大跨度悬索桥缆索吊装施工工法

PAGEPAGE30大跨度悬索桥缆索吊装施工工法1前言缆索吊最初被称为无支架吊装，是我国70年代在大江大河上安装拱桥节段独创的一种架设方法。由于在江河中不需搭设支架，后来得以广泛应用。90年代末及21世纪初，随着大跨径悬索桥在我国大量兴起，缆索吊应用到悬索桥加劲梁的吊装中。缆索吊虽不能利用主缆这一特点，而刚强的索塔则成为缆索吊塔架设计的理想依托；缆索吊起吊重物后可以沿中跨全跨范围内进行移动，起吊点位置不受限制，其架设速度极快、成本低，成为了悬索桥加劲梁吊装一种可行方案。新世纪以来，伴随我国经济的稳步增长，统筹区域均衡发展成为可持续发展的战略要求，因此连通山区的桥梁的勘察设计，特别是大跨越能力的桥型——悬索桥将大范围修建。针对西部山区地形地质条件复杂、施工场地狭小、交通不便、大件运输极为困难的特点；现有的缆载吊机架设法和桥面架桥机架设法无法适应工程建设需要：缆载吊机架设法：因缆载吊机不能带载在主缆上行走，只能定点进行垂直起吊，因此不适合山区粱段从两塔侧起吊后再纵向移动的需要；桥面架桥机架设法：采用从两塔位置向跨中的顺序进行架设钢梁，使得线形不易控制，对主体线形影响较大，因架桥机吊重限制，不能整体吊装梁段，粱段只能分拆成杆件或单元，施工难度极大且效率极底，同样不能满足工程建设需要。针对西部山区的特点，因地制宜的提出采用采用岩锚＋锚墙作为缆索吊地锚结构，塔架采用塔上矮塔方案、利用主体结构索塔作为缆索吊塔架基础，很好的节约施工成本。采用大跨度缆索吊来进行吊装山区悬索桥桁架梁的施工方法成为首选方案。本工法着重着重研究缆索吊承重索的连接方式、地锚系统构造等方面阐述，说明大跨度缆索吊的设计选型、工艺特点、适用范围、施工工艺等。路桥华南工程有限公司针对四渡河特大桥大跨度缆索吊技术的特点，对施工中的关键技术进行认真的研究和总结，使大跨度缆索吊技术使缆索吊技术向大跨度发展，更加具体、可行。2工法特点缆索吊作为一项比较成熟的吊装工艺，在拱桥和跨径比较小的悬索桥和斜拉桥中有所应用。本工法在以前成熟工艺基础上，着重研究缆索吊承重索的连接方式、跑马系统以及地锚系统构造等关键技术，使缆索吊技术向大跨度发展，更加具体、可行。四渡河特大桥缆索吊机设计起吊能力为160T，吊装跨度900m。该缆索吊系统宜昌岸采用独立岩锚＋锚墙作为地锚结构，这一结构相对于重力式地锚锚碇结构的大大缩减了砼方量，从而极大的缩减投资。塔架采用塔上矮塔方案，利用主体结构的强大主塔作为缆索吊塔架基础，在主塔顶上方采用4根钢管拼装成塔架，塔架高13.2m。钢管与塔顶门架连接，以增加塔架整体的稳定性。极大的节省了投资。1)因地制宜的采用岩锚＋混凝土锚墙作为地锚的后锚结构，岩锚＋混凝土锚墙结构为重力式地锚构造成本1/4左右，极大地缩减了地锚成本。2)塔架可以直接利用强大的主体索塔结构作为塔架的基础，不需设置庞大的塔架结构，极大的节约了施工成本，使得缆索吊在大跨度悬索桥中成为可能。3)为了节约成本，提高粗径钢丝绳的重复使用率，减少一次性投入，采用开闭销接式热铸锚进行接长，使得旧钢丝绳的重复使用更加可行。4)缆索吊承重绳地锚后锚位置，通过转向轮来实现各根钢丝绳之间的串联，实现承重绳自行调节到基本一致的标高，承重绳受力基本均衡。5)跑马系统可以在中跨全跨径范围内无障碍快速移动，既可以垂直起吊又可以纵向移动，克服了缆载吊机架设法不能带载在主缆上行走，只能定点进行垂直起吊，而不能纵向移动的难题；也解决了桥面架桥机架设法施工速度过慢的问题，成为山区大跨径悬索桥桁架梁吊装的首选方案。6)采取岩锚＋混凝土锚墙的地锚构造、利用主塔作为塔架基础、重复利用旧钢绳，极大缩减了施工成本，使得大跨度缆索吊可以应用到1200m的跨径范围的悬索桥中，既经济又安全高效。3工法适用范围本工法适用于1200m跨径范围内的悬索桥桁架式加劲梁的吊装施工，特别是山区悬索桥的施工。4工法工艺原理缆索吊由承重绳、跑马系统、起吊系统、牵引系统、地锚及塔架几大部分组成。起吊重物通过承重绳把巨大拉力传递地锚结构。地锚结构作为最主要的承载结构，为缆索吊系统成败的关键。其中重力式地锚依靠其巨大的自重及其与地基之间的摩擦力和嵌固力来平衡承重绳的巨大拉力，预应力锚索＋锚墙结构地锚充分利用锚索与其周围岩体的共同作用，锚固承重索。悬索桥的结构特征是具有刚强的索塔，强有力的主缆，缆索吊虽不能利用主缆这一特点，而刚强的索塔则成为缆索吊设计的理想依托，加之山区两岸一般具有良好的基岩，更加简化了锚固系统的设计，再加上缆索吊可移动的灵活性，则成为缆索吊设计的合理构思。缆索吊设计高程依据大桥裸缆矢高，并根据承重索自重及集中荷载作用在跨中引起的最大垂度，决定其塔架的高度。在力求夹角尽可能接近0的状态下，并根据具体的地形及地物确定边跨长度和高程。结合两岸地形，考虑猫道影响及塔顶宽度限制，东西岸锚碇设置在锚洞口附近，在主塔塔顶两外侧设置缆索吊机塔架。缆索吊机主跨900m，宜昌岸边跨120m，恩施岸边跨232.3m。地锚结构采用预应力岩锚+混凝土锚墙。塔架采用钢管拼装。预应力岩锚＋锚墙复合结构是一种主动承载体系，能充分调动深层岩体的自承能力，同时也对围岩体起到了预加固作用，改善了岩体的力学性质。该种承载结构具有造价低，施工方便，对周围环境影响小，承载可靠等特点，充分发挥了预应力岩锚轴向刚度的优势。每个地锚设置23束拉压分散型岩锚，对称分布在锚墙后端围岩的上。单根岩锚的锚索为采用环氧树脂全喷涂无粘结钢绞线组成的钢束，分为锚固段和自由段，锚固段长8m，自由段长12m。在锚固段和锚固段设有一个承载体，承载体以挤压套固定，形成压力型锚索；锚固段钢绞线的环氧树脂全部剥除，使其与水泥浆产生粘结力，形成拉力型锚索；每束岩锚的所有钢绞线按组分为四级进行张拉，使荷载分散作用于整个锚固段长度上，应力分布趋于均匀。图4－1缆索吊总体布置图5施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程图5－1施工流程图5.2施工工艺操作要点5.2.1地锚(1)锚墙为了保证预应力力岩锚的成孔精度，采取先浇筑锚墙再进行预应力岩锚的施工。先根据测量放样出来的岩锚中心位置，再拉线把锚墙位置放样出来，再进行清表，把锚墙的后坡面开挖出来，绑扎钢筋，分层浇筑锚墙砼。在锚墙砼浇筑前，进行定位钢支架的安装，按承重绳对应坐标把岩锚孔道预留出来，预埋管道为φ107×3的钢管。在浇筑锚墙砼按大体积砼施工进行控制，砼中添加适量的粉煤灰以降低水泥用量。图5－2岩锚＋砼锚墙地锚结构(2)拉带施工宜昌岸缆索吊地锚采用拉带锚固承重索，每个地锚预埋8根拉带，拉带之间的净空为26cm，每个大导轮配两根拉带，每根拉带为宽35cm、厚5cm的Q345钢板，埋深2.3m。拉带安装前先安装定位钢支架，再按承重绳对应坐标把拉带安装在支架。(3)岩锚成孔在锚墙砼达到设计强度的85％以上时，进行岩锚成孔施工，直接按照锚墙上的预留孔道位置钻进，确保了钻孔施工有很高的精度。孔径为φ130mm，孔深19m(含2.5m厚锚墙段)，钻孔过程中视围岩情况的好坏适当加深锚孔。当钻孔达到设计深度后，应及时用高压风清理孔道，将钻渣清理干净，在锚索安装前应再次清孔，并检测钻孔深度。(4)锚索的制作及安装锚索的制作应按照设计要求进行，锚索采用φj15-6的钢绞线编束。在锚索制作过程中，应严格控制质量。钢绞线下料长度要准确，下料时宜用砂轮切割，以免钢绞线损伤，降低抗拉强度。锚索自由段应进行防腐处理，并套上塑料管等，使其与灌浆体隔离开。锚索安放时应保证进浆和回浆管路畅通。保证锚索在孔中位于对中位置，确保锚索的锚固质量，钢绞线尾端、自由段和锚固段分界处设置挤压套；锚索自由段每格1m设置一个收缩定中环；锚固段每隔77cm交替设置收缩和扩张定中环。(5)岩锚的压浆锚索放置就位后应及时进行压浆施工。锚索压浆应质量可靠，锚索应位于锚孔中央，四周均被砂浆包裹，注浆饱满度应达到95﹪以上，并采用止浆袋防止浆液溢出。注浆液可以是1：0.4左右的纯水泥浆；注浆压力为0.8～1.0MPa。(6)锚索张拉当岩锚孔中压浆浆体的强度达设计张拉强度后，即可进行岩锚的张拉工作。在进行岩锚张拉之前，应首先确定张拉工艺，通常采用分级加荷，每级加荷持续时间2分钟以上，中间过程不卸载，最后一级应持荷5分钟后锁定。张拉施工完成后，即可对自由段灌浆或封孔灌浆，使锚索与空气和水隔离，起到防腐蚀的作用。5.2.2塔架拼装每个塔架采用4根φ460×14的无缝钢管作为立柱，塔架高12.5m，顺桥向钢管间距为3m，横桥向钢管间距为1.5m，布置在塔顶门架外侧。塔架的平联采用φ200×12的无缝钢管，斜撑为φ160×12的无缝钢管，共设3道平联，平联之间的间距为2.75m。通过塔吊吊装安装到位。先对塔顶预埋钢板表面进行清理，清除表面的杂物和粉尘，进行塔脚系统施工，先安装4排2I56工钢承重梁及其牛腿斜撑，铺设2排4I45工钢分配梁，施工时注意各焊缝尺寸和施焊顺序满足《钢结构设计规范》和图纸要求。塔架顶部设置两道横向2I56工钢承重梁（I56工字钢两侧翼缘板焊接一块1cm厚钢板使I56工钢承重梁成一个闭口箱），两道工钢间距为3米；承重梁顶面满铺I45工钢，作为索鞍的支撑平台。塔架安装完后采用2[20a与塔顶门架联结成一个整体，以增加塔架整体的稳定性。5.2.3承重绳的接长悬索桥施工过程中，为了提高粗径钢丝绳的重复使用率，减少浪费，节约成本，钢丝绳的接长成必然的选择。旧钢绳使用前，必须安排专人对其外观质量进行排查，检查钢丝绳的磨损程度、断丝情况、润滑情况、变形情况以判断钢丝绳的合用度。旧钢绳作为承重绳，使用前需要选取弯折最严重情况下（最不利情况）的钢丝绳进行整拉试验，验证最小破断拉力和抗拉强度是否满足国标要求，可否用于工程实际施工。新旧钢丝绳接长采用销接式热铸锚接长，锚头采取现场浇铸，浇铸完毕后全部按国标进行顶压试验。顶压荷载为1.25倍设计荷载，顶压后索体最大外移量小于国标要求的5mm。5.2.4地锚转向轮安装缆索吊承重绳一般由多根钢绳组成，吊物通过跑马系统分配作用在承重绳上，承重绳上受力就存在不一致，必须引起承重绳的垂度不一致，影响跑马结构的运行，从而对缆索吊系统产生不利的影响。为了克服缆索吊承重绳受力不均衡引起的垂度不一致，本缆索吊系统做了如下的设置：在地锚处设置多组转向轮，承重绳绕过转向轮后绳与绳之间对接起来，所有承重绳形成一个串联结构，承重绳的不均衡力通过转向轮转动使垂度不一致的承重绳调整成标高基本一致，承重绳受力基本均衡。宜昌岸每个地锚设置4个转向轮，每两根拉带配一个转向轮，每根拉带设两块夹板，夹板和拉带之间采用销轴相连，夹板通过销轴和转向轮相连。为保证每个转向轮销孔都均匀受力，4个转向轮高度必须保持一致。考虑承重绳锚头布置在恩施岸，恩施岸每个地锚设置5个转向轮，每根拉带配一个转向轮，每根拉带设两块连接夹板，夹板和拉带之间采用销轴相连，夹板通过销轴和转向轮相连。图5-3恩施岸地锚转向轮5.2.5索鞍安装塔架拼装完成后，进行索鞍的安装，索鞍底座焊接在塔架顶的钢箱上，除了底座的平焊缝外，还需要焊接劲板，以抵抗承重索在塔顶产生的水平推力。5.2.6承重索架设(1)承重绳架设顺序承重索的牵拉按由外向内的顺序进行，牵拉顺序如图5-4所示：图5-4缆索吊承重索牵拉顺序及连接示意图(2)承重索的牵引承重绳锚头布置在恩施岸，即外侧两根承重绳反锚、中部六根对接；宜昌岸处承重绳均为对接接头。缆索吊承重索的牵引利用主缆架设的牵引系统进行。承重索从放索架索盘松出，利用卷扬机牵拉至重力锚上方小门架处，然后连接拽拉器，拽拉器牵拉至2＃索塔，利用塔顶卷扬机及塔吊配合翻过2＃索塔，再连接拽拉器牵引至1＃索塔，用同样的方法翻过1＃索塔，再利用拽拉器牵拉至宜昌地锚处。为了保证牵引过程的顺利进行，在1、2＃塔顶门架上承重索牵拉位置需布设托滚，每15米布置一个，中间采用在猫道横梁上绑上木条支垫。(3)承重索的入鞍承重索牵拉就位后，利用索塔顶门架上卷扬机，将塔顶范围内承重索提松，再利用塔吊提升将承重索入鞍。(4)承重索调整承重索入鞍后，进行承重索的垂度调整，承重索垂度调整的施工步骤如下：1)利用宜昌地锚顶和宜昌岸1＃索塔塔顶靠岸侧卷扬机将宜昌边跨承重索提空。2)将承重索穿过宜昌岸地锚转向轮后，用绳卡将承重索反向卡死。3)启动1、2＃塔塔顶靠中跨侧卷扬机将中跨承重绳提空。4)利用重力锚和恩施岸2＃索塔塔顶靠岸侧卷扬机将恩施岸边跨承重索提空。5)利用恩施岸重力锚卷扬机的与承重索相连，连接方式为φ36钢绳双线与承重索卡紧。6)松开并拆除塔顶及地锚各点卷扬机与承重索的连接。7)缓慢启动卷扬机对承重索垂度进行调整。8)重力锚转向轮位置钢绳反卡锚固。9)松开20t卷扬机钢绳与承重索的连接，拆除绳卡。(5)其它承重索架设进行下一根承重索的牵拉架设，步骤与第一根承重索架设方法相同，不同的是在两个边跨锚固时注意与前一牵拉的承重索对接，两根承重绳对接接头绳卡数量不少于20个。5.2.7跑马系统的安装承重索架设完毕后，在两岸索塔工作平台上拼装跑马滑车，跑马滑车分片安装在承重索上，再用组合轴将8排跑马联成整体，组装完成后安装运载梁、分配梁、上挂架。在1、2＃塔顶门架平台上安装支索器，支索器每隔50m一道，每个塔顶安装9个。5.2.8起吊绳的安装φ32的起重索先从布置在恩施岸重力锚的起吊卷扬机上牵拉出来，经布置在重力锚C20砼上方的托轮，再从底座上方的压轮下穿过。利用拽拉器将起吊绳牵拉至2＃索塔穿过索鞍和制索器，再穿过跑马上挂架和下挂架、1＃索塔，锚固于宜昌岸散索鞍门架上，完成起吊绳的安装。起吊绳的锚固点处接头绳卡不少于8个，每个绳卡间距为25cm，绳卡将钢绳压扁1/3左右。5.2.9牵引绳的安装跑马系统形成、起吊绳架设完成后，将原主缆牵引系统拆除，每台18吨卷扬机重新盘上φ36钢丝绳作为牵引绳。牵引绳先从牵引卷扬机处牵拉出来，经过地锚上方的压轮，再翻过塔顶塔架上的索鞍，φ36钢绳穿过跑车索引装置导轮，拉回跨过塔顶索鞍锚固在地锚上，形成双线牵引系统。牵引绳的锚固点处接头绳卡不少于8个，每个绳卡间距为25cm，绳卡将钢绳压扁1/3左右。全桥两岸共设置4套牵引系统。5.2.10吊架安装跑马下挂架下连接三角吊架作为起吊工具，三角吊架为等边三角形,三角吊架底下设一根2I56工钢承重作为不同梁段的吊点分配。吊架安装通过销子直接与缆索吊下挂架连接。至此，整个缆索吊机系统形成。5.2.11缆索吊机拼装验收及试吊缆索吊机全部拼装完成后，组织进行全面的检查验收，重点检查各部构件连接，钢绳的连接是否紧固可靠，跑车、滑轮组和动力设备是否操作灵活有效，并进行整机试运转，确认整机机构稳妥后方可实施吊装作业。(1)空载试验空载试验目的主要是检验设备安装情况以及各项性能情况是否能满足图纸要求、安装是否正确，具体如下：1)重点检查各部构件连接，钢绳的连接是否紧固可靠，跑车、滑轮组和动力设备是否操作灵活有效，2)分别开动牵引卷扬机和起吊卷扬机，运行跑马系统检查各部件的可靠性，起吊系统有无出现卡绳、提升速度是否同步及各配套的机具设备是否运营良好等。3)用全站仪观测承重索在空载情况下的跨中位置处变形情况。4)开动起吊卷扬机全程上下三次，要求二副起吊系统同步动作速度一致。5)开动牵引机全程行走三次，要求二副跑马系统同步动作速度一致。(2)荷载试验通过比较，利用桥面预制板作为缆索吊单边的试吊荷载，目的通过试吊来检验缆索系统的计算、设备是否完好。1)加载步骤：分次按吊重的50%、70%、100%、110%逐步加载，检查系统各受力部位。2)试吊步骤：索塔跟前起吊试吊物离地面，静止→检查各受力部位→运行试吊物至跨中，静止→检查各受力数据，观测承重索垂度等→运行试吊物至对岸索塔跟前，静止→检查各受力数据，观测承重索垂度等→返回起点位置卸载。3)试吊试验①采用工况一：跑马起吊试吊物运行至中跨跨中位置，检查承重索跨中挠度、塔架变形、地锚拉带变形以及承重绳接头锚固情况，其结果是否跟设计结果相一致等。②采用工况二：跑马起吊试吊物运行至靠塔架中心20m位置，检查牵引卷扬机受力、刹车，牵引绳受力，牵引绳锚固情况，其结果是否符合设计。③跑马起吊试吊物运行至中跨跨中位置和运行至靠塔架中心20m位置，试吊物起吊至桥面标高，卷扬机停车静止检查起吊卷扬机的刹车，起吊绳的受力和锚固情况。4)试吊时主要观测要点：①承重索：对承重索各点的受力状况、垂度等进行测量观察。②塔架：在塔架处安装应变片，以测试塔架的变形和应力情况；在塔架顶上设定标志点，用全站仪在横桥向和桥轴线两个方向上观测塔顶位移；在塔脚斜撑上安装应变片以观测斜撑变形和应力情况。③地锚：在地锚拉带上设定标志点，起吊后用全站仪观察无位移变形。并且在拉带上安装应变片以观测预埋拉带受力情况。④导向轮、索鞍：对缆索吊导向轮、索鞍鞍座等部位的钢板、焊缝等注意观察。⑤起吊绳和牵引绳：检查其受力和锚固情况。⑥起吊和牵引卷扬机：主要检查其受力和刹车情况。6材料与设备大跨度缆索吊施工过程需要投入如下的材料和设备：缆索吊系统主要材料与设备表6－1序号名称规格数量安装部位1承重索8×Φ56mm1组×2上下游外侧2起吊索1×Φ32mm2800m×2恩施岸起吊卷扬机机3牵引索1×Φ36mm2700m×4两岸牵引卷扬机4起吊卷扬机20t1台×2恩施岸5牵引卷扬机18t2台×2两岸6跑马轮径45cm32个×2承重索上7上挂架1个×2跑马下方8下挂架1个×29索引装置2个×2跑马前后10索鞍2个×2塔架顶11导轮3个×4塔架顶12转向轮9个×2地锚前面13压轮6个卷扬机前方14临时吊架1个×2下挂架下方15M56绳卡340个平衡轮前面16M36绳卡64个地锚处17M32绳卡32个宜昌岸散索鞍处缆索吊安装施工设备表6－2序号名称型号数量用途1塔吊2绳索提升28吨挂车2材料设备运输3吊车25t4材料设备转运4卷扬机10t4承重索架设5卷扬机6t8承重索架设6拽拉器2承重索架设用7绳盘架2放置承重绳盘8滑车32t24承重索提升、调整整用9钢绳φ21.5300m×2承重索调整用10千斤头φ3618m×2承重索调整11千斤头φ2816m×12承重索提升12绳卡M56120个承重索提升13绳卡M3660个1绳卡M3230个7质量控制大跨度缆索吊吊装加劲桁架梁是一项高难度、高风险的施工，缆索吊的施工质量牵涉到加劲梁的吊装施工安全。要严格控制每一道工序的施工质量，包括：(1).地锚砼浇筑质量，地锚岩锚张拉质量，地锚拉带的加工质量，地锚转向轮加工质量。(2).塔架预埋件埋设质量，塔架拼装质量，塔架焊接质量，索鞍质量，索鞍鞍座安装质量，索鞍安装质量，索鞍加固质量。(3).承重绳质量，承重绳连接质量，承重绳调整质量。(4).跑马滑车质量，跑马滑车安装质量，上、下挂架加工安装质量。(5).牵引系统卷扬机安装质量，起重系统卷扬机安装质量，卷扬机钢绳质量。(6).加劲梁吊具加工质量，加劲梁吊具安装质量。(7).承重绳的热铸锚头现场浇筑质量。锚头浇筑完毕后全部按国标进行顶压试验，顶压荷载为1.25倍设计荷载，顶压后索体最大外移量必须符合国标中要求小于5mm的指标。建立严格的组织管理制度，进行严密的现场组织管理，充分反映施工组织设计意图，细化每一个工序的操作内容，经过反复比较，确定合理施工方式，以此来保证整个缆索吊架设工作顺利进行，并使其质量得到很好的控制。缆索吊运行过程控制表7－1序号部位系统具体检查情况1恩施岸承重绳后锚预埋拉带旁弯2拉带前的转向轮3承重绳绳卡4牵引系统牵引卷扬机刹车情情况5牵引卷扬机前压轮轮磨绳情况6牵引卷扬机前转向向轮磨绳情况况7牵引绳后锚绳卡紧紧固情况8压轮和转向轮锚固固情况9牵引卷扬机副机的的排绳情况10起吊系统起吊卷扬机刹车情情况11起吊卷扬机前压轮轮磨绳情况12压轮的锚固情况13起吊卷扬机副机的的排绳情况14塔架斜撑支腿焊缝15检查钢管立柱底下下的2I56承重梁和4I45分配梁变形形情况16塔架顶部的I566工钢承重粱粱旁弯和变形形17塔架立柱的平联焊焊缝18索鞍基架焊缝和变变形情况19牵引绳基架焊缝和和受力变形情情况20索鞍绳轮磨绳情况况21钢管立柱基础砼是是否存在裂纹纹22宜昌岸承重绳后锚预埋拉带23拉带前的转向轮24承重绳绳卡25牵引系统牵引卷扬机刹车情情况26牵引卷扬机前压轮轮磨绳情况27牵引卷扬机前转向向轮磨绳情况况28牵引绳后锚绳卡紧紧固情况29压轮和转向轮锚固固情况30牵引卷扬机副机的的排绳情况31起吊系统起吊绳后锚绳卡紧紧固情况35塔架斜撑支腿焊缝36检查钢管立柱底下下的2I56承重梁和4I45分配梁变形形情况37塔架顶部的I566工钢承重粱粱旁弯和变形形38塔架立柱的平联焊焊缝39索鞍基架焊缝和变变形情况40牵引绳基架焊缝和和受力变形情情况41索鞍绳轮磨绳情况况42钢管立柱基础砼是是否存在裂纹纹43全桥跑马系统跑马轮44上下挂架的运行45吊具吊架的变形情况46吊架的焊缝情况8安全措施大跨度缆索吊吊装加劲桁架梁是一项高难度、高风险的施工。为了保证缆索吊安装和运营过程中的安全，从以下各方面进行控制。8.1制定完善的安全制度1)建立健全安全组织机构，全面负责整个架设过程中的安全组织管理，对所有参加施工的职工进行安全教育。在每一个工作小组内设置一名兼职安全员，负责本小组安全监督与管理。每个工作面设一专职安全员，负责整个工作面安全管理，项目经理部设安全管理领导小组，对缆索吊施工安全统筹管理。2)整个缆索吊架设施工工作，大部分属于高空作业，在施工过程中，尤其注意高空作业的安全保护工作。3）建立定期安全检查制度，规定每个月检查的频率，尤其对高空作业环境进行全面检查，及时发现安全隐患。4）对周围环境进行详细调查，对存在安全隐患的地段制定防护措施。5）创造良好的工作空间，方便工人进行安全技术操作。6）成立突发情况救护组，负责缆索吊架设期间各个工作面来回检查。7）在危险地段设置安全警示牌，在容易引起高空坠落事故的作业面周围设置安全护栏、安全网等安全防护措施。8.2排查清楚危险源从施工的环境、气候条件及施工流程方面来看，主要影响到缆索吊施工的安全因素有：气候、结构安全及高空作业、机械设备安全等几个方面。(1).气候方面缆索吊从安装到吊装桁架梁过程，跨越时间段较长，有很大可能处于冬季施工，低温、大风天气不利于工程施工，在冬天，穿的衣服较厚，手脚不灵活，同时风也比较大，攀爬及高空作业都存在着较大的危险性。(2).设备方面缆索吊的施工离不开卷扬机和塔吊，塔吊用来转运结构用材等物资，卷扬机用来牵引钢丝绳。这两个设备都属于特殊设备，要定期进行安全检查。根据项目施工的特点，进行了详细的危险源分析并确定了预控的重点及应该采取的预控措施。见下表《施工现场危险点分析及预控措施》。施工现场危险点分析及预控措施表8－1预控项目预控重点预控措施一般规定1.人员1.人员体检,项目部部统一发高空空作业许可证证；2.全员安全教育，安安全用品规范范穿戴，特殊殊工种持证上上岗；2．环境1．天气预报送达现现场，5级以上大风风严禁作业；；2．周围设护栏和安安全警戒线；；3．施工通讯联络采采用对讲机；；4．施工用“三相四四线”制，保证起起码的接零。一一部分使用“三相五线”制，设置规规范的接零和和接地。3．过程1．起重作业坚持“十不吊”，合理选择择吊点、索具具，指挥信号号规范、统一一；2．工具传递严禁抛抛掷，氧气、乙乙炔瓶用框吊吊运提升；3．按安全检查“三三单”（整改通知知单、催办通通知单、查封封通知单）制制度整改事故故隐患主要机械（卷扬机机、跑马系统统、挂架、转转向轮等）1荷载1．缆索吊系统的吊吊重有安全系系数；2．卷扬机到最大负负重留有安全全系数2．作业过程1．控制缆索吊拼装装、起吊，行行走全过程。2．控制挂架的落钩钩、起吊旋转转的全过程；；3．每月定期检查卷卷扬机、跑马马系统的安全全性重叠作业防高空坠物打击防上下层相互碰撞撞1．搞好脚手架临边边防护，脚手手架有作业设设计和安全设设计；2．施工现场禁止闲闲人入内，施施工人员通行行设安全通道道棚，材料堆堆放有秩序；；3．重叠作业设分隔隔棚机械作业防机械设备事故1．严格操作规程操操作；2．严格保养制度保保养；用电操作防漏电放电器伤人1．现场电路要有作作业设计、平平面设计，电电器拉线、设设闸要规范，按按照方案操作作；2．用电器要有漏电电保险装置，逐逐一保险；3．大风或雨后启用用电器前，要要由专业人员员检查，电路路电闸要严格格防潮防雨冬季作业1．人员1．注意用火、取暖暖安全，严禁禁擅自燃火取取暖、使用电电炉、私接电电线等；2．尽量避开夜间操操作，作业人人员由项目部部统一发防寒寒服；3．医务室备足防寒寒抗冻药品2．机械设备1．油料内掺入防冻冻剂；2．车辆轮胎安装防防滑铁链8.3缆索吊施工过程中采取的具体安全措施1)缆索吊系统安装过程必须严格按照方案进行，安装好后进行全面详细的检查。2)缆索吊安装好后在正式投入运营前，必须经过动静载试验检验，合格后方可投入使用。3)投入吊梁前再次检查卷扬机的刹车与线路的完好情况。4)缆索吊在起吊桁架梁之前，应细致分别检查起吊系统、牵引系统及锚固系统，确保缆索吊处于安全工作状态后才准许缓慢起吊。5)桁架梁起吊过程中，必须保证四个吊点高度尽量相同，保持桁架梁顶面基本水平。6)桁架梁吊装就位与吊索连接完成后，应缓慢下放，待吊索全部受力，才能松掉起重卷扬机。7)风力超过5级时，停止一切吊装作业。8)雷雨天气或者有雾的天气，停止一切吊装作业。9）操作工人应加强自我保护，在高空施工时应正确佩戴好防护用品，避免高空坠落事故发生。10)充分发挥监控功能，随时对施工过程进行监控，以便及时发现问题。11)加强工人的培训管理，组织进行详细的安全交底，确保各项操作符合要求。9环保措施大跨度缆索吊系统，主要为钢构件，涉及到环境的工序有:地锚施工和绳索系统。为做好环境保护从以下几方面控制：9.1岩锚施工的环保措施采取措施控制施工现场的各种粉尘、废水、废气、废泥浆、废渣等对环境的污染和危害。环境保护坚持“预防为主、防治结合”的方针，努力实现可持续发展战略。⑴．大气环境保护：①.使用散装水泥时，要将散装水泥及粉煤灰存放在筒仓内，防止飞扬。②.钻孔的柴油机废气的排放按国家排放标准控制。⑵．地面环境保护：①.施工现场垃圾渣土及时清理出现场，运到指定区域。②.建筑垃圾固定地点堆放，及时清理。⑶．水环境保护①.生产污水以及生活垃圾必须集中处理，不得直接排入沟底河中。②.油料和化学品不得堆放在民用水井及河流、湖泊附近，且用帆布覆盖，防止暴雨冲刷进入河、湖水中。③．岩锚压浆后的设备清洗后的污水不能随意排放，必须经过污水沉淀池处理。9.2缆索吊的绳索系统环保措施1）缆索吊施工，大多都是采用各种绳索和机械设备，故控制油渍污染作为环保工作的重点。2）绳盘必须设置基架，在基架底下铺设彩条布或者废旧土工布，防止钢绳的油污污染环境。3）钢绳从绳盘放出的时候，需要从放索盘沿着放绳方向在结构顶面铺设，设彩条布或者废旧土工布，防止油渍污染结构物。4）避免油污的玷污措施：缆索吊施工时，各种绳索的油渍较多，采取在猫道上铺设麻袋或者彩条布，遮挡油渍往下掉。5）缆索吊的承重索高出主缆一定距离，为了防止油渍污染主缆，在主缆上敷设覆盖彩条布进行遮盖。10资源节约大跨度缆索吊系统涉及到需要耗费能量的有只有卷扬机，缆索吊系统在设计之初，就进行能耗方面的考虑，从方案选型过程中，就向最低能耗靠拢，具体做法如下：牵引卷扬机：要满足离塔中心8m的边段粱（1＃粱）的牵引，需要配备25吨的牵引卷扬机；如果只牵引到离塔中心20m的2＃粱，边粱段通过移位器人工移位，只需配备18吨型号的牵引卷扬机即可。通过优化比选，选择18吨卷扬机作为牵引动力，按低速8m/min相同速度运行，18吨卷扬机功率在45KJ左右，25吨卷扬机功率在55KJ左右，平均每段粱纵向移动时间为60min，全桥4台牵引卷扬机吊完71段，18吨卷扬机较25吨卷扬机节省电量：（55－45）×4×71＝2840度。起吊卷扬机和塔顶门架上的卷扬机均按满足工作需要的最低功率进行选择，确保拔能耗降到最低。11效益分析大跨度缆索吊的技术指标：跨度900米，大致垂跨比1/12，最大吊装重量：160吨。解决了缆载吊机吊装不能沿纵桥向移动的难题。通过技术调研，加劲梁吊装方案有缆载吊机、桥面架桥机及缆索吊三种。对于缆载吊机因不能沿纵桥不适用于本桥；对于桥面架桥机，我公司曾与南京中升建机进行了技术讨论，适合该桥的桥面架桥机重量不少于100吨，施工周期长，严重制约整个施工工期，提高了施工成本，该方案不于采用，下面就桥面架桥机与缆索吊进行分析比较。项目费用比较桥面架桥机(全桥桥两台)①架桥机(含加工费费)架桥机钢结构：1100T×00.85=885万液压转动系统：550万10T起吊卷扬机机：2台×12万/台＝24万元滑车组：2套×55万/套＝10万元滑移平车：2台××6万/台＝12万元架桥机前移系统：：2套×6万/套＝12万元2台共：188×22＝376万元②恩施岸提梁龙门((含加工费)钢管：120×11.2＝144万横移轨道：（采用用2I45a）重量量：30×00.8万/吨＝24万滑移平车：2台××6万/台＝12万平移横梁：50TT×0.8万万/吨＝40万元卷扬机：2台×112万/台＝24万滑车组：2套×55万/套＝10万合计：254万元元③宜昌岸目前拼装场场地费用（承承台前陡坡上上建场地）A、钢管及平联：1100吨×1.2万/吨＝120万B、承重粱（采用22I45