官山大桥猫道架设施工方案介绍

1、官山大桥猫道架设施工方案官山大桥猫道架设施工方案中交二航局岱山高亭牛轭至官山公路工程项目经理部中交二航局岱山高亭牛轭至官山公路工程项目经理部二零一二年十二月二零一二年十二月1目目 录录一、编制依据及原则一、编制依据及原则二、工程概况二、工程概况三、猫道设计及牵引系统三、猫道设计及牵引系统3.1 猫道设计3.2 牵引系统概况3.3 猫道结构受力及抗风稳定计算(技术中心提供)四、施工工艺流程四、施工工艺流程五、设备及材料计划五、设备及材料计划六、牵引系统架设施工六、牵引系统架设施工6.1 施工准备6.2 牵引系统构件安装6.3 官山航道封航6.4 先导索架设6.5 过渡索牵引6.6 牵引索过渡6.

2、7 右幅牵引索架设6.8 牵引系统调试七、猫道架设施工七、猫道架设施工7.1 架设方案7.2 施工准备7.3 托架架设7.4 猫道承重索架设八、质量安全保障措施八、质量安全保障措施8.1 质量保证措施8.2 安全施工保障措施九、工期安排九、工期安排十、人力资源配置十、人力资源配置十一、与其他单位的配合工作十一、与其他单位的配合工作1一、编制依据及原则一、编制依据及原则（1）编制依据1） 岱山高亭牛轭至官山公路工程两阶段施工图设计第二册 2011 年 9 月；2） 建筑结构荷载规范（2006 年版） （GB 50009-2001） ；3） 钢结构设计规范 （GB 50017-2003） ；4）

3、公路桥涵施工技术规范 （JTG/T F50-2011） ；5） 钢结构设计手册 （第三版） ；6） 钢结构连接节点设计手册 （第二版） ；7） 钢结构工程质量验收规范 （GB50205） ；8） 混凝土构件设计规范 （GB50010-2010） ；9） 起重机设计规范（2008 年版） （GB 3811-2008） ；10） 制绳用钢丝 （GB53432006） ；11）贵绳公司内控标准制绳用钢丝 （Q/GS NK2010）;12） 重要用途钢丝绳 （GB 89182006） ；13） 面接触钢丝绳 （YB/T 53592006） ；14） 公路悬索桥吊索 （JT/T4492001） ；15）

4、 钢丝绳包装、标志及质量证明书的一般规定 （GB/T21042008） ；16） 钢丝绳破断拉伸试验方法 （GB/T83582006） ；17） 优质碳素钢热轧盘条 （GB/T43542008） 。（2）编制原则1）依据官山大桥施工招标文件要求，施工方案涵盖技术文件所规定的全部内容。2）采用可靠的工艺、材料、设备，力求工艺成熟，可操作性强。3）根据官山大桥的设计成果，结合桥址的地质、水文、气象条件及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价多方面综合确定。4）保证施工质量和确保计划工期如期或提前完成。5）通过合理有效的资源组织，力求缩短工期，为桥梁的施工提供有力保障。6）高度重视环保、施工安全。2

5、二、工程概况二、工程概况官山大桥为单跨钢箱梁悬索桥，主桥为主跨 580m 的单跨悬索桥，主缆孔跨度为（210+580+180）m=970m，桥塔塔身采用钢筋混凝土门式框架结构，基础采用扩大基础，牛轭侧采用重力式锚碇，官山侧采用隧道猫碇，悬索桥主缆采用预制平行钢丝索股，每根主缆 80 股，单根索股无应力长度约为 1049.47m，主缆中心间距 25.8m，主桥净宽 21m，设计车速 80Km/h。官山大桥总体布置图见下图 2-1图图 2-1 官山大桥总体布置图官山大桥总体布置图三、猫道设计及牵引系统三、猫道设计及牵引系统3.1 猫道设计猫道设计3.1.1 猫道结构形式猫道结构形式岱山高亭牛轭至官

6、山公路工程官山大桥施工猫道结构采用三跨分离式无抗风缆体系。猫道主要由猫道索（承重索、扶手索和门架承重索）、猫道面层、锚碇处猫道锚固系统、猫道门架、猫道横向通道、塔顶猫道调整及锚固系统、索股托架滚轮（索股架设用）及其它附属设施等组成。猫道索布置采用对应主缆位置对称布置形式，两侧猫道中心距25.8m。单侧猫道采用8 根54承重索，横桥向间距0.423+1.3+0.423m。猫道门架在猫道上每隔45m 左右布置一道，将猫道承重索与门架承重连接成空间结构，以提高猫道整体抗风稳定性。上下游猫道间每隔100m 左右设置一道猫道横向通道增加猫道整体抗风稳定并作为两侧猫道横向通行便道。猫道总体布置图见下图图3

7、-13-1。3.1.2 猫道索猫道索猫道承重索采用 854（636SW+IWR）钢芯钢丝绳，单根猫道承重索分3 段制造，在塔顶位置断开锚固于安装在塔身上的锚固梁上，形成 3 跨分离式结构。猫道扶手索采用22+216 钢芯钢丝绳，单根扶手绳分3 段制造。扶手绳在塔顶断开，分别锚固于各塔塔顶门架（锚固支架）及锚碇处锚固支架上。3门架承重索采用 248（636SW+IWR）钢芯钢丝绳，门架承重索在塔顶及锚碇门架上通过设置门架索转索小索鞍，形成3 跨连续式结构，两端锚固于设置于锚体上的门架索锚固埋件上，在主缆索股架设阶段，通过猫道门架与猫道形成整体，作为门架式牵引系统的支承索；在主缆架设后，作为缆索小

8、车的承重索，用于紧缆机移动，运输索夹、吊索、缠绕钢丝索盘等。猫道承重索采用54镀锌钢丝绳，强度等级为1960MPa，结构型式为636WS+IWR。3.1.3 猫道面层猫道面层猫道面层中心与主缆中心一致，上下游两侧猫道中心间距为25.8m，单侧猫道宽度为4m，猫道底面网采用580100的粗面网及2x40 x40的细面网，猫道侧面网采用580100的侧面网；猫道每隔500mm布置一道50301440的短踏步木方，每隔5000mm布置一道50504000的长踏步木方；每隔10m布置一道扶手立柱（756），每隔5m布置设一道124400mm的槽钢横梁，形成猫道框架；猫道门架底部设置216a4400mm

9、的槽钢横梁。图图3-23-2 猫道索断面布置猫道索断面布置 图图4图图3-33-3 猫道面层结构布置图猫道面层结构布置图1图图3-13-1猫道立面及平面布置图猫道立面及平面布置图13.1.4 横向通道横向通道两条猫道之间每隔100m 左右设置一道横向通道。全桥共布置5 道，中跨3道，两边跨各1道。横向通道由三角桁架、面层网、栏杆、扶手绳等组成。横向通道除满足人员在猫道间的通行外，同时能提高猫道自身的整体稳定性及抗风能力。横向通道结构图件下图3-14。图图3-43-4 横向通道结构图横向通道结构图3.1.5 猫道索锚固及调索系统猫道索锚固及调索系统本桥猫道采用 3 跨分离式，在两侧锚碇及两主塔塔

10、顶分别设置锚固装置。牛轭侧采用设置混凝土锚块并预埋埋件及锚固支架方式锚固猫道承重索及扶手索；官山侧采用在散索鞍支墩上埋设埋件并设置锚固支架方式锚固猫道承重索及扶手索；两主塔塔顶承重索通过设置锚固梁的方式锚固，边、中跨锚固梁间通过预拉对拉拉杆的固定并设置抗剪剪力销（锚固牛腿）以承受竖向及横向剪力。经计算分析，两边跨最终放松量分别为-0.332m（牛轭侧）、-0.183m（官山侧），即两侧猫道索放松实际需张紧，考虑数值较小，故边跨侧猫道索在改吊后施工过程中保持长度不变。中跨猫道索最终放松量为4.26m，在两主塔锚固处中跨各设置一套猫道索调整系统，单侧调整量2.13m，调整通过拉杆及穿心千斤顶完成。

11、1图图3-53-5 猫道索塔顶锚固结构立面图和平面图猫道索塔顶锚固结构立面图和平面图2图图3-63-6 牛轭侧猫道索锚固结构立面图牛轭侧猫道索锚固结构立面图图图3-73-7 官山侧猫道索锚固结构立面图官山侧猫道索锚固结构立面图3图图 3-8 猫道索调索系统结构图猫道索调索系统结构图3.2 牵引系统概况牵引系统概况牵引系统是悬索桥上部结构安装的重要组成部分，主要用于猫道的架设和主缆索股的架设。分为两个阶段：猫道架设阶段的牵引系统和主缆索股架设阶段的牵引系统都采用单线往复式牵引系统。3.2.1 单线往复式牵引系统单线往复式牵引系统猫道架设阶段牵引系统采用单线往复式牵引系统，主要用于托架承重索、定位

12、索、猫道承重索、门架承重索、猫道扶手索架设及猫道面网铺设下滑时的拽拉。该系统主要由牛轭、官山侧的两台250kN 卷扬机、牵引索、拽拉器、塔顶导轮组、索鞍上导轮组、门架导轮组成，牵引索布置于主缆外侧，距主缆中心900mm。单线往复式牵引系统立面及平面布置图见下图3-9。1图图3-93-9 单线往复式牵引系统立面及平面布置图单线往复式牵引系统立面及平面布置图23.2.3 牵引卷扬机牵引卷扬机 牵引卷扬机为250kN 摩擦式卷扬机。该卷扬机可单独工作，亦可实现两台联机同时工作；具备自动测速、测长、测力和超载报警保护等功能；具备人机界面显示，计算机自动编程控制，无级调速变化，卷扬机相互互锁，根据卷扬机

13、的速度、拉力自动调整力矩电机提供适合的定值力矩，使钢丝绳始终处于张紧状态等功能。所有辅机带有机械锁定装置。图图 3-113-11 250KN250KN 摩擦式卷扬机摩擦式卷扬机250KN250KN 摩擦式卷扬机主要技术参数摩擦式卷扬机主要技术参数项 目单 位性能参数牵引力kN250牵引速度m/min030储绳筒容绳量m3500储绳筒工作直径mm700钢绳型号636WS+IWR 镀锌功率kW200电动机转速r/min980储绳筒工作宽度mm1382功率N.m200辅机电动机转速r/minMax=1500整机质量kg32000（不含变频器及控制系统）3.2.4 拽拉器拽拉器拽拉器是门架式牵引系统中

14、的十分重要的部件，起牵引猫道索及主缆索股，并连接两根牵引索等作用。拽拉器主要由楔形接头连接架、前后梭管、前后联杆、平衡配重等组成。3图图 3-123-12 拽拉器拽拉器3.2.5 牵引索牵引索牵引索采用36 的镀锌钢丝绳（636SW+IWR，最小破断拉力为863kN），长度由主缆长度、卷扬机位置及卷扬机必须缠绕长度决定。单线往复式牵引系统由两根牵引索（1#、2#索）组成，牵引索间由拽拉器相连。1#、2#分别为1200m。3.2.6 导轮组设计导轮组设计牵引索牵引时，通过塔锚四个较大转点位置，须设置缓和的导轮组使拽拉器顺利通过，防止牵引钢丝绳在弯拉高应力下的过早破坏。导轮组由导轮架、下导轮及上压

15、轮等组成，上压轮设置弹簧缓冲装置，使上压轮和下导轮能保持弹性接触。塔顶导轮组及锚碇门架处导轮组具体尺寸见设计图，示意图见下图3-13主塔顶导轮组、图3-14牛轭锚碇门架顶导轮组、图3-15官山锚碇门架顶导向轮。3.2.7 猫道门架及导轮组猫道门架及导轮组门架式往复式牵引系统，在猫道上每隔50m 设置一道门架，每道门架设两组牵引索通过的导轮组，缩短牵引索的空间跨距，保证牵引索的线形。同时，猫道门架与2 根48 门架承重索和猫道自身钢框架相连，组成整体空间结构，增加猫道稳定性。猫道门架主梁采用1801806.3 方钢管，其导轮组采用与北散索鞍墩门架导轮组相同型式。猫道门架尺寸及导轮组组尺寸见设计图

16、。4图图 3-133-13 主塔顶导轮组主塔顶导轮组图图3-143-14 牛轭锚碇门架顶导轮组牛轭锚碇门架顶导轮组图图 3-153-15 官山锚碇门架顶导向轮官山锚碇门架顶导向轮5 图图 3-163-16 猫道门架设计图猫道门架设计图图图 3-173-17 猫道门架及导轮组猫道门架及导轮组63.3 猫道结构受力及抗风稳定计算猫道结构受力及抗风稳定计算(技术中心提供技术中心提供)四、施工工艺流程四、施工工艺流程牵引系统施工工艺流程及猫道架设施工工艺流程见下图牵引系统施工工艺流程图牵引系统施工工艺流程图 猫道架设施工工艺流程图猫道架设施工工艺流程图五、设备及材料计划五、设备及材料计划牵引系统和猫道

17、架设过程中需要使用钢丝绳放索架、卷扬机、吊车等设备，主要设备需求见下表准备工作右侧先导索过海（13 迪尼玛绳）左侧单线往复牵引系统架设完毕左侧先导索过海（13 迪尼玛绳）过渡索（22 钢丝绳）过渡牵引索（36 钢丝绳）架设过渡索（22 钢丝绳）过渡牵引索（36 钢丝绳）架设左侧单线往复牵引系统架设完毕猫道面层铺设及横向通道安装猫道承重索垂度调整托架安装重复架设猫道承重索主跨托架承重索架设门架承重索架设施工猫道整体系统调整猫道门架和制振系统安装猫道防护、照明、警示装置安装7设备需求计划设备需求计划设备名称数量使用时间备注钢丝绳放索架2 台2013 年 9 月拽拉器2 只2013 年 9 月25t

18、 卷扬机4 台2013 年 9 月10t 卷扬机12 台2013 年 9 月5t 卷扬机2 台2013 年 9 月塔吊2 台70t 履带吊1 台2013 年 7 月25t 吊车1 台2013 年 7 月手拉葫芦若干60t 滑车组12交通船1 艘2013 年 7 月牵引系统及猫道钢丝绳材料清单牵引系统及猫道钢丝绳材料清单项目名称结构规格型号强度级别(MPa)单位数量猫道承重索541960m门架承重索481960m牵引索361870m环形吊具索161670m过渡索221670m161670m猫道扶手索221670m托架定位索161670m猫道下滑面层索161670m门架顶卷扬机（6*36SWIWR

19、）镀锌钢芯钢丝绳；281670m开式索节CDJ5248个个六、牵引系统架设施工六、牵引系统架设施工6.1 施工准备施工准备8索鞍安装完成后，需要对主塔顶、两侧锚碇门架进行改造，安装牵引系统及猫道连接构件，安装塔顶两侧施工平台及上横梁通道。首先安装主塔顶两侧施工平台锚板，采用人工焊接，焊缝采用角焊缝，高10mm，锚板安装完成后即安装贝雷平台，平台2片一组，每侧2组，长6米，采用在地面拼装成整体，塔吊起吊安装。操作平台安装完成后，进行猫道索锚固梁和拉杆安装，拉杆安装完成后，每根拉杆施加600KN预应力。6.2 牵引系统构件安装牵引系统构件安装（1）左幅牵引系统先架设；（2）安装牵引系统塔顶、锚碇导

20、轮组，并检查各部件安装质量；（3）按设计位置安装牛轭、官山侧锚碇后各2台250kN 牵引卷扬机，分别缠入1#、2#、3#、4#牵引索；（4）安装主塔塔顶、索鞍墩门架上100kN提升卷扬机，牛轭侧主塔左侧塔顶安装1台索50kN卷扬机并缠入先导索（13mm迪尼玛绳），官山侧主塔左侧塔顶100KN卷扬机缠入过渡索（22mm钢丝绳），钢丝绳索头提前下放至承台处；（5）首先将牛轭侧锚碇后250KN卷扬机牵引索放出，穿过索鞍墩顶门架导轮组，钢丝绳绳头放在索鞍墩前地面上；（6）从牛轭主塔顶100KN卷扬机放出钢丝绳拽至散索鞍墩前，与牵引索连接，塔顶100KN卷扬机反拉将牵引索索头牵至塔顶并与主索鞍临时固定。

21、官山侧250KN卷扬机牵引索采用同样方法牵至官山主塔顶固定。6.3 官山航道封航官山航道封航官山大桥跨越牛轭岛和官山岛之间航道，该航道为岱山县主要航道，每天往返该于航道的各种船舶有上百艘，该航道的地形特点是海底呈 “U”字型，水下地形较陡，最大水深达到 85m 左右，桥位处水面宽约 525m，由于受地形条件的约束，该处水流流速较大，最大实测流速达到 3.80m/s。经分析对比，先导索过海方式采用托船牵引轻质迪尼玛绳漂浮过海，牵引时间为当日的高平潮时机（白天），过海时间约十分钟。因此需要对该航道进行封航，桥位两侧500m处设置封航警戒船，封航时间约2-3小时。6.4 先导索架设先导索架设9（1）

22、先导索采用13 轻质迪尼玛绳（单位重量120g/m，密度0.97kg/cm3，最小破断拉力132kN）；（2）先导索架设采用拖船由牛轭塔向官山塔方向水面牵引过渡，一跨过海。架设时，先导索浮于水面上；（3）先导索到达官山侧岸侧时，将先导索索头与中间索索头通过100kN 卸扣连接，并通过牛轭侧塔顶50kN卷扬机反拉升空，官山塔顶100KN卷扬机收绳，并保持先导索最低处，满足通航净高要求（30m），先导索过江完毕。（4）解除航道封航。6.5 过渡索牵引过渡索牵引（1）先导索过江后，将先导索与22mm过渡索在官山塔承台处通过卸扣连接，反拉50KN卷扬机，将先导索升空；（2）官山侧塔顶100kN 卷扬机

23、放绳，牛轭侧塔顶先导索50kN 卷扬机收绳，将过渡索索头由官山塔顶牵引至牛轭塔顶，牵引过程中，注意中跨跨中部位过渡索标高控制+28.00以上。（3）过渡索到达牛轭塔顶后，将过渡索与塔顶临时连接，解除过渡索与先导索连接；（4）将过渡索索头与牛轭侧已架的4#牵引索连接，准备进行4#牵引索过渡。6.6 牵引索过渡牵引索过渡（1）将过渡索索头与牛轭侧已架的4#牵引索用100KN卸扣连接；（2）启动官山侧塔顶100KN卷扬机收绳，牛轭侧250KN卷扬机放绳，将4#牵引索由牛轭牵引至官山塔顶，注意中跨跨中部位标高控制+28.00以上；（3）4#牵引索到达官山塔顶后，将4#索与3#索用拽拉器连接，将牵引索提升放入牛轭及官山塔顶的弧形的导轮组内，解除22mm过渡索与牵引索的连接；（4）启动牛轭及官山两侧250KN卷扬机，将牵引索提升至设计标高（+50.00），完成左幅单线往复式牵引系统的架设。6.7 右幅牵引索架设右幅牵引索架设（1）在官山右幅塔顶安装1台50KN卷扬机，用于过渡索空中横移；（2）左幅单线往复式牵引系统的架设完成后，将过官山侧塔顶过渡索索头与左幅牵引系统拽拉器连接；（3）启动牵引系统，将过渡索由官山牵引至牛轭塔顶，注意中跨跨中部位标高控制+28.00以上；10（4）过渡索到达牛轭塔顶后，左幅塔顶100KN卷扬机