中铁八局卧落河大桥缆索吊装方案

1、目 录 一、工程概括 .2 二、编制依据 .6 三、施工总体安排 .7 3.1 施工队伍部署 .7 3.2 施工方案总体布置 .8 3.3 施工前的准备 .9 3.4 总体施工方案 .9 四、地锚系统布置 .12 4.1 梁头风缆及地锚 .13 4.2 主地锚布置 .13 4.3 左岸主索鞍及基础布置 .18 4.4 扣索地锚 .20 五、缆索吊装系统布置 .21 5.1 缆索系统布置 .21 5.2 扣索系统布置 .24 5.3 钢丝绳绳卡布置 .26 5.4 缆索系统的荷载试验 .26 5.5 拱箱吊装 .28 六、卷扬机系统布置 .31 七、缆索吊装系统中重点及难点控制 .31 7.1

2、缆索系统的安装过程 .31 7.2 拱箱的吊点、扣点设置 .34 7.3 扣索的布置 .34 7.4 主索的横移 .35 八、缆索系统吊装作业的操作和使用规定 .36 九、环境保护注意事项 .38 附表 1 缆索系统材料清单.39 附件 设计标准及验算.40 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 2 页- 一、工程概一、工程概括括 （1）桥位地貌 卧落大桥位于四川省凉山彝族自治州木里县后所乡大弯子村以 西,右岸逆流而上至立洲水电站坝区下游,左岸至博科乡连接 S216 省 道,是沿河通乡公路上的一座重要桥梁。桥址区地貌单元属中高山峡 谷区,卧落河在此由西南流向北东,河床高程 1779m1780

3、m，宽度 55m100m。河谷两岸山顶高程在 2400m 以上，相对高差达 600m1000m，山体自然坡度约 6570，局部呈陡壁，坡面较 完整，冲沟发育深度不大。沿线其它条件桥址左右岸坡地相比较， 左岸坡地的地形情况要比右岸略微平整，下游约 150m 处有一较平缓 开阔的坡地，在此布置本桥的施工及临设场地。 （2）桥梁结构 该桥主跨为 170m 箱形拱桥，引桥采用预应力混凝土空心板 梁。桥跨布置形式为 20m+170m+20m，总长 222m，总宽 7m。主桥净 跨径为 160m 的 C50 钢筋混凝土箱形拱箱，净矢高 26.667m，矢跨比 1/6，采用悬链线拱箱，拱轴系数 m=1.75

4、6。拱箱采用预制与现浇结 合的箱形截面，共 4 个箱室，组合截面高 2.85m。拱箱箱采用无支 架缆索进行吊装，每个箱肋分 7 段，最大吊装重量 95t，节段长 24.6725.19m、宽 1.711.86m。拱上建筑采用梁式建筑形式，全 桥采用简支腹孔，腹孔由立柱、帽梁、纵向桥面板组成。主桥桥面 纵梁为 C40 先张法预应力混凝土 T 梁，梁高 0.9m，宽 1.395（1.39）m，长 9.96（9.94）m，横向 5 片对称布置，共 85 片， 最大吊装重量 16t。引桥桥面纵梁为 C40 后张法预应力混凝土空心 板，板高 1m，宽 1.5m，长 19.94m，横向 4 片对称布置，共

5、8 片， 最大吊装重量 46t。预制 T 梁及空心板时需预埋支座钢板及钢筋网。 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 3 页- 桥梁中心线 边箱中箱中箱边箱 图 1 拱箱断面图 主要技术标准 公路等级：四级 设计速度：20km/h 桥面宽度：2*0.5m（防撞栏杆）+6m（行车道） 设计荷载：公路II 级 挂车-220 级验算 地震动峰值加速度：0.15g 设计洪水频率：1/100 通航标准：非通航性河流 桥面坡度：双向 0.5%纵坡，1.5%横坡 （3）水文及气象条件 卧落大桥位于锦屏一级水电站库区，距电站大坝约 100km，水库 正常蓄水位为 1880.0m。受锦屏一级电站水库正常蓄水位

6、的影响， 卧落大桥设计水位按高程 1880.0m 控制。 工程区地处青藏高原与云贵高原过渡地带，受其复杂多样地貌 类型的影响，气候的垂直变化十分明显，从低到高出现了暖温带、 温带、亚寒带等气候类型，冬半年（11 月至翌年 4 月）为旱季，夏 半年（510 月）为雨季。根据木里气象站提供的 19611990 年的气 象特征值表，该地区多年平均气温为 11.5C，极端最高气温 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 4 页- 34.1C，极端最低气温为10.6C。 多年平均年降雨量为 839.9mm。多年平均风速 1.8m/s，历年最 大风速 15.3m/s，桥址区最大积雪深度 13.0m。 （4

7、）工程地质 桥址处地层岩性除河床部位有冲积砂卵石、崩坡积碎块石外， 两岸基岩裸露，岩性为千枚岩、结晶灰岩、变质砂岩互层，薄层状 千枚岩含量最高，薄层中厚层状结晶灰岩次之，薄层状变质砂岩含 量最低。强风化带水平深度左岸 9m13m，右岸 13m15m，弱风化带 水平深度 35m45m。卸荷带深度与强风化带深度基本相当。工程地 质评价 1）桥址稳定。桥址区河道较平直，基岩裸露，两岸边坡自然坡 度 6070，局部呈陡坎，岸坡地形完整，根据地质测绘，桥址 区无较严重的不良地质现象和控制两岸山体稳定的不利结构面发育， 主要结构面为倾向上游的高倾角层面裂隙，由两岸裂隙统计成果分 析认为，倾向坡外的高倾角卸

8、荷裂隙虽然切割岩层面，但其延伸长 度不大，无底滑面及临空面发育，不构成影响岸坡稳定的不利组合 及楔形体，岸坡整体稳定性较好，适宜建桥。 2）桥基稳定。拱座处，地形上位于岸坡陡坡段上部，自然边坡 坡角 6070，局部呈直立状，基本不存在倒坡地形。拱座地基 岩性以千枚岩、结晶灰岩互层为主，夹少量薄层状变质砂岩，据钻 孔质料，拱座位置强风化岩体水平厚度左岸 9m13m，右岸 12m15m，两岸弱风化岩体水平厚度约 23m26m，卸荷带深度与强风 化带深度相当，属弱卸荷。拱座以下岩体内发育褶曲和揉皱现象， 未见大的断层通过，发育的主要结构面为层面裂隙，产状与岸坡基 本垂直，倾角高陡，约 80左右，其次

9、为倾向岸外的卸荷裂隙，但 延伸均较短，未见贯通性的宽张裂隙，其它构造剪裂隙发育较少， 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 5 页- 延伸短小，延伸长度仅 20m30m，无贯通性倾向坡外的缓倾角裂隙， 拱座以下边坡整体稳定，但由于各种结构面组合，局部易形成不稳 定块体，需进行加固处理。由于千枚岩属软弱岩石，软化系数小， 工程地质性质差，加之在锦屏水库蓄水后，拱座地基长期位于库水 位以下，岩体强度将相应降低，建议拱座基础持力层置于较完整的 弱风化岩体中，并应有较大受力面积和嵌入深度。拱座处弱风化岩 体（混合类岩体）的地基承载力不小于 1MPa，满足拱桥基础设计要 求。由于拱桥的受力特点，地基受

10、力方向与坡向相反，有利于拱座 地基边坡稳定。 因强风化岩体工程地质特性较差，且存在岸边卸荷带，拱座以 下岩体又位于 库水位以下，加速了岩体的风化，故该部分岩体的稳 定就成了桥基稳定的关键，建议对桥基下部一定范围内的强风化岩 体进行系统锚杆加固，锚杆间距 1.5m2m，梅花状布置，锚杆深度 不小于 12m。并对边坡表面进行护坡处理，减缓岩体风化速度。 3）桥台边坡稳定。左岸桥面以上边坡高度约 30m，边坡自然坡 度 3040，边坡位于一山梁处，岩层产状走向 NW302、倾向 SW、倾角 56，岩层倾向与边坡的坡向近直交或大角度相交，左岸 桥台处边坡整体稳定，建议强风化岩体开挖坡比按 1：0.35

11、，对开 挖形成的人工边坡应进行护坡处理。 右岸桥面以上边坡高度达 100 余米，边坡下陡上缓，自然坡度 4060，局部呈陡坎状，边坡走向约 40，岩层产状走向 NW290、倾向 SW、倾角 6080，岩层走向与边坡走向大角度相 交，右岸桥台边坡整体稳定。由于右岸发育四组裂隙，其中和 裂隙形成不利组合，加之岩体风化和施工开挖的影响，桥台上部边 坡表层易产生小范围滑塌及掉块，强风化岩体开挖坡比按 1：0.35，在施工时应及时对桥台上部的岩体进行喷护处理。 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 6 页- 岩石物理力学指标统计表 比重 干密 度 饱和 密度 吸水 率 饱和 吸水 率 饱水 系数 显孔

12、 隙率 干燥 单轴 抗压 强度 饱和 单轴 抗压 强度 软化 系数 变形 模量 泊桑 比 sdbaKsn0RdRbKrE5050 岩 石 名 称 风 化 程 度 -g/cm2%-%MPaMPa-GPa- 2.772.682.710.580.620.943.244.320.3070.07 2.82.732.750.790.820.962.257.010.4810.07 2.792.732.750.730.760.962.0811.53.250.28 强 风 化 2.782.722.740.780.810.960.8116.15.550.34 2.692.072.38.2111.10.742339

13、.322.4 0.57 2.660.25 2.682.052.288.4311.50.7323.643.420.90.482.630.2 2.692.092.32 8.14 4 10.60.7722.240.623.50.582.210.24 2.832.812.830.440.5521130.628.07 2.802.782.800.550.7023120.526.75 2.802.782.800.680.8423140.615.60 2.792.772.800.730.9121130.625.03 2.802.782.800.650.8039180.469.73 2.792.762.800

14、.991.6032140.444.45 2.792.752.770.460.6744240.556.40 2.802.782.800.780.901990.47 3.70 1 2.792.762.780.690.7621120.572.60 2.832.812.830.440.5521130.628.07 2.792.752.770.550.7023120.526.75 2.802.772.800.680.8423140.615.60 2.762.692.710.533210.50.33 千 枚 岩 弱 风 化 2.762.692.710.56155.30.35 2.732.722.720.7

15、096540.56 结 晶 灰 岩 弱 风 化 2.732.722.720.0550340.68 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 7 页- 二、编制依据二、编制依据 木里河沿河通乡公路桥梁工程卧落大桥施工详图设计图册 ； 工地现场踏勘所得资料； 有关市政公路桥梁、钢结构、公路施工规范等； 木里河卧落大桥拱座施工专项方案 ； 公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000） ； 建筑钢结构焊接规程 （JGJ81-2002） ； 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 （GB327488） ； 建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001； 建筑边坡工程技术规范 （GB50330-200

16、2） ； 路桥施工计算手册周水兴等著； 钢管混凝土拱桥陈宝春著； 结构吊装计算手册 ； 贵阳市环城高速公路南环线花溪 1 号桥缆索系统吊装方案(内部 资料)； 我单位多年来从事类似工程的施工经验和现有的技术装备实力； 三、施工总体安排三、施工总体安排 3.1 施工队伍部署 由于本项目施工工序相对独立，安排以下几个作业内容：缆索 系统的布置、拱箱的预制、拱箱的横移就位、拱箱的起吊就位、扣 索布置及拱箱联结处焊接、梁头缆风的拉设。各作业队之间既独立 分工又相互协作，并统一接受项目经理部的管理和协调调配。整个 合同段实行项目经理部作业队二级管理。 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 8 页- 木

17、里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 9 页- 图 2 施工组织机构框图 3.2 施工方案总体布置 根据施工场地的基本情况和实际需要，把存梁、起吊场放在比 较平坦的左岸处。该起吊场宽 36m，箱梁拱箱直接从预制场地采用 运梁小车拖拉就位，缆索系统吊装采用正起吊、正就位。结合场地 地形，结合实际设备性能，确定缆索系统的吊装索跨为 27m+302m。 左岸主地锚采用卧式地锚，主索从左岸主地锚出来经地锚前 27m 处 主索鞍，到右岸主地锚，右岸主地锚采用桩式地锚。该缆索吊装系 拱 箱 的 预 制 测 量 组 横 移 起 吊 扣 索 作业组 缆 风 布 置 项目总工 项目经理 项目副经理 项目经理部

18、物 设 部 技 术 室 综 合 室 工地实验室 材 料 室 安 检 室 第三、四作业队第一、二作业队 拱 箱 吊 装 组 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 10 页- 统主要由：主地锚、扣索地锚、左岸主索鞍、卷扬机基础、扣索索 鞍、主索索鞍、吊重主跑车、起降定动滑轮组、主索、扣索、牵引 索、起重索、梁头缆风及其平衡系统。见附图 1、2：卧落 1 号桥施 工总体布置图、缆索系统总体布置图。 3.3 施工前的准备 (1)按照施工要求加工两台 50t 级运梁小车，拱箱横移时使用。 (2)按照施工场地布置图，平整、硬化拱箱预制及横移场地。并 在横移场地两侧布置拱箱横移轨道。 (3)拱箱制作完毕，

19、并在存梁布置场放好，待强度达到设计要求 后才能横移、起吊； (4)卷扬机安装布置合理、排绳顺畅、锚固牢靠机械性能良好。 (5)钢丝绳质量、磨损、断丝情况、转向的布置、摩擦等是否符 合施工要求。 (6)为确保拱箱吊装的安全及质量，吊装前要将吊装方案向全体 职工作详细技术交底，做好分工、明确任务，健全指挥系统，配备 完善的通讯、信号等设备，施工中绝对保证统一指挥，步调一致。 (7)施工材料、机具设备表见附表 1。 3.4 总体施工方案 3.4.1 施工方案的确定 根据主桥净跨径为 160m 的 C50 钢筋混凝土箱形拱箱，净矢高 26.667m，矢跨比 1/6。拱箱采用预制与现浇结合的箱形截面，共

20、 4 个箱室，截面高 2.7m。拱箱箱采用无支架缆索进行吊装，全桥共 4 片拱箱，每片拱箱分 7 段，节段最大重量 95t，节段长 24.6725.19m、宽 1.711.86m。 缆索设计参数:主索道设计跨度 302m，最大垂度 21m。包括主跑 车、吊点、动定滑轮、配重及其主索自重，拱箱最大吊重为 95t， 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 11 页- 单节段最大实际吊装重量 161t。 (1)主索道主索由 12 根 637+FC，1770 级56mm 钢丝绳组成。 (2)起重索由 28 线 637+FC，1770 级24mm，一套主索的起重 系统采用两个吊点，每个吊点由两组“走”1

21、4 线动定滑轮组构成， 四个主跑车起重绳布置相同。 (3)牵引索由 8 线 637+FC，1770 级24mm 钢丝绳组成。由两 组各“走”8 线的滑轮组构成。由于一台卷扬机的容绳量不足以保 证将拱箱都安装到位，另外为了增加牵引速度，单向的牵引系统采 用两台卷扬机完成，全桥共需要四台组成缆索系统的双向牵引系统。 (4)扣索由 637+FC，1770 级钢丝绳组成（其中第一段采用 2 根56mm；第二段才用 4 根52mm；第三段采用 4 根56mm）从拱箱扣 点出来的扣索通过扣索索鞍到扣索地锚（主地锚）平衡轮再通过七 轮滑轮组和“走”14 线，最后通过扣索卷扬机收绳。 在左岸 K0-59m 处

22、布置一混凝土基础结合分配梁构成左岸的主索 鞍平台，第三节段拱箱的扣索索鞍也布置于此。左岸 K0-86m 处设置 左岸主地锚，地锚采用卧式地龙，规格为 868m。主索平衡轮及 第三段拱箱扣索平衡轮千斤扣布置于此。 在右岸 K0+243m 处设置右岸主地锚，地锚采用卧式地锚，底部 设置为扩大基础，地锚总方量为 478m3，主索平衡轮、主索滑轮组及 第三段扣索平衡轮也固定于此。 合龙方式采用单基肋合龙，每接长一节拱箱便扣挂一组对应扣 索，其后利用扣索卷扬机对称收放相关扣索，调整梁头缆风保持拱 箱的横向稳定性，使安装拱箱的线形符合设计要求，如此循环至合 龙。拱箱安装过程中标高根据设计的要求进行动态调整

23、，确保拱箱 线型的精确。 3.4.2 总体施工工序 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 12 页- 拱箱吊装前必须采用运梁小车把拱箱横移到起吊场，拱箱顺桥 向摆放，采用拱箱采用正起吊、正就位。基于单基肋合龙原则，按 照先中箱后边箱、单片拱箱左、右两岸对称的原则进行吊装并及时 拉好拱箱缆风绳，调好位置标高后，便焊接接头型钢，穿好拱箱联 结螺栓，以增加拱箱的接头稳定性。先吊装边段拱箱，最后依次吊 装次边段第三段及合龙段拱箱。完成拱箱的吊装后，进行拱上立 柱、拱顶盖梁的钢筋制安现浇，最后进行桥面板梁的架设施工。 表 1 拱箱吊装工序表 23252728262422 911131412108 24

24、67531 左岸 16182021191715 右岸 木里河 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 13 页- 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 14 页- 图 3 缆索系统吊装总体施工工艺 四、地锚系统布置四、地锚系统布置 结合工程实际地形，参考附图 2，全桥地锚共分为主索鞍平台 地锚、左岸扣索地锚、左岸主地锚、右岸扣索地锚、右岸主地锚、 梁头风缆地锚。 验收 合格 达到要求 荷载试验 系统基础制作梁头地锚布置 缆索系统的组成 扣索地锚布置 依次吊装上游中箱次边段、第三段拱箱，扣索及梁头横向就 位纠偏定位缆风索，联接拱箱接头 拱箱砼浇筑 拱箱横移就位 拱胎制作 吊装上游中箱边段拱箱，

25、扣索及梁头横向就位纠偏定位缆风索， 联接拱箱接头 浇筑拱上立柱、拱顶盖梁 焊接上游中箱接头，单基肋拱箱合 龙 依次吊装其余三片拱箱合龙，联接 拱箱横联，是全桥拱箱成拱 吊装桥面板梁 吊装上游中箱拱箱合龙段就位 完成全桥吊装 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 15 页- 表 2 地锚规格表 项目长(m)宽(m)高(m)数量方量安全系数 扣索索鞍基础 101.5226022 扣索地锚 82.54.521805.8 主索索鞍基础 121.521365.9 左岸主地锚 83611443.3 121041480 右岸主地锚 21341104 12 梁头风缆地锚 62441928.9 合计 1196

26、 地锚全部设置为卧式地龙（右岸主地锚为桩式地锚） ，上压覆盖 C30 混凝土作为压重，地锚预埋 22b 工字钢，直接用 48 钢丝绳穿 绕过工字钢作为预埋千斤扣，再与主索平衡轮连接。主、扣索平衡 轮千斤扣为 3 圈 6 线；其余预埋千斤扣全部采用 2 圈 4 线。整个吊 装系统的地锚详细构造见附图。 4.1 梁头风缆及地锚 本桥除上表所示地锚外，还需根据实际情况设置梁头缆风地锚， 梁头缆风与地面夹角不大于 300，缆风水平投影与桥轴夹角不小于 500，为了减小风缆垂度的非弹性影响，缆风初始张力按 5 吨控制。 左右岸各设置两个梁头风缆地锚，每岸上下游各一个地锚，如附图 1 所示。地锚全部为卧式

27、地龙，规格全部为 412m，上压 C30 砼 为压重，预埋千斤扣为 24，3 圈 6 线，每个地锚预埋 5 个梁头缆风 平衡轮。全桥共需设置 4 个梁头缆风地锚、20 道梁头缆风（第一节 拱箱两道；第二、三段拱箱前后各两道） ，梁头缆风全部采用 24 钢 丝绳，每道缆风设置两根钢丝绳。详细的地锚构造如附图所示。 4.2 主地锚布置 （1）左岸主地锚 全桥共设置两个主地锚，左岸主地锚位于里程 K0-86m 处，锚顶 高程为 1940.235m，主要设置为卧式地锚，长宽深规格为836(m)， 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 16 页- 上压覆盖 C30 混凝土作为压重，地锚预埋 22b 工

28、字钢，直接用 48 钢丝绳穿绕过工字钢作为预埋千斤扣，再与主索平衡轮（扣索平衡 轮）连接。千斤扣全部为 3 圈 6 线，其中主索千斤扣 9 根，4 根扣 索千斤扣分布在主索千斤扣中间如下图所示： 绳卡主索 扣索千斤扣 主索平衡轮 主索千斤扣 图 4 左岸主地锚平面布置图 22b工字钢 千斤扣 C30砼 ?25锚杆 图 5 左岸主地锚剖面图 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 17 页- 为了使千斤扣与地锚浇筑的 C30 砼充分的接触，千斤扣全部制 作成如图 4 所示的“8”字型，同时必须保证千斤扣舒展、受力均匀。 地锚底部预埋一根长度为 8m 的 22b 工字钢，为了使砼更好的与周围 岩层

29、接触，须在地锚底面和前立面设置 25 锚杆，锚杆长 4m，有效 锚固深度为 3m，各面锚杆间间距都为 1.5m。立面锚杆布置 4 排，每 排 6 根；底面设置 2 排，每排 6 根，左岸地锚共需锚杆 36 根。另外 为了防止主地锚开裂，须在地锚的底面和顶面各设置一层钢筋网片 规格为 18200mm。 左岸主地锚只承受水平拉力，主要有：主索张力 6469KN+第三 段最大扣索张力 1708KN=8177KN。通过计算其抗滑安全系数为 3.3 大于路桥施工计算手册规定的 2，左岸主地锚满足施工要求。 （2）右岸主地锚 右岸主地锚位于里程 K0+242 处，锚顶高程为 1936.116m，距路 面基

30、础 36.116 米,右岸山坡度为 69.860。右岸主地锚的开挖、布置 为本工程的难点，开挖采用控制爆破，人工开挖的方式进行，详细 的开挖方案见木里河卧落大桥基础开挖方案 。右岸主地锚设置为 桩式地锚，上压覆盖 C30 砼为压重。为了增大地锚前的被动土压力， 在地锚口开挖一锚洞（长高宽为 134.510m） ，后进行锚桩（长 宽深为 1324m）的开挖。为了便于以后的操作，在洞口三米区 域形成平台，如附图 10 所示。 地锚的开挖采用松动控制爆破，把锚洞的截面分成三部分分别 进行开挖、浇筑。右岸地锚洞口平台段，在开挖施工过程中要采用 型钢、喷射砼支护；为浇筑地锚砼部分应采取砼二次衬砌，以确保

31、 施工过程安全。为了保证地锚的整体稳定性，施工中在锚洞的的上 层应配纵向 16、横向 22 双层钢筋网，间、排距 2020cm，层 距 50cm，其余部分配置纵向 16、横向 22 单层钢筋网，纵向钢 筋伸入锚桩 2.9m，并于锚桩 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 18 页- 钢筋连接成整体；钢筋网距岩面 10cm。开挖、防护及上层钢筋布置 附图 11 所示。 地锚预埋 22b 工字钢，直接用 48 钢丝绳穿绕过工字钢作为预 埋千斤扣，再与主索平衡轮（扣索平衡轮）连接。主索与扣索的千 斤扣全部为 3 圈 6 线，其中主索千斤扣 13 根，4 根扣索千斤扣分布 在主索千斤扣中间，1-1

32、截面平面布置图如附图 10 所示 起重转角滑轮、牵引滑轮组千斤扣（2 圈 4 线 48 钢丝绳）都 布置在地锚 22 截面上，截面与地锚顶距离为 1m，在主索滑轮组 和转角滑轮的位置锚洞砼中要配置局部受压钢筋网。详细的起重、 牵引千斤扣布置如附图 10 所示。 4.3 左岸主索鞍及基础布置 左岸主索鞍基础位于里程 K0-71m 处，锚顶高程为 1939.3m，主 要设置为卧式地锚，长宽深规格为121.52(m)，上压覆盖 C30 混凝 土作为压重，地锚预埋 22b 工字钢。预埋的千斤扣（2 圈 4 线 48 钢丝绳）主要有牵引索千斤扣 4 根，转角滑轮千斤扣 5 根。 牵引千斤扣 牵引索滑轮组

33、 转角滑轮千斤扣 图 6 主索鞍基础千斤扣布置 左岸主索鞍由原来 2 个 8 轮索鞍构成的，12 根主索分别放在对 应的滑轮凹槽中。由于第三段拱肋由 4 根扣索组成，主索鞍两边各 布置两个扣索索鞍。 50b工字钢 扣索索鞍 扣索索鞍 拱箱轴线 主索鞍 主索 图 7 主索鞍立面布置图 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 19 页- 主索鞍及扣索索鞍底面与 50b 工字钢分配梁采用螺栓连接。在 进行主索鞍横移过程中，在工字钢顶面钻预留孔，使得都能正吊不 同的拱箱。主索鞍底部与工字钢间接触面用砂轮抛光并涂上一层黄 油，以利座滑轮横移。分配梁有三根 45b 工字钢并排构成，工字钢 直接埋在砼基础上

34、，如下图所示： 主索鞍 45b工字钢 联接螺栓 图 8 主索鞍基础侧面图 4.4 扣索地锚 全桥共设置两个扣索地锚，左岸扣索地锚位于里程 K0-38m 处， 锚顶高程为 1898m；左岸扣索地锚位于里程 K0-232m 处，锚顶高程 为 1900m。左岸扣索地锚与扣索索鞍间挖一米深凹槽，目的是将扣 索滑轮组布置在拱箱横移轨道下方，不妨碍拱箱的横移。 扣索地锚全部主要设置为卧式地锚，长宽深规格均为 82.54(m)，上压覆盖 C30 混凝土作为压重，地锚预埋 22b 工字钢， 直接用 48 钢丝绳穿绕过工字钢作为预埋千斤扣，再与扣索平衡轮 连接。千斤扣全部为 2 圈 4 线，共布置 11 根。

35、2#扣索平衡轮 2#扣索平衡轮 2#扣索平衡轮 2#扣索平衡轮 1#扣索平衡轮 1#扣索平衡轮 图 9 吊装中箱时 1#、2#扣索布置 五、五、缆索吊装系统布置缆索吊装系统布置 5.1 缆索系统布置 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 20 页- 5.1.1 缆索系统参数 根据现场地形的特点，两岸原始地貌较陡峭，纵坡起伏较大， 横向坡也比较陡，给缆索、缆风布置带来较大难度，结合实际设备 性能，确定缆索系统的吊装索跨为 27m+302m。左岸主地锚采用卧式 地锚，主索从左岸主地锚出来经地锚前 27m 处主索鞍，到右岸主地 锚，右岸主地锚采用桩式地锚，详细布置见附图 2 缆索吊装系统布 置图。

36、整个缆索吊装系统主要钢丝绳组成参数表为（计算过程后附） ： 表 3 主要钢索组成参数表 主索起重索牵引索 型 号 637+FC637+FC637+FC 根数直径（mm） 12562824824 单位重量（kg/m） 10.61.941.94 抗拉强度（MPa） 177017701770 单根破断拉力（KN） 1640301301 最大工作拉力（KN） 6490807592 安全系数 3.037.94.1 5.1.2 缆索系统的布置 (1)吊重的确认 缆索设计载荷:拱箱最大自重为 950KN，缆索系统最大吊重为 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 21 页- 1614KN，包括拱箱自重、吊扣

37、点、主跑车、起重索、配重等重量， 详细的计算过程见附件计算过程。 (2)主索系统布置 主索道主索由 12 根 56mm,等级为 1770MPa.主索架设从左岸主 地锚开始，通过左岸主索索鞍，再穿过主跑车，然后穿过右岸主地 锚前的锁绳器，最后穿过右岸主索平衡轮，再通过主跑车穿回来， 反复走 12 线后，在左岸主地锚前，利用 2 台扣索卷扬机对主索收紧， 详细过程见第七节。左岸主索平衡轮直接与预埋的主地锚千斤扣相 连；右岸主索平衡轮与主索滑轮组相连（主索横移使使用主索滑轮 组） ，再将主索滑轮组固定在右岸主地锚千斤扣上，主跑车布置图见 附图所示： 左岸 主跑车 右岸 夹绳器 左岸主地锚 主索鞍 主

38、索滑轮组 牵引滑轮组 牵引滑轮组 间距绳 右岸主地锚 图 14 主索与牵引索布置图 需要说明的是从主跑车出来的主索在到达右岸主索平衡轮前， 须先穿过主索锁绳器，目的是保证主索间距与主跑车主索间距一致， 方便以后吊装过程中的牵引索的牵引。详细的锁绳器构造图如下所 示： 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 22 页- 图 15 锁绳器 为了减小主索的摩擦，须把滑轮的凹槽加深。 (3)牵引系统布置 由 8 线 24mm 钢丝绳组成。牵引索从牵引卷扬机 1 出来后，通 过卷扬机处转角滑轮后到达牵引定滑轮处的转角滑轮后，进入动定 滑轮组“走”8 线后，同样通过两个转角滑轮进入另一台牵引卷扬 机 2。

39、由于一台卷扬机的容绳量不足以保证将拱箱都安装到位，所 以全桥的缆索吊的牵引卷扬机需要四台来完成。主跑车在空车回绳 过程中为了提高效率可以同侧两台卷扬机同时工作以保证提高牵引 速度（单台卷扬机牵引速度为 1.2m/s） 。 左岸 主跑车 右岸 左岸主地锚 4轮牵引滑轮组 4轮牵引滑轮组 右岸主地锚 牵引转角滑轮 牵引转角滑轮 走8线 走8线 牵引转角滑轮 卷扬机 卷扬机 图 16 牵引系统布置图 牵引滑轮组与主跑车联接的详细构造图见附图所示。 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 23 页- (4)起重系统布置 全桥拱箱起吊采用双吊点，每个吊点由两组“走”14 线动定滑 轮组构成，全桥共四个主

40、跑车动定滑轮组系统。左岸起重绳从卷扬 机出来后经过卷扬机基础和主索鞍基础两处的转角滑轮后，进入主 跑车滑轮组， “走”14 线后，出绳端通过另一侧主跑车上滑轮进入 对岸的主地锚千斤扣固定；右岸起重绳从卷扬机出来后经过卷扬机 基础和右岸主地锚两处的转角滑轮后，进入主跑车滑轮组， “走”14 线后，出绳端通过另一侧主索鞍进入对岸的主地锚千斤扣固定；其 余两个主跑车起重绳布置相同。 左岸 主跑车 右岸 左岸主地锚 14线动定滑轮 右岸主地锚 起重转角滑轮 起重转角滑轮 起重转角滑轮 卷扬机 卷扬机 图 17 起重系统布置图 5.2 扣索系统布置 通过计算，当吊装边箱拱箱时，各扣索出现最大张力，三段扣

41、 索规格、张力及安全系数见下表（计算过程见附件）： 表 4 扣索计算结果表 边箱拱 序号 工况 1#扣索索力2#扣索索力3#扣索索力 1 根数直径(mm) 2-564-524-56 2 抗拉强度（MPa） 177017701770 3 最大张力（KN） 1088.7 1620.14 1707.57 4 单根破断拉力 （KN） 1640.00 1410.00 1640.00 5 安全系数 3.03.0 3.483.48 3.843.84 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 24 页- 了使吊装过程中各扣索不发生干扰，参照附图 2，把左右岸拱 箱的第一、二段扣索设置在自己独立的扣索地锚上，左岸

42、第三段扣 索通过主索鞍基础处的扣索索鞍，收于左岸主地锚。各段扣索平衡 轮布置为别见图 4、7、12，扣点详细设置如第七节所示。拱箱第一、 二节段扣索布置如下图所示： 1#扣索滑轮组 2#扣索滑轮组 去2#扣索卷扬机 去1#扣索卷扬机 1#扣索扣架 2#扣索双扣架D 1#扣索死头 2#扣索动滑轮 2#扣索死头 图 18 扣索系统布置图 扣索安装：扣索事先用人工抬至已吊拱箱顶部，将扣索前端连 接到待吊拱箱节段，然后进行锁头固定，完成后扣索随拱箱一起起 吊就位，调整拱箱定位点标高至监控理论值。此时利用两台卷扬机 两端同时收扣索至收紧状态，同时缆索主跑车前后吊点分级同步卸 载，卸载与扣索作业同步配合进

43、行，使定位点的高程变化值始终控 制在 05cm，尽量不低于监控提供的理论预定值，在此过程中应保 持相邻节段之间的高差控制在设计理论值允许的范围（- 0.5/1.0cm）内，直至吊点完全松弛、扣索收紧至设计值；在高程控 制符合要求后，再利用两侧缆风绳调整拱段轴线位置。 5.3 钢丝绳绳卡布置 钢丝绳直径（mm）7161927283738454660 绳卡数量（个） 34568 绳卡压板应在钢丝绳长头一边，绳卡间距不应小于钢丝绳直径的 67 倍 A、用绳卡连接时，应满足上表的要求，且应保证连接强度不得 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 25 页- 小于钢丝绳的破断拉力。 B、钢丝绳绳卡应按下

44、图所示把支座扣在钢丝绳的工作段上，U 形螺栓扣在钢丝绳的尾段上。钢丝绳绳卡不得在钢丝绳上交替使用。 图 19 绳卡连接示意图 C、当两根钢丝绳采用绳卡连接接长时，两根钢丝绳钢丝绳的工 作段（尾段）的绳卡数量分别应满足要求，其扣卡方向应相反。 主索收绳后对接绳卡使用数量为 16 个，间距为 360mm，距末端 500mm 处设置一保险绳卡；扣索对接绳卡 16 个，间距为 360mm，末 端 500mm 处设置保险绳卡。各缆风绳收绳后使用 4 个绳卡卡死，间 距为 130mm。 5.4 缆索系统的荷载试验 详细的缆索系统荷载试验及记录表见木里河卧落大桥缆索吊 装系统荷载试验方案 。 5.4.1 试

45、验的目的 检查加载起吊后至跨中主索的垂度情况与设计是否相符；牵引 绳、起重绳的工作情况，跑车、滑轮组的运转情况，卷扬机组的运 行情况及牵引绳、起重绳等在各转向装置上的运转情况等；测试指 挥系统的调度配合能力。通过本次对缆索系统进行的荷载试验须达 到可以进行正式吊装拱肋的目的。 5.4.2 试验方法 试验荷载采用贝雷梁托架加钢筋配重结构，设计最大载荷 P950KN(边箱拱箱自重)，分级加载为 0-0.5P-1.0P-1.2P，其中贝 雷梁为双排 6 组 10 片结构，贝雷梁自重 P0=47.65t；钢筋采用工地 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 26 页- 现有钢筋。钢筋与贝雷梁采用 11

46、 小钢丝绳捆绑，缆吊系统与贝雷 梁通过 100 圆钢起吊。钢筋计量重量为： P147.35t；P266.35t； 表 5 分级荷载工况表 试件组合形式荷载重量（t）荷载级 工况 1 000 工况 2 P047.650.5P 工况 3P0P1 951.0P 工况 4P0P2 1141.2P 每个工况下须测主跑车两个极限位置和一个跨中的情况，相应 地位置编号为 1（左岸极限位置） ；2（跨中位置） ；3（右岸极限位 置） ，则各个试验共计 12 种，相对应地编号为 11、12、13、21、22、23、31、32、33、41、42、43（十位数字为 工况编号，个位数为位置编号） 。 ，具体记录表见附

47、件荷载试验记 录表 。 5.4.3 吊前检查 试验前还要对整套缆索系统全面的验收，各关键设备材料检查 主要项目有： 卷扬机布置合理、排绳顺畅、机械性能良好； 钢丝绳（牵引、起重）质量、磨损、断丝情况、转向的布置、 摩擦等是否符合施工要求； 转向滑车、索鞍、跑车、滑轮组转动顺畅，与钢丝索联接平 顺、固定可靠； 各风缆绳和初始张力符合设计要求、锚固牢固、钢丝绳良好； 主索养护、钢丝绳质量、磨损、断丝情况、锚固、联接可靠 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 27 页- （绳卡数量、拧紧情况） 、垂度与设计相符。 各类地锚牢固，砼、地龙、结构尺寸、锚固深度等符合设计 要求； 对试吊的物件及工具进行

48、检查，检查起重、牵引、跑车、吊 点连接、卷扬机、转向滑车等各部件运行情况，发现问题及时调整 解决； 指挥系统、准备工作检查。 详细的验收细则见附件缆索起重机验收细则 5.4.4 试验主要项目 性能试验（绝缘试验、空载试验、静载试验、动载试验等） ； 安全保护装置试验； 连续作业试验（即通过动载试验验证各机构单动运行、联动运 行可靠性） ； 结构强度试验（即通过动、静载试验，测试塔架危险截面应力、 主索张力、地锚千斤扣位移） 。 试验过程中须对系统构件各个工况下的各项参数变化做详细记 录，详细记录项目见木里河卧落大桥缆索系统试验记录表 。 5.5 拱箱吊装 在缆索系统完成荷载试验后，填写木里河卧

49、落大桥缆索系统 试验记录表 。然后进行缆索系统的验收，待验收合格，拱箱制作完 成并达到设计强度后方可进行正式起吊。 5.5.1 拱箱的预制、横移 卧式拱箱预制采用立式土拱预制，这样形状和尺寸较易控制。 制梁顺序须严格按照吊装顺序进行预制及摆放，详细的预制方案见 卧落大桥拱箱预制方案 。 拱箱横移采用两台 50t 级自制运梁小车（见附图 9 所示） ，拱箱 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 28 页- 卧放在运梁小车上，中间铺设枕木、硬杂木，并用楔木塞平。运梁 小车通过两台 5t 卷扬机牵引拉环直接牵引到正起吊位置，如下图所 示： 图 19 拱箱横移示意图 5.5.2 拱箱吊装顺序 单拱箱

50、分 7 段吊装，采用两点起吊，拱箱采用正起吊、正就位。 基于单基肋合龙原则（单基肋合龙稳定性验算见附件计算） ，按照先 中箱后边箱、单片拱箱左、右两岸对称的原则进行吊装并及时拉好 拱箱缆风绳，调好位置标高后，便焊接接头型钢，穿好拱箱联结螺 栓，以增加拱箱的接头稳定性。先吊装边段拱箱，最后依次吊装次 边段第三段及合龙段拱箱，吊装工序如表 1 所示。 (1)拱座拱脚预埋段短吊装段吊装时，由于吊装重量不大，且分 段长度小，可采用支架结合千斤顶调整空间位置，不再设置扣索。 参照施工图拱脚预埋段靠预埋型钢支承和定位。拱脚预埋段用 三维坐标定位方法精确定位。预埋段安装必须严格控制安装精度。 (2)吊装边段

51、时，下端头先对准拱脚短吊装段，然后调整上端头 标高，使其比设计标高值高出 15-30cm，然后收紧扣索并卡紧，设 计标高值应包括预加拱度值在内。徐徐松驰起重索，将吊索力逐渐 转移到扣索。调整扣索，使拱箱端头标高比设计值约高出 5-10cm， 然后将铸铁板嵌塞到拱座背面，并卡紧扣索。调整拱箱中线，使偏 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 29 页- 差不大于 1-2cm。最后固定缆风，完成边段拱箱的安装。 (3)边段吊装完成后吊装次边段。由于次边段拱箱就位在边段拱 箱的端头上，使边扣索受力增加，边段拱箱标高降低。为保持边段 与次边段拱箱接头轴线平顺，避免拱箱在接头附近发生开裂，次边 段定位后

52、，上下接头处的预加高度近似控制为下接头预加高度的 2 倍，此时观测下接头的实际预加高度。 (4)次边段定位后，增设一对缆风索以控制中线位置。当接头对 好，安上接头螺栓后，各用一台全站仪观测上下接头，调整标高。 此时不要将螺栓拧得太紧，留出 0.5cm 的间隙，在保证上下接头预 加高度的比例关系的原则下，先收紧次边段扣索，然后松一次起重 索，如此反复，直到起重索松完。在此过程中，用全站仪配合观测， 控制上接头升降幅度在 5-10cm 以内。次边段完位后，使下接头高出 设计标高（包含预加高度）5cm，上接头约为 10cm，中线偏差不超 过 1-2cm。 用同样的方法吊装定位另一侧拱箱。 (5)拱箱

53、合龙工艺 在保证拱箱的横向稳定系数大于 4 的前提下，拱箱采用单基肋 合龙工艺（详细的稳定性验算见附件） 。参照场地布置，先进行上游 中箱的合龙，拱顶段吊装就位时，需同时观测 2 个接头标高，并控 制拱箱中线。先缓慢放松起重索，当拱顶段左右两端头标高比设计 值高出 1-3cm 时关闭起重卷扬机。按照先边扣索，后次边扣索的松 索顺序两侧均匀、对称的放松扣索，反复循环直到与拱箱顶段接头 合龙，每次松索的幅度要小。最后调整拱箱中线，偏差在 1-2cm 以 内时，固定缆风。 拱箱合龙后进行松索，松索调整拱轴线时观测拱箱接头各点标 高、拱顶及 1/8 跨径截面标高。调整拱轴线时每个接点与设计标高 之差不

54、大于1.5cm，两对称 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 30 页- 接头点相对高差不大于 2cm，中线偏差不超过 0.5-1cm，且不允许反 对称变形。 松索时按边扣索、次边扣索、起重索三者的先后顺序对称均匀 地进行。每次松索量以控制接头标高变化不超过 1cm 为限。起重索 力保留 5-10范围内，扣索基本放松，待拱箱接头的连接工序基 本完成后再完成松索。 当下游中箱单基肋合龙后，待到拱箱接头混凝土达到设计强度 后，开始进行下一片中箱的吊装，吊装方法和缆索系统布置完全一 样。 5.5.3 吊装过程线形监测 在大跨度砼混凝土拱桥吊装施工中，其关键技术之一是拱箱线 形控制。根据控制测量原理

55、及技术要求，须保证每节砼拱箱的吊装 符合设计线形。 大跨度拱桥主要采用缆索吊装斜拉扣索固定施工技术，拱桥 的线形通过实测每节拱箱的标高及拱轴线位置并借助扣索实施动态 调整来保证。为确保拱箱按预期线形合龙，吊装过程中的监测监控 工作尤为重要。混凝土拱桥主跨 160m，由拱箱先经地面预拼、后空 中吊装再浇筑接头成形。这里山势陡峭，施工条件极其恶劣。因此， 选择合理的监测方法且不受施工因素干扰是控制好线形的关键。 大桥的线形监测工作分为拱轴线和标高控制两部分，与施工测 量完全独立。根据桥长、桥跨及跨越的结构形式，选定平面监测网 为三等独立三角网，各控制点均砌水泥观测墩。为做好大桥监控工 作，确保大桥

56、施工质量，每节拱箱吊装完，监测工作开始实施并及 时上报监测数据。主要要求对以下数据进行监测：拱轴线的监测、 拱箱标高的监测。 在卧落大桥的吊装过程中，必须做到对每一工况实施监测监控， 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 31 页- 并使之达到预抬的标高，从而达到减小主拱合龙前调整拱箱的整体 控制难度，保证拱桥的顺利合龙。 六、卷扬机系统布置六、卷扬机系统布置 参照附图 2 缆索系统总体布置图，全桥共布置 5 个卷扬机地 锚，详细的平面布置见附图 4 所示，卷扬机全部采用 10t 卷扬机配 置，具体的卷扬机数量图如下图所示： 表 6 卷扬机数量表 项目起重能力数量 扣索卷扬机 100KN6

57、牵引卷扬机 100KN4 主索卷扬机 100KN6 起重卷扬机 100KN4 七、七、缆索吊装系统中重点及难点控制缆索吊装系统中重点及难点控制 7.1 缆索系统的安装过程 （1）主索的安装布置 1）主索牵引绳的安装：由于预拼场和钢丝绳存放都在左岸，所 以先通过便道将 11mm 的小钢丝绳从左左右两岸分别将其固定在牵 引卷扬机上。再利用卷扬机的小钢丝绳将扣索卷扬机上的 24 钢丝 绳牵引到右岸后并安装到扣索卷扬机上，作为主索安装时的牵引绳 用。 2）将 56mm 的主索用支架支撑牢固，并保证悬空能转动自如。 主索线盘的支架位置选择在主索的轴线上，距离固定在主索地锚后 面约 20m 左右。利用右岸

58、扣索卷扬机的钢丝绳配合短节钢丝绳与绳 卡和主索绳头固定好。绳卡前端预留 10m 左右的绳头并用铁丝捆好 夹紧，便于主索过塔架索鞍时有一定的活动绳引导主索归位。 3）在牵引主索第一个头时，将牛左岸扣索卷扬机的牵引钢丝绳 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 32 页- 通过转角滑轮固定在主索牵引端头绳卡的尾端，跟随主索同时通过 塔架索鞍到达右岸。 4）主索带着牵引绳到达右岸后，主索通过右岸主地锚上的主索 滑轮后，用跟随主索过来的左岸扣索卷扬机的牵引绳再用同样的方 法把主索头牵回左岸。 5）因为本桥缆索吊装系统的主索为 12 根，所以牵引方法定为： 通过卷扬机把主索由主跑车两边往中间牵引，两边分

59、别通两个往返 牵引后，将两个主索头牵引到平衡轮位置前，并通过绳卡将其连接 到一起。 （2）初收主索 在主索通过扣索牵引绳往返牵引完全牵引到位后，中间主索结 头通过平衡轮并用绳卡固定好，这是利用两台 10t 卷扬机直接牵引 主索接头。尽量收起下垂到河底的主索让其缓慢升高到主跑车上面 （初收主索张力为 3068KN 较大，单台卷扬机牵引力不够，利用滑轮 组走 6 线来牵引主索） ，当高度达到便于安装牵引绳后，停止收主索。 （3）安装跑车牵引绳 1）先安装跑车靠近左岸的牵引绳：首先固定主跑车和跑车上的 牵引滑轮组以及牵引卷扬机的转角滑轮，然后放出牵引卷扬机的牵 引头，由人工和卷扬机共同完成牵引滑轮组

60、的穿绳工作，待牵引滑 轮组完成走“8”线布置后，用绳卡锁住牵引绳的尾头即可。 2）右岸端牵引绳的安装：首先牵出牵引绳头，通过扣索基础基 础转角滑轮到牵引滑轮组。此时的牵引滑轮组一端固定在左岸主索 鞍基础上，一端临时固定在地面上，由人工和卷扬机完成牵引滑轮 组的穿绳工作，待滑轮组完成走“8”线布置后，由对岸 10t 卷扬机 将主跑车端的滑轮组逐步牵引到主跑车位置后，用钢丝绳千斤扣把 牵引滑轮组和主跑车连接到一起。 木里河卧落大桥缆索系统 吊装方案 第- 33 页- （4）安装起重绳 起重绳的安装是最后收紧主索过程中完成的，在主索收紧过程 中，主跑车离地面有 8m 左右就可以进行起重绳的穿绳工作。