬挂1#边段、2#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，下落使箱端在拱座上就位。
上好端接头螺栓，在拱箱另一端挂上缆风索和扣索，扣索挂在拱箱扣点处，用起重索提拱箱，收紧扣索，再靠下降起重索使扣索充分受力使拱箱接头标高比设计标高高7cm。
控制接头超高7cm，通过起降起重索和收放扣索，调整拱箱接头标高，满足要求，再对称收紧缆风索，调整拱箱中线。
1#边段拱箱中线调整好后，检查上端头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。
防止拱肋接头处开裂。
用同样的方法吊装另一岸边段拱箱和次边段拱箱（3#和4#）。
6.2拱箱顶段定位及合拢
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对称松索，向顶段拱箱靠拢，然后下降顶段拱箱之起重索，。
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。
，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（调整起重索、扣索和缆风索）中调整。
如此循环操作便可较好地控制接头标高。
每次松索控制接头标高变化不超过1cm，使次边段拱箱逐渐与顶段拱箱接近，当快要接近时，将接头螺栓孔对中，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。
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，
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。
6.3拱箱接头电焊作业在调整完轴线偏差，嵌塞并压紧接头钢板之后和全部松索成拱前进行。
拱肋接头部件电焊时，采用分层、间断、交错方法施焊，每层不可一次焊得过厚，以免周围混凝土烧坏。
最后将各接头螺栓拧紧并焊死。
单基拱箱成形后，照上法再按吊装顺序吊装其余拱箱
6.4吊装施工顺序
6.5吊装劳动力组织
吊装工作由指挥1人，副指挥1人及八个小组组成，分工协作，每个组设组长1人，共计50人，吊装前，由施工负责人对所有参加吊装作业人员进行培训，统一操作和信号要求，合格后方可进行空载、重载操作演练，然后才能参加施工作业。
人员分工如下
劳动力组织计划表
序
号
工种
人数
工作内容
备注
塔架安装组
15
组装门架、布索及完工的拆除
周明、许坤、张宏伟等
卷扬机组
4
跑车牵引、启动，卷扬机操作及监护
张宏伟、秦选友、宋长河、许坤
扣索组
6
两岸扣索收紧、捆绑
移梁组
8
拱箱纵横移
由安装组配合
安装组
10
拱箱就位悬挂，扣索、缆风索安装，接头处理，合拢操作，两拱箱间垫板、脚手架按拆
由移梁组配合
电焊组
7
焊接所有钢筋接头及接头钢板
彭兵等
安全组
4
检查吊装设备，维护两岸交通安全，地垄观测
测量组
4
拱箱接头拱顶标高、中线、龙门架偏移测量
指挥
2
现场指挥通信
合计
实际需要40人
7吊装质量保证措施
7.1拱箱及墩（台）拱座的检查
7.1.1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。
7.1.2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。
7.2拱箱纵向稳定措施
7.2.1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。
因此，必须在边段与次边段接头处设置下拉索张拉，这样不但可以减少1#接头上冒，而且也相应减少2#接头下沉。
下拉索用2根φ21.5mm钢丝绳帽固在接点下放，收紧程度以观测的拱箱接头上冒程度来控制。
下拉索应保留至拱上构造施工完毕后方可摘除。
8吊装安全保证措施
8.1缆索设备的检查与试吊
8.1.1地锚试拉：
在施工现场将地锚进行分类设置后，地锚应全部进行试拉。
一般采用试吊来检测主地锚的状况。
8.1.2主地锚的设置施工应严格的按设计图纸进行。
环环检查签认。
8.1.3作主地锚锚杆抗拔试验：
在主地锚洞开挖成型后，按设计设置锚杆，并请权威专门机构对锚杆作抗拔试验，以确定安全加强措施的最大值。
作到安全系数及安全加强措施双保险。
8.2钢丝绳与及索具检查
8.2.1钢丝绳的检查：
当钢丝绳在受力过程中拉伸、弯曲的次数超过一定值时，便开始破坏，并且由于钢丝与钢丝、钢丝与滑轮、索鞍等相互摩擦发生断丝现象，从而降低了钢丝绳的承载能力。
为保证安全，当钢丝绳一个节距内的断丝数超过一定的数值时，即不能继续使用。
工作钢丝绳的外观检查，应20天一次，1～4个月进行一次定期润滑。
8.2.2索具的检查：
定期、定人检查索、吊具。
主要是检查钢绳夹头、弯曲处的耳环、卸甲、转向轮、收紧处的滑轮组、手动葫芦及动力装置的连接是否可靠，安装是否符合安全要求，是否有裂纹，润滑是否良好。
8.2.2所有操作人员应具有相应工作岗位的上岗证。
并具有高空作业的健康身体
8.2.3吊装系高空作业，所有工作及工序应遵循高空作业的要求设置相应的安全防护设施，如安全绳、安全网、安全区域。
8.3吊装通讯与联络
8.3.1吊装中的通讯方式：
主要采用短波无线对讲机，同时还要约定旗语、口哨、手势等联络方式，以确保对讲机无法使用时的安全作业。
8.3.2要经常维护检查短波无线电对讲机，在有备用电池块的情况下，每块电池要保证5小时的正常工作，无备用电池的情况下要保证8小时的正常供电。
8.3.3吊装前要对有关人员进行通讯联络演习，明确各种联络方式的定义，防止工作中发生差错。
9吊装施工工期
吊装的主要系统必须在0#、6#台墩完成以后才能实施，安排塔架搭设时间计划40天，布索10天，完成该系统的安装及试运行5天。
拱箱吊装时间计划18天。
但受场地所限拱箱不能一次制完，吊装时间受制梁所限，此时间不定。
缆索吊装系统总检查验收表
吊装工班：
自检意见：
班长：
年月日
项目部：
检查意见：
经理:
项目总工：
年月日
公司检查组：
意见：
检查组成员
年月日
公司
总工程师意见：
总工程师：
年月日
吊装设备机具材料表
序号
名称
规格
单位
数量
备注
1
钢丝绳
φ47.5（6*37+1）
米
5000
2
钢丝绳
φ21.5（6*37+1）
米
3000
3
钢丝绳
φ21.5（6*37+1）
米
3000
4
钢丝绳
φ21.5（6*37+1）
米
1000
5
钢丝绳
φ15.5（6*19+1）
米
1000
6
钢丝绳
φ36.5（6*37+1）
米
500
7
钢丝绳
φ8.7（6*19+1）
米
500
8
主跑车
七门
台
2
9
动滑车
台
2
10
吊具
套
3
11
扣具
套
4
12
索鞍
7门
套
2
13
索鞍
五门
套
2
14
索鞍
2门
套
8
15
塔顶
套
2
16
单转向滑车
80
件
12
17
扣索三角架
件
4
新制
18
扣索连接架
件
3
新制
19
收紧滑车
HD80*7
件
8
20
滑车组
HD20*2
件
20
21
滑车
HD10*1G
件
15
22
手拉葫芦
SH5
件
4
23
手拉葫芦
SH2
件
2
24
千斤顶
YQ-50
件
6
25
千斤顶
YQ-10
件
2
26
运梁平车
50t
台
2
27
钢轨
P43
m
200
28
卷扬机
JM-5
台
4
29
卷扬机
JM-8
台
4
29
卷扬机
JM-10
台
2
30
卷扬机
JM-1
台
2
31
单门滑车
H3*1
个
10
32
圆钢
Φ80*2.5m
根
2
33
绞线器
5t
个
1
34
绳卡
Φ50
个
180
35
绳卡
Φ40
个
70
36
绳卡
Φ22
个
300
37
绳卡
Φ15
个
100
38
绳卡
Φ10
个
20
40
滑车组
HD30*3
个
2
吊装施工工艺流程框图
缆索吊装安全检查验收表
（一）
检查日期：
年月日
顺号
检查验收内容
设计要求
操作人
初验人
复查人
公司检查人
1
安全技术交底
书面
意见
签名
意见
签名
意见
签名
意见
签名
2
安全交验
针对性强、记录
3
地垄
不松动、不滑移
4
主索
φ47.5钢丝绳走“7”
5
起重索
φ21.5钢丝绳走“12”
6
塔架
按设计搭设螺栓紧固
7
塔顶
压板齐备、螺栓紧固
8
塔顶钢轨、索鞍
压板齐备、轨撑可靠
8
塔架基础
按设计、钢轨、支撑牢固
9
钢绳索卡
按起重规范安装
10
通信器材
正常
……
50
拱箱检查
按规范
9缆索吊装计算参数
名称
主索
起重索
牵引索
扣索
缆风索
型号
6×37+1
6×37+1
6×37+1
6×37+1
6×37+1
直径（mm）
∮47.5
∮21.5
∮21.5
∮47.5
∮21.5
单位重（kg/m）
7.929
1.638
1.638
7.929
1.638
面积（mm2）
843.47
174.27
174.27
843.47
174.27
抗拉强度Mpa
1670
1670
1670
1670
1670
破断拉力（t）
117.26
24.25
24.25
117.26
24.25
钢丝直径（mm）
2.2
1.0
1.0
2.2
1.0
一、主索
1主索为平坡，采用∮47.5的钢丝绳走7布置，跑车间距为18米，塔架间距l为215米，起重钩行程为40米，作用于主索上的载荷为：
集中载荷：
p=p1+p2+p3+p4+p5=64.06t
拱肋重：
p5=56t
2主索最大张力和相应垂度：
当跑车满载位于跨中时，主索张力最大，控制主索的设计，取控制主索安全系数K=3.5，
容许张力Tmax：
Tmax=Tn/K=234.52t
取：
主索水平张力H=Tmax，
f=Gl/8H+P（L-a）/4H=14.865米
相对垂度：
f/L=1/14.4
3主索的安装张力及安装垂度：
为了保证主索加设后再吊重时的最大张力不超过容许值，则需求出主索的安装张力和安装垂度，以便利用控制调整主索的张力和标高，
H0=73.56t
跨中垂度：
f0=11.8m
4、在索鞍前25米位置安装拱肋时主索的张力和垂度，
Hx=164t
相应垂度：
fx=9.662m
5、主索应力：
应力安全系数：
k=[σ]/σ=3.7>[3]
二、起重索：
1、起重索采用Φ21.5钢丝绳“走12”布置，起重和转向滑轮均采用球轴承（n=0.98）转向滑轮数c=4，动滑轮数a=6
y=4.64t可采用8t卷扬机作动力装置。
。
起重索安全系数
拉力安全系数：
k=[T]/y=5.226>[5]
三牵引索
由前面计算可知，跑车吊运拱肋在塔架前25米处主索升角θ=10.48，牵引索按“走4”布置，3个转向滑轮（均为球轴承滑轮），当起重索一端固定在支架上（如图所示），跑车运行阻力系数为f=0.01：
总牵引力为：
ω=ω1+ω2+ω3=25t
卷扬机牵引力：
y=ω/4*0.983=6.58t
牵引索拉力安全系数
k=[T]/y=3.98<[5]
四、扣索：
扣索采用∮47.5钢丝绳走4布置正扣方式，由于沐川端的扣索夹角最小，扣索力最大，故计算沐川端的扣力，
次边段扣索拉力∑T1=t1+t2=97.4t
∑H=H1+H2=90.378t
∑V=V1+V2=50.898t
边段扣索拉力：
安装边段拱圈产生的扣索拉力（拱圈自重）。
t2=（W1x-E0）P2/A1=32.73t
H2=t2cosβ1=28.385t
V2=P2-
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