牽引系統(tǒng)及貓道架設工藝

牽引系統(tǒng)及貓道架設工藝一．貓道安裝工藝流程二．導索過江工藝及封航方案1．準備工作塔頂門架及散索鞍支墩門架作必要的改裝：安裝門架導輪組；安裝塔頂滾筒；拆除索鞍吊裝橫梁；安裝塔頂及散索鞍支墩平臺；南、北錨碇分別布設25t牽引卷揚機；渡江導索在南塔平臺處就位。2．導索過江架設貓道架設階段牽引系統(tǒng)分上游、下游(右、左線)兩線獨立牽引系統(tǒng)布設。首先實施下游系統(tǒng)過江架設；然后完成上游系統(tǒng)架設。根據(jù)工程進度，先導索過江安排在2006年10月下旬。某大橋橋區(qū)每天通行的船只較多，封鎖航道時間不宜過長?？紤]以上因素，先導索過江采用“分段牽引，江中對接”法，即南岸導索用拖輪拖至江上定位駁船（距南塔約500m）處臨時連接，待北岸導索拖至定位駁船后用鋼絲繩卡將兩岸導索對接卡緊，后提升至通航標高。由于分兩段牽引，牽引距離將大大縮短，減小牽引動力，有利于導索牽引和提升，可以縮短封航時間。先導索采用Ф24mm鋼絲繩，由南岸索、北岸索兩部分先導索組成；（1）前期準備過江選擇在晴朗、風力小的天氣進行。上、下游先導索過江共進行兩次封航。先導索過江前，將牽引機械設備、材料布置到位，與港監(jiān)、港務、航道部門提前進行溝通，發(fā)行禁航通告，確保牽引過程中航道的封閉。牽引前應進行詳細的技術、安全交底、進行周密的施工組織，確保萬無一失。（2）架設①、在南、北塔塔底邊跨側固定一臺20t卷揚機，分別卷入南岸先導索、北岸先導索，利用塔頂塔吊將先導索索頭提升至塔頂，經(jīng)塔頂滾輪轉向，下放至塔的臨江一側，分別將南岸先導索索頭、北岸先導索索頭臨時固定在塔底，準備與拖輪連接。②、對南岸部分航道實行封航，在局部封航區(qū)，拖輪、駁船、指揮船到達指定位置就位，定位駁船在預定點拋錨定位。③、利用900hp拖輪牽引南岸先導索至定位船，臨時連接在定位船上，此過程中20t牽引卷揚機對先導索施以適當反力，保持索不進入水中；④、全部封航，利用900hp拖輪同法將北岸先導索牽至定位船臨時連接，連接南北岸先導索，分別解除與定位船的連接。⑤、啟動兩岸20t卷揚機，提升先導索過江，北收南放，直至南北岸先導索連接頭通過北塔頂，調整垂度至通航標高，在南北塔頂打梢臨時錨固南岸先導索，拆除北岸先導索。⑥、解除封航，完成下游側先導索的架設。（3）導索過江封航方案導索渡江時應禁止所有船只在主航道通航，具體通航方案應與海事部門共同制定。首先應在新聞媒體上提前發(fā)布具體封航時間、封航水域的通告；其次在封航水域上、下游一定距離分別設置施工警戒船、封航通告船。3．牽引系統(tǒng)架設（1）下游1#索架設a、在北錨錨塊頂部安裝25t主牽引卷揚機并布置1#索索盤，將1#索卷入主卷揚機繩筒，在北塔與北錨間鋪設牽引索臨時托輪。b、啟動25t卷揚機放索，利用北錨塔吊和北塔地面20t輔助卷揚機，將1#索與20t卷揚機鋼絲繩相連，經(jīng)北錨導向輪牽引至北塔根部，20t卷揚機牽拉提升1#索索頭至北塔頂，與南岸先導索索頭連接。c、先啟動北25t主卷揚機使北邊跨導索張力與中跨基本相同，解除導索在兩塔頂處臨時固結，啟動南塔下20t牽引卷揚機，卷入南岸先導索，將1#索牽引繞過南塔頂，在北塔頂打梢臨時固定1#牽引索。牽引過程中，南岸25t主牽引卷揚機施加適當反力，防止1#索反彈，并隨時調整牽引索垂度，保證通航高度。（2）下游2#索架設a、在南錨后安裝25t卷揚機，布置2#索索盤，將2#索卷入25t卷揚機繩筒內，利用南塔地面20t輔助卷揚機，在南塔與南錨間鋪設牽引索臨時托輪。b、采用同樣方法將2#索索頭引至南塔頂部。（3）下游單線往復式牽引系統(tǒng)形成在南塔頂部利用拽拉器將1#索和2#索相連，啟動兩側25t主牽引卷揚機，解除塔頂臨時固結，調整牽引索至設計高度，形成單線往復式牽引系統(tǒng)。（4）上游牽引系統(tǒng)架設：在下游牽引系統(tǒng)形成以后，便可實現(xiàn)上游側牽引系統(tǒng)的空中牽引渡江。首先用南塔底輔助卷揚機將南錨上游25t卷揚機Φ36鋼絲繩牽引至南塔上游塔頂；橫移Φ36鋼絲繩繩頭至南塔下游塔頂；利用下游牽引系統(tǒng)拽拉器實施渡江牽引至北塔頂，再經(jīng)塔頂卷揚機鋼絲繩牽引橫移至上游側位置。表7-2牽引系統(tǒng)主要工程數(shù)量序號設備名稱規(guī)格數(shù)量單位單重(t)1牽引卷揚機25t，容繩22000mm4×2臺2牽引索Φ36-21000m2條×2根3拽拉器-2個4塔頂門架滑輪組組-8×2個5支墩門架滑輪組組-2×2個6貓道門架-42×2個7貓道門架滑輪組組42×2個8索股滾筒35×2個9拖輪900hp1艘9工作船>1000t級1艘10輔助卷揚機8t4臺11輔助鋼絲繩Φ21.51000m12臨時滾筒10個13轉向滑車10t單輪4個三．貓道承重索架設工藝1．中跨托架系統(tǒng)的架設為確保中跨架設貓道承重索時，不影響通航，計劃在中跨采用托架系統(tǒng)的方法架設，以確保貓道承重索的通航架設垂度。托架系統(tǒng)由2-Φ36承重鋼絲繩+9個帶滾輪的鋼托架+2-Φ16托架間定位索組成。2-Φ36承重鋼絲繩繩端錨固于南、北塔塔柱頂部的預埋件上。圖1下游牽引系統(tǒng)架設示意圖圖2上游牽引系統(tǒng)架設示意圖托架承重索卷盤置于南塔底邊跨側，繩頭借助塔吊繞過塔頂并由牽引系統(tǒng)牽拉。當卷盤快放盡時，用8t卷揚機鋼絲繩及繩夾實施反拉，以確保通航凈空。1.1托架承重索架設步驟一：A．在兩岸上下游塔門架頂、支墩門架頂各布置一臺8t卷揚機，在南岸河堤上下游主纜下方布置帶制動裝置放索架；B．在放索架至南塔底間設鋼繩臨時托輥，把待架設鋼繩索盤安上放索架并引出鋼繩，利用塔頂8t卷揚機及塔吊鋼繩頭引至塔頂并與牽引系統(tǒng)拽拉器連接；C．啟動牽引系統(tǒng)卷揚機架設鋼繩，放索架索盤在吐繩同時啟動制動裝置施加一定的后張力保持中跨假設鋼繩垂度；D．每牽出100m，在南塔頂安裝牽引繩和架設鋼繩之間的雙環(huán)滑鉤，以確保架設鋼繩不侵入通航凈空，雙環(huán)滑鉤固定在牽引繩上，架設鋼繩在滑鉤上可以自由滑動。步驟二：A．架設鋼繩繩頭跨越中跨到達并繞過北塔頂，把中跨側雙環(huán)滑鉤拆除安裝在北邊跨，繼續(xù)把架設鋼繩繩頭牽引至北錨附近與北錨支墩門架頂8t卷揚機鋼繩連接；B．當放索盤的鋼繩少于30m不能起到制動作用時，從南錨支墩門架頂8t卷揚機引出鋼繩與架設鋼繩連接，用8t卷揚機提供后張力；C．利用南北錨支墩門架頂8t卷揚機牽引架設鋼繩入錨并調整垂度，把牽引系統(tǒng)拽拉器拉回南塔頂，拉回過程中在塔頂回收滑鉤；D．用同樣方法架設另一條托架承重繩。1.2托架及定位索安裝在托架承重索架設完畢并進行最終的垂度調整之后，即進行托架的安裝。用Φ16mm的鋼絲繩作為托架定位索，在南塔頂操作平臺上，將定位索索頭與牽引系統(tǒng)拽拉器相聯(lián)，向北牽引50m左右，暫停牽引，將托架掛在托架承重索上并在定位索上按100m左右的間距進行固定，邊安托架邊牽引，至定位索索頭被牽引至北塔，然后將定位索的兩端分別錨固于南、北塔頂上。這樣就在空中形成了一條托架通道。2．貓道承重索的架設貓道承重索由牽引系統(tǒng)由南錨碇向北錨碇連續(xù)牽引架設完成。貓道承重索架設按照上下游對稱整根架設，確保裸塔兩側水平方向受力平衡。單根貓道承重索/門架支承索分三段制作，通過索節(jié)連接。索節(jié)設置在中跨近塔處。貓道承重索索盤全部就位于南錨碇后側。由于中引橋、南引橋砼箱梁外側翼板和貓道發(fā)生干涉，此段砼箱梁翼板需要預留缺口(約10m長)，待貓道拆除后再完成翼板的澆筑及橫向預應力張拉施工。貓道承重索主要施工步驟如下：(1)南錨碇散索鞍支墩處前側地面布設貓道承重索索盤；(2)由拽拉器掛接貓道承重索錨頭自南錨向北錨牽引；(3)跨越南邊跨時直接在空中牽拉至南塔頂；(4)跨越中跨時系在托架上完成；(此時貓道承重索通過塔頂臨時滾筒)(5)跨越北邊跨時直接在空中牽拉至北錨；(6)當承重索接近北錨時，換接臨時卷揚機滑車組牽拉承重索錨頭入錨；(7)塔頂處借助門架、卷揚機滑車組及鏈葫蘆牽拉調整全橋承重索矢度，并橫移至塔頂承重索索鞍內固定。(8)為確保貓道線形與主纜一致，在塔頂縱橋向兩側設置下壓橫梁。下壓橫梁經(jīng)鋼絲繩錨固于塔柱壁面預埋件。(9)為調整貓道承重索至設計間距，在下壓梁下方設置承重索變位鋼架。(10)托架承重索用完以后，作為貓道扶手繩。3．貓道承重索調整貓道承重索橫移就位后，根據(jù)監(jiān)控單位計算出空纜階段貓道承重索調整值，對承重索進行垂度調整。調整方法為：a、初調。利用塔、散索鞍墩地面上卷揚機將承重索的標志點調整到相應標志點位置上。b、精調。調整順序為：先中跨后邊跨。①、首先進行中跨貓道承重索調整。全站儀測量中跨跨中點垂度及中跨跨徑，并測量溫度，計算出實際需要的調整量，并與監(jiān)控單位計算值比較。利用塔柱地面20t卷揚機調整，直至滿足要求，在塔頂轉索鞍處錨固，并用油漆做好標記。②、待中跨貓道承重索固定好后，進行邊跨貓道承重索調整。邊跨調整通過錨固在錨塊錨梁上拉桿系統(tǒng)進行，調整方法同中跨。③、調整計算垂度過程中，注意邊跨塔頂處變位剛架的影響。貓道承重索標高調整允許偏差控制在30mm以內。4．貓道門架支承索安裝8根貓道承重索架設、調整就位之后，進行2根Φ48mm門架支承索的架設，同樣采用托架法進行架設，門架支承索垂度調整同貓道承重索。門架支承索在塔頂不安裝變位剛架和下壓裝置。門架支承索通過塔頂和錨碇門架導輪，錨固于前錨面預埋件上。承重索、支承索調整完畢后，在散索鞍轉向支架、塔頂轉向索鞍部位固定承重索，防止承重索在支承部位滑移。5．托架及托架承重索拆除中、邊跨貓道承重索和門架承重索安裝完成后，進行托架、托架承重索和定位索拆除。托架定位索在南塔塔頂工作平臺上進行拆除，利用南塔塔頂門架卷揚機將托架定位索南端索頭固定在該門架10t卷揚機上，北塔塔頂另一端索頭從錨固點解除，并與拽拉器相連。利用牽引系統(tǒng)和塔頂卷揚機，逐個收回托架和托架定位索。利用南塔塔頂門架卷揚機，解除托架承重索與南塔臨時錨固，北塔塔頂另一端索頭亦從錨固點解除，與北塔塔頂卷揚機相連。兩側卷揚機上提托架承重索，將其轉換為貓道扶手索，并錨固于前錨面預埋件上。6．變位剛架及下壓裝置安裝8根貓道承重索的轉索鞍對稱布置在主索鞍的兩側，在離主塔適當?shù)奈恢?，對貓道承重索用變位剛架進行變位，使各承重索向主纜中心線方向集中，以滿足貓道斷面設計要求。用塔吊將變位剛架吊至塔頂平臺，用手拉葫蘆和塔頂卷揚機橫向對稱調整貓道承重索至相應位置，安裝變位剛架并預以固定。為確保貓道線型與主纜線型一致，在中跨近塔部位設置貓道承重索下壓裝置。在貓道變位剛架安裝完成之后，利用塔吊和塔頂卷揚機將下壓裝置的承重梁與貓道承重索相連并予以固定，接上拉桿，并使拉桿與滑車組的一端相連，滑車組的另一端連接在與塔身預埋件相連的下壓鋼梁上，通過卷揚機或手拉葫蘆收緊滑車組的鋼絲繩，從而實現(xiàn)對貓道承重索施加向下的拉力。四．貓道面層、側網(wǎng)、扶手繩及橫向通道梁的架設1．貓道面層鋪設貓道承重索及貓道門架承重索架設、垂度調整完成之后，進行貓道面層的鋪設工序。貓道面層采用下滑鋪設法。鋪設貓道面層前，在貓道工作平臺上，高于承重索1m處，搭設一工作平臺，存放貓道面層網(wǎng)。1.1中跨側貓道面層鋪設①、鋪設準備在地面將組成貓道面層的各種材料，如防滑木條、粗面層網(wǎng)等，按設計位置進行綁扎，用塔吊將面層網(wǎng)吊至塔頂工作平臺，再將面層鋪設所需的型鋼橫梁、U形螺栓等吊放至塔頂工作平臺。在南塔中跨側安裝橫向通道，北塔中跨側安裝配重型鋼，利用橫向通道及配重自重帶動面網(wǎng)下滑。②、底網(wǎng)鋪設待橫向通道和配重安裝完畢，由塔頂工作平臺開始鋪設面層網(wǎng)，并按設計要求鋪設型鋼橫梁。用U型螺栓（尺寸比承重索稍大）將面網(wǎng)與型鋼卡在貓道承重索上，螺栓不宜過緊，以確保面層能在承重索上自由滑動，并在U型螺栓底部螺母外側用鐵絲綁扎，防止在面層滑動過程中螺母脫落。每鋪設完成一段面層，即下滑一定的距離，再鋪設另一段貓道面層，如此循環(huán)至貓道合攏。由于塔頂兩則坡度較陡，面網(wǎng)依靠自重便能下滑，為防止面網(wǎng)下滑速度過快，在塔頂門架上布設10T反拉卷揚機，反拉卷揚機鋼絲繩依次連結在面層網(wǎng)型鋼上，控制整個面層下滑速度。當面網(wǎng)下滑至坡度平緩地段，依靠自重不能下滑時，利用南側的橫向通道和北側的配重塊形成導輪對牽裝置，利用拽拉器牽拉鋼絲繩由南向北拉動面網(wǎng)下滑，直至跨中合攏。面網(wǎng)鋪裝完畢后，從塔頂向跨中緊固U型螺栓，固定面層。③、側網(wǎng)及欄桿安裝由于貓道型鋼橫梁與欄桿立柱焊成整體，貓道面層下滑鋪設安裝型鋼橫梁時，欄桿立柱已安裝到位，同時安裝側面網(wǎng)，同面層一同下滑。貓道面層合攏、緊固后，將φ36扶手索（即托架承重索）下落至設計位置，用U型螺栓將扶手索與扶手欄桿相連，貓道扶手索牽拉到位后兩端通過調整系統(tǒng)分別錨固在錨碇相應預埋件上。1.2邊跨側貓道面層鋪設邊跨鋪設采用同樣的方法自塔頂向錨碇處進行下滑鋪設，采用配重塊帶動面網(wǎng)下滑，逐塊鋪設，直至完成整個邊跨貓道。1.3鋪裝過程中注意事項：①、貓道的下滑為中跨及兩個邊跨，也就是兩個主塔的兩邊四個方向同時下滑，為了減小主塔所受貓道的不平衡拉力，在中跨鋪設適當長度之后，再行鋪設兩個邊跨的貓道。②、貓道橫向通道隨同貓道面層一同下滑安裝。③、鋪設時定期觀測主塔的扭轉和偏位。2．橫向通道安裝橫向通道在地面上拼裝成整體，在貓道面層鋪設過程中，由塔吊吊至橫向通道在貓道相應位置安裝。橫向通道具體布置見圖。橫向通道與面層連接后，隨面層一起下滑。為減少橫向通道與貓道承重索的摩擦力，減小貓道承重索的磨損，橫向通道與貓道承重索之間采用滾輪相連接。3．貓道門架安裝貓道鋪裝完成后，安裝貓道門架、門架導輪組。由于門架支承索參與貓道受力，其空索高度