大山特大桥2200KN缆索吊机安装施工工艺.docx
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大山特大桥2200KN缆索吊机安装施工工艺
大山特大桥2×200KN缆索吊机安装施工工艺
1、概述
大山特大桥为绕避大山矿区，受地形控制而设的山间谷架桥，全长608.65m，主桥采用40m+64m+40m预应力混凝土连续梁，梁体为单箱室变高度变截面箱梁，箱梁顶板宽4.2m，箱宽3.2m。
全桥共计18个墩台，最高墩为6号墩，墩高73.8m.由于地形复杂,桥位跨山谷,相邻高差大,便道修建极为不便,大型机械设备进场运输相当困难,且施工场地狭小,材料、机械设备运转都得依靠人工进行,直接增大了工程施工成本和制约了工程进度。
为此我项目部经过反复论证，综合考虑决定采用缆索吊机辅助施工的施工方案。
此缆索吊机参照中铁大桥局设计的2×200KN缆索吊设计工艺，结合我单位积累的成熟技术及施工经验设计而成。
设计吊重为2×200KN（四台跑车同时起吊）。
跨度布置为60m+160m+60m，其塔架分别布置在4＃、7＃墩基础上，结构尺寸为橫桥向8m，顺桥向2m，柳州侧塔架高70m，贵阳侧塔架高80m，结构为双立柱加上、中、下三道橫联连接的桁架，由万能杆件拼装而成。
而此缆索吊的主锚锭分别利用3＃、8＃墩基础；其后风缆、牵引索、起重索锚锭于2＃、9＃墩基础。
本缆索吊机采用双线吊重，每线两台共四台跑车组成，单线主索采用4φ52mm钢芯钢丝绳，起重索采用φ22mm钢丝绳，牵引索则采用φ28mm钢丝绳。
缆索吊机具体布置详见2×200KN缆索吊机总布置图。
2、主要设备及材料一览表
序号
各称
规格
单位
数量
每根长度（m）
总重（kg）
备注
1
跑车及起吊系统
20t
套
4
2
索鞍
4门
个
4
3
电动卷扬机
20t单慢
台
4
牵引用
3
电动卷扬机
16t单慢
台
4
起重用
4
N型万能杆件
t
384
塔架用
5
新制件
t
100
塔架用
6
10t倒链
个
6
7
主索
φ52（6×37s,IWR,1870Mpa）
根
4
1055
47686
8
牵引索
φ28（6×37+FC,1770Mpa）
根
2
700
4074
柳州侧
9
牵引索
φ28（6×37+FC,1770Mpa）
根
2
700
4074
贵阳侧
10
起重索
φ22（6×37+FC,1770Mpa）
根
4
1000
6680
11
后风索
φ36（6×37s+FC,1700Mpa）
根
4
220
4330
柳州侧
12
后风索
φ36（6×37s+FC,1700Mpa）
根
4
220
4330
贵阳侧
13
通风索
φ36（6×37s+FC,1700Mpa）
根
2
260
2558
14
主塔基础砼
C30
m3
960
15
地锚基础砼
C15
m3
1536
3、编写依据
1）、大桥局集团设计的2×200KN缆索吊机施工设计图纸；
2）、《黔桂铁路扩能改造工程大山特大桥施工图》；
3）、《铁路桥涵施工规范》；
4）、现行铁路施工、材料、机具设备等定额及现场实地勘察情况；
5）、我单位积累的成熟技术，施工方法以及多年来所从事同类工程的施工经验，并结合本项目现有的施工管理水平。
4、工艺流程图
缆索吊机安装工艺流程图
新制件制造、
验收、进场
挂设临时腰缆、永久腰缆
挂设侧缆
卷扬机基础浇筑
卷扬机安装
缆索吊机投入正常使用
试吊
缆索吊机全面检查、调试
起重索、牵引索穿挂
跑车安装
φ52主索挂设及调整
3＃、8＃墩承台浇筑
挂设φ36后风缆及通风缆
索鞍底梁、分配梁、承载梁及索鞍、缆风绳分配梁安装
2＃、9＃墩承台浇筑
主索预埋件安装
后风缆、牵引索、起重索预埋件安装
塔顶鹰嘴拼装及平台铺设
塔架预埋件安装
4＃、7＃墩承台浇筑
缆索吊机塔架
万能杆件拼装
5、施工技术要点
大山特大桥所用的缆索吊机塔架高，结构复杂，组成部件多，设计和使用要求严，安装和使用时，现场须精心组织、科学管理、深刻领会设计宗旨和使用要领，确保各项施工的安全、质量和进度。
5.1预埋件安装
预埋件加工完毕后，应对预埋件的材质、外形尺寸、加工精度及焊缝质量等进行严格检查，待检验合格后方可接收并投入使用。
预埋件安装时，必须精确定位，固定牢固，浇筑基础砼时，施工人员不得踩、踫预埋件，振捣棒更不得踫撞预埋件，基础砼浇筑完毕必须立即对预埋件位置进行复测，以防基础砼施工过程中因某些原因而使预埋件挪位，确保其位置准确。
精度要求：
同一立柱两铰座预埋件顶面高差＜0.5mm；
同一塔架铰座预埋件顶面高差≤2mm；
同一塔架两立柱铰座预埋件中线：
垂直于轴线方向＜±0.5mm；
平行于轴线方向＜5mm；
相对误差＜2mm；
主索预埋件误差控制如下：
垂直于轴线方向≤±2mm；
平行于轴线方向＜5mm；
安装角度＜0.1°
预埋件下砼振捣必须认真、细致，保证砼的密实。
5.2缆索吊机塔架拼装
在测量复测预埋件的平面位置、高程符合要求后，方可进行下道工序。
拼装前，应对新制件及委外加工件进行检查，并要求出具产品的质量检测报告及质量保证书。
缆索吊机塔架拼装前，应组织技术交底，从事此项工程施工人员特别是工程技术人员应认真看图核图，弄通弄懂，以免拼装施工时因弄错而致返工或造成不良后果。
安装塔架铰座构件，其安装误差控制如下：
同一立柱两铰座底面高差＜0.5mm；
同一塔架两立柱铰座底面高差＜2mm；
同一塔架两立柱铰座中线：
垂直于轴线方向＜±0.5mm；
平行于轴线方向＜5mm；
塔架铰座安装完毕并调整到设计位置，再将此节塔柱底部与基础顶面相应预埋件临时焊接，将塔柱固于基础上。
塔架拼装采用先将散根杆件在地面拼装接成2×4m立方框体桁架单元，而后利用30T汽车吊将桁架单元吊离地面在空中对接组拼的办法，不采用单片桁吊装，以免发生吊装变形或损伤杆件。
当塔高超出汽车吊吊高后，采用单杆件散拼。
塔架垂直拼装至设计有横梁的高度应及时将横梁予以联结，以使拼装中的塔架始终处于稳定状态。
塔架拼装时，应注意拼装杆件的型号、位置、根数及拼接方式的核实，以免因弄错而致大量返工。
塔架拼到10m时，必须在塔架四个方向分别拉两道临时缆风，腰缆受力控制在0.5～1t为宜。
随着塔架拼装高度的增加而增加缆风，但以2套缆风绳交替循环使用，在拼到腰缆位置后应挂设腰缆，以保证结构稳定。
节点螺栓拼装时，无论是主面或副面，联结螺栓应上满上足，并拧紧出丝；出丝以螺杆露出丝扣1～3丝为度，垫圈以1～3个为宜，必须从严掌握。
杆件拼装时，节点钣与其相联的杆件以及两相联的杆件之间应密贴，，无肉眼可见的明显缝隙。
杆件拼装时，正、副面间应垂直正交；框架单元不得出现歪扭。
塔架拼装过程中垂直高度累计达16m段或安装联结横梁前，应由测量人员对已拼之塔架的立柱垂直度、柱顶位移、柱身侧向弯曲及柱与柱之间的距离等进行检测。
确认各项指标符合要求后方可继续拼装，以确保缆索吊塔架空间位置的准确。
塔架拼装累计高度达20m段时，经测量检查并作调整后对先期拼装的部分各节点之螺栓进行一次全面检查，补拧；以消除塔架因拼装而产生的过大变形，并将结构的非弹性变形降低到最低限度。
塔架拼装完毕，应进行全面检查，各项误差应符合下列要求：
塔顶标高：
≯50.0mm
塔顶纵向偏移:
≯20.0mm
塔顶横向偏移:
≯H/1000
塔顶平面高差hmax:
≯10.0mm
塔架杆件拼装完成后，应进行全面系统的检查和核实工作。
检查的主要项目内容为：
（a）全部杆件与节点拼装是否正确；
（b）螺栓是否上满上足拧紧；
（c）塔架根部下铰座与预埋件固结处是否焊牢无缝；
（d）立柱倾斜及总体位移等。
检查方法手段：
立柱倾斜与总体位移等项目应用仪器观测；杆件间及杆件与节点钣间拼接密贴与否可用塞尺检查；螺栓拧紧与否可用塞尺检查或手锤敲击。
检查标准按钢梁拼装要求掌握。
检查结果应作好详细记录，以便针对问题及时处理。
塔架拼装完毕并经检查合格后，方可拼装鹰嘴部分杆件。
鹰嘴拼装完毕，开始铺设塔顶工作平台，并设置栏杆。
工作平台安装完毕，开始安装索鞍底梁、索鞍分配梁等索鞍系统及缆风绳分配梁。
5.3缆索吊机缆索系统绳索挂设
缆索吊机缆索系统绳索布置见施工设计图。
绳索穿挂前，由设计人员和主管工程师进行详细技术交底，确保参加缆索吊机安装的人员心中有数，方便工作。
具体负责缆索吊机安装的工程技术人员必须认真看图核图，对缆索系统的布置、技术要求、绳索的种类、功能与作用、型号规格、长度及技术标准与指导等应了如指掌，以便能正确指导现场施工和及时解决现场施工中出现的问题。
缆索钢丝绳进场时应附有出厂合格证和技术证明并对缆索钢丝绳的种类、型号规格、长度数量重量等进行验收登记，存档备查。
同时在安装使用前必须严格、细致地对每一点钢丝绳进行检查，发现问题，及时提出，对存在安全隐患的，坚决不使用。
钢丝绳进场后，应由工程部、安质部及物资部等有关部门联合进行外观检查和主要力学技术指标的抽检，检验项目的要求及方法以国家技术监督局1996年4月5日发布的GBT8918-1996为准。
严防不合格的钢丝绳和经过涂装处理与调整及包装加工的旧钢丝绳进场，给工程施工带来严重隐患。
缆索安装按下列顺序逐一穿挂：
2×2φ36mm塔架后风缆→2×1φ36mm塔架通风缆→2×2φ36mm塔架后风缆→φ28mm牵引索→4φ52mm承重主索→4φ22mm起重索。
塔架拼装完并安装好缆风绳分配梁后，先安装后风缆，然后安装通风缆，再对后风缆和通风缆的索力进行调整。
安装索鞍：
塔顶索鞍采用在塔顶的简易扒杆配5t卷杨机散件逐件吊装。
安装前提前在加工场地进行组装，结构尺寸应符合要求，变形超标者应予以校正，结构各层接触密贴；滑轮装配合适，转动自如。
经检查合格后，根据塔顶简易扒杆起重性能将其拆散为若干吊装件，再运至现场正式安装。
主索挂设：
主索安装时，先将一根φ28mm牵引索（长约700m）缠绕于柳州侧主地锚10t卷扬机上，牵引一端自柳州侧塔架外侧向上至塔顶，绕过牵引索转向滑轮后再降至山谷。
用10t卷扬机将φ28mm钢丝绳牵引过山谷至贵阳侧（牵引的同时，放松10t卷扬机）。
将φ28mm钢丝绳端头绕过贵阳侧塔顶索鞍牵引索转向滑轮，拉至主地锚，并缠绕于10t卷扬机上。
将另一根φ28mm牵引索（700m）置于柳州侧塔架下，牵引一端自柳州侧塔架外侧向上至塔顶，绕过牵引索转向滑轮后，用螺栓夹子将端头固定在第一根牵引索上（螺栓夹子每隔20m一个）。
收放柳州侧、贵阳侧两边10t卷扬机，拖拉另一端牵引索至贵阳侧塔顶，并临时栓固。
按设计图灌注主锚头，在柳州侧主锚碇上安装主索调节梁A及主索锚固梁及φ32预应力高强精轧螺纹钢筋，在贵阳侧主锚碇上安装主索调节梁B，之后安装主索。
将主索的无锚头端拖拽至塔顶，绕过索鞍支座滑轮后，与φ28牵引索用夹箍连接，夹箍至少用三个，间距10m左右。
安装拖轮架，拖轮架悬挂于φ28牵引索上，承托φ52主索。
拖轮应与φ28临时拖拉索捆扎牢固，拖轮架每隔30m一个。
（拖轮架可用小钢筋环现场自制），收放临时拖拉索两端10t卷扬机，将主索拖至柳州侧后面，绕过索鞍支座滑轮后，再用同样的方法拖拉过贵阳侧塔顶、柳州侧塔顶至柳州侧锚碇处主索调节梁A，弯回用绳夹夹死。
回拉φ28临时拖拉索，按同样步骤安装另外3根主索。
在柳州侧按设计图要求用15t倒链粗调主索垂度。
在柳州侧主索调节梁A上安装YCA60t千斤顶，张拉φ32预应力高强精轧螺纹钢筋，使每两根主索空索张力H0=35.820t，垂度f=17.626m，精确调整各主索，使每两根主索的跨中高差不大于2cm。
牵引索穿挂时，一端与10t单慢卷扬机联结，死头暂搁置在7＃墩塔架工作平台上，然后利用7＃墩塔顶工作平台上分别安装北侧跑车、南侧跑车，待北侧跑车安装好后将北侧牵引索绕过北侧跑车牵引滑轮打梢，作为临时牵引索牵引跑车，待南侧跑车和联车绳安装好后将南侧牵引索绕过南侧跑车牵引滑轮，然后绕过牵引转向滑轮伸入9＃墩承台锚死。
利用临时牵引索将跑车牵引至4＃墩塔顶工作平台，将北侧牵引索解梢，然后绕过牵引转向滑轮伸入2＃墩承台锚死。
起重索挂设时，一端与8t单慢卷扬机联结，死头暂搁置在7＃墩塔架工作平台上，待北侧跑车安装好后，将北侧跑车起重索绕过上、下挂架滑轮后锁死在跑车上；南侧跑车安装好后，将南侧跑车起重索绕过上、下挂架滑轮后锁死在北侧跑车上。
当跑车被牵引至4＃墩塔顶工作平台时，将临时锁死的钢丝绳解开，然后绕过起重索转向滑轮伸入2＃墩承台锚死。
承重主索穿挂调整时采用测量仪器观测绳索的垂度和塔架位移，并通过调整塔架缆风索索力，使各项技术指标满足设计要求。
缆索安装技术要求：
单根主索应位于同一垂直面内，同一组主索应相互平行，垂度误差＜50mm，垂度相对误差＜30mm，后锚固点位置一致，基位置误差＜50mm。
缆索穿挂安装的具体步骤按设计图纸办理。
绳索穿挂及放张收卷时必须按种类型号予以编号，以免混淆弄错。
绳索穿挂时，须注意控制钢丝绳长度；
锚碇使用前，现场抽取有代表性的结构做锚固试验，确保锚碇使用时缆索的锚固稳妥可靠。
缆索穿挂时，绳索锚固、联结、打梢等用的卡环应与钢丝绳相匹配并能满足受力要求；夹头数量和接头由计算确定，构造接头不少于6个。
在利用导索挂索时，安排有经验的专业技工用撬棍适当挑拨绳索，以免滑车轮槽卡住夹头或绳索受损。
缆索安装用滑车及卷扬机必须事先作详细检查。
滑车须检查其销轴、轮柄、轮缘及油套是否完好；卷扬机须检查其滚筒、电机及刹车等是否处于良好状态。
滑车安装时其位置与方向应正确并牢固可靠；卷扬机安装时底座平稳，地脚螺栓联结可靠，地垅能满足受力要求。
缆索穿挂完毕并锚固好后，应组织一次全面检查；
检查主要项目为：
1）缆绳有否损伤和污染；
2）绳索与滑车接触是否吻合；
3）锚固点是否稳定可靠；
4）接头是否牢固；
5）主索垂度及张弛程度是否一致等等。
检查结果应做详细记录，以便及时处理和备查。
5.4缆索吊机跑车及吊点安装
缆索吊机跑车及吊点结构详见设计图，施工前工程技术人员认真阅图核图，以利施工。
所有的跑车及吊挂系统进场后首先组织有关人员对跑车与挂的轮柄、墙板、销轴及轴套等重要组成部件的外观及结构几何尺寸等项予以全面检查，并作好记录，办理签证。
跑车安装并联结好后，其结构应紧固、稳定可靠，各部尺寸符合设计要求。
同一线上的走行轮应对正一致，不同线同一排位置上的走行轮应对齐平行，不能出现倾斜与歪扭现象。
轮槽与主索钢丝绳应吻合。
以保证跑车走行时既不受绳索阻挂，也不磨损钢丝绳，同时又顺畅灵活。
吊挂系统安装时，除须保证上、下挂架及滑车组牢固稳妥、各部尺寸满足要求外，还应注意钢丝绳的绕向走绳及出头，以保证吊挂系统的吊重能力。
跑车走行用牵引卷扬机与吊点用超重卷扬机属大吨位卷扬机，使用前，必须对滚筒轮轴、挡板、电动机及刹车等部件进行详细检查，确认完好后方准使用。
安装时底座及地脚螺栓联结应符合要求，钢丝绳排列应整齐，滚筒容绳量应满足最大用绳情况下滚筒仍保留三圈钢丝绳。
吊挂系统安装完后，上、下挂架应平行且处于水平状态，绳索排列有序，无交叉扭结现象，且与轮槽吻合，起、落灵活、不互相磨擦。
跑车与吊挂系统安装后，应对轮系加注钙基润滑脂，钢丝绳涂油，以实施保护和减小摩阻。
缆索吊机使用所需要的电气设备及电线路的布置现场提前拿出实施方案并报有关部门核实。
电气控制系统布置时，考虑下列因素：
1）既有电源功率；
2）地面标高稍高，以便能满足雨季施工；
3）通视条件好，便于施工时瞭望和指挥。
5.5调索、试吊
缆索吊机安装好并办理验收签证手续后，即可进入到全面试吊阶段。
将跑车（含配重）移至跨中，在柳州侧主索调节梁A上采用YCA60t千斤顶，张拉φ32预应力高强精轧螺纹钢筋，使每两根主索水平张力为52.4t，垂度f=17.980m，精确调整各主索，每根主索的高差不大于3cm。
在对缆索吊机跑车和吊挂系统作全面检查，符合要求后，才可进行空载走行，确认无误后办理验收手续。
试吊一般分为跑车空载反复运转、静载试吊和吊重运行三个步骤。
静载试吊可按设计吊重的60%、100%及125%分三项进行，在各阶段试吊过程中，应仔细观测塔架位移，主索垂度，主索受力均匀程度，动力设施运转状况，牵引索、起重索在各转向轮运转情况，以及主索锚固情况等，并检查通讯指挥系统的通畅性能和各作业组之间协调情况。
确认一切正常后，方可投入使用。
6、安全注意事项及其他
本工程高空作业量大，施工前，应对高空作业人员进行严格的体检，不适应高空作业的人员严禁上岗。
各工种作业人员应持证上岗并登记备查，以策安全。
缆索吊机拼接安装时，应做到指令统一、信号明确、服从指挥，以策安全并避免不必要的返工。
进入施工现场，必须戴好安全帽，并挂牌上岗。
缆索吊机安装使用时，高空作业频繁，工作人员须挂好安全带；上层作业时严禁向下扔东西和掉重物，以免伤人。
缆索吊机应设上、下梯子，梯子应牢固稳妥并考虑防滑。
设于塔顶上的工作平台应满铺脚手板，四周须装牢固的栏杆扶手并挂设安全网。
缆索吊机绳索穿挂安装时，缆索打梢、过缆及临时联结与锚固须稳妥可靠，严防绳索脱落崩摔伤人。
缆索吊机组拼安装时，应密切注意保持结构稳定，且待与缆索吊机安装完毕并经试吊合格后，必须制定详尽的安全使用规则并悬挂于吊机醒目处。
缆索起重机因工作跨度大，故信号必须简捷明确，机上除配备信号灯、信号旗外，还应配备无线电对讲机。
各种信号的表示方法应统一，应张贴于操作室内。
起吊作业中注意事项：
1）接到使用信号后，应通知机房，停止保养，等待开机；
2）注意操作台上指示灯及仪表，是否指在正确位置；
3）重物下及吊重物走行路线下，不准有人停留，不准人员搭乘；
4）起升时，吊钩滑轮组（动滑轮）上部与小车底处距离不得小于1米；
5）起吊重物时须严守“十不吊”原则，
即：
①被吊重物超过机械性能不准吊；
②指挥信号不清不准吊；
③吊物下方有人不准吊；
④吊物上站人不准吊；
⑤埋在地下物不准吊；
⑥斜拉斜牵物不准吊；
⑦松散物捆扎不牢不准吊；
⑧零碎小物件无容器不准吊；
⑨吊物重量不明、吊索具不符合规定不准吊；
⑩六级以上强风不准吊。
工作时，值班人员应经常检查各部运转情况，出现异常，应立即通知司机和信号员停止运转，进行检查。
起重跑车系支承于主索上，缆索吊重起落刹车和吊砼罐卸载时，注意下挂架上吊重物反弹伤人，并采取防护措施，预防吊重物反弹及摆动。
缆索吊机使用时，应经常对锚碇，塔底预埋件及联结件、钢丝绳磨耗，塔架节点螺栓、索鞍、锚固点及卷扬机等重要处的关键部位予以检查，发现异常及时处理。
缆索吊机使用时，主索两端和超重索均应设置限位装置；工作完毕，应将起吊滑车吊钩走行到规定位置，并收紧吊钩，卷扬机应予制动并切断电源，电源闸刀盒应加锁。
缆索吊机使用阶段，谢绝外来人员进场参观围看，交通路口有专人看守。
缆索吊机运行和起吊重物时，须加强观察，严防绳索发生扭结；同时，注意观测承重主索垂度及张紧程度是否一致，塔顶位移及塔身变化，防止发生过大变形。
缆索吊机应建立定期检查制度。
①每月至少检查一次锚碇地垄位移情况，雨天应每天观察一次。
②两塔头中心线纵横向偏移量，每半月检查一次。
③主索锚头、主索调节梁、精轧螺纹钢筋及锚固螺母，每周检查一次。
精轧螺纹钢筋要有防护措施，严禁碰电焊及与其它物件撞击。
④拉条水平梁、缆风等处销轴每半月检查一次。
⑤塔柱各节点螺栓，每半月检查一次。
⑥塔柱索鞍、分配梁连接螺栓、滑轮组、吊钩、小车走行机构、导向轮每周检查一次。
⑦主缆、风缆的松紧度，及钢丝绳夹头，每半月检查一次。
同时大风后必须立即检查。
⑧两岸塔柱必须装设避雷针，并接地保护，雷雨季节，每月检查一次。
工作时间，值班人员不得离开工作岗位，严格执行交接班制度。
实行对口交接，交清搞明，认真填写交接班记录、运转记录和维护保养记录。
建立定期的检查、保养制度。
对于关键部位的检查、观测、保养、维修定人、定部门，实行岗位责任制。
其它未尽事宜，遵照有关工程施工安全技术规程中有关条文办理。
附：
施工布置图
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