斜拉索安装工程施工方案.docx

1、斜拉索安装工程施工方案广州陈村特大桥斜拉索安装施工方案编制:李波 校核:审核: 柳州欧维姆工程有限公司 2011年11月18日施工方案目录2 22斜拉索安装施工顺序5斜拉索索力控制5 7 89.573000223333333789质量目标9质量方针和目标9建立施工技术质量控制组织机构网络9质量保证措施0施工准备阶段控制0施工阶段质量控制0施工具体质量控制要求113安全施工保证措施214工期保证措施315施工质量保证措施及文明施工保证措施441 工程概况 基本概况陈村特大桥桥梁跨径组成为128m+210m+128m，系双塔单索面预应力混凝土部分斜拉桥，塔梁固结，墩梁分离的体系，墩顶设支座。索鞍区

2、采用工字型截面，塔柱采用钢筋混凝土结构，塔内设劲性骨架以利于钢筋绑扎及塔柱模板的提升施工，布置在侧分带上，塔身上设鞍座，以便拉索通过，斜拉索横桥向共两排。主梁采用单箱三室大悬臂截面，中腹板竖直，边腹板外斜。箱梁顶板宽度为35米，塔高30米。 陈村特大桥斜拉索简介全桥共有68对斜拉索,斜拉索采用环氧喷涂钢绞线索，规格分为43和55两种，钢绞线标准强度fpk1860MPa。斜拉索在塔顶处采用分丝管鞍座抗滑锚固体系，在主梁处采用拉索群锚锚固体系，所用锚具分别是OVM250AT-43(56套)和OVM250AT-43(80套)锚具。斜拉索索面设置为单索面（双排索），布置在主梁的中央分隔带处。主塔塔根沿

3、纵桥向两侧无索区长度为72m，中跨跨中无索区长度为18m，边跨无索区长度为。梁上索距为4m，塔上索距为。 斜拉索采用四重防腐体系：首先是具有环氧涂层的钢绞线索；其次是每股钢绞线索外包裹PE管和管内油脂；最后整根斜拉索外套HDPE管。内层PE管为黑色，外层HDPE管为彩色。彩色的外层HDPE护套不仅具有防腐、防护效果，同时也对全桥的景观起着装饰作用。斜拉索锚具采用可换式群锚固体系，拉索张拉力按5300-6300KN不等控制,斜拉索总重为吨,68套索鞍,OVM250AT-43、55塔端锚固装置分别为56、80套。2 陈村特大桥OVM250AT斜拉索体系结构说明斜拉索由锚固段+过渡段+自由段+抗滑锚

4、固段+塔柱内索鞍段+抗滑锚固段+自由段+过渡段+锚固段构成，见图1 图2-1 OVM250AT斜拉索通用结构图图2-2 陈村特大桥斜拉索设计图 锚固段陈村桥包含两种规格锚具，分别为43孔及55孔，示意如下图，主要由锚板、夹片、锚固螺母、密封装置、防松装置及保护罩组成。在锚固段锚具中，夹片、锚板、锚固螺母是加工上主要控制件，也是结构上的主要受力件。（1）密封装置：其主要起防止漏油、防水的密封作用。它由隔板、O型密封圈、内外密封板、密封圈构成。并在密封装置内注防腐油脂对剥除PE层的钢绞线段起防护作用。（2）防松装置：主要由锁紧螺栓和压板构成，在钢绞线单根张拉结束后安装此装置，可实现有效地对单个锚固

5、夹片保持夹紧力,从而对夹片起防松、挡护作用。（3）保护罩：保护罩安装在锚具后端，并内注无粘结筋专用防护油脂，主要对外露钢绞线起防护作用。 43及55孔锚具孔位示意图 过渡段主要由预埋管及锚垫板、减振器组成。（1）预埋管及垫板：在体系中起支承作用，同时在垫板正下方最低处应设有排水槽，以便施工过程中临时排水。（2）减振器：对索体的横向振动起减振作用，从而提高索的整体寿命。本桥拟采用可调式减振器,以充分发挥减振器的减振作用。 自由段主要由带HDPE护套的无粘结环氧涂层高强钢绞线、索箍、HDPE外套管、梁端防水罩、塔端连接装置及梁端防护钢管构成。（1）无粘结环氧涂层高强钢绞线：为拉索的受力单元。（2）

6、索箍：因受张力大而采用钢质索箍，它是在紧索完成后安装的。主要作用是将索体保持成一个整体。（3）HDPE外套管：主要对钢绞线起整体防护作用，本工程采用规格为24010mm整体圆管，HDPE管的连接方式采用专用HDPE焊机进行对焊。（4）梁端防水罩：主要起HDPE外套管及预埋管之间的过渡及防水作用。（5）塔端连接装置：由于HDPE外套管的热胀冷缩特性，其主要为塔端HDPE自由端热胀冷缩过程中提供空间和起密封防护作用。（6）梁端防护钢管：在桥面高处范围内设防护钢管，主要防止桥面低处斜拉索及HDPE外套管遭受人为破坏。 抗滑锚固段主要由抗滑锚、锚固筒、减振器组成。（1）抗滑锚：阻止由于两侧索力不平衡而

7、引起索的滑移。（2）锚固筒：锚固筒安装在塔外预埋的索鞍(分丝管)钢垫板上，主要对减振器起支承作用。（3）减振器：对索体的横向振动起减振作用，从而提高索的整体寿命。 塔柱内索鞍段即分丝管段，分丝管由分别由43和55根283mm钢管焊接成整体，埋设于混凝土塔内，斜拉索钢绞线通过分丝管穿过塔身。3 编制依据（1）广州陈村特大桥施工图（2）公路桥涵施工技术规范(JTJ0412000)（3）OVM矮塔斜拉桥拉索体系4 编制原则（1）按质按量按时完成斜拉索施工任务，满足全桥施工计划。（2）优化资源，争取优质高效组织施工。（3）完善斜拉索施工工艺技术，确保方案的切实可行，全面指导斜拉索各步骤施工。（4）具体

8、落实斜拉索施工中的各项安全、质量、工期保证措施，确保斜拉索施工质量满足设计要求及国家有关规范标准。5 组编制范围本施工组织设计适用于广州市陈村特大桥斜拉索安装施工，其主要工序为：预埋管与分丝管指导安装、挂索、张拉、调索、附件安装；外套HDPE护管的对接、挂设以及上下连接装置安装定位；斜拉索锚具内及抗滑锚固块内压注防腐油脂及环氧砂浆。6 施工组织组建项目部实施组织施工和管理。项目部设项目经理一名，项目总工程师一名，主持管理项目、对外协调承包单位、协作单位，以及控制工程质量、安全、进度和主要材料、辅助材料的采购，施工人员的组织等。 组织机构框架图 劳动力组织陈村桥斜拉索根数多，工序复杂，为保证施工

9、顺利进行和施工工期，计划两个塔斜拉索挂索交叉进行，充分利用节段砼绑扎及养护时间，避免劳动力浪费。施工劳动组织如下：序号职务工种人数 数备 注1项目经理l2项目总工（副经理）23工程技术人员24材料员15起重工16焊工17专业技术操作人员48普通工人25 施工控制进度斜拉索施工进度服从主桥施工进度，与之相关的主梁其他工序包括：浇注主梁砼（索导管安装）；浇注主塔砼（分丝管安装）；主梁体内预应力张拉；锚垫板清理；安装斜拉索锚具；HDPE护管吊装；斜拉索挂索、张拉；拉索锚头防腐。 主要施工机具施工进场前，在设备机具的准备工作中进行以下工作，以保证进场施工设备机具的完好。（1）设备维修、维护及调试工作，

10、千斤顶、油泵、HDPE焊机等易损件的检查更换及调试。（2）设备的标定：千斤顶油压与输出力。（3）主要施工设备、机具如表所示。张拉机具类 表序号名称规格单位数量备 注 1千斤顶YDCS160-150台8配连续张拉装置2千斤顶YDC240Q台2配梅花头3镦头器LD-10台2配易损件及弹簧4油泵ZB4-500台105单根张拉撑脚套86油管6米根407油管接头个308油表04级块8YDCS160配套9油表15级块10副表10注浆泵注环氧砂浆台111液压油42号桶412铜垫片片30016单孔工具锚个2017显示仪台418单根传感体个919梅花支座个9配支座垫块20穿索机台2挂索送索专用21PE焊机240

11、台2配对应夹具22手提PE焊枪把223穿束器挤压机台124紧索器台4起重机具类 表序号名称规格单位数量备注1卷扬机12吨台8穿索用2卷扬机3吨台4挂PE管用3倒顺开关20A个204齿轮油公斤2005线圈个106钢丝绳米10007钢丝绳15米6008钢丝绳12米3009绳夹93个5010绳夹12个3011绳夹15个5012吊环M12个1213吊环M16个2014吊环M18个1015吊环M20个1616卸扣1T个2017卸扣2T个2018滑车1T个1619滑车2T个1220滑车3T个821手拉葫芦1T台1222手拉葫芦2T台1223手拉葫芦3T台6 穿索、灌浆专用机具类 序号名称规格单位数量备注1

12、5T龙门架20002700个42放索架高1000mm付43放索轴8081300根44牵引器个505中心丝米4006拖板块87丝杆M101000根48螺母M10棵509平面轴承M10个50 主要材料组织根据广州市陈村斜拉索施工图所示的斜拉索工程量表，斜拉索安装及防护部分的主要材料总表序号规格及名称单位数量备 注1环氧涂层钢绞线吨561生产厂家厂内下料料2OVM250AT-43张拉端锚具套56配套3OVM250AT-55张拉端锚具套80配套4HDPE外套管24010米9076805分丝管式转向鞍（43孔）套28含辅助件6分丝管式转向鞍（55孔）套40含辅助件7保护罩套1368斜拉索减振器套2729

13、防腐材料项环氧及油脂表中材料为斜拉索的主要材料，其必须按施工进度计划提前10天运抵工地现场。HDPE管焊接需要在现场进行，为保证按时顺利完成施工进度计划，斜拉索主要材料必须按计划组织到位。技术组织进场施工前，成立施工项目部，由总工在施工组织设计的基础上组织编写施工操作规程和质量控制标准。组织项目部全体施工人员学习，主要熟悉施工图纸和施工操作规程及质量控制标准，由公司技术部对项目部进行施工技术交底。 7 进度计划（总工期约三百天）本桥上部结构斜拉索安装施工约300天，本桥斜拉索数量较多，锚具孔位较大，挂索施工任务较重，考虑配备班人员，17号塔挂索期间，18号塔做前期准备，18号塔挂索期间，17号

14、塔做前期准备。单塔每对索挂设时间控制在七天之内，七天中包含挂索工作平台准备-锚固筒临时挂设吊点准备-分丝管管口清理-试通分丝管-HDPE护套管按长度焊接就位锚具安装-HDPE护套管起吊挂设斜拉索单根挂索张拉。挂索总耗时约为196天，近七个月。挂索结束后，依监控单位测量数据，确定是否需要调整索力，本桥为矮塔斜拉桥，锚具设计相对较短，拟采用单根调整索力。陈村桥有两种规格拉索，分别为43束及55束，依据以往施工经验，单根调整整束索力，43孔需耗时3小时，55孔需要耗时4小时。也就是说全桥调索只需10天时间就可以完成。调索结束后全桥梁端及塔外减振器安装，在预埋管不偏位的前提下，每天可安装二十个，全桥用

15、时20天。下一步计划梁端锚具与塔外锚固筒同时灌注环氧砂浆，每天可完成15个锚头的灌注工作，全桥用时18天，锚具面层涂沫防腐油脂及安装保护罩用时3天，全桥防水罩安装用时2天，清理工具设备用时3天，全部工作完成用时196+10+20+18+3+2=249天。正常情况下，我部依计划可顺利按总包进度完成斜拉索挂设任务。8 总体施工方案 施工方法浇筑17#和18#墩顶的现浇梁段0#1#块施工完、主塔施工、对称安装中跨和边跨侧挂篮,安装索鞍与梁上、塔上预埋管、锚垫板施工完成后、浇筑有索区主梁节段、张拉相应梁段的纵，横，竖向预应力束、且挂蓝主桁前移就位后，即可进行斜拉索安装。采用先安装外套管后装PE钢绞线的

16、施工方案，斜拉索穿过主塔索鞍内管，两端分别锚固于箱梁中腹板处。HDPE外套管在拉索的根部先熔接成完整的长度，将1根钢绞线穿过外套管，用卷扬机通过钢绞线把外套管安装固定在组装座内，再把其余PE钢绞线逐根穿过外套管进行组装、张拉、调索等工序，见图所示。图 斜拉索安装方案图拉索采用钢绞线逐根安装的方法，索体材料和锚具可分别在索拉相应处简便直接安装。单根钢绞线是在工厂内严密监制，填充油脂或蜡，热挤PE套，它在现场无须再进行防腐处理。纲绞线成盘包装运到现场，即可放盘和下料组合成拉索。下好料的钢绞线即可逐根提升就位。如下挂索安装示意图：图 斜拉索挂索工艺图第一根钢绞线穿过索鞍到达另一侧梁体锚固端后，穿入第

17、一个锚具孔，在第一根钢绞线上安装测力传感器和临时锚具，并用一轻型单根钢绞线千斤顶张拉至计算值并锚固，钢绞线的锚固力直接显示在与测力传感器相连的显示器上。第二根钢绞线以同样的方式安装在锚具的相应孔位，用一轻型单根纲绞线千斤顶张拉。当第二根纲绞线受拉时，第一根纲绞线上的力显示轻微下降；当千斤顶张拉第二根钢绞线的力和第一根钢绞线上的力一样时，应停止张拉。此时，第一根和第二根钢绞线张拉力相等。安装第三根钢绞线并张拉到其应力值与第一根显示值相等（第一根的力值会随着每一新增加纲绞线的张拉而下降），这时三根纲绞线张拉力应相等。重复此操作直至拉索的最后一根纲绞线张拉完毕，记录最后的读数。将第一根纲绞线从传感器

18、装置取出，安装上夹具，张拉至最后一根钢绞线的读数值。在最后张拉调整之后，暴露在外的构件必须加以适当防腐处理。 斜拉索安装施工顺序单根穿束张拉阶段：第一步：安装上下游索塔由内侧向外侧OVM250-43(1-1到7-5）55（1-1到9-3）C1和M1束1-1号锚具孔钢绞线同时牵引穿束张拉，同时将HDPE外套管挂起。然后在OVM250-43（55）2-1号锚具孔上安装传感器显示仪等。如图下：此步骤在梁端上4个锚固端各布置一台YDCS160-150单根张拉千斤顶，上下游对称同时安装。 第二步：按以上顺序逐根安装完剩余的42（54）根钢绞线，并按单根张拉工艺进行操作。 斜拉索索力控制1控制每根斜拉索各

19、股钢绞线的离散误差不大于理论值的3%。2 一对斜拉索两根间的差值不大于整体索力理论值的1%3 斜拉索的整体索索力误差不大于理论值的2%9 斜拉索施工工艺及技术措施斜拉索施工工艺流程图 钢绞线下料要求本工程拉索数量较多，为提高现场挂索进度，方便施工，并且减少钢绞线损耗，保证斜拉索剥皮段油脂清理干净，下料长度精准，采用生产厂家工厂内下料方式，（反之，如果现场下料，要求有非常大的平整场地，专门配备下料班，至少二十工人，下料的长度控制不精准，剥皮长度误差大，油脂清洗不干净，容易划伤钢绞线外层PE及环氧涂层，钢绞线材料损耗相当大）。下料长度及要求由双方确认后方可有效，双方为施工方、总承包方。 HDPE管

20、焊接 焊接长度计算L焊= L0/2-L6-A5- L7-L8- L9/2+L10， 式中：L0两侧梁端垫板底面之间的中心线或弧长(mm),该数据由设计院提供；L6梁端预埋管长度及钢垫板厚度之和(mm)；A5梁端钢质索箍厚度(mm)；L7塔端连接装置长度(mm)；L8塔端锚固筒长度(mm)； L9分丝管长度(mm)；L10HDPE外套管进入塔端连接装置长度(mm)。 焊接工艺HDPE管的连接采用专用HDPE发热式工具对焊，其焊接工艺流程图见图4。图8. 4 HDPE焊接工艺流程 焊接条件HDPE管焊接时，根据管材规格，其焊接条件为：管材格规预热温（)预热压力(b a r)加热时间(s)切换(s)

21、焊接压力(bar)冷却时间(min)240*1020010139082015操作要点：（1）HDPE管堆放场地要垫平，堆放高度不宜超过6层，要远离火源。用卷尺选出PE管并做好顺接标记，变形严重的PE管不能使用。（2）将PE管放上托架在PE焊机处进行对接，调整PE管位置和卡箍使PE管基本顺直，两管外圆高差不大于2mm。（3）刨削时压力要均衡，刨花成连续圈状，厚度均匀，才能退刀，退刀时压力要适当减小，退刀时要直进直出，不能左右摆动。退刀后进行试对，看管接缝四周是否有缝隙，如有缝隙必须重新刨削。刀片刀口钝用细砂轮进行水磨，要注意刀口的角度。（4）刨削后调整卡箍使管口接口处外圆高差小于1mm。（5）对

22、每种规格的PE管正式焊接之前进行试焊，确定焊接参数。 （6）加热时要控制温度和压力恒定，时间控制准确，同时观察熔高要符合要求。（7）加热完成后取加热板、活塞推进要在5秒钟内完成，控制好对接压力和时间，观察焊缝翻转高度56mm。（8）在冬天进行PE管焊接时要采取取暖措施，保障焊接温度在20左右，冷却时用棉纱头、挡风布对接头进行保暖。冷却接近室外温度时取出PE管，焊好的PE管堆放场地要平整，不能在PE管上堆放杂物，不能踩踏PE管，防止焊好的PE管变形。（9）严格按HDPE焊机操作规程焊接，作好详细记录，保证焊接质量。（10）HDPE套管计算长度，必要时考虑上下管口挂索操作空间及整体防护时热胀冷缩的

23、影响长度。 索鞍安装 安装工艺（1）计算根据设计图纸给定的索鞍参数计算索鞍垫板中心点的坐标（高程、与横桥向塔柱中心线的相对位置、与顺桥向塔柱中心线的相对位置）。（2）放样依据中心点的坐标，利用仪器在塔柱上放出垫板的坐标线、位置线。（3）吊运利用起吊设备将索鞍吊至安装位置与位置线大致对中，采用两点起吊，吊点位置要合理，保证索鞍平衡，防止偏转、变形。 陈村特大桥索鞍结构细图（4）定高程（5）定横桥向位置调整垫板的水平位置，使垫板的中心线与位置线重合。在高程托架上焊挡块进行限位。（6）定顺桥向位置用葫芦调整索鞍顺桥向位置，使垫板的中心线与位置线重合。（7）复核用仪器、直尺对垫板的位置进行复核，用钢片

24、进行微调。（8）固定利用劲性骨架、塔柱钢筋等对索鞍进行固定。固定焊接部位在索鞍的固定短钢管及垫板上进行，不能焊在索分丝管上，以免焊透分丝管导致无法穿索。如图 注意事项 （1）索鞍安装前要根据索号选择对应的索鞍。 （2）垫板上的分丝管口及螺杆用胶带缠绕，防止碰伤及粘上混凝土。 （3）索鞍固定时不能在分丝管上施焊，以免焊透造成无法穿索。 （4）索鞍存放时最好侧身平放，防止变形。 （5）索鞍在运输、起吊时吊点要合理，防止扭曲变形。（6）分丝管不能碰伤，防止扁曲。 锚具安装 锚垫、锚管的清理清理锚垫板、锚管上的混凝土、铁渣、垃圾等杂物，下端注意清理排水槽。根据锚具的尺寸，用钢板尺定出预埋管的中心线用石

25、笔画出锚具螺母的边线定位标记，并焊好挡块。 锚具的检查将锚具的锚板和密封筒的压盖拆下，清洁锚孔、密封筒和锚筒内壁，将锚板按注浆孔在下、排气孔在上定位好，利用水平尺、吊锤对锚具锚板和密封板的孔位进行对应；检查螺牙是否有损伤，用钢绞线检查每个孔道是否通畅，清理锚孔内的油污。 锚具的运输桥面锚具用推车运至桥面管口处。在运输过程中要保护好，防止碰伤。 锚具的安装梁下张拉端锚具安装前应清洁锚孔，并保持清洁无污。由于锚具分别由多个零部件组成，运到工地后应进行检查。锚具安装就位时要求：(1)安装前，将锚具的锚板和密封筒的压盖拆下，清洁锚孔、密封筒和锚筒内壁，将锚板按注浆孔在下、排气孔在上定位好，并与锚板孔对

26、正后焊牢，同时焊缝要求用锌粉漆重新防护；(2)中、边跨锚具组装件的锚板上明显成排的中排孔的中心线必须严格控制在同一垂直平面内；(3)锚板的中心线与承压板(锚垫板)的中心线应力求保持一致，两者偏差不得超过5mm；(4)中、边跨锚板及塔上分丝管锚孔也必须相互对齐，以免钢绞线打绞； 锚具调整按石笔线调整调整锚具位置使锚具居中。锚具中心线与锚垫板中心线保持一致，两者偏差不得超过5mm。根据索鞍孔位排布调整锚具孔位排布，利用水平尺、吊锤调整锚具的锚孔排列位置使其与索鞍一致。 塔外锚固护筒临时定位（1）护筒运输：利用塔吊、或汽吊垂直运输至塔外平台上（2）临时就位：在塔外用手拉葫芦拉起护筒，护筒与索鞍垫板间

27、距离不小于80CM，保证挂索操作空间。（3）角度调整：利用手拉葫芦调整护筒角度，使其角度大致与斜拉索的角度一致。 张拉支座安装（1）在锚具上旋上底板，在底板上旋上立柱，安装顶板，在顶板上安装蜂窝板。（2）调整蜂窝板的孔位使其与锚具孔位一致。 HDPE套管的挂设安装 套管吊装前的组装（1）PE管根据索号人工进行就位在对应索的桥面，PE管放在托架轮上，防止PE管划伤。（2）在PE管靠塔端依次套入塔端连接装置、塔端锚固钢护管，在离管口不小于50CM位置安装抱箍，用铁丝将钢护管、塔端连接装置、抱箍连接。（3）在PE管梁端安装抱箍。（4）利用抱箍、绳夹绑好两端的起吊钢丝绳。桥面准备梁下锚具处人员从锚具相

28、应锚孔内穿入中心丝，将牵引钢丝绳与中心丝连接。桥面管口处人员利用中心丝将牵引钢丝绳从管内带到桥面。管挂设（1）在塔外吊装好PE管，临时固定在塔外脚手架或预埋吊点上，管口离索鞍垫板不小于80cm。（2）塔外人员利用麻绳吊起辅助钢绞线的一端至塔外，将钢绞线塞入对应分丝管内。利用塔吊慢慢起吊PE管,塔外另一端操作人员牵引钢绞线沿PE管送至梁端。PE管至塔外时，塔外人员将PE管固定在塔外，管口离索鞍垫板不小于80cm。梁下人员用手拉葫芦拉紧PE管。（3）塔外人员、桥面人员配合同时将钢绞线穿过索鞍、对面PE管，利用牵引钢丝绳牵引出梁下锚具安装好夹片。塔外人员注意塔外索体标记。（4）桥面人员利用牵引钢丝绳将辅助索尾端桥面锚具留好长度安装好夹片。（5）桥面利用张拉机具按给定的索力进行对称张拉挺直PE管，张拉完成后塔外人员利用塔外吊点将PE管临时固定。套管吊装过程中应注意