汉源龙潭沟1#桥缆绳安装及吊装施工组织设计

1 汉源龙潭沟桥缆索安装及 吊装施工 方案 一、 总体概述 汉源龙潭沟 1#桥 拱轴线采用悬链线，跨径为 84 米，矢高 16.8 米，矢跨比 1/5。 施工三处所承担的吊装施工包括的 主要工程项目为地锚 及 塔架基础施工，塔架安装、缆绳安装、调试、试吊、运行。 缆索吊布置 详 见附图 ，施工进度计划见附表。 表 1 主要工程数量表 项目名称 C25 混凝土（ m3） 石方开挖 （ m3） 钢筋（ Kg） 钢 锚扣（ Kg） 锚杆（ m） 25 级 地锚、塔架基础 500 800 9500 1100 1500 塔架安装 6 组 -25 米 缆绳安装 主索道 2 组（各 4 根主绳），吊重 2 35T；工作索道 2 组，吊重 各 5T 卷扬机安装 12 台 二、 施工布置 1.施工用电 生产用电由 南北两 岸施工变压器接入，最大负荷 122KVA， 北 岸供电距离 米， 南岸供电距离 0 米由 预制场公路侧 架设 50 2 钢芯铝绞线。 2.施工便道 施工便道利用 现有公路，南北两岸交通方便，可满足施工要求 。 3.主地锚布置 （见附图） 北 岸主地锚在 桥台后方公路 Z2K1+838 处 ，距塔架 50 米，顺桥梁轴线布置 ，共设二个 。南 岸主地锚 在 Z2K1+570 处，距塔架 45 米 ，也设二个 。均采用 C25 钢筋混凝土锚梁， 锚坑结构尺寸为 7.0 4.0 5.0m，锚杆 埋入基岩深度 6m。其上拔力由抗滑锚杆和回填压重抵抗。四个主地锚均设置锚杆，在桥轴线方向设五排，横向设三排，每个锚孔孔径 115mm，浆注两根 6 米长的锚杆。 2 450150100 400278040 80300700150锚梁预埋锚扣数量为： 北 岸 6 个， 80t4 个、 40t2 个 ；南 岸 6 个， 80t4 个、 40t2 个。塔架后缆风地垄及转向地锚均布置在上面 (左右岸各 14 个 )；侧缆风地垄南北两岸各二个。 主索与地面夹角， 北 岸 29， 南 岸 31。一组主缆索张力为 1292KN，一组工作缆索张力为28KN。锚梁最大弯矩 4200KNm（包括缆风、扣索、起重索、牵引索等作用力）。 5.塔架布置 塔架间距 180m。 塔架基础 北 岸置于桥台 后方 Z2K1+788 处 ， 南岸置于桥台后方 Z2K1+615 处 ，主塔架均置于桥轴线两侧各 8.5 米处，两主塔架中心距 17 米，在其中心增设一个支撑塔架，用联接横梁将三个塔架相连。 基础用 C20 混凝土现浇，并预埋 M20 的地脚螺栓 ，与塔架基座焊接， 塔架基础浇筑后以现有地面基本持平， 塔高 26 米 。 北 岸塔 顶索鞍高程为 1050.5m，塔高 26m； 南 岸塔顶索鞍高程为 1047.01m，塔高 26m。 塔架为桅杆式独柱塔架，共两种结构形式。一种断面外侧为 140 140cm，主肢 140 140 14，斜杆和腹杆 75 75 8；另一种断面外侧为 115 115cm，主肢 160 16016，斜杆和腹杆 75 75 8。塔顶索鞍为弧型滚动式和弧型固定式两种。 6.缆索系统 (1)主索道和辅助工作索道 主索 3 布置两组主索道和两组工作索道。前者主要用于吊装桥 贝蕾标准拱、桥梁 。后者吊运工作挂蓝、横撑、模板和钢筋等小件。 主 索参数见下表（一组）： 项 目 规 格 弧垂 fmax fmax/L 最大吊重 (KN) 主索张力Tmax(KN) 主索道 4 48-1670-6 37+1 15 10.7 400 1291 辅助工作索道 1 52-155-6 37+1 15 13.7 50 28 工作索 主索道起重索采用 6 37+1- 17.5 的钢丝绳。主索道为两个跑车 ,每个跑车用一根起重索 ,其活头经塔顶工作索鞍在塔顶经转向进入起重卷扬机；其死头穿绕跑车下定滑轮和吊具上动滑轮（走 8 布置）再通过塔顶工作索鞍在塔后地锚上固定。 辅助 工作索道为单跑车，起重索采用 6 37+1- 17.5 的钢丝绳，走 4 布置。活头经塔顶上悬挂的滑轮到主地垄转向进入卷扬机，工作索鞍在塔顶经转向进入起重卷扬机；其死头穿绕跑车下定滑轮和吊具上动滑轮再通过塔顶转向在塔后地锚上固定。 牵引绳：主索道牵引索采用 6 37+1- 26 的普通钢丝绳，跑车间用带子绳相连，两跑车外侧各设置一根牵引索，分别经塔顶工作索鞍转向再次经地锚转向进入卷扬机。 (1)跑车与吊具 跑车与吊具是在索道上运行和起吊重物的装置。每组主索道采用两个跑车。一个跑车纵向布置 4 排走行轮，每排横向走行轮为 4 个 ，每组主索道跑车布置的走行轮共 32 个，走行轮直径均为 300mm。 滑轮组、定滑轮组用吊板与跑车相连，动滑轮组用墙板与吊环相连，滑轮组的穿绕起重索应异面交叉或共面平行，不能有任意两根相交以免摩擦损伤起重索。 专用吊具采用扁担式，以保证钢丝索不压坏钢管劲性骨架。 7.卷扬机布置 卷扬机分 南北两 岸集中布置，索道用卷扬机 北 岸布置在塔架 后侧 50 米处， 南 岸布置塔架 后 侧 45 米处 。 扣索收紧滑车组用卷扬机设置在塔架附近，扣索 卷扬机 地锚利用塔架基础。 卷扬机型号分布如下： 安装地点 用途 卷扬机型号 数量 北 岸 主索道牵 引 JJM-8 2 主索道起重 JJM- 2 扣 索 收 紧 JJM-5 1 南 岸 主索道牵引 JJM-8 2 主索道起重 JJM- 2 扣 索 收 紧 JJM-5 1 4 工作索道牵引 JJK-3 2 工作索道起重 JJM-3 2 卷扬机采用卧式地垄定位 8.钢拱架 稳定缆风 钢 拱架 分三段吊装，采用 双 肋合拢， 横向宽 1.5 米。 缆风索对其纵横向的稳定性有重大作用，侧缆风沿桥轴线两侧 ,两岸各布置一个地垄。为保证地锚正常工作，保证钢 拱架 中轴线的对正，在地锚工作前必须试拉，既用 5t 手拉葫芦对上下游两岸的地锚交叉对拉。 缆风索工作过程中，必须采取可靠的防护措施，防止受到意外碰撞。 9.扣架与扣索滑车组 采用塔扣，由于受主缆索的限制，故采用正扣正就位。边段悬挂用滑车组来收紧扣索；收紧滑车组设在塔顶与钢 拱 架扣点之间，用 6 37+1- 17.5 的钢丝绳穿绕一对 H50 6D 滑车组走“ 12”后从塔架顶的滑车中穿出，经主地锚转向进入卷扬机收紧或放松，塔后用 6 37+1-2 43.5 的钢丝绳锚固在主地锚上。 10.吊装通讯设备 吊装作业时工作面多，距离远，视线不佳。吊装作业小组与各工作面之间的联 系采用无线电对讲机。 11.设备及人员 机械设备一览表 缆索起重机设备材料计划表（ 40t 259m） 名 称 型号或尺寸 单 位 数 量 备 注 卷扬机 JJM8 台 4 卷扬机 JJM5 台 6 卷扬机 JJK3 台 4 滑车组 40t 套 4 跑车和动滑车 滑车组 5t 套 2 跑车和动滑车 滑车（单门） 100t 个 6 50t 个 6 32t 个 8 10t 个 20 5t 个 32 滑车（双门） 1t 个 4 滑车（四门） 32t 个 4 滑车（四门） 20t 个 2 滑车（六门） H50 6D 50t 个 4 钢丝绳 6 37 52 m 2000 利用旧索 钢丝绳 6 37 48-1670 m 4000 新购 钢丝绳 6 37 26 m 2000 钢丝绳 6 37 22 m 2000 5 钢丝绳 6 37 17.5 m 2000 钢桅杆塔架 140 140 485 件 5 115 115 485 件 25 绳 卡 Y52 个 84 Y45 个 100 Y25 个 96 Y22 个 274 Y20 个 232 卸 甲 50t 只 4 20t 只 10 10t 只 20 8t 只 20 施工班组主要人员表 工序 工种 人数 主要施工人员 现场指挥 现场管理 4 周永志 何全洋 钢 拱 架 起重 5 卷扬机 运转工 6 张成书 落位及接头 起重工、焊工 1 唐开林 测 量 2 董忠伟 安 全 2 凌良清 阵红 焊接组 焊工、起重工 3 谢波 汽车驾驶员 1 周永刚 装载机驾驶员 1 黄 忠 起重工 6 辅助 5 三 .吊装施工程序 1.地锚施工 主地锚是缆索系统的重要设施之一，起着固定主索的作用，是缆索吊装的施工安全的关键。 两 岸主地锚均采用在基岩里挖坑，现浇 C20 钢筋混凝土锚梁，要求基岩的湿抗压强度不小于 20Mpa。锚坑及索槽均采用 破碎头打 ，以保证基岩的整体性。开挖过程中控制锚坑底面及索槽底面的倾角与主索同，保证锚坑深度及锚坑两端嵌入基岩的长度，锚梁整体后 6 仰（其倾角与主索倾角同），不允许横断面尺寸欠挖。地锚四周应排水畅通，以免锈蚀锚扣和滑车。 钢筋绑扎 节点全部电焊，整个钢筋骨架后仰，锚扣预埋应精确控制其倾角（与主索倾角一致），预埋深度，伸出长度及锚扣间距见图。锚扣之间被隔断的主筋，两头应打弯与锚扣焊接，同时用短钢筋若干根焊在锚扣腹板，以保证混凝土对的握裹力。 锚筋设置，锚坑开挖好后，在坑底用 钻机 造深 6m的锚孔 18 个，分 三 排等距布置，用 25 钢筋浆锚， 每个锚孔锚固二根锚杆。 以此抗滑锚杆承受上拔力并作锚扣的承重架控制锚扣位置并与之焊接。 2.塔架安设 塔架 利用 25T 吊车直接起吊安装 。组装过程注意下列问题： (1)安装塔架支座时，在基础顶面用全站仪测放纵横轴线 ，用水准仪控制支座的水平其相对高差不大于 1 ，地脚螺栓与卡板固定支座时，对支座底面与基础顶面的缝隙用铁楔楔紧，并灌入 C30 细石混凝土。以保证塔基受力均匀。 (2)塔架安装时，必须收紧临时缆风。 (3)节间连接，必须使用高强度螺栓，不能用其它螺栓替代；螺栓拧紧时应对称交叉，先内后外，以保证四周受力均匀。螺栓额定拧紧扭矩为 300 320Nm。 (4)塔架缆风调整与主索安装垂度调整同时进行，横向应保证垂直；纵向应向后仰 10cm。为保证塔架稳定，在塔架中部增加一组横向连杆。 3.索道架设 (1)准备工作 钢丝绳的 接头布置：现有 48 普通钢丝绳 4 件，每件 1000 米，两地锚的水平距离300m（考虑斜距），主索接头必须布置在塔架之后，以使跑车顺利通过，方便施工。接头布置示意图如下： 主索接头 南 岸主地锚附近场地狭窄且交通不便，故将全部主索运至 北 岸主地锚旁边，将要架设的主索吊放在放线架上，扎好索头。 吊装用的卷扬机很多，架设时可充分利用。来回牵引主索过河的卷扬机都安在左右岸主地锚附近，利用其主地锚作临时稳定地垄，牵引主索穿绕大滑车的卷扬机（ 3t）均利用安装塔架时的卷 扬机，主索收紧滑车组专用卷扬机（ 5t），用已就位的卷扬机在 两 岸分别收紧。 在塔架内侧立柱肢杆上作高程标志，初步控制主索垂度，再用全站仪精确控制主索垂度。 (2)主索施工垂度的控制 索道架设完备后，需进行安装垂度的调整以保证索道吊重时的垂度与设计计算值相符。 主索收紧 在主地锚前进行。用一对 H50 6D的滑车组，穿 22 的钢丝绳进入卷扬机收紧，同时在塔架上用水准仪通过肢杆上的高程标志调整弧垂。并进行塔架缆风调整，使塔架后仰 10。 7 主索垂度观测 在缆索起重机试运转过程中，需观测几个 吊重情况 的 跨中 垂度，用全站仪观测仰角计算。 缆索系统试运转 缆索设备安装架设完备，正式吊装前必须组织各部位操作人员、观测人员、安全人员、指挥人员等依次进行以下各项试吊运转检查各部位设备和准备工作的可靠性。劲 拱 架每段重 10t，设计吊重 40t。因此，可 不作超载试运转。 根据施工现场实际情况，加载拟采用 钢筋 。 A. 空载试运转：起重吊钩收至离跑车 3m高时，牵引往返运行一次。 B. 静载起吊 a起重 约 54%设计重量，离地 50 ，停留 20 分钟 。 b起重 约 108%设计重量，离地 50 ，停留 20 分钟 。 C. 试运载吊运行 a起 载重量 54%设计重量时，提升一定高度，静止观测 30 60 分钟 ，再用跑车运行至缆绳跨中， 测出垂度， 然后运行至离塔架最近的边段位置。 b起吊 108%设计重量时，提升到一定高度，静止观测 30 60 分钟，再用跑车运行至缆绳跨中， 测出垂度， 然后运行至离塔架最近的边段位置。 每进行一次试吊，各部位操作人员、观测人员、安全人员、指挥人员等对主要设施 地锚、塔架、索鞍、索具、缆索接头等分别进行一次观测和检查，并作好记录。在检查各部位设备无异常现象后，再进行下一项试吊作业。 观测内容： 地锚：地锚或地锚附近土层有无开裂， 锚扣有无变形。 缆索：缆索有无断丝，缆索接头有无滑动，转向有无脱轮，以及跨中弧垂。 塔架：有无轴向弯曲变形，焊缝有无裂纹。 索具、索鞍： 有无异常变形，受剪螺栓有无破坏。 卷扬机：有无异常响声，电动机有无过热现象，联结螺栓有无剪切破坏。 滑车：有无异常响声，滑轮转动是否正常。 试吊运转中各项观测检查记录，经吊装设备验收小组鉴定合格后，方可正式进行吊装作业。 4.钢 拱 架吊装 (1)吊装前的准备工作 成立吊装领导小组，组织吊装作业人员学习安全操作规程，作详细的技术交底，明确吊装设计意图，特别是钢 拱 架悬挂合拢， 松索成拱的操作过程。 全面检查吊装设施，加强维护，发现问题及时检修，保证吊装设施的正常使用。 复核净跨径，起拱线位置及标高，拱座中心线、斜面，标定起拱线，钢 拱 架轴线，如有超过允许范围者，应会同设计、监理人员研究，制定处理措施。 检 查 部 位 容 许 误 差 净跨径（ L） L/500（ 10 ） 起拱线标高 10 中 线 偏 差 2 拱座倾斜面 应与样板符合 在钢 拱 架上设置观测标尺（控制接头高度的水平标尺，控制中心线的轴线标尺），清理接头钢板。 8 检查设在地面的测量控制点有无位移 、沉降。 检查吊装通讯设备的完好状况。 落实各项安全措施。 (2)吊装组织 确定指挥系统，对工作人员按吊装的主要工序分工。 钢拱运输 组：负责钢 拱 架的制作、翻身，以及运输到主缆索吊钩下方。此项工作由钢 拱 架的制作单位负责组织并实施。 卷扬机组：负责索道用的起重及牵引卷扬机的运行。 落位及接头组：控制边段就位，挂扣索滑车，取起重吊具，并穿绕边段的收紧滑车组，听现场指挥收紧扣索滑车。 测量组：控制拱背、拱腹中心线，接头及拱顶高程，用 经纬仪和 全站仪 各 一台。 安全组：负责交通管制，疏散围观群众，预防安全事故 的发生；如果发生了安全事故应及时抢救。此项工作由查志武负责组织并实施。 焊接组：钢 拱 架合拢松索成拱后，负责拱座及接头处的焊接，钢 拱 架两端应对称跳跃焊接。 现场指挥组：负责吊装指挥，收集资料。吊装指挥由周永志负责组织并实施。 (3)钢 拱 架吊运 钢 拱 架运到 南 岸索道下后，上好吊具及扣具系好前端缆风索（边段），作好 钢拱 架两端底缘中心标志。 钢 拱 架的吊装顺序 从右岸至左岸顺序吊装，编号如下： 左拱座 2 3 1 右拱座 5 6 4 (4)边段就位及悬挂 边段钢 拱 架吊运到位后放松起重索 ,交 替进行 ,使边段落在拱座上。 拱座起拱线下预先按设计焊上两根限位角钢，控制钢 拱 架端底缘高程。将钢 拱 架中心线对准拱座面上测放的控制中心线后，立即按设计焊接侧向限位板，以固定中心线位置。 将预先已穿好的 6 门滑车组用辅助工作索道吊运至起吊处，使之与扣具轴穿好。同时，大致收起侧缆风。 卷扬机收紧滑车组，当钢 拱 架端头被提升 10 时（用全站仪观测），放松起重索（端头将下降），再收紧扣索，端头提升 10 ，又放松起重索。如此反复至扣索代替主索受力为止。定位后，端头标高比设计值高 15 20 。用水平仪检查端头是否水平，用 全站仪观测中线，调整侧缆风使钢 拱 架端头中线偏离不大于 3 时固定。 定位后，拱座处钢 拱 架两侧的限位板与拱座上的限位板用螺栓拧紧，防止拱座处中心线偏离。 (5)中段定位 钢 拱 架吊运到跨中，控制高于边段端头。 徐徐松下起重索到左右端头标高比设计值高 1 3 时关闭起重卷扬机。并监测轴线是否偏移。 两侧对称、均匀地放下扣索，多次反复，循环进行至中段合拢。 用撬棍拨动钢 拱 架或用手链葫芦交错对拉，使拱轴对中。 用全站仪控制，用缆风调整中线偏差小于 10 时固定。 (6)合拢松索成拱 9 拱肋的合拢松索成拱是无支架 施工的关键工序，应严格按步骤进行。 检查边段两端的标高，如不对称，则通过下降高端扣索或提升低端扣索进行调整。当相对高差小于 2 时停止。 检查钢 拱 架下玄杆接头是否全部接触。如未接触，可按比例线松下扣索后松下起重索使之接触抵紧。 松索调整轴线 A指挥人员根据接头高程资料，指挥两岸边段扣索卷扬机同时松索（每次 10 左右），当接头标高下降 1 时停止；然后收起重索，当接头标高下降 1 时停止；如此反复至接头标高调整到设计值。 B调整侧缆风，使钢 拱 架中线偏差小于 6 ，接头点与设计标高之差小于 8 ，两端接头点相对 高差小于 15 。 全站仪观测调整中线偏离在 5 后固定侧缆风。 电焊全部接头，钢 拱 架两端、两侧都同时对称进行。施焊时应注意：必须从拱顶到拱脚对称分层、间隔、交错进行。 松索成拱 为保证钢 拱 架的横向稳定 ,在横撑未安装之前 , 钢 拱 架的 吊索和扣索不应完全放松，应部分受力。 再次检查钢 拱 架中线，调整其偏差在 5 以下后固定。收紧侧缆风用绳卡固定，侧缆风张力应控制在 20KN。 用同样方法吊装另一片钢 拱 架。 (7)横撑安装 钢 拱 架安装完成后，按设计要求安装横联及横联斜撑。用工作索道吊运到安装位置，焊接应对称、间隔 、交错进行。 5.吊装作业异常的处理措施 (1)停电：吊装作业中如遇停电，应及时关闭卷扬机电源。如停电时间较长，应将卷扬机牵引绳（起重绳）用绳卡卡死。避免卷扬机电抱闸被其他人员撞击而使吊件下坠而造成安全事故。高空作业人员应及时疏散，如离地面较高应先撤离到工作吊篮中，再用人工操作卷扬机电抱闸将工作吊篮徐徐放下，用船或车将人员接到安全地带。 (2)卡绳：吊装作业前应对滑车组和转向滑轮进行检查，检查滑轮有无偏位现象，如有应进行更换，避免跳绳发生。如在吊装作业中发生卡绳，应立即停止吊装作业，根据卡绳部位采取处理措施 ，待处理并恢复正常后方可进行吊装作业。 (3)卷扬机故障：吊装作业前应对卷扬机进行检查，检修。如在吊装作业中发生故障，应立即停止吊装作业，并进行检修。如短时不能修好，则立即更换（将未使用的另一组撤换）。 四 . 吊装安全措施 1.组织措施 (1)成立由项目经理负责的安全领导小组，作好安全生产的宣传教育，组织，管理工作；制定安全管理制度和安全防护措施；每个作业班组设不脱产的安全员。安全质量领导小组定期进行安全质量检查，督促和保证安全防护措施和安全技术操作规程的贯彻执行。 (2)每分项工程项目施工前对现场作业人 员进行技术要求、质量控制、安全操作等的交底工作，切实做到人人皆知。施工时每天应做好施工记录，作为安全质量检查和竣工验收的原始资料。 (3)在进行吊装施工过程中，禁止非作业人员进入施工现场，必要时中断通过吊装作业区域的交通道路。 (4)对于安全生产关系重大的设施，如电源线路，脚手架，吊装作业用的塔架、扣架、 10 地锚、缆索等必须专人经常进行检查。 (5)必须指定专人每天掌握、分析施工观测资料，如发现有不正常变化或构件裂缝有发展趋势时，应及时上报，并立即研究采取措施。 2.吊装施工作业的安全规定 (