斜拉索掛鎖施工方案

寧波市青林灣大橋斜拉索掛索及張拉施工方案1、工程概括寧波市青林灣大橋位于寧波海曙區(qū)與江北區(qū)交界處橫跨姚江，大橋全長(zhǎng)1032m。其中主橋?yàn)?80m反對(duì)稱(chēng)雙鋼斜塔五跨持續(xù)鋼箱梁斜拉橋，跨徑組合為2×50＋180＋2×50m＝380m，主梁為栓焊流線形扁平鋼箱梁，梁高3.0m、寬47.5m（包括風(fēng)嘴）。該橋造型獨(dú)特，構(gòu)造形式新奇，各構(gòu)件受力特性、施工措施和難度均不一樣于常規(guī)斜拉橋。青林灣大橋主橋總體布置見(jiàn)圖1：圖1青林灣大橋主橋總體布置圖青林灣大橋索塔為獨(dú)柱式斜塔，索塔中心線橫橋向斜率為1：8，索塔橫截面兩端為半徑不等的圓弧段，兩圓弧段之間通過(guò)與之相切的直線段連接，共同形成封閉的紡錘形截面。索塔節(jié)段上下緣斷面均垂直于塔壁小圓弧圓心連線。由塔底向上塔柱斷面的大圓弧半徑及直線段長(zhǎng)度逐漸變小，至塔頂塔柱截面漸變?yōu)榘霃?.5m的圓形截面，索塔高近130m，其中拉索區(qū)在T28～T31節(jié)段長(zhǎng)約18m。主梁與索塔間采用抗拉原則強(qiáng)度為1670MPa平行鋼絲斜拉索，根據(jù)索力的不一樣，采用PES7-37、PES7-61、PES7-85、PES7-121、PES7-151、PES7-163六種規(guī)格，拉索最長(zhǎng)174.9m（J10號(hào)索，型號(hào)為7-121），單根最大重量為7.1t（X3號(hào)索，型號(hào)為7-151）；索塔背索采用抗拉原則強(qiáng)度為1670MPa平行鋼絲斜拉索，規(guī)格為PES7-367，最長(zhǎng)120.0m，單根最大重量為14.1t。塔梁縱向拉索采用1670MPa平行鋼絲斜拉索，規(guī)格均為PES7-19，南北塔一側(cè)各兩根。全橋共28×2＋4＝60根斜拉索。斜拉索在鋼箱梁上采用鋼錨箱連接方式，在索塔上的錨固方式采用耳板銷(xiāo)接，張拉端設(shè)在梁段（背索在錨室內(nèi)張拉）。因此斜拉索安裝時(shí)選擇“先塔后梁”的掛索次序。2、斜拉索施工重要設(shè)備每個(gè)主塔斜拉索施工設(shè)備重要包括：回轉(zhuǎn)鷹架，5t卷?yè)P(yáng)機(jī)2臺(tái)，3門(mén)滑車(chē)組1個(gè)，25t汽車(chē)吊一臺(tái)，800t張拉千斤頂1臺(tái)，350t張拉千斤頂1臺(tái)，120t持續(xù)千斤頂1臺(tái)及油泵2臺(tái)，600t傳感器2臺(tái)，立式放索盤(pán)1臺(tái)以及張拉拉桿，運(yùn)錨小車(chē)，拉索檢修小車(chē)，滾輪支架，索夾等。1、回轉(zhuǎn)鷹架及其30t滑車(chē)組在主塔施工完畢后，拆除塔吊，在索塔頂部用萬(wàn)能桿件拼裝一鷹架，配置30t滑車(chē)組（5t卷?yè)P(yáng)機(jī)導(dǎo)6線）。為滿足塔部不一樣方位的耳板拉索安裝之需要，塔頂鷹架與索塔頂部之間配置一回轉(zhuǎn)支承以實(shí)現(xiàn)鷹架360°的轉(zhuǎn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)支承的抵御傾覆力矩為150t·m（青林灣大橋安裝最重拉索（B1索16.7t）時(shí)的傾覆力矩約為105t，對(duì)應(yīng)的安全系數(shù)為1.43），鷹架可通過(guò)手拉葫蘆往對(duì)應(yīng)的方向拽拉以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。塔頂回轉(zhuǎn)鷹架及30t滑車(chē)組相稱(chēng)于在塔頂安裝的小型塔吊，是塔部拉索掛設(shè)時(shí)的重要提高設(shè)備?；剞D(zhuǎn)鷹架的有關(guān)構(gòu)造圖示詳見(jiàn)附圖。2、掛索操作平臺(tái)索塔拉索區(qū)運(yùn)用索塔節(jié)段安裝時(shí)的操作平臺(tái)，作為掛索時(shí)上錨安裝的施工操作平臺(tái)。3、25t汽車(chē)吊25t汽車(chē)吊重要負(fù)責(zé)索盤(pán)轉(zhuǎn)移、索盤(pán)上橋等的吊裝工作。圖2塔頂回轉(zhuǎn)鷹架吊索、鷹架拼裝示意圖3、斜拉索安裝施工3.1斜拉索的放索為便于拉索的吊裝、運(yùn)送和移動(dòng)，成品索在制作完畢后要彎卷成圓盤(pán)，工地施工時(shí)用放索盤(pán)放索。常用的立式放索盤(pán)，由于拉索一端具有較重的錨頭掛在索盤(pán)的外側(cè)，使放索盤(pán)偏心，故放索時(shí)，索盤(pán)轉(zhuǎn)速極易發(fā)生突變，產(chǎn)生沖擊力，導(dǎo)致拉索散盤(pán)，損壞拉索的PE保護(hù)套，因此放索時(shí)除應(yīng)尤其注意外，在放索盤(pán)上還應(yīng)設(shè)置制動(dòng)裝置。圖3立式放索盤(pán)示意圖3.2索在橋面上的移動(dòng)在放索和安裝過(guò)程中，要對(duì)斜拉索進(jìn)行拖移，由于索自身彎曲或者與橋面直接接觸，在移動(dòng)過(guò)程中極也許損壞拉索的保護(hù)套或損傷索股。為防止此種狀況的發(fā)生，青林灣大橋擬采用滾筒法移索，即在橋面上設(shè)置一條滾筒帶，當(dāng)索放出后，沿滾筒運(yùn)動(dòng)如圖所示，滾輪間保持合適的距離，防止拉索與橋面接觸，滾輪可與拉索套筒或橋面固結(jié)，視現(xiàn)場(chǎng)施工狀況而定。圖4滾筒法移索示意圖3.3斜拉索的塔部（上錨）安裝圖5塔部拉索安裝施工流程圖斜拉索塔部安裝錨固端的常用措施有吊點(diǎn)法、吊機(jī)（塔吊）安裝法、腳手架法和鋼管法等。其中腳手架法、鋼管法和桁架床法都需要在懸掛斜拉索的位置搭設(shè)支架，安裝復(fù)雜、速度較慢，一般只合適低塔稀索的狀況。結(jié)合青林灣大橋工程的實(shí)際狀況（索塔為傾斜式索塔且拉索分布在索塔三個(gè)面，斜拉索安裝時(shí)施工塔吊已拆除），經(jīng)多種方案比選最終確定塔部拉索的安裝采用吊點(diǎn)法安裝。其措施是：索盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)至耳板下方位置后，在距離上錨頭（叉耳）下方一定的距離設(shè)一種吊點(diǎn)，從塔頂鷹架放下?tīng)恳K，牽引繩掛鉤鉤住吊點(diǎn)。當(dāng)上錨頭提高到索塔耳板位置時(shí)，在耳板上掛一手拉葫蘆，手拉葫蘆另一端掛住拉索上錨頭，通過(guò)牽引繩和手拉葫蘆的互相調(diào)整配合，使上錨頭叉耳與耳板位置對(duì)準(zhǔn)，穿上銷(xiāo)軸，斜拉索上錨頭安裝完畢。如圖示意：圖6塔部拉索導(dǎo)索法安裝示意圖塔部拉索導(dǎo)索法安裝詳細(xì)施工環(huán)節(jié)如下：⑴按照設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的掛索次序轉(zhuǎn)運(yùn)斜拉索進(jìn)場(chǎng)。⑵將斜拉索索盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)至對(duì)應(yīng)耳板下方的棧橋平臺(tái)（岸側(cè)）或系梁上（江心側(cè)），由于北岸系梁頂面位于水面如下，可在系梁上搭設(shè)一臨時(shí)平臺(tái)供放置索盤(pán)。在距離上錨頭下方一定距離處安裝索夾，作為拉索提高時(shí)的吊點(diǎn)。⑶將塔頂鷹架轉(zhuǎn)至對(duì)應(yīng)安裝拉索耳板的位置，從塔頂鷹架上放下?tīng)恳K，牽引繩掛鉤掛住斜拉索的吊點(diǎn)，為防止拉索提高時(shí)錨頭與拉索連接部位處彎折過(guò)大而損壞拉索，可此外用一根繩索將上錨叉耳與牽引繩掛鉤綁在一起。⑷牽引繩牽引斜拉索上錨錨頭，將斜拉索向上提高。當(dāng)上錨頭被提高至塔上耳板附近位置時(shí)，用手拉葫蘆的一端鉤住對(duì)應(yīng)耳板，另一端掛住斜拉索上錨叉耳下方的錨杯位置，運(yùn)用手拉葫蘆和牽引繩的互相調(diào)整配合，將斜拉索上錨叉耳與塔上耳板方向擺正，人工用銷(xiāo)軸將斜拉索叉耳與塔部耳板進(jìn)行銷(xiāo)接。對(duì)于個(gè)別拉索（0#、A1/J1等），鷹架先轉(zhuǎn)動(dòng)到對(duì)應(yīng)耳板方位后不便于牽引繩將直接拉索提起，此時(shí)可以先從塔的側(cè)面將斜拉索提高至對(duì)應(yīng)耳板高度后，再通過(guò)手拉葫蘆拽拉，將鷹架旋轉(zhuǎn)至對(duì)應(yīng)耳板位置。⑸檢查上錨安裝狀況，塔外卸下吊鉤及索夾，解除牽索連接件，斜拉索的塔上部分安裝完畢。用汽車(chē)吊將索盤(pán)上剩余斜拉索吊上橋面，并在橋面上展開(kāi)，為下一步下錨的安裝做好準(zhǔn)備。此時(shí)注意在斜拉索下應(yīng)放置好滾筒，防止拉索在橋面上拖拉時(shí)損傷PE保護(hù)套。3.4斜拉索的梁部（下錨）安裝圖7拉索下錨（梁部）安裝施工流程圖斜拉索梁部安裝環(huán)節(jié)同塔部安裝，基本措施有如下兩種，即吊點(diǎn)法和拉桿接長(zhǎng)法。青林灣大橋斜拉索張拉端設(shè)在梁部，對(duì)于梁部為張拉端的拉索的安裝，采用拉桿接長(zhǎng)法較為簡(jiǎn)樸。根據(jù)以往工程的施工經(jīng)驗(yàn)，用鋼絞線替代短拉桿施工起來(lái)更為簡(jiǎn)便（稱(chēng)該措施為梁下軟牽引）。其做法是用鋼絞線束通過(guò)一特制連接器與拉桿連接，拉桿與錨頭再連接。先用梁下千斤頂張拉鋼絞線將拉桿與錨頭一起牽引，直至拉桿進(jìn)入千斤頂并安裝在千斤頂上，再運(yùn)用千斤頂張拉拉桿牽引錨頭出鋼錨箱。整個(gè)軟牽引過(guò)程應(yīng)小心緩慢進(jìn)行，隨時(shí)注意保護(hù)錨頭及PE保護(hù)套不受損傷。圖8梁端拉索軟牽引法安裝示意圖圖9梁端拉索安裝及張拉施工操作平臺(tái)圖示梁端拉索軟牽引法施工環(huán)節(jié)如下：⑴機(jī)具、材料準(zhǔn)備：千斤頂為YCW型，由兩個(gè)穿心式油缸及兩個(gè)工具錨構(gòu)成，額定油壓50～63MPa，排油量2～10l/min，對(duì)應(yīng)牽引速度為76～383mm/min，牽引過(guò)程為無(wú)間歇持續(xù)作業(yè)。⑵鋼絞線束下料：鋼絞線（φ15.24）根數(shù)根據(jù)根據(jù)牽引索力配置，每隔50cm用膠布束緊，保證同步受力。配置工具夾片，加工鋼絞線與張拉拉桿間的連接頭、鋼絞線與千斤頂之間的連接件。⑶將鋼絞線束插入千斤頂，并用工具夾片、限位螺母鎖定。鋼絞線一端伸出前活塞工具錨，后活塞錨環(huán)外另一端事先做擠壓接頭，并穿好工作錨環(huán)及限位螺母。⑷將連為一體的千斤頂與鋼絞線吊放至梁端的鋼錨箱下，使鋼絞線自由端從對(duì)應(yīng)鋼錨箱內(nèi)放出，并將千斤頂固定于反力架上。⑸用運(yùn)錨小車(chē)將梁端錨頭及剩余斜拉索向?qū)?yīng)鋼錨箱位置運(yùn)送，因運(yùn)送過(guò)程需要的拽拉力不停增大，必要時(shí)可用手拉葫蘆（或卷?yè)P(yáng)機(jī)）配合拽拉運(yùn)錨小車(chē)。當(dāng)斜拉索下端錨頭被牽引至合適位置時(shí)，將鋼絞線束與張拉拉桿連接。⑹啟動(dòng)千斤頂開(kāi)始牽引斜拉索。⑺千斤頂將下端錨頭就位后，旋上螺母，斜拉索下錨安裝完畢。3.5背索、塔梁間縱向拉索的安裝背索安裝措施基本同前面所述，背索相對(duì)其他拉索較重，在吊裝各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)尤其注意安全。在上錨吊裝時(shí)，將鷹架旋轉(zhuǎn)到對(duì)著耳板的位置后，務(wù)必用手拉葫蘆將后支點(diǎn)錨住，以增強(qiáng)鷹架的抗傾覆能力。塔梁間縱向拉索相對(duì)于其他拉索較輕（規(guī)格為PES7-19，單根長(zhǎng)5m），可搭設(shè)操作平臺(tái)進(jìn)行安裝。4、斜拉索張拉施工本橋拉索重要包括四類(lèi)：即A索、X索、J索和背索，拉索張拉分7個(gè)階段進(jìn)行，另一方面序如下：斜拉索張拉次序：張拉塔梁縱向拉索（深紅色）；第一次張拉J10索,兩塔對(duì)稱(chēng)依次張拉A6、A5、B1背索（紅色）；第二次張拉J10索,兩塔對(duì)稱(chēng)依次張拉J9、X2、J8、J7（藍(lán)色）；第二次張拉B1背索，兩塔對(duì)稱(chēng)依次張拉A4、J6、J5、J4、X1、J3、J2、B2、A3、A2、A1、B3、A7、A8、A9；（粉紅色）；第一次張拉X3索，兩塔對(duì)稱(chēng)張拉A10；（綠色）第二次張拉X3索，兩塔對(duì)稱(chēng)張拉B4、J1、0號(hào)索；（青色）全橋索力調(diào)整；圖10斜拉索張拉施工流程圖各索的張拉采用大噸位、短行程、穿心式且具有集中控制系統(tǒng)的多臺(tái)同步液壓千斤頂，使得在對(duì)索力進(jìn)行調(diào)整時(shí)能多索同步控制，從而精確迅速地調(diào)整索力和塔的偏位。張拉斜拉索的有關(guān)設(shè)備、儀表使用前應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行標(biāo)定。拉索張拉施工控制要點(diǎn)：⑴嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和監(jiān)控規(guī)定的各索的匹配張拉次序和索力大小張拉，張拉時(shí)對(duì)鋼塔柱頂?shù)捻槝蛳蚱贿M(jìn)行持續(xù)觀測(cè)，若塔頂偏位超過(guò)設(shè)計(jì)誤差范圍，則需要對(duì)對(duì)應(yīng)拉索的索力進(jìn)行合適調(diào)整，以保證塔的受力，同步通過(guò)對(duì)X索和A索索力的調(diào)整平衡鋼箱梁所受的扭矩；對(duì)施工中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，應(yīng)停止施工，并及時(shí)報(bào)請(qǐng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理和設(shè)計(jì)，待查明原因，采用措施后再繼續(xù)施工。⑵背索應(yīng)根據(jù)在A索、J索和X索張拉過(guò)程中鋼塔柱橫橋向偏位的狀況及時(shí)進(jìn)行張拉調(diào)整，防止塔頂橫橋向偏位和塔根部受力過(guò)大；⑶各索的張拉兩岸必須對(duì)稱(chēng)進(jìn)行；⑷背索、A索、J索和X索在施工過(guò)程中按照“分索逐層張拉，整體調(diào)整”的措施進(jìn)行。整體調(diào)整包括兩個(gè)方面，首先是指在每一種張拉階段應(yīng)根據(jù)塔的受力偏位狀況、梁的線形變化和支座的受力狀況通過(guò)千斤頂進(jìn)行各索的整體調(diào)整；另首先是指后一張拉階段索張拉時(shí)應(yīng)對(duì)前一階段已張拉索的索力進(jìn)行測(cè)定并根據(jù)鋼箱梁的線形和塔的受力狀況與前面各索的整體調(diào)整；⑸施工階段溫度的變化，尤其是日照溫差的變化對(duì)鋼箱梁撓度和塔柱位移的影響非常明顯，將在一定程度上影響構(gòu)造變形實(shí)測(cè)值的真實(shí)性，因此在調(diào)索前應(yīng)對(duì)氣溫變化進(jìn)行一種星期以上的持續(xù)觀測(cè)記錄，選擇一天中溫度穩(wěn)定的時(shí)段進(jìn)行調(diào)索。張拉斜拉索和索力調(diào)整應(yīng)在溫度比較穩(wěn)定的夜間進(jìn)行。如需在白天施工時(shí)，應(yīng)有設(shè)計(jì)計(jì)算提供的張拉力溫度修正值。⑹各斜拉索的張拉分級(jí)、張拉噸位大小屆時(shí)將由監(jiān)控單位以監(jiān)控指令給出。5、斜拉索安裝施工注意事項(xiàng)斜拉索掛索這一施工階段作業(yè)面長(zhǎng)、危險(xiǎn)性大，除應(yīng)嚴(yán)密組織、科學(xué)施工外，還要尤其注意如下細(xì)節(jié)：⑴斜拉索在安裝過(guò)程中，要保證PE護(hù)套不被損壞，拉索具有完好的外護(hù)套是保證其具有較長(zhǎng)的使用壽命的首要原因。因此，斜拉索在起吊安裝過(guò)程中，未離開(kāi)橋面之前，其外包材料盡量不拆除，并作好對(duì)應(yīng)的防火措施。在梁面牽引時(shí)應(yīng)在梁頂每隔合適距離左右設(shè)置支架滾輪，使斜拉索在滾輪上前進(jìn)，防止直接在橋面板上拖拉損傷斜拉索PE護(hù)套。⑵每次掛索前都應(yīng)全面檢查卷?yè)P(yáng)機(jī)制動(dòng)器、開(kāi)關(guān)箱、鋼絲繩的磨損狀況，轉(zhuǎn)向裝置與否符合受力規(guī)定，保證消除隱患后再開(kāi)始工作。⑶提高斜拉索專(zhuān)用索夾應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，其夾緊用的螺栓應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，擰緊后應(yīng)使索夾與斜拉索之間（墊有橡膠皮）產(chǎn)生足夠的摩擦力，以防止索夾受力后滑移。下錨頭牽引時(shí)，牽引力較大，牽引連接索夾應(yīng)頂住冷鑄錨杯，將力傳至冷鑄錨杯可有效防止連接索夾滑移。⑷索盤(pán)放索時(shí)注意用剎車(chē)控制索盤(pán)平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)、緩慢放索。⑸為防止拉索在提高過(guò)程中和焊接平臺(tái)及電梯原則節(jié)接觸損傷保護(hù)套，在電梯原則節(jié)仰面和索塔焊接平臺(tái)上對(duì)應(yīng)位置纏裹麻袋（或草墊）（靠近塔頂幾種節(jié)段），以便拉索在接觸平臺(tái)時(shí)不至損傷PE保護(hù)套。斜拉索在提高到每個(gè)焊接平臺(tái)位置時(shí)，要有專(zhuān)人值守，注意觀測(cè)。⑹軟牽引操作過(guò)程中要防止張拉力超過(guò)鋼絞線或千斤頂?shù)某休d力，加載過(guò)程應(yīng)保持平穩(wěn)，鋼絞線牽引必須一次安裝到位。⑺各作業(yè)點(diǎn)指揮人員應(yīng)用對(duì)講機(jī)及時(shí)聯(lián)絡(luò)，統(tǒng)一步調(diào)，協(xié)調(diào)指揮。卷?yè)P(yáng)機(jī)應(yīng)定人專(zhuān)職操作，碰到狀況能及時(shí)做出對(duì)的反應(yīng)。⑻塔頂鷹架在地面上組拼完畢后，用塔吊吊至塔頂與塔頂栓接（塔頂預(yù)先焊好與之連接的支撐靴）。施工完畢鷹架拆除后割除塔頂施工時(shí)臨時(shí)焊接的設(shè)施，經(jīng)打磨后涂上油漆。鷹架拆卸時(shí)由前端向塔頂部位逐段拆除，萬(wàn)能桿件由人工通過(guò)塔內(nèi)爬梯轉(zhuǎn)運(yùn)至地面。萬(wàn)能桿件拆除屬高空作業(yè)，除做好對(duì)應(yīng)安全實(shí)行外，作業(yè)人員在操作時(shí)還要尤其注意安全。6、工序及工期安排施工階段10月11月12月上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬塔頂鷹架拼裝斜拉索掛索斜拉索張拉全橋索力調(diào)整7、安全生產(chǎn)及現(xiàn)場(chǎng)文明施工7.1安全生產(chǎn)⑴安全生產(chǎn)目的本工程安全生產(chǎn)目的：實(shí)現(xiàn)工程施工全過(guò)程六無(wú)：無(wú)死亡、無(wú)重傷、無(wú)倒塌、無(wú)中毒、無(wú)爆炸、無(wú)重大機(jī)械交通事故；施工期間職工負(fù)傷率控制在0.5%如下，爭(zhēng)創(chuàng)安全樣板工程。⑵安全生產(chǎn)管理原則安全施工問(wèn)題是關(guān)系到企業(yè)職工的幸福和經(jīng)濟(jì)利益，還波及到許多社會(huì)問(wèn)題，我們將一如既往的貫徹施工企業(yè)安全管理三大原則。①防止為主、綜合考慮的原則。從施工開(kāi)始就把人力、物力綜合加以考慮，防患于未然，著眼于事先控制，要有專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)和人員負(fù)責(zé)抓安全工作，要對(duì)應(yīng)的設(shè)置安全設(shè)備和必要的安全設(shè)施。②安全管理貫穿項(xiàng)目施工全過(guò)程的原則。事前要做充足的調(diào)查研究，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況，對(duì)施工中也許出現(xiàn)的安全問(wèn)題、不安全原因加以認(rèn)真分析，制定施工方案，采用對(duì)策措施。③全員管理，安全第一的原則，在整個(gè)安全管理中，樹(shù)立安全第一的思想，生產(chǎn)必須安全，安全增進(jìn)生產(chǎn)，在整個(gè)安全管理中，使全體參與施工人員自覺(jué)的共同努力，保證安全施工。⑶安全防護(hù)措施①建立安全保證體系。為搞好本工地安全生產(chǎn)工作，我司將成立專(zhuān)門(mén)安全領(lǐng)導(dǎo)小組，工地設(shè)置安全監(jiān)督小組，班組設(shè)安全員，形成一種健全的三級(jí)安全保證體系。負(fù)責(zé)工地平常的安全工作，定期組織安全檢查。②健全安全生產(chǎn)責(zé)任制。明確各管理人員、施工技術(shù)人員和生產(chǎn)工