吊索安装方案.doc

1、编制依据：1.1铁道部第三勘察设计院集团有限公司设计的相关施工图；1.2现行国家建筑施工相关规范、标准；1.3建筑施工技术、质量、安全规程和规定；1.4本工程特点、施工现场环境和自然环境等2、工程概况：2.1工程简介：京石客专跨西四环路特大桥结构，柱墩采用钢筋混凝土结构，桥面结构采用预应力混凝土连续梁，主拱采用钢结构。吊杆为PES(FD)7-109低应力防腐索体.2.2工程特点：京石客专跨西四环路特大桥，主体结构为预应力混凝土结构和预应力钢结构体系，主桥横跨四环主、辅路，西四环为北京主要交通环线道路，交通流量大，给施工增加了难度。3、索成品运输保护措施3.1零部件储存保护：部件储存在通风和干燥的仓库内，若存放露天，应作好保护措施。部件在搬运、装卸及储存中要防止变形碰伤。部件储存应按不同位置，不同规格、型号编号存放，并作好标记。3.2缆索运输保护：缆索在装车发运前按编号打包捆扎，吊放到载重汽车内，要堆放整齐、平整，并保证运输过程中安全，保证索体不被划伤。3.3施工现场保护：3.3.1部件在运到施工现场后，应按编号堆放整齐场地要求平整，且要采取防雨、防湿保护措施。3.3.2施工现场零部件要派专人看管。4、吊索的安装4.1索安装方案的选择： 目前，国内大型空间结构体系所采用的预应力索结构，在安装张拉施工中，一般采用手动千斤顶、倒链、卷扬机配合滑轮组及计算机控制液压千斤顶群等几大类。其中，液压千斤顶张拉拉力大，单个千斤顶拉力可达500吨，几个、几十个千斤顶可同时张拉，同步控制长度范围可达3毫米，可最大限度地接近设计的力学模型，因此液压千斤顶群整体张拉是我国目前缆索张拉最为有效的方式。 4.2安装机械选择： 根据施工现场的条件，结合本工程的特点，索的垂直运输及大型构件的安装选用汽车起重机进行安装。现场小型构件采用汽车起重机吊配合板车进行水平运输。另外索张拉施工选用液压千斤顶进行施工，同时选用汽车吊卸料倒运。详见设备机具使用计划。 4.3施工准备: 4.3.1现场条件： 4.3.1.1场地平整、清除障碍物，保证构件进场的道路畅通无障碍物，提供构件堆放场地及施工电源，保证车辆进出方便。 4.3.1.2安装吊杆索时，在主拱的节点处铺设通道及操作平台，便于施工操作，确保施工安全。 4.3.1.3确定定位轴线及标高控制点。 4.3.1.4确保施工过程中必备的主要消防设施，提供夜间照明。 4.3.1.5主体结构全部安装完毕，所有焊口及构件检验合格，整体钢结构安装位置符合设计与规范要求，进行吊杆索结构安装。 4.3.1.6吊杆索安装平台、通道搭设完毕。 4.3.2施工准备： 4.3.2.1进行设计交底，了解设计意图，组织有关人员对设计图纸进行会审工作，掌握施工图内容、要求及特点，以便合理安排施工。4.3.2.2组织有关人员进行现场勘察，确定进度计划、施工脚手架的搭设要求及现场安装电源、材料和安装机具的堆放场地。 4.3.2.3组织人员进场，并进行安全教育和技术交底。进入现场安装前，组织测量人员进场验线，并办理中间工序交接手续。所有测量仪器要按规定进行计量检验。 4.3.2.4配备相应的安装用小型设备及工具。如千斤顶、倒链、钢丝绳、钢绞线、油泵及测量仪器等。 4.4吊索安装的施工前的准备 4.4.1安装准备 4.4.1.1按设计要求进行安装，钢索出厂前或现场安装前，要依据安装顺序进行编号，按照钢结构安装顺序，进行安装，在安装时要随时对缆索进行预拧紧。（1）在安装挂索时，应将吊索提前打开，打开后剥开包装带，按编号就位，注意保护索体不被划伤。（2）用吊车将吊索按编号挂在节点上，并将吊索自然垂直穿过下部预应力梁混凝土锚箱。4.4.1.2 吊索安装（1）吊索安装总体原则和顺序安装吊索上部球型垫板及螺母安装下部球型垫板及螺母安装吊索安装前，先测量索端实际距离，以考虑结构安装偏差，调整索长。（2）吊索生产吊索施工时初始态无应力长度能否精确确定，是影响张拉结果的重要因素。因此在吊索在出厂前必须量测并标定索长。明确吊索实际生产长度，以便于通过调节装置来调整索长。4.4.2 吊索张拉准备张拉设备安装定位：用专用牵引张拉工装件使千斤顶与钢索进行可靠连接。（1）设备标定后进入施工现场，提供进场标定报告，进行初步试运转调试。确认设备运转正常后吊至张拉平台上就位。持证上岗的张拉人员进入张拉平台，连接线路，摆放机器。确认一切正常后报告给张拉负责人。（2）要进行张拉过程的计算机仿真模拟，为不同张拉阶段提供数据上的支持，保证张拉过程在可控的状态下进行；分析过程中要考虑摩擦力、温度应力等对张拉结果的影响，确定张拉时间。（3）安装张拉用工装件、安装千斤顶已准备完毕，准备张拉。（4）张拉严格按照方案造作步骤进行张拉，各张拉点由张拉负责人同意下达张拉开始指令，同步进行张拉。（5）每步张拉过程中，张拉力再分级进行张拉，保证结构受力均匀。（6）施工完毕后，关闭所有设备电源，以免无关人员操作张拉设备。（7）施工通讯采用调频对讲机统一指挥。（8）张拉工程中，各点应随时观察结构变化情况及设备运行情况，如有异常各点应停止张拉，采取相应措施后在进行张拉施工，依次安装，注意整体张拉系统安装时，应保证其整体对中。图 张拉示意图在吊索安装就位，检验各支点空间几何参数无误后，即可进行张拉操作。根据设计要求，对每根索张拉端进行张拉。张拉前，索应按设计尺寸安装调整完毕，采用分级张拉及位移监控与索力双控的张拉施工工艺。张拉设备采用液压千斤顶，配2YBZ2-200型高压电动油泵，设备投入运行之前，由具有测量资格的计量单位进行配套标定。在施工中，通过油压表的读数检验索的受力，可分次对吊索进行张拉。5吊索张拉施工5.1吊索施工工艺流程图：预埋管件检查、调整上锚板、焊牢 工厂加工成品吊杆运输、起吊吊杆吊杆张拉安装吊杆吊杆索力调整安装减振密封设施压注防腐材料锚窝钢盖板安装、防腐处理. 吊索张拉吊索共需张拉调整四次。吊杆采用的是成品吊杆索，为b=1670MPa的镀锌高强钢丝（7），配有冷铸镦头锚，张拉时按照设计与监控确定的张拉值进行张拉。张拉时拱肋两侧同时对称张拉。张拉过程中应有完善的监控程序，对拱肋等构件变形进行监测。吊杆张拉顺序为，第一至至第四次完全按照以上张拉顺序施工。吊索张拉力表次数索号4-41-12-25-53-37-76-6第一次张拉（KN）300200200300300300300第二次张拉（KN）500500450400300350300第三次张拉（KN）700500400400400400400第四次张拉（KN）1000700600700500600500吊杆张拉顺序表索号张拉顺序5.3防腐处理吊杆无缝钢管内压注固态防腐油脂。吊索的索力调整完毕、防水设施安装完毕，就可以对吊索压注固态防腐油脂。防腐材料的压注由压注口压注，直到确认吊杆处无缝钢管内全部压满。防腐材料压注完毕后，用钢盖板将进行封闭，并对吊杆的相关部分进行防腐处理，防护罩内采用压力压注黄油。5.4安装减振和密封装置吊索在防护钢管管口设有减振和密封装置。该装置由4片氯丁橡胶半圆块和法兰盘、螺栓、两道卡箍构成。安装时，先将氯丁橡胶半圆块按照图纸装入导管口，然后将法兰盘和螺栓与导管法兰连接好应当注意的是，在安装氯丁橡胶块时，内外两层的氯丁橡胶块的安装切口应当成90角度。氯丁橡胶块的下口面应当平整，不应存在错台。在法兰下面的导管上安装两道卡箍，要求卡箍的切口成90角度，而且卡箍的切口应与外层氯丁橡胶的切口错开。卡箍的连接螺栓要拧紧。5.5施工要点（1）吊杆在运输及安装过程中应保持顺直、无扭弯；保护好外层PE套管，不得产生划痕，坑槽等质量缺陷；保护好冷铸镦头锚的螺纹及螺帽不受损伤，以免在张拉调索时带来麻烦。吊杆运输时应当将吊杆放在垫木上，并用麻绳将吊杆固定在运输台车上，锚头应用麻布进行包裹。将吊杆下穿时应缓慢下穿，不得让锚头与拱肋发生碰撞。下穿有困难时，不得进行硬拉硬顶，应检查原因，排除障碍后再进行。（2）吊索的张拉必须两侧同时对称进行，张拉控制应力应按照设计值，不同吊杆的张拉力值不能弄混；张拉完毕检验确认张拉力及其他无误后，旋转螺帽，完成调整索力。（3）吊杆安装完毕应对法兰、螺栓进行防腐处理；压注油脂应自下而上压注，压注速度要均匀，压满后对压注口要进行严密封堵，然后将上下盖板与拱肋或预埋件牢固连接，进行焊接、防腐处理。（4）设计结果所给各索的零应力下料长度及索调节量为未考虑加工误差和测量误差的理论值；索调整范围为正负100，索的下料前应进行超张拉，并且应在一定拉力的状态下下料（下料长度可由零应力下料长度和拉力值换算得到）；预应力施工张拉控制应采取双控原则：控制结构内力和变形。5.6张拉误差消除方法（1）主体结构安装误差必须在设计允许范围内，索调整范围为正负100。（2）索力误差采用每步同步张拉，再分级张拉进行消除，使最终在设计范围内。6、张拉过程检测 对于连续梁拱组合结构桥梁，吊杆的索力直接影响到结构的内力与线形，所以在桥梁施工过程中准确测定各工况下的实际索力，并将其与理论值进行对比，对保证成桥后的设计内力和线形是非常重要的。6.1索力测试原理及方法吊杆索力是设计中重要参数，索力大小，直接影响到主梁的线型、主梁内力分布。所以在施工过程中，准确地测量索力值并把它调整到设计要求的范围以内，是保证桥梁结构安全及施工的关键。采用JYMSJ-201型振弦式锚索测力计来测量吊杆力，该锚索测力计采用中空结构，由一个高强度，经热处理后的优质钢制成的圆筒型承压体，承压体壁厚的中间均等安装3，4或6个振弦应变传感器，这应变传感器测读作用在钢筒上的荷载，然后把个应变传感器的读数取平均值，以减少不均匀和偏心荷载的影响。JYMSJ-201型锚索测力计是钢弦作为传感器元件工作方式，以电脉冲间歇激发式，具有性能稳定不受导线长度限制，抗干扰能力强，适用于长期观测等优点。 实际使用时，套装在吊杆端头，当千斤顶张拉吊杆时挤压锚索计，从而可以测得一个压力值，这个压力值减去吊杆自重就得到吊杆内力。6.2现场标定由于锚索计是在实验室情况下进行的标定，标定状态非常理想，而现场施工中存在很多与理想情况不符的地方，比如，实验室加载标定时，加载方向和加载面是接近垂直的，而实际工程中，吊杆与锚垫板并不一定完全垂直，这样就存在偏心加载的状况，测出的结果偏差会比较大，所以需要现场标定。所谓现场标定，就是在吊杆分级张拉时，详细记录千斤顶油压表读书以及对应的锚索计反算出的系数K，这样每个吊杆经过四次分级张拉后都对应出一个锚索计系数K，用最小二乘法算出K值的平均数最为最终标定后的K值。6.3测试工况（1）标定测试，就是单根吊杆每级张拉后。（2）吊杆全部张拉完成后，进行全桥索力测试。（3）二恒铺装完成后，进行全桥索力调试。6.4测试注意事项（1）为充分消除各种残余变形，测试读数时机宜控制在千斤顶张拉到位后持荷一段时间后（2分钟左右）。（2）在读数时尽量避免各种干扰如火车经过，吊机作业等。（3）各个传感器的线头应做好保护。（4）由于倒顶工作相当麻烦，而测试工作又有不可重复性，所以各方要协调配合，又好又快的完成各项工作。6.5施工协调机制在吊杆施工过程中涉及到施工、监理和监控等多个部门和单位，而且各个部门和单位在施工控制过程中也发挥着不同的作用。而施工控制工作是靠建桥各方密切合作、团结协调、共同努力来实现的。因此，为确保吊杆施工过程中各项工作的有序、协调、有效开展，必须事先建立完善的施工控制组织体系。（1）设计单位提供设计成桥目标状态，对施工控制内容、目标提供建议。（2）监理单位接收并转发监控指令，监督监控指令的实施，协调施工和监控之间的的关系。（3）施工单位及时对各施工阶段有关参数进行测量，并及时掌握现场施工荷载的变化情况，及时提供给施工控制方，同时配合施工监控的工作，并做好现场元器件的保护工作。（4）施工监控单位按照监控细则要求，详细做好各种测试工作，对提供的各种监测数据负责，并在不影响进度的前提下尽可能细致的做好现场标定工作，最终为后期调索方案的确定提供真实可靠的数据资料。6.6测试仪器测试仪器及传感器见下图：图1 JYMSJ-201型锚索测力计图2 JYCDY-603型测读仪7、设备机具使用设备机具表序号主要设备名称、型号数量备 注1起 重 设 备（汽车吊）125吨212、18钢丝绳各50 米3滑车24卸扣105手动葫芦46液压千斤顶2台7张拉工装（单层）18张拉拉杆29张拉螺母810牵引头每规格1件4其 它 机 具11托辊112电焊机113氧气、乙炔、管、枪1套14二级配电箱215梅花套筒扳6件16对讲机8个8、安全控制措施（1）张拉作业人员必须经过专业培训，掌握预应力张拉的安全技术知识并经考核合格后方可上岗。（2）进入张拉操作现场的工作人员必须戴好安全帽。（3）张拉作业区域设明显警示牌，非作业人员不得进入作业区。（4）千斤顶和压力仪表必须有产品合格证和产品使用说明书，以及相应的检测合格资料。（5）必须按照检测机构检验、编号的配套组使用张拉机具。（6）作业前应检查卡具、锚具及被张拉钢绞线是否完好，如有裂纹或损坏应及时修复或更换。电箱电线接零保护必须符合规范要求，漏电保护器灵敏有效。（7）张拉时必须服从统一指挥，严格按照技术交底要求读表。油压不得超过技术交底规定值。发现油压异常等情况时，必须立即停机。（8）千斤顶、油泵、油管及其他带有压力油的设备均不得在带压下做