大跨度懸索橋纜索吊裝施工工法

PAGEPAGE30大跨度懸索橋纜索吊裝施工工法1前言纜索吊最初被稱為無支架吊裝，是我國70年代在大江大河上安裝拱橋節(jié)段獨創(chuàng)的一種架設(shè)方法。由于在江河中不需搭設(shè)支架，后來得以廣泛應(yīng)用。90年代末及21世紀初，隨著大跨徑懸索橋在我國大量興起，纜索吊應(yīng)用到懸索橋加勁梁的吊裝中。纜索吊雖不能利用主纜這一特點，而剛強的索塔則成為纜索吊塔架設(shè)計的理想依托；纜索吊起吊重物后可以沿中跨全跨范圍內(nèi)進行移動，起吊點位置不受限制，其架設(shè)速度極快、成本低，成為了懸索橋加勁梁吊裝一種可行方案。新世紀以來，伴隨我國經(jīng)濟的穩(wěn)步增長，統(tǒng)籌區(qū)域均衡發(fā)展成為可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，因此連通山區(qū)的橋梁的勘察設(shè)計，特別是大跨越能力的橋型——懸索橋?qū)⒋蠓秶藿āａ槍ξ鞑可絽^(qū)地形地質(zhì)條件復(fù)雜、施工場地狹小、交通不便、大件運輸極為困難的特點；現(xiàn)有的纜載吊機架設(shè)法和橋面架橋機架設(shè)法無法適應(yīng)工程建設(shè)需要：纜載吊機架設(shè)法：因纜載吊機不能帶載在主纜上行走，只能定點進行垂直起吊，因此不適合山區(qū)粱段從兩塔側(cè)起吊后再縱向移動的需要；橋面架橋機架設(shè)法：采用從兩塔位置向跨中的順序進行架設(shè)鋼梁，使得線形不易控制，對主體線形影響較大，因架橋機吊重限制，不能整體吊裝梁段，粱段只能分拆成桿件或單元，施工難度極大且效率極底，同樣不能滿足工程建設(shè)需要。針對西部山區(qū)的特點，因地制宜的提出采用采用巖錨＋錨墻作為纜索吊地錨結(jié)構(gòu)，塔架采用塔上矮塔方案、利用主體結(jié)構(gòu)索塔作為纜索吊塔架基礎(chǔ)，很好的節(jié)約施工成本。采用大跨度纜索吊來進行吊裝山區(qū)懸索橋桁架梁的施工方法成為首選方案。本工法著重著重研究纜索吊承重索的連接方式、地錨系統(tǒng)構(gòu)造等方面闡述，說明大跨度纜索吊的設(shè)計選型、工藝特點、適用范圍、施工工藝等。路橋華南工程有限公司針對四渡河特大橋大跨度纜索吊技術(shù)的特點，對施工中的關(guān)鍵技術(shù)進行認真的研究和總結(jié)，使大跨度纜索吊技術(shù)使纜索吊技術(shù)向大跨度發(fā)展，更加具體、可行。2工法特點纜索吊作為一項比較成熟的吊裝工藝，在拱橋和跨徑比較小的懸索橋和斜拉橋中有所應(yīng)用。本工法在以前成熟工藝基礎(chǔ)上，著重研究纜索吊承重索的連接方式、跑馬系統(tǒng)以及地錨系統(tǒng)構(gòu)造等關(guān)鍵技術(shù)，使纜索吊技術(shù)向大跨度發(fā)展，更加具體、可行。四渡河特大橋纜索吊機設(shè)計起吊能力為160T，吊裝跨度900m。該纜索吊系統(tǒng)宜昌岸采用獨立巖錨＋錨墻作為地錨結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)相對于重力式地錨錨碇結(jié)構(gòu)的大大縮減了砼方量，從而極大的縮減投資。塔架采用塔上矮塔方案，利用主體結(jié)構(gòu)的強大主塔作為纜索吊塔架基礎(chǔ)，在主塔頂上方采用4根鋼管拼裝成塔架，塔架高13.2m。鋼管與塔頂門架連接，以增加塔架整體的穩(wěn)定性。極大的節(jié)省了投資。1)因地制宜的采用巖錨＋混凝土錨墻作為地錨的后錨結(jié)構(gòu)，巖錨＋混凝土錨墻結(jié)構(gòu)為重力式地錨構(gòu)造成本1/4左右，極大地縮減了地錨成本。2)塔架可以直接利用強大的主體索塔結(jié)構(gòu)作為塔架的基礎(chǔ)，不需設(shè)置龐大的塔架結(jié)構(gòu)，極大的節(jié)約了施工成本，使得纜索吊在大跨度懸索橋中成為可能。3)為了節(jié)約成本，提高粗徑鋼絲繩的重復(fù)使用率，減少一次性投入，采用開閉銷接式熱鑄錨進行接長，使得舊鋼絲繩的重復(fù)使用更加可行。4)纜索吊承重繩地錨后錨位置，通過轉(zhuǎn)向輪來實現(xiàn)各根鋼絲繩之間的串聯(lián)，實現(xiàn)承重繩自行調(diào)節(jié)到基本一致的標高，承重繩受力基本均衡。5)跑馬系統(tǒng)可以在中跨全跨徑范圍內(nèi)無障礙快速移動，既可以垂直起吊又可以縱向移動，克服了纜載吊機架設(shè)法不能帶載在主纜上行走，只能定點進行垂直起吊，而不能縱向移動的難題；也解決了橋面架橋機架設(shè)法施工速度過慢的問題，成為山區(qū)大跨徑懸索橋桁架梁吊裝的首選方案。6)采取巖錨＋混凝土錨墻的地錨構(gòu)造、利用主塔作為塔架基礎(chǔ)、重復(fù)利用舊鋼繩，極大縮減了施工成本，使得大跨度纜索吊可以應(yīng)用到1200m的跨徑范圍的懸索橋中，既經(jīng)濟又安全高效。3工法適用范圍本工法適用于1200m跨徑范圍內(nèi)的懸索橋桁架式加勁梁的吊裝施工，特別是山區(qū)懸索橋的施工。4工法工藝原理纜索吊由承重繩、跑馬系統(tǒng)、起吊系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、地錨及塔架幾大部分組成。起吊重物通過承重繩把巨大拉力傳遞地錨結(jié)構(gòu)。地錨結(jié)構(gòu)作為最主要的承載結(jié)構(gòu)，為纜索吊系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。其中重力式地錨依靠其巨大的自重及其與地基之間的摩擦力和嵌固力來平衡承重繩的巨大拉力，預(yù)應(yīng)力錨索＋錨墻結(jié)構(gòu)地錨充分利用錨索與其周圍巖體的共同作用，錨固承重索。懸索橋的結(jié)構(gòu)特征是具有剛強的索塔，強有力的主纜，纜索吊雖不能利用主纜這一特點，而剛強的索塔則成為纜索吊設(shè)計的理想依托，加之山區(qū)兩岸一般具有良好的基巖，更加簡化了錨固系統(tǒng)的設(shè)計，再加上纜索吊可移動的靈活性，則成為纜索吊設(shè)計的合理構(gòu)思。纜索吊設(shè)計高程依據(jù)大橋裸纜矢高，并根據(jù)承重索自重及集中荷載作用在跨中引起的最大垂度，決定其塔架的高度。在力求夾角盡可能接近0的狀態(tài)下，并根據(jù)具體的地形及地物確定邊跨長度和高程。結(jié)合兩岸地形，考慮貓道影響及塔頂寬度限制，東西岸錨碇設(shè)置在錨洞口附近，在主塔塔頂兩外側(cè)設(shè)置纜索吊機塔架。纜索吊機主跨900m，宜昌岸邊跨120m，恩施岸邊跨232.3m。地錨結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力巖錨+混凝土錨墻。塔架采用鋼管拼裝。預(yù)應(yīng)力巖錨＋錨墻復(fù)合結(jié)構(gòu)是一種主動承載體系，能充分調(diào)動深層巖體的自承能力，同時也對圍巖體起到了預(yù)加固作用，改善了巖體的力學(xué)性質(zhì)。該種承載結(jié)構(gòu)具有造價低，施工方便，對周圍環(huán)境影響小，承載可靠等特點，充分發(fā)揮了預(yù)應(yīng)力巖錨軸向剛度的優(yōu)勢。每個地錨設(shè)置23束拉壓分散型巖錨，對稱分布在錨墻后端圍巖的上。單根巖錨的錨索為采用環(huán)氧樹脂全噴涂無粘結(jié)鋼絞線組成的鋼束，分為錨固段和自由段，錨固段長8m，自由段長12m。在錨固段和錨固段設(shè)有一個承載體，承載體以擠壓套固定，形成壓力型錨索；錨固段鋼絞線的環(huán)氧樹脂全部剝除，使其與水泥漿產(chǎn)生粘結(jié)力，形成拉力型錨索；每束巖錨的所有鋼絞線按組分為四級進行張拉，使荷載分散作用于整個錨固段長度上，應(yīng)力分布趨于均勻。圖4－1纜索吊總體布置圖5施工工藝流程及操作要點5.1工藝流程圖5－1施工流程圖5.2施工工藝操作要點5.2.1地錨(1)錨墻為了保證預(yù)應(yīng)力力巖錨的成孔精度，采取先澆筑錨墻再進行預(yù)應(yīng)力巖錨的施工。先根據(jù)測量放樣出來的巖錨中心位置，再拉線把錨墻位置放樣出來，再進行清表，把錨墻的后坡面開挖出來，綁扎鋼筋，分層澆筑錨墻砼。在錨墻砼澆筑前，進行定位鋼支架的安裝，按承重繩對應(yīng)坐標把巖錨孔道預(yù)留出來，預(yù)埋管道為φ107×3的鋼管。在澆筑錨墻砼按大體積砼施工進行控制，砼中添加適量的粉煤灰以降低水泥用量。圖5－2巖錨＋砼錨墻地錨結(jié)構(gòu)(2)拉帶施工宜昌岸纜索吊地錨采用拉帶錨固承重索，每個地錨預(yù)埋8根拉帶，拉帶之間的凈空為26cm，每個大導(dǎo)輪配兩根拉帶，每根拉帶為寬35cm、厚5cm的Q345鋼板，埋深2.3m。拉帶安裝前先安裝定位鋼支架，再按承重繩對應(yīng)坐標把拉帶安裝在支架。(3)巖錨成孔在錨墻砼達到設(shè)計強度的85％以上時，進行巖錨成孔施工，直接按照錨墻上的預(yù)留孔道位置鉆進，確保了鉆孔施工有很高的精度。孔徑為φ130mm，孔深19m(含2.5m厚錨墻段)，鉆孔過程中視圍巖情況的好壞適當加深錨孔。當鉆孔達到設(shè)計深度后，應(yīng)及時用高壓風清理孔道，將鉆渣清理干凈，在錨索安裝前應(yīng)再次清孔，并檢測鉆孔深度。(4)錨索的制作及安裝錨索的制作應(yīng)按照設(shè)計要求進行，錨索采用φj15-6的鋼絞線編束。在錨索制作過程中，應(yīng)嚴格控制質(zhì)量。鋼絞線下料長度要準確，下料時宜用砂輪切割，以免鋼絞線損傷，降低抗拉強度。錨索自由段應(yīng)進行防腐處理，并套上塑料管等，使其與灌漿體隔離開。錨索安放時應(yīng)保證進漿和回漿管路暢通。保證錨索在孔中位于對中位置，確保錨索的錨固質(zhì)量，鋼絞線尾端、自由段和錨固段分界處設(shè)置擠壓套；錨索自由段每格1m設(shè)置一個收縮定中環(huán)；錨固段每隔77cm交替設(shè)置收縮和擴張定中環(huán)。(5)巖錨的壓漿錨索放置就位后應(yīng)及時進行壓漿施工。錨索壓漿應(yīng)質(zhì)量可靠，錨索應(yīng)位于錨孔中央，四周均被砂漿包裹，注漿飽滿度應(yīng)達到95﹪以上，并采用止?jié){袋防止?jié){液溢出。注漿液可以是1：0.4左右的純水泥漿；注漿壓力為0.8～1.0MPa。(6)錨索張拉當巖錨孔中壓漿漿體的強度達設(shè)計張拉強度后，即可進行巖錨的張拉工作。在進行巖錨張拉之前，應(yīng)首先確定張拉工藝，通常采用分級加荷，每級加荷持續(xù)時間2分鐘以上，中間過程不卸載，最后一級應(yīng)持荷5分鐘后鎖定。張拉施工完成后，即可對自由段灌漿或封孔灌漿，使錨索與空氣和水隔離，起到防腐蝕的作用。5.2.2塔架拼裝每個塔架采用4根φ460×14的無縫鋼管作為立柱，塔架高12.5m，順橋向鋼管間距為3m，橫橋向鋼管間距為1.5m，布置在塔頂門架外側(cè)。塔架的平聯(lián)采用φ200×12的無縫鋼管，斜撐為φ160×12的無縫鋼管，共設(shè)3道平聯(lián)，平聯(lián)之間的間距為2.75m。通過塔吊吊裝安裝到位。先對塔頂預(yù)埋鋼板表面進行清理，清除表面的雜物和粉塵，進行塔腳系統(tǒng)施工，先安裝4排2I56工鋼承重梁及其牛腿斜撐，鋪設(shè)2排4I45工鋼分配梁，施工時注意各焊縫尺寸和施焊順序滿足《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和圖紙要求。塔架頂部設(shè)置兩道橫向2I56工鋼承重梁（I56工字鋼兩側(cè)翼緣板焊接一塊1cm厚鋼板使I56工鋼承重梁成一個閉口箱），兩道工鋼間距為3米；承重梁頂面滿鋪I45工鋼，作為索鞍的支撐平臺。塔架安裝完后采用2[20a與塔頂門架聯(lián)結(jié)成一個整體，以增加塔架整體的穩(wěn)定性。5.2.3承重繩的接長懸索橋施工過程中，為了提高粗徑鋼絲繩的重復(fù)使用率，減少浪費，節(jié)約成本，鋼絲繩的接長成必然的選擇。舊鋼繩使用前，必須安排專人對其外觀質(zhì)量進行排查，檢查鋼絲繩的磨損程度、斷絲情況、潤滑情況、變形情況以判斷鋼絲繩的合用度。舊鋼繩作為承重繩，使用前需要選取彎折最嚴重情況下（最不利情況）的鋼絲繩進行整拉試驗，驗證最小破斷拉力和抗拉強度是否滿足國標要求，可否用于工程實際施工。新舊鋼絲繩接長采用銷接式熱鑄錨接長，錨頭采取現(xiàn)場澆鑄，澆鑄完畢后全部按國標進行頂壓試驗。頂壓荷載為1.25倍設(shè)計荷載，頂壓后索體最大外移量小于國標要求的5mm。5.2.4地錨轉(zhuǎn)向輪安裝纜索吊承重繩一般由多根鋼繩組成，吊物通過跑馬系統(tǒng)分配作用在承重繩上，承重繩上受力就存在不一致，必須引起承重繩的垂度不一致，影響跑馬結(jié)構(gòu)的運行，從而對纜索吊系統(tǒng)產(chǎn)生不利的影響。為了克服纜索吊承重繩受力不均衡引起的垂度不一致，本纜索吊系統(tǒng)做了如下的設(shè)置：在地錨處設(shè)置多組轉(zhuǎn)向輪，承重繩繞過轉(zhuǎn)向輪后繩與繩之間對接起來，所有承重繩形成一個串聯(lián)結(jié)構(gòu)，承重繩的不均衡力通過轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動使垂度不一致的承重繩調(diào)整成標高基本一致，承重繩受力基本均衡。宜昌岸每個地錨設(shè)置4個轉(zhuǎn)向輪，每兩根拉帶配一個轉(zhuǎn)向輪，每根拉帶設(shè)兩塊夾板，夾板和拉帶之間采用銷軸相連，夾板通過銷軸和轉(zhuǎn)向輪相連。為保證每個轉(zhuǎn)向輪銷孔都均勻受力，4個轉(zhuǎn)向輪高度必須保持一致?？紤]承重繩錨頭布置在恩施岸，恩施岸每個地錨設(shè)置5個轉(zhuǎn)向輪，每根拉帶配一個轉(zhuǎn)向輪，每根拉帶設(shè)兩塊連接夾板，夾板和拉帶之間采用銷軸相連，夾板通過銷軸和轉(zhuǎn)向輪相連。圖5-3恩施岸地錨轉(zhuǎn)向輪5.2.5索鞍安裝塔架拼裝完成后，進行索鞍的安裝，索鞍底座焊接在塔架頂?shù)匿撓渖?，除了底座的平焊縫外，還需要焊接勁板，以抵抗承重索在塔頂產(chǎn)生的水平推力。5.2.6承重索架設(shè)(1)承重繩架設(shè)順序承重索的牽拉按由外向內(nèi)的順序進行，牽拉順序如圖5-4所示：圖5-4纜索吊承重索牽拉順序及連接示意圖(2)承重索的牽引承重繩錨頭布置在恩施岸，即外側(cè)兩根承重繩反錨、中部六根對接；宜昌岸處承重繩均為對接接頭。纜索吊承重索的牽引利用主纜架設(shè)的牽引系統(tǒng)進行。承重索從放索架索盤松出，利用卷揚機牽拉至重力錨上方小門架處，然后連接拽拉器，拽拉器牽拉至2＃索塔，利用塔頂卷揚機及塔吊配合翻過2＃索塔，再連接拽拉器牽引至1＃索塔，用同樣的方法翻過1＃索塔，再利用拽拉器牽拉至宜昌地錨處。為了保證牽引過程的順利進行，在1、2＃塔頂門架上承重索牽拉位置需布設(shè)托滾，每15米布置一個，中間采用在貓道橫梁上綁上木條支墊。(3)承重索的入鞍承重索牽拉就位后，利用索塔頂門架上卷揚機，將塔頂范圍內(nèi)承重索提松，再利用塔吊提升將承重索入鞍。(4)承重索調(diào)整承重索入鞍后，進行承重索的垂度調(diào)整，承重索垂度調(diào)整的施工步驟如下：1)利用宜昌地錨頂和宜昌岸1＃索塔塔頂靠岸側(cè)卷揚機將宜昌邊跨承重索提空。2)將承重索穿過宜昌岸地錨轉(zhuǎn)向輪后，用繩卡將承重索反向卡死。3)啟動1、2＃塔塔頂靠中跨側(cè)卷揚機將中跨承重繩提空。4)利用重力錨和恩施岸2＃索塔塔頂靠岸側(cè)卷揚機將恩施岸邊跨承重索提空。5)利用恩施岸重力錨卷揚機的與承重索相連，連接方式為φ36鋼繩雙線與承重索卡緊。6)松開并拆除塔頂及地錨各點卷揚機與承重索的連接。7)緩慢啟動卷揚機對承重索垂度進行調(diào)整。8)重力錨轉(zhuǎn)向輪位置鋼繩反卡錨固。9)松開20t卷揚機鋼繩與承重索的連接，拆除繩卡。(5)其它承重索架設(shè)進行下一根承重索的牽拉架設(shè)，步驟與第一根承重索架設(shè)方法相同，不同的是在兩個邊跨錨固時注意與前一牽拉的承重索對接，兩根承重繩對接接頭繩卡數(shù)量不少于20個。5.2.7跑馬系統(tǒng)的安裝承重索架設(shè)完畢后，在兩岸索塔工作平臺上拼裝跑馬滑車，跑馬滑車分片安裝在承重索上，再用組合軸將8排跑馬聯(lián)成整體，組裝完成后安裝運載梁、分配梁、上掛架。在1、2＃塔頂門架平臺上安裝支索器，支索器每隔50m一道，每個塔頂安裝9個。5.2.8起吊繩的安裝φ32的起重索先從布置在恩施岸重力錨的起吊卷揚機上牽拉出來，經(jīng)布置在重力錨C20砼上方的托輪，再從底座上方的壓輪下穿過。利用拽拉器將起吊繩牽拉至2＃索塔穿過索鞍和制索器，再穿過跑馬上掛架和下掛架、1＃索塔，錨固于宜昌岸散索鞍門架上，完成起吊繩的安裝。起吊繩的錨固點處接頭繩卡不少于8個，每個繩卡間距為25cm，繩卡將鋼繩壓扁1/3左右。5.2.9牽引繩的安裝跑馬系統(tǒng)形成、起吊繩架設(shè)完成后，將原主纜牽引系統(tǒng)拆除，每臺18噸卷揚機重新盤上φ36鋼絲繩作為牽引繩。牽引繩先從牽引卷揚機處牽拉出來，經(jīng)過地錨上方的壓輪，再翻過塔頂塔架上的索鞍，φ36鋼繩穿過跑車索引裝置導(dǎo)輪，拉回跨過塔頂索鞍錨固在地錨上，形成雙線牽引系統(tǒng)。牽引繩的錨固點處接頭繩卡不少于8個，每個繩卡間距為25cm，繩卡將鋼繩壓扁1/3左右。全橋兩岸共設(shè)置4套牽引系統(tǒng)。5.2.10吊架安裝跑馬下掛架下連接三角吊架作為起吊工具，三角吊架為等邊三角形,三角吊架底下設(shè)一根2I56工鋼承重作為不同梁段的吊點分配。吊架安裝通過銷子直接與纜索吊下掛架連接。至此，整個纜索吊機系統(tǒng)形成。5.2.11纜索吊機拼裝驗收及試吊纜索吊機全部拼裝完成后，組織進行全面的檢查驗收，重點檢查各部構(gòu)件連接，鋼繩的連接是否緊固可靠，跑車、滑輪組和動力設(shè)備是否操作靈活有效，并進行整機試運轉(zhuǎn)，確認整機機構(gòu)穩(wěn)妥后方可實施吊裝作業(yè)。(1)空載試驗空載試驗?zāi)康闹饕菣z驗設(shè)備安裝情況以及各項性能情況是否能滿足圖紙要求、安裝是否正確，具體如下：1)重點檢查各部構(gòu)件連接，鋼繩的連接是否緊固可靠，跑車、滑輪組和動力設(shè)備是否操作靈活有效，2)分別開動牽引卷揚機和起吊卷揚機，運行跑馬系統(tǒng)檢查各部件的可靠性，起吊系統(tǒng)有無出現(xiàn)卡繩、提升速度是否同步及各配套的機具設(shè)備是否運營良好等。3)用全站儀觀測承重索在空載情況下的跨中位置處變形情況。4)開動起吊卷揚機全程上下三次，要求二副起吊系統(tǒng)同步動作速度一致。5)開動牽引機全程行走三次，要求二副跑馬系統(tǒng)同步動作速度一致。(2)荷載試驗通過比較，利用橋面預(yù)制板作為纜索吊單邊的試吊荷載，目的通過試吊來檢驗纜索系統(tǒng)的計算、設(shè)備是否完好。1)加載步驟：分次按吊重的50%、70%、100%、110%逐步加載，檢查系統(tǒng)各受力部位。2)試吊步驟：索塔跟前起吊試吊物離地面，靜止→檢查各受力部位→運行試吊物至跨中，靜止→檢查各受力數(shù)據(jù)，觀測承重索垂度等→運行試吊物至對岸索塔跟前，靜止→檢查各受力數(shù)據(jù)，觀測承重索垂度等→返回起點位置卸載。3)試吊試驗①采用工況一：跑馬起吊試吊物運行至中跨跨中位置，檢查承重索跨中撓度、塔架變形、地錨拉帶變形以及承重繩接頭錨固情況，其結(jié)果是否跟設(shè)計結(jié)果相一致等。②采用工況二：跑馬起吊試吊物運行至靠塔架中心20m位置，檢查牽引卷揚機受力、剎車，牽引繩受力，牽引繩錨固情況，其結(jié)果是否符合設(shè)計。③跑馬起吊試吊物運行至中跨跨中位置和運行至靠塔架中心20m位置，試吊物起吊至橋面標高，卷揚機停車靜止檢查起吊卷揚機的剎車，起吊繩的受力和錨固情況。4)試吊時主要觀測要點：①承重索：對承重索各點的受力狀況、垂度等進行測量觀察。②塔架：在塔架處安裝應(yīng)變片，以測試塔架的變形和應(yīng)力情況；在塔架頂上設(shè)定標志點，用全站儀在橫橋向和橋軸線兩個方向上觀測塔頂位移；在塔腳斜撐上安裝應(yīng)變片以觀測斜撐變形和應(yīng)力情況。③地錨：在地錨拉帶上設(shè)定標志點，起吊后用全站儀觀察無位移變形。并且在拉帶上安裝應(yīng)變片以觀測預(yù)埋拉帶受力情況。④導(dǎo)向輪、索鞍：對纜索吊導(dǎo)向輪、索鞍鞍座等部位的鋼板、焊縫等注意觀察。⑤起吊繩和牽引繩：檢查其受力和錨固情況。⑥起吊和牽引卷揚機：主要檢查其受力和剎車情況。6材料與設(shè)備大跨度纜索吊施工過程需要投入如下的材料和設(shè)備：纜索吊系統(tǒng)主要材料與設(shè)備表6－1序號名稱規(guī)格數(shù)量安裝部位1承重索8×Φ56mm1組×2上下游外側(cè)2起吊索1×Φ32mm2800m×2恩施岸起吊卷揚機機3牽引索1×Φ36mm2700m×4兩岸牽引卷揚機4起吊卷揚機20t1臺×2恩施岸5牽引卷揚機18t2臺×2兩岸6跑馬輪徑45cm32個×2承重索上7上掛架1個×2跑馬下方8下掛架1個×29索引裝置2個×2跑馬前后10索鞍2個×2塔架頂11導(dǎo)輪3個×4塔架頂12轉(zhuǎn)向輪9個×2地錨前面13壓輪6個卷揚機前方14臨時吊架1個×2下掛架下方15M56繩卡340個平衡輪前面16M36繩卡64個地錨處17M32繩卡32個宜昌岸散索鞍處纜索吊安裝施工設(shè)備表6－2序號名稱型號數(shù)量用途1塔吊2繩索提升28噸掛車2材料設(shè)備運輸3吊車25t4材料設(shè)備轉(zhuǎn)運4卷揚機10t4承重索架設(shè)5卷揚機6t8承重索架設(shè)6拽拉器2承重索架設(shè)用7繩盤架2放置承重繩盤8滑車32t24承重索提升、調(diào)整整用9鋼繩φ21.5300m×2承重索調(diào)整用10千斤頭φ3618m×2承重索調(diào)整11千斤頭φ2816m×12承重索提升12繩卡M56120個承重索提升13繩卡M3660個1繩卡M3230個7質(zhì)量控制大跨度纜索吊吊裝加勁桁架梁是一項高難度、高風險的施工，纜索吊的施工質(zhì)量牽涉到加勁梁的吊裝施工安全。要嚴格控制每一道工序的施工質(zhì)量，包括：(1).地錨砼澆筑質(zhì)量，地錨巖錨張拉質(zhì)量，地錨拉帶的加工質(zhì)量，地錨轉(zhuǎn)向輪加工質(zhì)量。(2).塔架預(yù)埋件埋設(shè)質(zhì)量，塔架拼裝質(zhì)量，塔架焊接質(zhì)量，索鞍質(zhì)量，索鞍鞍座安裝質(zhì)量，索鞍安裝質(zhì)量，索鞍加固質(zhì)量。(3).承重繩質(zhì)量，承重繩連接質(zhì)量，承重繩調(diào)整質(zhì)量。(4).跑馬滑車質(zhì)量，跑馬滑車安裝質(zhì)量，上、下掛架加工安裝質(zhì)量。(5).牽引系統(tǒng)卷揚機安裝質(zhì)量，起重系統(tǒng)卷揚機安裝質(zhì)量，卷揚機鋼繩質(zhì)量。(6).加勁梁吊具加工質(zhì)量，加勁梁吊具安裝質(zhì)量。(7).承重繩的熱鑄錨頭現(xiàn)場澆筑質(zhì)量。錨頭澆筑完畢后全部按國標進行頂壓試驗，頂壓荷載為1.25倍設(shè)計荷載，頂壓后索體最大外移量必須符合國標中要求小于5mm的指標。建立嚴格的組織管理制度，進行嚴密的現(xiàn)場組織管理，充分反映施工組織設(shè)計意圖，細化每一個工序的操作內(nèi)容，經(jīng)過反復(fù)比較，確定合理施工方式，以此來保證整個纜索吊架設(shè)工作順利進行，并使其質(zhì)量得到很好的控制。纜索吊運行過程控制表7－1序號部位系統(tǒng)具體檢查情況1恩施岸承重繩后錨預(yù)埋拉帶旁彎2拉帶前的轉(zhuǎn)向輪3承重繩繩卡4牽引系統(tǒng)牽引卷揚機剎車情情況5牽引卷揚機前壓輪輪磨繩情況6牽引卷揚機前轉(zhuǎn)向向輪磨繩情況況7牽引繩后錨繩卡緊緊固情況8壓輪和轉(zhuǎn)向輪錨固固情況9牽引卷揚機副機的的排繩情況10起吊系統(tǒng)起吊卷揚機剎車情情況11起吊卷揚機前壓輪輪磨繩情況12壓輪的錨固情況13起吊卷揚機副機的的排繩情況14塔架斜撐支腿焊縫15檢查鋼管立柱底下下的2I56承重梁和4I45分配梁變形形情況16塔架頂部的I566工鋼承重粱粱旁彎和變形形17塔架立柱的平聯(lián)焊焊縫18索鞍基架焊縫和變變形情況19牽引繩基架焊縫和和受力變形情情況20索鞍繩輪磨繩情況況21鋼管立柱基礎(chǔ)砼是是否存在裂紋紋22宜昌岸承重繩后錨預(yù)埋拉帶23拉帶前的轉(zhuǎn)向輪24承重繩繩卡25牽引系統(tǒng)牽引卷揚機剎車情情況26牽引卷揚機前壓輪輪磨繩情況27牽引卷揚機前轉(zhuǎn)向向輪磨繩情況況28牽引繩后錨繩卡緊緊固情況29壓輪和轉(zhuǎn)向輪錨固固情況30牽引卷揚機副機的的排繩情況31起吊系統(tǒng)起吊繩后錨繩卡緊緊固情況35塔架斜撐支腿焊縫36檢查鋼管立柱底下下的2I56承重梁和4I45分配梁變形形情況37塔架頂部的I566工鋼承重粱粱旁彎和變形形38塔架立柱的平聯(lián)焊焊縫39索鞍基架焊縫和變變形情況40牽引繩基架焊縫和和受力變形情情況41索鞍繩輪磨繩情況況42鋼管立柱基礎(chǔ)砼是是否存在裂紋紋43全橋跑馬系統(tǒng)跑馬輪44上下掛架的運行45吊具吊架的變形情況46吊架的焊縫情況8安全措施大跨度纜索吊吊裝加勁桁架梁是一項高難度、高風險的施工。為了保證纜索吊安裝和運營過程中的安全，從以下各方面進行控制。8.1制定完善的安全制度1)建立健全安全組織機構(gòu)，全面負責整個架設(shè)過程中的安全組織管理，對所有參加施工的職工進行安全教育。在每一個工作小組內(nèi)設(shè)置一名兼職安全員，負責本小組安全監(jiān)督與管理。每個工作面設(shè)一專職安全員，負責整個工作面安全管理，項目經(jīng)理部設(shè)安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組，對纜索吊施工安全統(tǒng)籌管理。2)整個纜索吊架設(shè)施工工作，大部分屬于高空作業(yè)，在施工過程中，尤其注意高空作業(yè)的安全保護工作。3）建立定期安全檢查制度，規(guī)定每個月檢查的頻率，尤其對高空作業(yè)環(huán)境進行全面檢查，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。4）對周圍環(huán)境進行詳細調(diào)查，對存在安全隱患的地段制定防護措施。5）創(chuàng)造良好的工作空間，方便工人進行安全技術(shù)操作。6）成立突發(fā)情況救護組，負責纜索吊架設(shè)期間各個工作面來回檢查。7）在危險地段設(shè)置安全警示牌，在容易引起高空墜落事故的作業(yè)面周圍設(shè)置安全護欄、安全網(wǎng)等安全防護措施。8.2排查清楚危險源從施工的環(huán)境、氣候條件及施工流程方面來看，主要影響到纜索吊施工的安全因素有：氣候、結(jié)構(gòu)安全及高空作業(yè)、機械設(shè)備安全等幾個方面。(1).氣候方面纜索吊從安裝到吊裝桁架梁過程，跨越時間段較長，有很大可能處于冬季施工，低溫、大風天氣不利于工程施工，在冬天，穿的衣服較厚，手腳不靈活，同時風也比較大，攀爬及高空作業(yè)都存在著較大的危險性。(2).設(shè)備方面纜索吊的施工離不開卷揚機和塔吊，塔吊用來轉(zhuǎn)運結(jié)構(gòu)用材等物資，卷揚機用來牽引鋼絲繩。這兩個設(shè)備都屬于特殊設(shè)備，要定期進行安全檢查。根據(jù)項目施工的特點，進行了詳細的危險源分析并確定了預(yù)控的重點及應(yīng)該采取的預(yù)控措施。見下表《施工現(xiàn)場危險點分析及預(yù)控措施》。施工現(xiàn)場危險點分析及預(yù)控措施表8－1預(yù)控項目預(yù)控重點預(yù)控措施一般規(guī)定1.人員1.人員體檢,項目部部統(tǒng)一發(fā)高空空作業(yè)許可證證；2.全員安全教育，安安全用品規(guī)范范穿戴，特殊殊工種持證上上崗；2．環(huán)境1．天氣預(yù)報送達現(xiàn)現(xiàn)場，5級以上大風風嚴禁作業(yè)；；2．周圍設(shè)護欄和安安全警戒線；；3．施工通訊聯(lián)絡(luò)采采用對講機；；4．施工用“三相四四線”制，保證起起碼的接零。一一部分使用“三相五線”制，設(shè)置規(guī)規(guī)范的接零和和接地。3．過程1．起重作業(yè)堅持“十不吊”，合理選擇擇吊點、索具具，指揮信號號規(guī)范、統(tǒng)一一；2．工具傳遞嚴禁拋拋擲，氧氣、乙乙炔瓶用框吊吊運提升；3．按安全檢查“三三單”（整改通知知單、催辦通通知單、查封封通知單）制制度整改事故故隱患主要機械（卷揚機機、跑馬系統(tǒng)統(tǒng)、掛架、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向輪等）1荷載1．纜索吊系統(tǒng)的吊吊重有安全系系數(shù)；2．卷揚機到最大負負重留有安全全系數(shù)2．作業(yè)過程1．控制纜索吊拼裝裝、起吊，行行走全過程。2．控制掛架的落鉤鉤、起吊旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的全過程；；3．每月定期檢查卷卷揚機、跑馬馬系統(tǒng)的安全全性重疊作業(yè)防高空墜物打擊防上下層相互碰撞撞1．搞好腳手架臨邊邊防護，腳手手架有作業(yè)設(shè)設(shè)計和安全設(shè)設(shè)計；2．施工現(xiàn)場禁止閑閑人入內(nèi)，施施工人員通行行設(shè)安全通道道棚，材料堆堆放有秩序；；3．重疊作業(yè)設(shè)分隔隔棚機械作業(yè)防機械設(shè)備事故1．嚴格操作規(guī)程操操作；2．嚴格保養(yǎng)制度保保養(yǎng)；用電操作防漏電放電器傷人1．現(xiàn)場電路要有作作業(yè)設(shè)計、平平面設(shè)計，電電器拉線、設(shè)設(shè)閘要規(guī)范，按按照方案操作作；2．用電器要有漏電電保險裝置，逐逐一保險；3．大風或雨后啟用用電器前，要要由專業(yè)人員員檢查，電路路電閘要嚴格格防潮防雨冬季作業(yè)1．人員1．注意用火、取暖暖安全，嚴禁禁擅自燃火取取暖、使用電電爐、私接電電線等；2．盡量避開夜間操操作，作業(yè)人人員由項目部部統(tǒng)一發(fā)防寒寒服；3．醫(yī)務(wù)室備足防寒寒抗凍藥品2．機械設(shè)備1．油料內(nèi)摻入防凍凍劑；2．車輛輪胎安裝防防滑鐵鏈8.3纜索吊施工過程中采取的具體安全措施1)纜索吊系統(tǒng)安裝過程必須嚴格按照方案進行，安裝好后進行全面詳細的檢查。2)纜索吊安裝好后在正式投入運營前，必須經(jīng)過動靜載試驗檢驗，合格后方可投入使用。3)投入吊梁前再次檢查卷揚機的剎車與線路的完好情況。4)纜索吊在起吊桁架梁之前，應(yīng)細致分別檢查起吊系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)及錨固系統(tǒng)，確保纜索吊處于安全工作狀態(tài)后才準許緩慢起吊。5)桁架梁起吊過程中，必須保證四個吊點高度盡量相同，保持桁架梁頂面基本水平。6)桁架梁吊裝就位與吊索連接完成后，應(yīng)緩慢下放，待吊索全部受力，才能松掉起重卷揚機。7)風力超過5級時，停止一切吊裝作業(yè)。8)雷雨天氣或者有霧的天氣，停止一切吊裝作業(yè)。9）操作工人應(yīng)加強自我保護，在高空施工時應(yīng)正確佩戴好防護用品，避免高空墜落事故發(fā)生。10)充分發(fā)揮監(jiān)控功能，隨時對施工過程進行監(jiān)控，以便及時發(fā)現(xiàn)問題。11)加強工人的培訓(xùn)管理，組織進行詳細的安全交底，確保各項操作符合要求。9環(huán)保措施大跨度纜索吊系統(tǒng)，主要為鋼構(gòu)件，涉及到環(huán)境的工序有:地錨施工和繩索系統(tǒng)。為做好環(huán)境保護從以下幾方面控制：9.1巖錨施工的環(huán)保措施采取措施控制施工現(xiàn)場的各種粉塵、廢水、廢氣、廢泥漿、廢渣等對環(huán)境的污染和危害。環(huán)境保護堅持“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針，努力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。⑴．大氣環(huán)境保護：①.使用散裝水泥時，要將散裝水泥及粉煤灰存放在筒倉內(nèi)，防止飛揚。②.鉆孔的柴油機廢氣的排放按國家排放標準控制。⑵．地面環(huán)境保護：①.施工現(xiàn)場垃圾渣土及時清理出現(xiàn)場，運到指定區(qū)域。②.建筑垃圾固定地點堆放，及時清理。⑶．水環(huán)境保護①.生產(chǎn)污水以及生活垃圾必須集中處理，不得直接排入溝底河中。②.油料和化學(xué)品不得堆放在民用水井及河流、湖泊附近，且用帆布覆蓋，防止暴雨沖刷進入河、湖水中。③．巖錨壓漿后的設(shè)備清洗后的污水不能隨意排放，必須經(jīng)過污水沉淀池處理。9.2纜索吊的繩索系統(tǒng)環(huán)保措施1）纜索吊施工，大多都是采用各種繩索和機械設(shè)備，故控制油漬污染作為環(huán)保工作的重點。2）繩盤必須設(shè)置基架，在基架底下鋪設(shè)彩條布或者廢舊土工布，防止鋼繩的油污污染環(huán)境。3）鋼繩從繩盤放出的時候，需要從放索盤沿著放繩方向在結(jié)構(gòu)頂面鋪設(shè)，設(shè)彩條布或者廢舊土工布，防止油漬污染結(jié)構(gòu)物。4）避免油污的玷污措施：纜索吊施工時，各種繩索的油漬較多，采取在貓道上鋪設(shè)麻袋或者彩條布，遮擋油漬往下掉。5）纜索吊的承重索高出主纜一定距離，為了防止油漬污染主纜，在主纜上敷設(shè)覆蓋彩條布進行遮蓋。10資源節(jié)約大跨度纜索吊系統(tǒng)涉及到需要耗費能量的有只有卷揚機，纜索吊系統(tǒng)在設(shè)計之初，就進行能耗方面的考慮，從方案選型過程中，就向最低能耗靠攏，具體做法如下：牽引卷揚機：要滿足離塔中心8m的邊段粱（1＃粱）的牽引，需要配備25噸的牽引卷揚機；如果只牽引到離塔中心20m的2＃粱，邊粱段通過移位器人工移位，只需配備18噸型號的牽引卷揚機即可。通過優(yōu)化比選，選擇18噸卷揚機作為牽引動力，按低速8m/min相同速度運行，18噸卷揚機功率在45KJ左右，25噸卷揚機功率在55KJ左右，平均每段粱縱向移動時間為60min，全橋4臺牽引卷揚機吊完71段，18噸卷揚機較25噸卷揚機節(jié)省電量：（55－45）×4×71＝2840度。起吊卷揚機和塔頂門架上的卷揚機均按滿足工作需要的最低功率進行選擇，確保拔能耗降到最低。11效益分析大跨度纜索吊的技術(shù)指標：跨度900米，大致垂跨比1/12，最大吊裝重量：160噸。解決了纜載吊機吊裝不能沿縱橋向移動的難題。通過技術(shù)調(diào)研，加勁梁吊裝方案有纜載吊機、橋面架橋機及纜索吊三種。對于纜載吊機因不能沿縱橋不適用于本橋；對于橋面架橋機，我公司曾與南京中升建機進行了技術(shù)討論，適合該橋的橋面架橋機重量不少于100噸，施工周期長，嚴重制約整個施工工期，提高了施工成本，該方案不于采用，下面就橋面架橋機與纜索吊進行分析比較。項目費用比較橋面架橋機(全橋橋兩臺)①架橋機(含加工費費)架橋機鋼結(jié)構(gòu)：1100T×00.85=885萬液壓轉(zhuǎn)動系統(tǒng)：550萬10T起吊卷揚機機：2臺×12萬/臺＝24萬元滑車組：2套×55萬/套＝10萬元滑移平車：2臺××6萬/臺＝12萬元架橋機前移系統(tǒng)：：2套×6萬/套＝12萬元2臺共：188×22＝376萬元②恩施岸提梁龍門((含加工費)鋼管：120×11.2＝144萬橫移軌道：（采用用2I45a）重量量：30×00.8萬/噸＝24萬滑移平車：2臺××6萬/臺＝12萬平移橫梁：50TT×0.8萬萬/噸＝40萬元卷揚機：2臺×112萬/臺＝24萬滑車組：2套×55萬/套＝10萬合計：254萬元元③宜昌岸目前拼裝場場地費用（承承臺前陡坡上上建場地）A、鋼管及平聯(lián)：1100噸×1.2萬/噸＝120萬B、承重粱（采用22I45