缆索系统架设施工方案

1、缆索系统架设施工方案1、 工程概况和特点XXX大桥主缆跨径由北向南的组成为：30.311 m （北锚跨） +578m（北边跨）+1650m（中跨） +485m（南边跨） +24.428m（南锚跨）。成桥状态垂跨比为：北边跨 1/27.212 ，中跨 1/10 ，南边跨 1/109.654 。两根主缆间距为 31.4m，每根主缆无应力长 2879.676m，单根重约 10613.5 t ，主缆总重约 21227t 。每根主缆中，从南到北通长索股有 169股，通长索股平均无应力长度 2880.668 m，重为 62.15t 。南、北边跨分别增设 2根和 6根背索，南、北边跨背索平均无应力长度分别为

2、551.626m和645.226m，重11.905t和13.925t。每束索股由127丝 5.25 镀锌钢丝组成。锚头采用热铸锚，索股锚头通过拉杆与锚碇预应力锚固系统连接。在主缆索股架设时，由于受季风影响，季风发生频率高，有效工作日仅占1/3 ，受气候影响明显， 索股调整难度加大，索股调整进度控制主缆架设工期，要求采用新技术提高索股调整的效率与精度。2、 主、散索鞍安装（1）索鞍安装施工概况索鞍安装施工包括： 塔顶主索鞍与鞍罩、 锚碇散索鞍及其附属构件安装施工， 全桥主索鞍和散索鞍各 4 套，安装构件包括格栅、底座和主、散索鞍鞍体等部分。利用门架与配套的提升系统分别吊安主索鞍格栅、 座板、鞍体

3、，散索鞍座板、鞍体等部件。较轻的小件则由塔吊直接安装。根据本桥的地形特点和场地运输条件，南北岸的主、 散索鞍的吊装方案略有不同：由于老虎山地形限制，北岸主索鞍从中跨侧进行吊装；北锚散索鞍由散索鞍支墩后侧进行吊装；南岸主索鞍从跨中侧进行吊装，南岸散索鞍由散索鞍支墩后侧进行吊装。南、北岸主索鞍和北岸散索鞍用船运到施工现场，浮吊起吊至平板车运输到主塔或锚碇下方，再利用塔顶和锚碇悬臂门架吊装就位；南岸散索鞍直接用大型平板拖车运输到锚碇侧墙左方，用100t 龙门吊将索鞍吊放到轨道平车支架上固定，启动轨道平车牵引卷扬机车牵引到锚碇悬臂门架吊点下方，直接利用锚碇悬臂门架吊装就位。图 1、主索鞍利用塔顶门架安

4、装就位图（ 2）主索鞍安装主索鞍由主索鞍系统和格栅系统组成。主索鞍系统由锚梁、鞍体、上下承板、 安装板等组成，最大吊装重量为主索鞍的半个鞍体65t ，吊装尺寸为4.05m× 3.762m× 3.5m；最大吊装尺寸为格栅系统，由格栅和反力架构成，为钢板组焊件，单件重35.7t ，最大吊装尺寸为11.23m× 3.82m× 3.2m。、安装工艺流程索鞍系统制造运输门架设计制造安装起吊系统安装格栅吊装就位格栅砼浇注施工上下承板安装测量监主索鞍分两次吊装控高强螺栓连接鞍体主索鞍预偏就位索鞍吊装完成图 2、主索鞍吊装工艺流程图、门架及其起吊系统主索鞍及其附属构件的

5、安装，均通过塔顶门架和门架吊装系统完成。门架为钢桁架结构，各构件之间主要采用高强螺栓连接以简化施工安装。塔顶门架高8.8m，宽 5.5m ，吊装阶段顶部纵梁长20.85m，悬臂长11m，塔顶门架设计吊装能力按主索鞍单件最大设计重量约60t 控制。塔顶门架及锚碇门架结构图分别见图3 和图4。南北塔门架系统分别为两套。南、北塔门架主桁钢材选用宽翼缘H型钢， 其设计极限应力为345Mpa，极限剪应力为185Mpa，许用应力为200Mpa，许用剪应力为120Mpa。南塔顶门架起吊系统采用2 台JKB18 卷扬机进行吊装，单台卷扬机最大输出张力18t ，每台卷扬机钢绳通过滑车组绕4 线；北塔顶门架起吊系

6、统采用2 台10 吨卷扬机进行吊装，单台卷扬机最大输出张力10t ，每台卷扬机钢绳通过滑车组绕6 线。图 3、南塔塔顶门架结构图图 4、北塔塔顶门架及起吊系统示意图、主索鞍吊装施工1） 主索鞍运输主索鞍在工厂加工完成后，船运至南、北塔工地码头交货。格栅、上、下承板以及索鞍到码头后采用 150 吨浮吊吊至平板车上，然后将索鞍运输到吊点下方。其它部件利用50 吨吊车在码头起吊，用平板车运输到塔位，再用50 吨吊车卸车。2）主索鞍吊装施工南北塔由于地形限制，采用搭设支架平台的方法进行索鞍构件的横移及辅助吊装工作。南塔索鞍及其附属构件起吊时， 左右幅塔柱均采用各自完整的一套起吊系统， 每个主塔左右幅塔

7、柱各 2 台 JKB18 起重卷扬机放在两塔柱中间的空地上， 处理好卷扬机基础， 卷扬机钢绳经转向轮和滑车组与索鞍吊具相连，见图 5 所示。北主索鞍安装情况与南主索鞍类似。只是吊具有变化。主索鞍及上、下承板等构件运至施工现场后，先吊装安装格栅。吊装过程要保证平稳，当起吊至施工设计高度后，移动门架顶部平车，到设计位置后，缓缓下放格栅至塔顶。图 5、主索鞍吊装机具布置利用精密水平仪及经纬仪等测量仪器，通过格栅调整框架和设在格栅底部的楔形钢垫块，调整格栅的高程及平面位置，使格栅精确定位， 严格控制坐标和标高误差符合设计要求，最后浇注格栅混凝土。装见图 6 所示。施工中应确保格栅在混凝土浇筑及震捣过程

8、中位置保持不变。格栅吊向方跨中车00 平11装吊道轨车平向桥纵553585953572轮向转栅格位就移绳横钢6组3车滑682.332垂直起吊2505007塔058主07置机绳扬位卷钢栅8格1吊 BK起 J图 6 格栅吊装格栅吊装完成混凝土浇筑强度达到设计要求后，吊装上下承板、安装板和主索鞍鞍体，吊装方法与格栅吊装基本相同，安装板重量较轻可采用塔吊进行起吊安装。所有构件的吊装均采用相应专门设计的吊具进行。 索鞍鞍体吊装时先吊装边跨侧半个主索鞍， 再吊装中跨侧半个主索鞍， 最后将两半鞍体用高强螺栓连接， 在主桥上部结构安装过程中， 随着钢箱梁的吊装和桥面铺装的完成， 索鞍逐步顶推到位， 最后割除底

9、板千斤顶反力架， 并补浇塔顶缺口处混凝土，主索鞍吊装见图 7。向方跨中车00 平11装吊道轨车平向桥纵553589 55357轮2向转位鞍就索移主横个具半组吊车滑682.332垂直起吊2505007塔058主07吊再。 ，体计鞍米个厘以半侧。均定跨余固其 边 接， 装 连外 吊 后先计最，米，行以体程 进 鞍高 次 个2除 分 半寸 装 侧尺 吊 跨图 鞍 中本 索 装.： 12明说3、 散索鞍安装（1）散索鞍吊装工艺流程栅机绳扬格卷钢8吊1B起KJ图 7 主索鞍吊装地脚螺栓底板制造运输地脚螺栓底板安装支墩砼施工完成运输通道平整门架设计制造安装底座、鞍体运输起吊系统安装底座鞍体二次转运起吊系统

10、超载试验底座安装上下承板安装散索鞍吊装散索鞍预偏就位索鞍吊装完成图 8、散索鞍安装施工流程（2）散索鞍运输施工测量监控散索鞍在工厂加工完成后，船运至南岸工地码头交货。到码头后采用300 吨浮吊吊装鞍体和底座， 直接从运输船吊装到码头上的120 吨平板车上，汽车运输到锚碇。在南、北锚散索鞍起吊运输平车轨道上拼装一个120 吨龙门吊机， 用龙门吊机卸车， 并将散索鞍体直接卸放在用来横移索鞍的轨道平车上。鞍体起吊前， 用平车将鞍体横移至吊点正下方，准备吊装工作。底座利用50 吨履带吊卸船卸车，吊装方法与散索索鞍类似（见图9）。200向800200吊方道门0移轨龙0t横鞍200200200索幅150用

11、散右0车卸0200000车12平002002向支墩砼边缘方移横道面轨向平向桥桥横横墩支鞍索散0000220007727000022吊门A车龙At平00幅1用左车础卸基吊0门0龙2002000鞍2A0索002散50A210000220移 架02横 支鞍 及索 车0散 平02200200200200200200200板 。 散平 机计 将从 吊米 侧鞍 除厘 外索 拆以 幅散 后均 右将 成余从。于完其，下用用，道点仅使外轨吊，计移至础上米横运基车以设移式平程前横定道高墩道固轨除支轨用至寸鞍过采放尺索通吊卸图散鞍门上本在索龙车. .： 1 23明说图 9、南散索鞍横移布置散索鞍运输轨道采用P43

12、重轨进行敷设， 整个轨道宽3.505 米，轨道下铺设4 米长枕木，枕木间距按0.8 米布置，枕木下回填土层需进行碾压夯实处理，要求0.8米深压实度达到95%。纵横轨道在转向平台交叉处设置接头，接头位于转向平台边缘内侧0.5米，在平车进行纵移时在平台上安装纵向临时轨道，待平车经转向至横移轨道后，拆除纵向临时轨道，再安装横向临时轨道。散索鞍运输平车由四个60 吨小平车按“田”字型组拼成整体，每个小平车轮距1.435米、轴距1.97 米。小平车间间距0.2 米，通过螺栓板连接定位。其行走动力采用两台5 吨卷扬机通过滑轮组牵引。平车顶面放置散索鞍定位框架，定位框宽5 米、长4.7米，高 3.5米，用5

13、6a 工字钢焊接而成， 框架上设置3 肋斜撑， 斜撑的斜边与散索鞍安装角度相同。定位框架纵横向均宽出下部的平车宽度的0.5 米左右， 便于平车行至转向平台上时，千斤顶对框架的施顶和枕木临时支撑作业。 散索鞍经定位框架定位后，重心点位于平车中心，便于散索鞍在运输和顶起转向过程中保持整体平衡。散索鞍定位运输正面图图 10、散索鞍运输平车、框架设计图（3）锚碇门架及起吊系统散索鞍及其附属构件的安装，均通过锚碇门架吊装系统完成。XXX大桥北散索鞍支墩顶部标高 39.214m，锚碇门架位于锚碇散索鞍支墩顶部。锚碇门架在上部施工中，不仅承担着索鞍及其附属构件的吊装工作，而且在牵引系统、猫道架设、 索股架设

14、、缆索吊系统吊装等工作中发挥着极其重要的作用。锚碇门架同样为钢桁架结构， 各构件之间主要采用高强螺栓连接以简化施工安装。 锚碇门架高 12.5m，宽 6.80m，顶部纵梁长 15.2m，悬臂长度为 7.6m，设计吊装能力为 90t 。锚碇门架由中侧桁架、 边侧桁架、 门架顶前端横联、 后端横联组成， 通过柱脚与散索鞍支墩顶部预埋锚栓形成刚性连接。门架主桁钢材选用宽翼缘H型钢，其设计极限应力为许用应力为200Mpa，许用剪应力为120Mpa。全桥锚碇门架345Mpa，极限剪应力为185Mpa，2 个，包括柱脚预埋件在内，共计使用钢材约600t 。锚碇门架起吊系统由纵移天车、起吊滑车组和起吊卷扬机

15、组成，采用 2 台共同受力抬吊，单台卷扬机最大输出张力10t ，每台卷扬机钢绳通过滑车组绕JKB10 卷扬机8 线。图 11 、北锚散索鞍门架及起吊系统布置图图 12、南锚碇散索鞍吊装门架结构图（ 4）散索鞍组件吊装施工1 ）散索鞍吊装件概述散索鞍总成由地脚螺栓、底板、底座、下承板、上承板、鞍体、拉杆、隔板、侧板、销等相关构件组成。在索股架设前需进行地脚螺栓、底板、底座、上下承板、侧板、销、密封带及鞍体安装，安装措施结合组件的大小及重量选用塔吊或门架安装。图 13、散索鞍组件示意图2）北散索鞍安装 地脚螺栓、底板安装锚碇散索鞍支墩混凝土浇注时，预埋锚碇门架柱脚预埋锚栓、散索鞍定位拉杆耳板、散索

16、鞍定位框链滑车牵引耳板、底板定位型钢架等预埋件。底板及地脚螺栓在散索鞍支墩斜面砼浇注前用塔吊整体安装至定位型钢架上，定位型钢架脚预先埋入下层已浇砼层，顶面用 20a 型钢焊接为框架平台， 平台表面倾角为20.7251 °，表面高程与底板底面高程一致，四周设置限位块，焊接调整螺母， 并安装调整螺栓。定位架安装焊接好后， 可直接利用锚区塔吊将底板吊至定位架上，通过定位架四周限位块上的调整螺栓精确调整底板位置，使其标高、坐标和倾角符合设计及规范要求。底板定位调整好后，将地脚螺栓穿过底板眼孔和底板顶面的地脚螺栓定位架，精确调整定位地脚螺栓， 并在底板底面螺栓眼孔位置用5mm的贴角环焊缝焊接底

17、板与螺栓。底板与地脚螺栓为散索鞍组件定位基础，因散索鞍底座孔径为68mm，地脚螺栓杆径为64mm，为保证后续底座能顺利穿入地脚螺栓，地脚螺栓组件间安装精度应在±2mm以内。待底板、 地脚螺栓等预埋件安装符合规范要求后，浇注该层散索鞍支墩砼，在砼浇注过程对底座及地脚螺栓进行连续观测，防止在砼浇注过程中移位或扭转，砼振捣过程中防止振动棒与定位架或底座、地脚螺栓接触。底座、上下承板安装底座重 24t 左右， 采用门架进行起吊安装。 先将底板顶面清理干净， 底座吊至散索鞍支墩顶部，再通过手拉葫芦配合， 慢慢将预埋螺栓穿入底板上的螺栓孔内， 精确调整底座位置。并与底座表面标志对齐，使其标高和坐

18、标符合设计要求后，拧紧螺母，完成底座安装。上下承板及与之配套的销、侧板、密封带因体积和重量不大，直接利用塔吊起吊安装到位。图 14、散索鞍支墩预埋件布置图北散索鞍鞍体安装结合散索鞍的特殊外形和安装角度，设计专用吊具进行散索鞍吊装作业，吊具用HW400×400× 13× 21 型钢作纵横分配梁，利用索鞍鞍头的68 拉杆眼孔作起吊点。为保证散索鞍在起吊和安装过程中保持平衡和安装倾角，散索鞍吊具采用4 点平衡起吊， 吊具中心线与散索鞍中心在一条垂线上。高端两个吊点距离中心线930mm，为固定、可旋转式吊点；低端两个吊点距离中心线1091mm，为便于在安装过程中对散索鞍倾

19、角作微量调整，在吊点分配梁上设置调节千斤顶，为上下可调式吊点。图 15、散索鞍吊具设计图散索鞍吊装步骤如下：a、轨道平车将散索鞍鞍体运送至吊点正下方，用锚碇门架系统将散索鞍吊运至设计位置；b、散索鞍距安装底座100mm时调整平车位置使索鞍与底座纵桥向的导向标记对准；c、用导链葫芦和调整框架调整索鞍位置，使索鞍与底座横向导向标记对齐；d、缓慢下降索鞍鞍体，同时在起吊系统、调整框架系统、横移平车的联合配合下调整散索鞍与鞍座的导向标记对准，直至鞍体与底座安装面完全对准结合；e、初步固定鞍体，安装索鞍定位调整拉杆；f 、利用全站仪等测量仪器配合索鞍定位调整拉杆将索鞍调整到设计空缆位置，最后拆除吊具。图 16、散索鞍吊装流程图散索鞍吊装完成后，须符合设计要求，误差在允许范围内。为确保散索鞍的安装质量，使其安装精度满足设计要求，为此专门设计了散索鞍安装定位调整框架，散索鞍在锚碇门架起吊系统和调整框架的共同作用下，缓缓下放至设计位置。安装就