文興社安置房工程1＃、2＃樓靜壓樁工程施工方案及巫峽長江公路大橋拱肋吊裝方案

PAGE文興社安置房工程1＃、2＃樓靜壓樁施工方案施工方案會簽表編制人年月日公司技術科審核年月日公司安全科審核年月日公司總工室審批年月日目錄一、工程概況二、施工目標三、施工部署四、主要施工方法五、質(zhì)量保證措施六、安全生產(chǎn)、文明施工一、工程概況文興社安置房工程1＃、2＃樓基礎為樁基工程，位于廈門市洪文小區(qū)與潘宅之間，蓮前東路南側(cè)90余米處，地上11層，地下一層，框架結(jié)構(gòu)，建設單位為廈門洪文居住開發(fā)有限公司，由廈門建筑設計院有限公司設計。本工程樁基采用PHC500－100A型管樁和PHC500－100AB型管樁，采用靜壓樁機成樁，單樁豎向極限承載力ZHa為3800KNZHb、ZHc為1640KN，樁端持力層為全風化花崗巖或沙礫狀強風化花崗巖。本工程共設計352根樁（其中ZHa－242根，ZHb－97根，ZHc－13根）。PHC500－100AB型管樁（ZHb）設計極限抗拔承載力為890KN。根據(jù)天津市地質(zhì)工程勘察院于2004年6月提交的《瑞景新城文興社安置房W－02地塊巖土工程勘察報告》，場地土（巖）層自上而下分為：eq\o\ac(○,1)、雜填土eq\o\ac(○,2a)、沖洪積砂質(zhì)粘土eq\o\ac(○,3b)、含泥粗砂eq\o\ac(○,3)、坡洪積砂質(zhì)粘土eq\o\ac(○,4a)、殘積礫質(zhì)粘性土eq\o\ac(○,4b)、脈巖殘積礫質(zhì)粘性土eq\o\ac(○,5)、全風化花崗巖eq\o\ac(○,6)、砂礫狀強風化花崗巖二、施工目標1、質(zhì)量：工程質(zhì)量達到合格。2、工期：自開工之日起30個工作日內(nèi)完成樁基施工任務。3、安全生產(chǎn)、文明施工：采取有效措施，杜絕死及重傷事故，輕傷率控制在1.5%以下，文明施工達標，成為標準化施工現(xiàn)場。三、施工部署1、施工現(xiàn)場平面布置為保持施工現(xiàn)場整潔及文明工地，施工現(xiàn)場按照有關政府文件規(guī)定布置臨時設施（生活用集裝箱），確定管樁的堆放位置。施工用電線路由建設單位指定變壓器引出不小于200KW，設總配電箱，次級和未級配電箱，按三相五線制布設施工電纜并固定總配電箱和架空電纜。施工用水主要為生活用水，擬采用DN25鍍鋅鋼管接至廚房及衛(wèi)生間即可。2、施工現(xiàn)場管理機構(gòu)根據(jù)本工程施工特點，將施工經(jīng)驗豐富和管理能力強的員工組成本工程項目經(jīng)理部，按照ISO9002質(zhì)量程序文件要求，實行全過程質(zhì)量控制和管理形成高效優(yōu)質(zhì)管理機制。機構(gòu)組成網(wǎng)絡圖如下：安技員質(zhì)安組樁機組項目經(jīng)理技術負責施工組安技員質(zhì)安組樁機組項目經(jīng)理技術負責施工組材料組技術組施工員測量員資料員材料員倉管員質(zhì)檢員3、施工準備熟悉圖紙及規(guī)范，做好施工現(xiàn)場調(diào)查記錄，其程序是：熟悉圖紙，計算工作量，現(xiàn)場準備現(xiàn)場總平面布置圖施工準備工作計劃臨時供水、供電計劃質(zhì)量、安全、技術交底編制材料、成員計劃編制施工進度計劃編制總勞動力計劃工藝流程及作業(yè)書編制施工機械設備需用量熟悉圖紙，計算工作量，現(xiàn)場準備現(xiàn)場總平面布置圖施工準備工作計劃臨時供水、供電計劃質(zhì)量、安全、技術交底編制材料、成員計劃編制施工進度計劃編制總勞動力計劃工藝流程及作業(yè)書編制施工機械設備需用量 4、施工設備表序號機械名稱規(guī)格型號單位數(shù)量狀況備注1壓樁機ZYJ800臺1良好含配重2CO2氣保焊機KRI350臺2良好3割樁器臺1良好4電子經(jīng)緯儀臺1良好5水準儀DS3臺1良好6吊車16T輛1良好7平板拖車60T輛4良好8生活集裝箱3*6M個4良好5、勞動力配備計劃序號工種名稱人數(shù)1電（機修）工12指揮手23電焊工44主機手25吊機手26捆樁工27扶樁工2合計156、施工進度計劃日次123…………282930日進度計劃12根12根12根…………12根12根4根四、主要施工方法1、施工前準備工作1）施工場地應進行平整壓實，鋪設一條供管樁運輸?shù)缆愤M入施工場地內(nèi)，并能滿足倒車要求。2）提供不少于4M*6.5M的最小中樁施工距離。3）施工前向有關部門辦理好報建、消防、噪聲、震動、夜間施工等手續(xù)并進行基線復核工作，認真研究地質(zhì)報告。4）詳細調(diào)查場地及鄰近區(qū)域的地下及地上管線、地下障礙物并進行徹底清理。5）向施工操作人員進行設計、安全及技術交底。6）根據(jù)試樁結(jié)果，參考地質(zhì)勘察報告，做好接樁預配工作。在預配樁基礎上，選擇購買合適樁長的預制管樁進場，管樁進場時需提交出廠合格證及其他有關質(zhì)保資料。7）施工前應先通知有關人員到現(xiàn)場對管樁質(zhì)量進行檢驗，檢驗合格后方能使用。8）測量放線定點，并經(jīng)復核無誤后方可開工。2、管樁堆放與驗收預制管樁采用平板拖車由管樁廠運至施工現(xiàn)場卸下堆放，堆放地點根據(jù)場地情況和有利于施工的原則進行堆放，堆放場地應平整、堅實，堆放層數(shù)不超過二層，所有的管樁由質(zhì)安員及施工員會同監(jiān)理進行檢查，不合格的管樁立即退場，禁止使用，先用的樁堆放在上層，后用的樁堆放在下層。3、靜力壓樁施工程序及要求施工程序示意圖準備工作準備工作調(diào)整樁機固定樁位檢查垂直度進行壓樁樁機移位符合要求鑒定收壓標準1）、壓樁樁位定點誤差控制在30mm范圍內(nèi)，對點后壓樁必須把全方位水平儀調(diào)平，以使管樁垂直壓入，為確保其垂直度，專人用吊錘輔助檢查，第一節(jié)管樁插入地面的垂直度偏差不得超過0.5%。2）、樁的駁接：樁的接駁采用CO2氣保焊接。焊接前，把管樁端頭鋼板處的浮銹、油污、泥巴等雜物清洗干凈，并保持干燥，接樁時上下節(jié)樁應保持順直，錯位偏差不大于2mm。施焊時應對稱進行，焊縫須連續(xù)飽滿，符合電焊有關的規(guī)范要求，管樁接頭不宜超過3個，壓同一根樁各個工序要連續(xù)施工，應盡量短停頓時間。3）、壓樁的終止條件eq\o\ac(○,1)本工程根據(jù)設計要求，樁端持力層選在全風化花崗巖或砂礫狀強風化花崗巖上，以終壓值為主，樁端進入持力層為鋪進行控制。eq\o\ac(○,2)壓樁采用超載復壓發(fā)：靜壓ZHa樁位的終止壓力值不小于4000KN，靜壓ZHb、ZHc樁位的終止壓力值不小于2000KN。在以上壓力值的基礎上復壓三次累計沉降量不大于5mm方可收樁。4、主要施工方法1）、在移機到位前做樁復查工作，并經(jīng)建設單位、監(jiān)理單位現(xiàn)場有關人員復查簽證。2）、根據(jù)工程地質(zhì)資料及試壓樁情況來參考配樁，做好配樁樁長工作。3）、由專人檢查進入施工現(xiàn)場的管樁，出現(xiàn)以下情況嚴禁使用：樁端頭板凹凸不平；樁端頭板與樁管芯軸線垂直誤差較大，樁身彎曲；蜂窩麻面范圍較大；樁管外表圓整度嚴重超規(guī)范規(guī)定；有出現(xiàn)橫向或豎向裂縫者均不能使用。4）、管樁吊運應符合下列規(guī)定：a、管樁在吊運過程中應輕吊輕放，避免劇烈碰撞；b、單節(jié)管樁可用專用吊鉤鉤住管樁兩端內(nèi)壁直接進行水平起吊；c、疊層堆放的管樁不超過2層時，可拖拉取樁；當為2層時，樁的拖地端應用廢輪胎等彈性材料保護。5）、施工場地表面應有足夠的抗壓承載力，若有發(fā)現(xiàn)移機到位后，有嚴重下沉、傾斜現(xiàn)象或趨勢時，應及時處理，使表面抗壓力在每平方米大于8T要求后再移機到位進行施工。6）、樁機就位對中調(diào)直后，按配樁長度吊樁，由專人做好樁管垂直度檢測調(diào)度式作，同時調(diào)平衡樁機樁架的垂直度。保持施工過程中始終處于軸心受壓狀態(tài)，若有偏移及時調(diào)整，以免發(fā)生樁頂破碎和斷樁。7）、第一節(jié)管樁起吊就位插入地面時的垂直度偏差不得大于0.5%，并宜用長條水準尺或其他測量儀器（如經(jīng)緯儀配合垂球）校正；必要時，應拔出重插。8）、壓樁過程中，應有專人觀測樁管垂直度，當樁身傾斜率超過1%時，應找出原因并設法糾正；當樁尖穿過軟弱土層后，嚴禁用移動樁機等強行回扳的方法糾偏。9）、需接樁時，應根據(jù)配樁方案進行，接樁時上下節(jié)樁段應保持順直，錯位偏差不大于2MM。10）、將第一節(jié)樁施工到距地面0.7米左右時，吊車吊裝第二節(jié)樁就位，再調(diào)直對中，采用對稱式焊接，施工中注意根據(jù)地質(zhì)情況將樁端停在軟弱土層中來進行焊接工作，確保再繼續(xù)施工時啟動阻力不致于過大。11）、管樁對接前，上、下端板表面應用鐵刷子清刷干凈，坡口上應刷至露出金屬光澤。12）、管樁焊接時上、下節(jié)樁應保持垂直，坡口根部間隙應小于2MM，焊接時宜在坡口圓周上對稱點焊4-6點，待上、下樁節(jié)固定后拆除導向箍再分層施焊，施焊宜同時由兩個焊工對稱進行。13）、焊接采用二氧化碳保護焊，無焊潭，可一次性邊疆施焊，至焊縫飽滿連續(xù)。14）、焊好后的樁接頭應自然冷卻后才可繼續(xù)施壓，自然冷卻時間不宜少于8min；嚴禁用水冷卻或焊好即壓。15）、樁頭及管樁接頭部位在焊接完成冷卻后應涂刷2MM厚的環(huán)氧樹脂。16）、送樁深度達到或超出設計深度時，若出現(xiàn)異?；蜇炄攵韧蝗辉黾拥痊F(xiàn)象，可視為樁身破碎損壞或斷樁，應及時停止施工，查清情況并通知有關部門研究處理。17）、為保證樁端承載力符合設計要求，終壓力值不宜大于管樁樁身豎向承載力設計值的1.6倍，且達到終壓力值時應進行復壓，復壓次數(shù)不少于3次，復壓壓樁力不應小于終壓力值，達到終壓力值時應持荷，持荷時間應通過試壓樁的結(jié)果確定。18）、遇下列情況之一應暫停施工，并及時與設計、監(jiān)理等有關人員研究處理；a、貫入度突變，沉降量突然增大。b、樁身砼剝落、破碎。C、樁身突然傾斜、跑位。d、地面明顯隆起，鄰樁上浮或位移過大。e、壓力表讀數(shù)驟變或讀數(shù)與地質(zhì)報告中的土層性質(zhì)明顯不符。19）、樁打好后，嚴禁施工機械碰撞或?qū)额^用作拉錨點；送樁遺留的孔洞，應立即回填或復蓋。20）、截樁頭應采用鋸樁器截斷，嚴禁采用大錘橫向敲擊截樁或強行扳拉截樁。五、質(zhì)量保證措施1、質(zhì)量目標：工程質(zhì)量達到合格，力爭優(yōu)良。2、質(zhì)量管理體系：“百年大計，質(zhì)量第一”，為確保工程施工質(zhì)量，在公司質(zhì)量方針指導下，建立適合本工程具體情況的質(zhì)量管理體系和質(zhì)量控制保證措施，建立和完善質(zhì)量管理體系的組織機構(gòu)，成立全面質(zhì)量管理系統(tǒng)：公司項目經(jīng)理項目技術負責人公司項目經(jīng)理項目技術負責人質(zhì)檢組技術組施工組質(zhì)檢組技術組施工組作業(yè)班組操作工人作業(yè)班組操作工人3、質(zhì)量保證措施1)推行項目法施工，全面加強質(zhì)量管理，建立健全質(zhì)量保證體系，堅持質(zhì)量三檢制。2）加強技術管理，認真貫徹執(zhí)行國家施工規(guī)范，操作規(guī)程，組織好質(zhì)量安全技術交底，熟悉設計意圖。3）項目經(jīng)理成立專門質(zhì)量管理小組，由專職質(zhì)檢員進行日常質(zhì)量管理。4）保證樁身垂直度偏差控制在1%以內(nèi)。當樁尖穿過軟弱土層后，樁尖進入硬土層嚴禁采用移動樁機等強行回扳管樁的方法糾正樁身垂直度。5）管樁進場后，由質(zhì)檢員對每一根樁進行檢查，不合格樁立即退還，嚴禁使用，質(zhì)檢員對每一批產(chǎn)品進行登記。6）接樁時，由兩人對稱逆時針方向施焊，不得有夾渣，咬邊等現(xiàn)象。焊縫要連續(xù)、飽滿，焊接好后自然冷卻大于8分鐘，且做好接頭部位環(huán)氧樹脂的防腐處理后方可進行施壓。嚴禁用水冷卻或焊好即壓。7）在較厚的粘土，粉質(zhì)粘土層中，應連續(xù)一次性將樁壓完。8）做好施工記錄及隱蔽驗收記錄和現(xiàn)場簽證。9）交接班時，班組之間互相交接清楚。10）每壓完一個樁位，應用紅筆在圖紙上做記號，防止漏壓，錯壓的現(xiàn)象。11）在壓樁過程中，遇下列情況應暫停施工，并立即向業(yè)主，監(jiān)理匯報并由設計單位提出處理方案。a、沉降量或反彈量異常；b、樁頭或樁身砼剝落、破碎；c、樁身空然傾斜、跑位；d、地面明顯隆起；鄰樁上浮或位移過大；e、土中樁身出現(xiàn)硼裂聲等異?，F(xiàn)象。12）當管樁在施工過程中遇孤石等地下障礙物時，及時通知業(yè)主、監(jiān)理和設計單位并進行研究處理。13）樁位施壓順序由里到外、由深到淺的原則施壓。14）樁位偏差控制應符合現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》和設計要求。六、安全生產(chǎn)、文明施工1、確保安全生產(chǎn)措施1）要在員工中牢牢樹立起“安全第一”的思想，認識到安全生產(chǎn)、文明施工的重要性，做到每天班前教育，班前檢查，班后總結(jié)；2）進入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽，所有作業(yè)人員必須持證上崗；3）吊樁前要檢查索具是否符合要求，是否有損傷；4）所有電動設備應裝漏電保護開關，嚴格遵守安全用電操作規(guī)程；5）電焊工接樁時，必須使用面罩、電焊手套、電焊鞋；6）嚴禁酒后作業(yè)；7）壓樁作業(yè)時，樁機周圍15m范圍內(nèi)禁止非作業(yè)人員進入；8）切實加強火源管理，現(xiàn)場禁止吸煙，電、氣焊作業(yè)時應清理周圍易燃物，消防器具要齊全；滅火器定期檢查；9）管樁施工完時樁洞應及時用砂土回填覆蓋；10）夜間施工時必須保證足夠的照明。2、文明施工管理：1）經(jīng)常對施工人員進行文明施工教育，加強員工的文明施工意識；2）做好施工現(xiàn)場臨時設施，材料的布置與堆放，劃分職責范圍；3）在門口設置洗車臺，沖洗車輪，防止車輛帶泥土上路；4）施工現(xiàn)場懸掛“五圖一牌”。第一節(jié)工程概述1.1橋位及結(jié)構(gòu)形式重慶巫峽長江公路大橋工程項目分為主橋和引道工程兩部分，其主橋處于三峽風景區(qū)，橋址位于長江巫峽入口處，設計為中承式鋼管砼雙肋拱橋，主跨凈跨為460m，位居同類型橋梁世界第一，全橋跨徑組合為6×12m（引橋）+492m（主跨）+3×12m（引橋）。引橋為預應力砼連續(xù)梁（南岸異形梁為鋼筋砼簡支架）；橋面為預應力砼π形連續(xù)梁；全橋吊桿和立柱間距為12.0m，吊桿、立柱及引橋墩蓋梁均設計為預應力砼橫梁，橋面與拱肋交匯處橫梁為組合截面梁，設計總體布置如下：圖1.1巫峽長江大橋設計總體布置圖1.2工程規(guī)模及建設工期巫峽長江公路大橋由主橋和兩岸引橋構(gòu)成，其主橋為一跨凈跨460m鋼管砼雙肋拱橋；南岸引橋6×12m預應力砼連續(xù)梁，北岸為3×12m預應力砼連續(xù)梁，全橋共計50個小孔，總長612.2m；橋面凈寬15m+2×1.5m（人行道）+2×0.5m（欄桿），全橋工程量為：基礎挖石方：22787m3；結(jié)構(gòu)砼：38669m3；結(jié)構(gòu)鋼筋：1598T；預應鋼材：500T；鋼管鋼板6800T。建設工期29個月，2004年5月完工。1.3橋位處地質(zhì)、水文、航運、氣象狀況1.3.1工程地質(zhì)狀況大橋橋位處，地貌上處于構(gòu)造剝蝕侵蝕低山地貌單元內(nèi)，因長江河谷深切，地形上構(gòu)成不對稱的“V”字型峽谷，谷坡南緩北陡，橋址區(qū)南岸斜坡總體坡向1500，坡度300-450間，局部稍陡。北岸地形坡度較陡，拆線斜坡，上陡下緩。緊鄰岸邊陡崖，坡度800-850。橋位區(qū)構(gòu)造上位于大巴山弧形構(gòu)造，川東褶帶及川鄂黔隆起褶帶的交匯部，次段構(gòu)造受橫石溪箱形背斜控制，位于其北西翼，巖性南岸為T1j2龍巖及白云質(zhì)灰?guī)r地層，北岸為Tj3灰?guī)r地層。因長江的切割，橋位處岸坡巖體應力釋放，產(chǎn)生卸載回彈，常使層面及構(gòu)造裂隙，產(chǎn)生寬張，使部分地表塊體產(chǎn)生松動，橋位區(qū)地層簡單，第四系不發(fā)育，基巖裸露，完整巖體地基容許承載均大于2.0Mpa。1.3.2氣象資料橋址區(qū)段屬亞熱帶溫濕季風氣候，具有春早、夏熱、冬暖、多霧，無霜期長，雨量充沛的氣候特點，年平均氣溫18.4℃，極端最低溫度-6.9℃。常年最多風向為東北風，風速六級，風速17m/s的大風，八月份較多，巫山縣歷年各月大風，暴雨出現(xiàn)的次數(shù)及頻率如下表：表1.1巫峽歷年各月大風出現(xiàn)次數(shù)及頻率表月份123456789101112次數(shù)0113469183210頻率%0.02.12.16.38.312.518.837.56.34.22.10.0表1.2巫山縣歷年各月暴雨出現(xiàn)次數(shù)及頻率表月份123456789101112次數(shù)0002916242317310頻率%0.00.00.02.09.017.025.024.017.03.01.00.0根據(jù)“全國基本風壓分布圖”本區(qū)域基本風壓400Pa，設計基準風速為26.3m/s1.3.3水文航運資料該橋處于三峽庫區(qū)內(nèi)，因此受三峽大壩的影響，建壩前與建壩儲水后，橋位河段的水文條件有極大的改變。(1)建壩前水文資料：根據(jù)萬縣水文站資料，推算橋位的頻率流量水位為據(jù)如下表：表1.3橋位處水位流量流建資料項目頻率流量Q(m3/s)水位H(黃海系統(tǒng))流速VCP(m/s)1/30035600118.63.541/10031050118.03.35(2)建壩后水文、航道資料：巫山縣巫峽長江大橋河段現(xiàn)為Ⅱ級航道，通行輪船見下表：表1.4現(xiàn)行代表船隊、客船表序號船隊組成（推輪+駁船）船隊尺度（長×寬×高）m備注11942KW+3×1000t175×34×2.821942KW+2×1000t（貨駁）121×32×2.8長航上行船3589KW+3×3000t90×24×1.3地方下行船隊4客輪177×15.4×2.65客輪284.5×14.0×2.4江漢576客輪387.5×16.0×2.7長江明珠號三峽工程正常蓄水后，河段將提高為I-（2）級航道，雙向航道寬度為232.1m，通航凈高18.0m；最高通航水位175.10m（吳淞）通行的輪船如下表：表1.5三峽工程建成后漢渝間代表船隊、客船序號船隊組成（推輪+駁船）船隊尺度（長×寬×高）m11+6×500t126×32.4×2.221+9×1000t246×32.4×2.831+9×1500t248.5×32.4×3.041+6×1500t196×32.6×3.151+4×3000t196×32.6×3.361+4×3000t（油輪）219×31.2×3.37客輪84×17.2×2.61.4設計采用的技術標準1）橋面凈寬：凈-15.0m+2×1.5m（人行道）+2×0.5m（欄桿）2）設計荷載：汽車-超20，掛車-120，人群荷載3.5KN/m23）設計洪水頻率：1/3004）設計水位：175.10m（三峽工程規(guī)劃水位）5）通航凈空：300×18m6）地震烈度：Ⅵ度，按Ⅶ度設防7）設計風速：26.3m/s（頻率1%，10分鐘平均最大風速（10m高度處））1.5鋼管拱肋構(gòu)造拱肋為鋼管砼組成的桁架結(jié)構(gòu)，主跨拱肋拱頂截面高7.0m；拱腳截面高為14.0m，肋寬為4.14m，每肋上、下各兩根Ф1220×22（25）mm，內(nèi)灌60#砼的鋼管砼弦桿，弦桿通過橫聯(lián)鋼管Ф711×16mm和豎向鋼管Ф610×12mm連接而構(gòu)成鋼管砼桁架，吊桿處豎向兩根腹桿間設交叉撐，加強拱肋橫向連接。拱肋中距為19.70m，兩肋間橋面以上放置“K”形橫撐，橋面以下的拱腳段設置“米”形撐，每道橫撐均為空鋼管桁架。拱肋與橋面交接處，設置一道肋間橫撐。全橋共設橫撐20道。1.6拱肋吊裝方案1.6.1拱肋鋼管桁架節(jié)段的劃分拱肋鋼管桁架順橋向半跨分為11個節(jié)段，全橋共計22個節(jié)段，橫橋向分為上、下游兩肋，肋間由“K”形或“米”形撐相連，全橋共計20道，吊裝時為單肋單節(jié)段吊安，因此拱肋共計64個吊裝節(jié)段，最大節(jié)段吊裝重量為118T（其中肋間橫撐最大吊裝重量約40T）。1.6.2拱肋吊裝方案1）方案總述拱肋節(jié)段安裝采用斜拉扣掛式無支架纜索吊裝方案。拱肋節(jié)段安裝采用兩岸對稱懸拼，每半跨拱肋11個節(jié)段（22個吊段）、6個正式扣段，第一扣段含三個節(jié)段、第二、三、四扣段含兩個節(jié)段，其余每一節(jié)段為一個扣段，含兩個及以上扣段中，第一、第二節(jié)段采用臨時扣索扣住，待第三節(jié)段就位后張拉正式扣索，同時拆去臨時扣索，臨時扣索采用鋼絞線，每岸每肋各設兩組，各扣段交換使用。節(jié)段為單肋安裝，待上下游同一節(jié)段吊裝就位后，安裝節(jié)段間連接橫撐，即完成一個雙肋節(jié)段，單肋節(jié)段安裝就位后，設置側(cè)向浪風索。由于上下游主拱肋相距較遠，所以只能分別利用上下游兩套吊裝系統(tǒng)進行安裝。吊裝時，每根主拱肋桁段由該側(cè)四組吊點抬吊；肋間橫撐由于重量輕且位置居中，可由內(nèi)側(cè)兩組吊點抬吊。2）拱肋吊裝施工工藝流程拱肋吊裝施工現(xiàn)場布置拱肋吊裝施工現(xiàn)場布置由起吊安裝系統(tǒng)和拱肋扣索系統(tǒng)組成。拱肋扣索系統(tǒng)由扣塔、扣錨及鋼絞線扣索等幾部分組成，吊裝系統(tǒng)由吊塔、吊錨及吊裝索纜等構(gòu)成，其中吊塔放置于扣塔之上，通過鉸腳與扣塔相連。吊扣錨均采用巖錨重力式復合結(jié)構(gòu)。現(xiàn)場總體布置如圖所示。圖1.2拱肋吊裝系統(tǒng)總體布置圖1.7拱上立柱、吊桿橫梁及行車道梁吊裝方案主吊裝系統(tǒng)也承擔著拱上立柱、吊桿橫梁、行車道梁的吊裝工作。主拱圈吊裝合攏后，應著手進行拱上立柱吊裝。拱上立柱最大長度約55m，吊裝時應將較長立柱劃分為25m左右的節(jié)段以便于安裝。立柱從工廠制作用船運至橋位處靠岸邊位置，由于自重較?。ú坏?5噸），可以用一個或兩個吊點從拱圈空隙中起吊，超過拱圈后平移至安裝位置并用輔助繩索幫助其安裝就位。吊桿橫梁除兩道加長橫梁需在拱座江心側(cè)預制場（位于拱圈下）預制外，其余均在建始岸預制場制作。利用主吊裝系統(tǒng)外側(cè)兩組主索（共8根）完成吊桿橫梁安裝。拱圈下預制的加長橫梁可直接吊裝到位；其余吊桿橫梁從拱圈上部平移至安裝位置附近，調(diào)整起吊索使之從拱圈空隙穿過，再通過調(diào)整起吊及牽引索使之就位。行車道梁也在建始岸預制場制作，其安裝方法類似吊桿橫梁。第二節(jié)主吊系統(tǒng)布置2.1總述巫峽長江大橋位于長江巫峽峽口上，地勢險峻，地質(zhì)條件復雜。按《巫山縣巫峽長江大橋施工圖設計文件》要求，鋼管拱節(jié)段需采用纜索吊裝方案施工，同時吊桿橫梁、行車道梁安裝均可利用纜索吊裝系統(tǒng)實施。全橋共設兩套主索吊裝系統(tǒng)。為節(jié)約材料、加快施工進度，決定采用四川路橋建設集團專利技術《復合式纜索吊機》，將吊裝索塔安置于扣塔頂部，吊裝索塔與扣塔之間鉸接，以最大限度減小對扣錨系統(tǒng)的干擾。纜索吊裝系統(tǒng)設計時將每套吊裝系統(tǒng)分為兩組，可以方便地組合，便于吊桿橫梁、行車道梁及拱肋安裝。2.2主吊裝系統(tǒng)設計2.2.1主吊裝系統(tǒng)選索及布置主吊裝系統(tǒng)主跨徑576M，后錨端跨徑為164m(巫山岸)及173m(建始岸)，與水平線夾角。全橋共設兩套主索吊裝系統(tǒng)，每套系統(tǒng)各種鋼繩的規(guī)格如下表所示：表2.2主吊裝系統(tǒng)鋼索規(guī)格表（起吊索走8線）名稱項目主索起吊索牽引索纜風索（壓塔索）型號滿充式鋼絲繩（CFRC8×36SW-56mm）4×39S+5FC-22m不扭轉(zhuǎn)提升鋼絲繩6×37+16×37+1根數(shù)-直徑2×4Ф564×8Ф222×2Ф282×2Ф47.5每沿米()14.981.982.7687.929截面積()1667208294.52843.47鋼絲直徑Ф1.2~Ф3.0Ф1.0~Ф1.701.32.2抗拉強度（Mpa）1960187015501550破斷拉力（KN）2500325.0456.501205.0張力安全系數(shù)3.0415.1474.7024.112.2.2復合式纜索吊機設計參數(shù)及計算結(jié)果（一套，起吊索走8線）跨徑 576m主索垂度 空1/16.054 重 1/12.5設計吊重 118T×1.1+39.84=169.64Tφ56CFRC鋼絲主索 2×4根主索重載安全系數(shù) 3.054φ28牽引索 2×2線牽引索安全系數(shù) 4.702牽引卷揚機拉力 97.09KNφ22起吊索 4×8線起吊索安全系數(shù) 5.147起吊卷揚機拉力 63.14KN吊塔對扣塔的豎向壓力(最大) 約7500KN吊塔對扣塔的水平推力（包括風力） 約50KN（用平衡索調(diào)整）2.2.3卷揚機選擇1）8臺10T摩擦式滾筒卷揚機（線速度恒定）—牽引；2）8臺8T摩擦式滾筒卷揚機（線速度恒定）—起吊；3）8臺8T普通中速卷揚機——牽引最不利位置輔助牽引。2.3工作天線系統(tǒng)2.3.1工作天線的選索及布置為便于兩岸小件物資設備的運輸交流，另設置兩套工作天線，上下游各一組。主吊裝系統(tǒng)主跨徑576m，后錨后錨端跨徑為164m(巫山岸)及173m(建始岸)，與水平線夾角。各種鋼繩的規(guī)格如表2.3所示。表2.3工作天線鋼索規(guī)格表名稱項目主索起吊索牽引索型號6×37+16×37+16×37+1根數(shù)-直徑2×2Ф47.52×4Ф19.52×Ф19.5每沿米重()7.9291.3261.326截面積()843.47141.16141.16鋼絲直徑2.20.90.9抗拉強度（Mpa）155015501550破斷拉力（kN）1305.0179.00179.00張力安全系數(shù)5.1007.0944.5442.3.2工作天線設計參數(shù)及計算結(jié)果（一套）跨徑 576m主索垂度 空1/18.085 重 1/14設計吊重 50.0×1.2+29.84=89.84kNφ47.5普通鋼繩主索 2根主索重載安全系數(shù) 5.100φ19.5牽引索 1線牽引索安全系數(shù) 4.544牽引卷揚機拉力 37.83KNφ19.5起吊索 4線起吊索安全系數(shù) 7.094起吊卷揚機拉力 27.35KN2.3.3卷揚機選擇1）4臺5T普通中速卷揚機—牽引；2）4臺5T普通中速卷揚機—起吊；2.4吊具設計2.4.1概述拱肋吊裝系統(tǒng)吊具包括纜索跑車、起吊滑車組、吊點分配梁、吊點、夾具等結(jié)構(gòu)。全橋共布設四組主索，每組上設置兩套吊具共計8套。吊具數(shù)量、規(guī)格匯總?cè)缦卤?。?.4吊具數(shù)量、規(guī)格匯總表序號名稱規(guī)格數(shù)量備注1纜索跑車2×48套2吊點滑車組3×38套3吊點分配梁4根4吊點夾具16套2.4.2纜索跑車設計設計依據(jù)及技術指標承重主索4Φ56mm；起吊索Φ22mm跑車輪直徑與主索直徑的關系D=25d跑車承受的豎向力T=600KN各部位應力安全系數(shù)K=2.0跑車結(jié)構(gòu)設計(跑車結(jié)構(gòu)設計如圖所示)表2.1跑車總體設計圖2.4.3起吊滑車組設計設計依據(jù)及技術指標起吊繩走線數(shù)8線；b.起吊繩直徑Φ22mmc.滑車組直徑與起吊繩直徑之比為D/d=25d.滑車組采用滾動軸承各部位應力安全系數(shù)K=2.0起吊滑車組結(jié)構(gòu)設計(起吊滑車組結(jié)構(gòu)設計如圖2.2所示)圖2.2起吊滑車組總體設計圖2.4.4吊點分配梁設計分配梁的功能和作用拱肋吊段是由相應的兩組纜索上的吊點起吊，吊點間的距離為6.0m；拱肋寬度2.92m（兩主管中心距），為確保吊繩垂直受力及各吊點受力均勻，在吊索下部放置分配梁，以調(diào)整吊繩間距，保證拱肋兩側(cè)自動平衡，便于其安裝就位。分配梁設計依據(jù)及技術指標分配梁為簡支梁，梁端力均為F=425KN，間距為L=6.0m梁中部拱肋提供的力為F，=425KN；間距L=2.92m分配梁應力安全系數(shù)K=2.0跨中撓度f≤2mm分配梁結(jié)構(gòu)設計圖2.3起吊分配梁總體設計圖2.4.5砼配重塊設計吊點砼配重塊的作用是使吊點在沒有吊重時，能夠自由下降，配重的大小受起吊繩走線數(shù)、滑輪組數(shù)率及索跨大小等因素控制。配重塊放置于每組吊點上。配重塊重量的計算起吊繩每間隔30m設置一個承索器，那么由于起吊索的松馳而產(chǎn)生的張力T1=gl2/8f。式中：g—起重繩每延米的重量g=0.0277KN/ml—相鄰兩承索器間的距離l=30.mf—相鄰兩個承索器間起吊繩的松馳垂度f=1.5m將數(shù)值代入T1計算式中得T1=0.0277×302/（8×1.5）=2.076（KN）起重索運行阻力T2=（1-ηa+b+c）式中T1—起重索松馳張力T1=2.076KNη—滑輪組效率系數(shù)η=0.98動滑輪數(shù)a=3b—定滑輪數(shù)b=4c—承索器滑輪數(shù)c=20將各值代入T2計算式中得T2=2.076×（1-0.983+4+20）=0.872（KN）砼配重件計算重量：G=KT1+T2式中K—起重繩線數(shù)即G=8×2.076+0.872=17.48（KN）配重取作30KN砼配重塊結(jié)構(gòu)設計每個吊點配重30KN，由兩塊實體砼實體提供，每塊重15KN；2.4.6承索器設計承索器的作用與功能纜索吊裝系統(tǒng)主索跨度達576m，由起重索和牽引索的垂度引起的松弛阻力將極大地影響到起吊力和牽引力，為減小起吊和牽引力，在主纜上在設置承索器，承托起吊繩及牽引繩，從而減小其松弛阻力，達到減小起吊和牽引以及配重塊重量的目的。承索器的布置結(jié)構(gòu)設計在每組主纜上分別布置承索滑輪，其間距為30m，以承托起吊繩和牽引繩，其布置及結(jié)構(gòu)如圖所示。圖2.4承索器總體布置圖2.5吊塔系統(tǒng)2.5.1吊塔塔體的組拼設計吊塔立于扣塔塔頂，吊塔與扣塔的連接形式為鉸接。吊塔采用M型萬能桿件組拼成雙柱門式索塔，塔高30.5米，每柱截面為2m×4m；中部設一道橫梁；兩柱之間的中心距離為20.0m；吊塔塔頂順河向?qū)挾葹?0.0m。吊塔塔頂及塔腳分配梁采用I56b工字鋼組拼。其布置如圖2.5所示。圖2.5吊塔總體布置圖2.5.2吊塔塔頂索鞍及塔腳鉸腳的設計及布置1）索鞍布置及結(jié)構(gòu)設計①索鞍布置吊塔塔頂索鞍包括吊裝主索、纜風索（壓塔索）、工作天線主索、牽引索、起吊索等索鞍。所有索鞍均采用單輪滾動結(jié)構(gòu)形式的索鞍；在萬能桿件吊塔塔頂采用I56b工字鋼鋪設兩層分配梁，在工字梁上按相應的位置安置索鞍，并將索鞍與工字梁固定。索鞍布置詳見圖2.5所示。②索鞍結(jié)構(gòu)設計*a設計指標及技術標準（以吊裝主索受力控制設計）Ⅰ、主索直徑φ56mm；Ⅱ、單索垂直壓力T=300KN；Ⅲ、索鞍輪直徑D與主索直徑φ之比為：D/φ=15；Ⅳ、索鞍輪接觸應力安全系數(shù)K1=2.5;Ⅴ、滑動軸承鋼銷抗剪安全系數(shù)K2=3.0。*b索鞍結(jié)構(gòu)設計（以吊裝主索索鞍為例）索鞍結(jié)構(gòu)如圖2.6所示。2.6吊塔塔頂索鞍設計圖吊塔塔腳鉸腳設計鉸腳的布置采用I56b型鋼在扣塔塔頂設置連接分配梁，并將其與扣塔鋼管焊接，在分配梁上布置吊塔鉸腳，吊塔鉸腳與扣塔及吊塔塔體的連接如圖2.7所示。②鉸腳的結(jié)構(gòu)設計鉸腳由鉸座、鉸板、鋼銷等幾部分組成，其結(jié)構(gòu)設計如圖2.9所示。圖2.7吊塔鉸腳設計圖2.5.3抗風索的布置設計吊塔抗風索由于受地式的影響，無法設置“八”字抗風，采用壓塔索，整套吊裝系統(tǒng)共設置4根Φ47.5mm鋼繩。吊塔上、下游各布置2根。其布置及計算詳見4.3.3。2.5.4扣塔平衡索扣塔由于風荷載、吊塔及扣索的作用產(chǎn)生不平衡力，前期向岸傾斜，后期朝河心傾斜。向岸側(cè)產(chǎn)生的最大不平衡力為1055.5KN，向河心側(cè)產(chǎn)生的最大不平衡力為2253.7KN，所以在扣塔兩側(cè)加設扣塔平衡索?？鬯胶馑靼秱?cè)段采用11φ15.24鋼絞線錨于扣錨上，河心側(cè)段采用15φ15.24錨于橋臺上。位置如圖2.8所示：圖2.8扣塔平衡索布置圖2.5.5吊塔避雷設施布置兩岸吊塔高度極大，南岸塔高達近160.m；北岸塔高140.0m因此必須設置避雷設施。按照Ⅱ級結(jié)構(gòu)物避雷要求設置，通路電阻小于4Ω。吊塔防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置等三部分組成。采用Φ22圓鋼制作接閃器，其長度為1.5m，每塔的兩根立柱上分別設置一根；同時用Φ16圓鋼外套PVC防護管作為引下線，接至地面與相應的接地裝置相連接，接地裝置采用型鋼L100×100×10打入地中設置，打入深度不小于1.5m。避雷針布置圖詳見附圖2.9所示。圖2.9吊塔避雷設施布置圖2．6吊裝系統(tǒng)試吊設計及實施2.6.1概述吊裝系統(tǒng)布置完成，在吊裝拱肋前必須進行試吊運行試驗，以檢測驗證其吊重能力及各種工況下的系統(tǒng)的工作狀態(tài)。為以后拱肋的吊裝施工提供可靠的技術保證。纜索系統(tǒng)試吊運行試驗主要包括吊重的確定及重物選擇，纜索系統(tǒng)的觀測、試驗數(shù)據(jù)的收集、整理、分析等工作內(nèi)容。2.6.2試吊運行試驗的設計及實施吊重的設計本纜索系統(tǒng)共布置四組，每組的設計吊重為60T，試吊時考慮10%的超載，即試吊重為每組66T(不含吊具重及配重)。采用砂袋加載，用萬能桿件組拼一荷載平臺，將砂袋按設計程序堆放于平臺上。加載程序因有四組各自獨立的主索系統(tǒng)，除每組分別進行單獨試吊外，還須模擬拱肋吊裝過程中的實際情況進行各組的組合試驗，按以上游到下游的方向?qū)⒏鹘M主索編號為A、B、C、D（如圖所示），則試驗時組合為：ABCD表2.6試吊組合及荷載表序號主索組合荷載備注1A662B663C664D665A+B132單肋安裝6B+C132橫梁安裝7C+D132單肋安裝試吊時，采用分級逐步加載，每次試吊分四級進行，即按設計吊重的50%→75%→100%→110%加載。每次荷載起吊后持荷時間不得小于1小時，且須進行全跨范圍內(nèi)的行走，同時對兩岸吊塔監(jiān)控觀測，動力系統(tǒng)（卷揚機）測試，以及各部位結(jié)構(gòu)件的觀測并記錄。試吊組織實施試吊前成立有業(yè)主、監(jiān)理單位、監(jiān)控單位、施工單位參加的主纜系統(tǒng)試驗領導小組。主纜系統(tǒng)試吊運行試驗領導小組主纜系統(tǒng)試吊運行試驗領導小組副總指揮總指揮副總指揮總指揮數(shù)據(jù)分析組指揮后勤數(shù)據(jù)分析組指揮后勤組指揮吊裝組指揮監(jiān)測組指揮聯(lián)絡組指揮協(xié)調(diào)組指揮第三節(jié)吊、扣錨系統(tǒng)3.1錨碇總體設計3.1.1地質(zhì)條件巫山長江大橋建始岸吊錨及扣錨場地位于巫山會城長江南岸，為單一巖層組成的單面山，地貌上處于構(gòu)造剝蝕侵蝕中低山地貌單元，微地貌為河谷斜坡。斜坡總體坡向150，坡角300，巖體主要為褐黃色含粉質(zhì)粘土碎石和灰?guī)r。巖層傾向和主要邊坡傾向相反，巖體的風化破碎程度不均，即巖層分帶性較差。地質(zhì)資料表明吊、扣錨場地處在斜坡地帶，坡體基巖裸露，自然坡向與巖層傾向斜交，邊坡為切向坡，屬穩(wěn)定型邊坡，場地亦屬穩(wěn)定場地。巫山岸吊、扣錨場地及巖層性質(zhì)與建始岸類似，覆蓋層較厚，坡角為450，根據(jù)室內(nèi)巖面試驗成果，地基承載力及巖體旨強度指標按以下采用：灰?guī)r（中等風化）建始岸巫山岸承載力標準值3100Kpa2600Kpa巖體抗剪強度Ψ=480Ψ=40.160C=1.1MpaC=1.76Mpa巖體抗拉強度σt=0.64Mpaσt=0.57Mpa3.1.2基礎類型及錨固方式1）吊（扣）錨基礎型式。根據(jù)吊（扣）錨所在山坡地形地質(zhì)情況，初步設計階段吊（扣）錨提出2個方案，重力式錨碇（加設預應力巖錨，扣錨加設樁基）、隧道錨方案。方案一基本原理是將錨索錨固于基巖巖體的深處，主纜索固定在巖面的重力結(jié)構(gòu)上，并通過預應力錨索將主纜力分散傳遞到巖體深處，重力式錨碇盡管基礎工程土石方開挖量大一些，但屬于常規(guī)的大面積明挖工程，且對此工法經(jīng)驗多，質(zhì)量工期能得到保證。方案二從技術上講是可行的，整個山體在主纜力作用下的抗滑穩(wěn)定性也是足夠的，但以下原因限制了此方案的實施。①此處巖質(zhì)主要為含粉質(zhì)粘土碎石，巖體破碎，地表風化層較厚，地質(zhì)條件不利于隧道式錨碇的施工開挖。②開挖方向與巖層走向一致，對錨碇受力穩(wěn)定性不利。③對于洞徑較大的斜隧道，沒有施工經(jīng)驗，擔心質(zhì)量和進度無法保證，綜上所述，本橋吊（扣）錨系統(tǒng)采用方案一。2）主纜索股錨固方式吊錨主索套在后墻位置的樁頭上，樁頭用鋼板保護，扣索錨于扣錨前墻上。3.1.3錨碇總體布置(總體布置見圖)圖3.1錨碇總體布置圖3.1.4主要材料1）混凝土：底板、前墻、后墻、橫隔片均采用30號砼,回填采用C15片石砼。2）鋼材：普通鋼筋直徑大于10mm的采用Ⅱ級鋼筋，小于等于10mm的采用Ⅰ級鋼筋，預應力筋采用鋼絞線Φ15.24。3.2錨碇基礎設計3.2.1設計荷載表3.1錨碇基礎設計荷載及內(nèi)力部位項目吊錨扣錨設計荷載最大纜力張力8500KN×212500KN×2水平分力8200KN×211000KN×2地震力7度7度土壓力地基狀況基底巖性灰?guī)r灰?guī)r摩擦系數(shù)0.40.4允許承載力3100Kpa2600Kpa3.2.2結(jié)構(gòu)特點吊（扣）錨為明挖擴大基礎，錨塊底部為階梯式，整體結(jié)構(gòu)在使用階段穩(wěn)定性很好。由于巫山岸邊坡很陡，巫山岸基礎必須采用垂直開挖，以減少開挖深度，最大開挖深度達25m，建始岸后墻與水平夾角取750。吊錨采用14m預應力錨索，扣錨采用19m預應力錨索。吊錨平均入巖深度達4.2m，最大入巖深度為7.6m?？坼^平均入巖深度達7.5m，最大入巖深度為13m。吊（扣）錨系統(tǒng)每岸連接為一個整體，以增強錨碇的整體性和剛度。3.3錨碇結(jié)構(gòu)設計3.3.1外形設計重力式錨體結(jié)構(gòu)是一個龐大的砼實體，其外形不僅要滿足使用功能的要求，而且盡量與全橋總體布置和周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，使其強勁有力，又要減少笨重的視覺效果，其具體尺寸還受基礎形式、主纜錨固系統(tǒng)的影響。3.3.2錨塊構(gòu)造影響錨塊尺寸的主要因素有：主纜拉力，錨固框架安裝標高、錨桿布置等。在根據(jù)以上因素初步擬定其結(jié)構(gòu)尺寸后，進行主纜力及自重作用控制截面的抗剪能力驗算，并結(jié)合地形與上部結(jié)構(gòu)物等因素，對初步構(gòu)造進行優(yōu)化，最終確定錨體尺寸。3.4錨固系統(tǒng)設計3.4.1錨桿構(gòu)造(結(jié)構(gòu)設計如圖所示)圖3.2錨桿結(jié)構(gòu)設計如圖所示采用分段承壓型錨桿（指在張拉時，拉力通過無粘鋼絞線分別傳遞到一定間距設置的承載體上，以承壓方式作用在錨固體上）。錨桿桿體采用7Φ5鋼絞線制作，強度標準值1860Mpa；鉆孔直徑90mm，注漿采用325號水泥配置的水泥漿，水灰比0.45-0.5，設計漿體抗壓強度為30Mpa；設置3-4個承載體，間距4m，承載體采用3cm厚45號鋼板制作，并在鋼板后30cm范圍內(nèi)設Φ8@50加強筋，防止?jié){體局部受壓破壞，詳見附圖，本設計采用OVM15P型擠壓套將鋼絞線鎖定在承壓鋼板上，此時，鋼絞線強度能充分發(fā)揮，而且制作簡單、造價經(jīng)濟。分段承壓型錨桿采用等荷載張接班即對各承載體上的鋼絞線分別鎖定，分段張拉值為230KN。3.4.2錨桿錨固力設計吊（扣）錨，采用6xΦj15.24鋼絞線，其標準荷載1860Mpa，鋼筋截面積為1088.4mm2,Ta—錨桿容許錨固力，KN；Tu—錨桿極限錨固力，KN；Sf—安全系數(shù)，取2；Td—錨桿設計錨固力，KNTu=1860x1088.4/1000=2024.4KNTa=Tu/Sf=1012.2KN取錨桿設計錨固力Td為1010KN3.4.3錨固角確定吊錨：垂直向下，增加正壓力以抵抗水平滑移，加設與索力角度一致的錨桿（180）；扣錨：由于索力很大，加設與索力角度一致的錨桿（240），豎直方向也有錨桿。3.4.4錨固段長度的確定錨固體與地層之間的錨固長度：La=TwSf/（πDτs）Tw—錨桿工作錨固力，KN；Sf—安全系數(shù)，取3.0；D—鉆孔直徑；La—錨固段長度；τs—孔壁與注漿體之間的極限粘接力，800Kpa；錨筋在注漿體中錨固長度：Lsa=TwSf/（πdτs）d—錨桿直徑；τs—錨桿與注漿體之間的極限剪應力，2000Kpa，吊（扣）錨：La=1010×3/（π0.09×800）=13.4mLsa=1010×3/（π0.37×2000）=13.04m∴取錨固段設計長度Lm=14m3.4.5錨桿間距的確定根據(jù)地層情況和鋼材橫截面進行經(jīng)濟比較確定，間距2-4m。錨碇與基礎驗算3.5.1整體驗算建始岸吊錨：錨桿拉力：垂直：1010×16×sin18°+1010×22=27214KN水平：1010×16×cos18°=15369KN錨體砼：2952x25=73800KN回填C15片石砼：658×24=15792KN最大索拉力：垂直：4400KN水平：16421KN抗滑安全系數(shù)：[（27214×0.75+73800+15792-4400）×0.4+15369×0.75=53768KN53768]/16421=3.27抗傾安全系數(shù)：([22x1010x0.75+37800+15792]×7+16x1010×0.75×13)/(4400×17+16421×14.2)=2.1扣錨：錨桿錨固力垂直：1010×26×Sin240+1010×33=44011KN水平：1010×26×cos240=23989.7KN錨體砼：3478x25=86950KN回填C15砼：1180x24=28320KN最大索拉力：垂直：10000KN水平：22000KN抗滑安全系數(shù)：[（44011×0.75+86950+28320-10000）×0.4+23989.7×0.75]/22000=73303.6/22000=3.33抗傾安全系數(shù)：[(33x1010x0.75+86950+28320)x8+26x1010x0.75x13]/22000x8>3.53.5.2錨碇基礎驗算按《公路橋涵地基及基礎設計規(guī)范》規(guī)定以允許應力法計算和驗算巖石承載應力驗算F=18.52×27.9=516.7(m2)扣錨為最大：∑G=44011+61688+55471.7=161170.7(KN)σ=∑G/F=161170.7/516.7=312KPa〈3100Kpa（安全）抗剪穩(wěn)定驗算由于正壓力很大，以及水平反力的保證，錨體不會向前移動，不構(gòu)成對巖石剪切破壞；3.5.3.鋼筋配置及驗算錨體各部位構(gòu)造要求配筋；局部承壓部份，按受力部位均布置受力鋼筋。初擬為：吊錨:每個橫隔板內(nèi)縱向70Φ25，工字鋼箱上端加設鋼筋40Φ25，前墻，底板，后墻內(nèi)兩層40x50cmΦ25鋼筋網(wǎng)，后墻橫隔板處每個樁加設10Φ25豎向，錨具下5x6cmφ8@10cm鋼筋網(wǎng);扣錨:每個橫隔板內(nèi)縱向58Φ25，底板，后墻內(nèi)兩層40x50cmΦ25鋼筋網(wǎng)，前墻上層設18根4x7φ5鋼絞線，下層采用40x50cmΦ25鋼筋網(wǎng)，錨具下5x6cmφ8@10cm鋼筋網(wǎng)。拐角處均有箍筋連接。6拱肋臨時扣索扣索分臨時扣索和正式扣索，各吊段吊裝到位后用臨時扣索扣接，一各正式扣段由一或二或三個吊裝段組成，正式扣索扣好，標高調(diào)整好后可拆去臨時扣索。各臨時扣索工作時所受最大索力：Φ15.24鋼絞線抗拉極限荷載為200KN，所以臨時扣索采用20Φ15.24鋼絞線。位置如下圖所示：圖3.3臨時扣索布置圖第四節(jié)吊、扣系統(tǒng)受力計算4.1吊裝系統(tǒng)4.1.1主吊裝系統(tǒng)主吊裝系統(tǒng)主跨徑576M，后錨端跨徑為164m(巫山岸)及173m(建始岸)，與水平線夾角。全橋共設兩套主索吊裝系統(tǒng)，每套系統(tǒng)各種鋼繩的規(guī)格如下表所示：表4.1主吊裝系統(tǒng)鋼索規(guī)格表名稱項目主索起吊索牽引索纜風索（壓塔索）型號滿充式鋼絲繩（CFRC8×36SW-56mm）4×39S+5FC-22mm不扭轉(zhuǎn)提升鋼絲繩6×37+16×37+1根數(shù)-直徑2×4Ф564×8Ф222X2Ф282×2Ф47.5每沿米重()14.981.982.7687.929截面積()1667208294.52843.47鋼絲直徑Ф1.2～~Ф3.0Ф1.0~～Ф1.701.32.2抗拉強度（Mpa）1960187015501550破斷拉力（kN）2500325.0456.501305.0張力安全系數(shù)3.0415.1474.7024.114.1.1.1主索圖4.1主索計算簡圖1)荷載分析根據(jù)表一，可知作用于主索的作用由兩部分組成：一是集中荷載；一是均布荷載。集中荷載由吊裝節(jié)段重P1、吊具重P2、起吊索重P3、配重P4組成，考慮1.1的沖擊系數(shù)?？刂坪奢d：=P1+P2+P3+P4=118.0×1.1+12.00+15.84+12.00=169.64T=1662.47kN均布荷載由主索重G1、起吊索重G2、牽引索重G3、分索器重G4組成：G=G1+G2+G3+G4=(1198.4+79.2+110.72+8.00)×576×10-4=80.43T=788.20kN2)受力分析①以相對垂度L/12.5設計主索，此時主索最大垂度為46.08m。相應的主索水平張力為：=6426.8kN對應主索張力為：②主索安裝張力及安裝垂度作用于主索上不計拱肋重量的跑車空載重量及配重約為：P0=240kN根據(jù)索結(jié)構(gòu)張力方程:(1)其中對線接觸索；上述公式假設鋼索在索鞍上不發(fā)生滑移，若考慮錨跨端主索滑動對主跨端的影響，則主索截面積。；；；；計算得對應空載垂度為：=36.09m對應空載相對垂度為：1/15.96③靠近塔架安裝拱肋時主索的張力當2#節(jié)段吊裝就位時，牽引索所受拉力最大，此時：；。將P0換作P1代入公式（1）中，得到由升角公式：（2）式中；將參數(shù)代入公式（2）中，得到④溫度改變對主索的影響設橋梁施工時，溫度較主索安裝時發(fā)生了的改變，此時張力方程為：（3）其中；；；鋼絲線膨脹系數(shù)。當時：；相應垂度為：當時：；相應垂度為：⑤主索張力安全系數(shù)當118T節(jié)段吊裝時，考慮降溫效應，此時主索承受最大張力，同時給予吊塔最大壓力有；主索張力安全系數(shù)為⑥主索應力力安全系數(shù)*a考慮彎曲作用的應力，(4)上式中，n為跑車車輪個數(shù)，n=8。相應安全系數(shù)為：*b考慮接觸作用的應力，(5)上式中，δ為鋼絲直徑，D為滑輪直徑；為鋼繩彈模折減系數(shù)，其中d為鋼繩直徑。相應安全系數(shù)為：4.1.1.2起吊索1)荷載分析起吊索僅受到集中荷載P（不含吊具重）的作用。2)受力分析①張力安全系數(shù)*a起吊索滑輪組系數(shù)其中，為滑輪效率系數(shù)，；從而*b卷揚機收緊力，其中μ為起吊沖擊系數(shù)，取μ=1.15可以選用8T卷揚機。*c張力安全系數(shù)

②應力安全系數(shù)考慮接觸作用的應力，相應應力安全系數(shù)為：4.1.1.3牽引索1)荷載分析當牽引第二段主拱肋節(jié)段時，牽引索承受最大拉力，此時有①跑車的運行阻力（6）其中P為跑車負載重，即集中荷載，此時；為跑車運行阻力系數(shù)，；為主索升角。②重索的運行阻力根據(jù)公式（6）其中；而；；。即③后牽引索松弛阻力引入公式（7）其中；；。卷揚機牽引力：T=97.09kN可以選用10T卷揚機。2)安全系數(shù)力安全系數(shù)②考慮接觸作用的應力，相應安全系數(shù)為：4.1.2工作天線系統(tǒng)工作天線設兩組，上下游各一組，工作天線主索。主吊裝系統(tǒng)主跨徑576m，后錨端跨徑為164m(巫山岸)及173m(巫山岸)，與水平線夾角。各種鋼繩的規(guī)格如表4.2所示。表4.2工作天線鋼索規(guī)格表名稱項目主索起吊索牽引索型號6×37+16×37+16×37+1根數(shù)-直徑2×2Ф47.52×4Ф19.52×Ф19.5每沿米重()7.9291.3261.326截面積()843.47141.16141.16鋼絲直徑2.20.90.9抗拉強度（Mpa）155015501550破斷拉力（kN）1305.0179.3179.00張力安全系數(shù)5.1007.0944.5444.1.2.1主索1)荷載分析根據(jù)表4.2可知作用于主索的作用由兩部分組成：一是集中荷載；一是均布荷載。對集中荷載由吊重P1、吊籃自重P2、起吊索重P3、跑車及滑輪重P4組成：考慮1.2的沖擊系數(shù)，有=P1+P2+P3+P4=50.0×1.2+10.0+13.26+6.0=89.26kN均布荷載由主索重G1、起吊索重G2、牽引索重G3組成：G=G1+G2+G3=106.62kN2)受力分析最大相對垂度設計主索，此時：，有對應張力為：②主索安裝張力及安裝垂度作用于主索上不計吊重的跑車空載重量為：P0=6.0kN將下列參數(shù)代入索結(jié)構(gòu)張力方程（1）對普通鋼絲繩；；；；；計算得對應空載垂度為：③靠近塔架安裝拱肋時主索的張力及垂度此時：；。將P0換作P1代入公式（1）中，得到將參數(shù)；代入升角公式（2）中，得到④溫度改變對主索的影響設橋梁施工時，溫度較主索安裝時發(fā)生了的改變，而；；；鋼絲線膨脹系數(shù)。當時：；相應垂度為：當時：；相應垂度為：⑤主索張力安全系數(shù)主索張力安全系數(shù)為⑥主索應力力安全系數(shù)*a考慮彎曲作用的應力，上式中，n為跑車車輪個數(shù)，n=4。相應安全系數(shù)為：*b考慮接觸作用的應力，上式中，δ為鋼絲直徑，D為滑輪直徑；為鋼繩彈模折減系數(shù)，其中d為鋼繩直徑。相應安全系數(shù)為：4.2.2.2起吊索1)荷載分析起吊索僅受到集中荷載P的作用。2)受力分析①張力安全系數(shù)*a起吊索滑輪組系數(shù)其中，為滑輪效率系數(shù)，；從而*b卷揚機收緊力，其中μ為起吊沖擊系數(shù)，取μ=1.2可以選用5T卷揚機。*c張力安全系數(shù)

*d考慮接觸作用的應力，相應安全系數(shù)為：3)牽引索①荷載分析*a跑車的運行阻力其中P為跑車負載重，即集中荷載，此時；為跑車運行阻力系數(shù)，；為主索升角，。有*b起重索的運行阻力根據(jù)公式其中；而；；。即*c后牽引索松弛阻力引入公式其中；；。②安全系數(shù)*a張力安全系數(shù)由于，可以選用5T卷揚機。*b考慮接觸作用的應力，相應安全系數(shù)為：4.1.3吊塔受力計算4.1.3.1索塔高度確定塔基與拱頂距離工作天線主索重載垂度滑車組最小高度跨越障礙物安全高度千斤頭長度吊重物高度起重小車高度吊裝索塔高度為：（建始岸）（巫山岸）故選取吊裝索塔高度為：考慮扣錨塔高度分別為：，則吊裝索塔在扣塔之上的高度為：4.1.3.2吊塔所受荷載1)吊索塔風荷載吊索塔所受橫向（垂直橋軸向）風荷載為；（8）其中K1—設計風速頻率換算系數(shù)，K2—風載體型系數(shù)，K3—風壓高度變化系數(shù)，K4—地形、地理條件系數(shù)，—基本風壓，。這里，；為設計風速，。（9）將參數(shù)代入公式（8）（9）中，有而風載為；2)裝系統(tǒng)對塔架的作用①主吊裝系統(tǒng)當5#節(jié)段吊重位于跨中時，吊裝系統(tǒng)對塔架作用最大。對一組主索而言，有：*a主索水平力；豎直力*b起重索水平力；豎直力*c主索自重吊裝時拱肋時,另一套吊裝系統(tǒng)對吊塔的作用為:水平力；豎直力②工作天線系統(tǒng)*a主索天線系統(tǒng)工作時，有水平力；豎直力*b起重索天線系統(tǒng)工作時，有水平力；豎直力*c牽引索天線系統(tǒng)工作時，有水平力；豎直力;天線系統(tǒng)未工作時，有;兩套吊裝系統(tǒng)：天線系統(tǒng)工作時，有；天線系統(tǒng)未工作時，有；主索吊裝時，工作天線原則上不能工作。主吊裝系統(tǒng)及風載對吊塔塔架的水平力之和為：主吊裝系統(tǒng)對吊塔塔架的垂直力之和為：③壓塔索（纜風索）1#纜風索弦線（后錨端）與水平線夾角，2#纜風索弦線（主跨端）與水平線夾角；選用鋼索(每組主吊裝系統(tǒng)2對)，初始水平張力為255.0kN。根據(jù)《公路橋涵施工技術規(guī)范》規(guī)定，吊塔與扣塔之間為鉸接，故可將纜風索位移控制在L/150（20.3cm），利用通用有限元程序，在吊裝最不利工況時（當5#節(jié)段吊重位于跨中時），有圖4.2壓塔索布置模型表4.3纜風索計算結(jié)果名稱索編號纜風繩與塔架交點水平位移(cm)初始張力（kN）變位后張力（kN）張力安全系數(shù)巫山1#18.56266.9330.73.95巫山2#17.53266.9327.33.99巫山3#14.87266.9318.84.09巫山4#13.88266.9315.54.14建始1#-19.93266.9331.53.94建始2#-18.89266.9328.13.98建始3#-16.18266.9319.74.09建始4#-15.14266.9316.34.12跨中1#256.0229.45.10跨中2#256.0231.15.10跨中3#256.0234.55.10跨中4#256.0236.25.10注：1.假設起吊上游側(cè)拱肋；2.纜風索編號自上游至下游遞增；3.水平位移方向由巫山指向建始。主吊裝系統(tǒng)、工作天線、纜風索及風載對吊塔塔架的垂直力之和為：由于當?shù)踹\5#節(jié)段至安裝位置時吊裝系統(tǒng)對一側(cè)吊塔的壓力最大（較跨中起吊時大180kN），在進行吊塔及扣塔強度及穩(wěn)定性校核時，偏保守地以該壓力代替壓力（兩岸均如此）。根據(jù)以往設計經(jīng)驗，在兼顧安全與經(jīng)濟指標的前提下，纜索吊裝系統(tǒng)主索及牽引索的張力安全系數(shù)一般應大于3.0，起吊索張力安全系數(shù)應大于5.0，而纜風索（抗風索）的張力安全系數(shù)一般應大于3.0；索的應力安全系數(shù)一般應大于2.0。根據(jù)計算結(jié)果，可知纜索吊裝系統(tǒng)的安全系數(shù)滿足要求。4.2吊裝索塔計算4．2．1計算模型建立為評估吊裝系統(tǒng)對扣錨系統(tǒng)的影響，特用通用有限元程序?qū)Φ跹b系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)受力進行了分析。建立計算模型時，壓塔索（縱向纜風索）用索單元模擬并計入初始張力的影響；萬能桿件桁架用桿單元模擬；塔腳用鉸模擬。圖4.3吊裝索塔計算模型（部分）全橋主吊裝系統(tǒng)共計667個節(jié)點、2640個單元。計算時考慮了結(jié)構(gòu)的幾何非線性。計算時，構(gòu)件自重由程序自動計入。計算時，考慮了吊裝系統(tǒng)正起吊5#拱肋，并同時受設計風載影響這種最不利工況。4.2.2計算結(jié)果4.2.2.1強度分析單肋吊裝時，萬能桿件最大拉應力111.4Mpa，最大壓應力132.9MPa。以上結(jié)果表明，單肋吊裝時吊塔桁架應力均小于Q235鋼的許用應力[σ]=170Mpa，滿足強度要求。4.2.2.2變形分析單肋吊裝時，最大位移發(fā)生在塔柱河心側(cè)頂部，分別為建始岸：dx=1.16cm(垂直橋軸線方向)dz=19.93cm(橋軸線方向，指向江心)；dy=4.96cm(豎直向下)。巫山岸：dx=0.78cm(垂直橋軸線方向)dz=18.56cm(橋軸線方向，指向江心)；dy=4.40cm(豎直向下)按照《公路橋涵施工規(guī)范》要求，塔腳鉸接的支架，塔頂偏位不得大于l/150（l為塔高），對本橋吊裝索塔而言，其偏位應控制在±0.203m內(nèi)。按計算結(jié)果，吊裝時的偏位滿足上述要求。4.2.2.3對扣塔的作用單肋吊裝豎向：承重側(cè)塔柱為4679kN；另一側(cè)塔柱為2800kN。（方向向下）水平向：承重側(cè)塔柱為21.6kN；另一側(cè)塔柱為21.3kN。（方向指向河心）4.3扣塔計算根據(jù)設計文件要求：若將吊裝索塔立于扣塔之上，扣塔對吊塔壓力不應超過350噸，否則應重新校核。本吊裝系統(tǒng)及其附屬設施對扣塔壓力約750噸(含萬能桿件及分配梁重200噸)，故需重新校核其穩(wěn)定性。4.3.1計算模型建立采用通用有限元程序?qū)鬯慕Y(jié)構(gòu)受力進行了分析。計算模型見圖3。建立計算模型時，平衡索用索單元模擬并計入初始張力的影響；鋼管及管內(nèi)砼用三維梁單元模擬；塔腳固結(jié)。計算時考慮了結(jié)構(gòu)的幾何非線性。計算時，構(gòu)件自重由程序自動計入。計算時，考慮了吊裝系統(tǒng)正起吊11#拱肋，并同時受設計風載影響這種最不利工況。巫山岸扣塔共計531個節(jié)點、1395個單元。建始岸扣塔共計614個節(jié)點、1651個單元。圖4.4扣塔結(jié)構(gòu)計算模型4.3.2計算結(jié)果4.3.2.1彈性穩(wěn)定分析單肋吊裝時，巫山岸扣塔彈性穩(wěn)定系數(shù)為6.8186，其失穩(wěn)模態(tài)為塔中局部失穩(wěn)（參見圖4.5）；單肋吊裝時，巫山岸扣塔彈性穩(wěn)定系數(shù)為6.2920，其失穩(wěn)模態(tài)為塔中局部失穩(wěn)（參見圖4.6）。按《橋涵施工技術規(guī)范》要求，拱橋施工時彈性穩(wěn)定系數(shù)不小于4.0，扣塔雖是臨時結(jié)構(gòu)，考慮到其重要性，故以《規(guī)范》對拱橋的要求作為扣塔穩(wěn)定的評判標準。以上結(jié)果表明，單肋吊裝時扣塔彈性穩(wěn)定系數(shù)滿足>4.0的要求。圖4.5巫山岸扣塔結(jié)構(gòu)失穩(wěn)模態(tài)圖4.6建始岸扣塔結(jié)構(gòu)失穩(wěn)模態(tài)4.3.2.2強度分析單肋吊裝時，扣塔鋼管構(gòu)件最大壓應力97.45Mpa，最大拉應力118.96Mpa；扣塔砼構(gòu)件最大拉應力0.43Mpa，最大壓應力13.51Mpa；鋼絞線最大拉應力542.3Mpa。以上結(jié)果表明，單肋吊裝時扣塔鋼管應力均小于Q345c鋼的許用應力[σ]=210Mpa（）或[σ]=199Mpa（）；扣塔砼應力均小于許用拉應力[σ]=2.72Mpa及許用壓應力[σ]=25.2Mpa；鋼絞線應力均小于[σ]=0.7=1302Mpa，所有構(gòu)件均滿足強度要求。表4.4扣塔位移及應力計算結(jié)果位置項目巫山扣塔建始扣塔備注塔頂位移（cm）豎向2.332.96拉應力為正，壓應力為負橋軸線向0.160.39垂直橋軸線0.691.08構(gòu)件應力Mpaφ610×10-18.04-25.05-73.53-75.09φ610×144.083.48-60.18-59.0φ350×857.3871.42-78.53-88.68φ168×699.34118.96-80.77-97.45φ406×10-1.771.67-23.51-26.50φ610×10管內(nèi)砼-3.45-4.40-12.93-13.51φ610×14管內(nèi)砼0.430.363-11.05-11.07平衡索516.8542.3第五節(jié)主拱肋抗風索系統(tǒng)布置5.1總述巫山長江大橋拱肋節(jié)段為單肋安裝，待同一岸上、下游同一節(jié)段安裝就位的，緊接著安裝節(jié)段間連接橫撐，即完成一個雙肋節(jié)段單元。其橫向穩(wěn)定措施：單肋節(jié)段安裝就位后，用抗風索保證橫向穩(wěn)定；一個雙肋節(jié)段單元形成后，結(jié)構(gòu)本身即可保證其橫向穩(wěn)定。全橋拱肋抗風索系統(tǒng)布置見附圖。圖5.1拱肋抗風索布置圖5.2抗風索的選用抗風索采用鋼絞線。錨固端采用鋼絞線冷鑄錨與拱肋鋼管上綁鋼絲繩作錨頭連接。張拉端采用鋼絞線冷鑄錨，通過張拉桿用千斤頂在錨梁的后錨端進行張拉和調(diào)整。張拉端在進入后錨端用前斤頂調(diào)整之前先用卷揚機牽引，使抗風所索產(chǎn)生一定的拉力，以克服鋼絞線的部分延伸量?？癸L索初張力單根φ15.24為4噸,抗風索破斷拉力安全系數(shù)大于2?？癸L索（半跨）的選型如下表：表5.1抗風索（半跨）的選型表吊裝節(jié)段抗風索編號抗風索選型（一個單肋節(jié)段）第一節(jié)段1號抗風索2組1Φj15.24第二節(jié)段2號抗風索2組1Φj15.24第三節(jié)段3號抗風索2組1Φj15.24第四節(jié)段4號抗風索2組1Φj15.24第五節(jié)段5號抗風索2組2Φj15.24第一對固定抗風索2組2Φj15.24第六節(jié)段6號抗風索2組2Φj15.24第七節(jié)段7號抗風索2組2Φj15.24第八節(jié)段8號抗風索2組2Φj15.24第九節(jié)段9號抗風索2組2Φj15.24第二對固定扣索2組2Φj15.24第十節(jié)段10號抗風索2組2Φj15.24第十一節(jié)段11號抗風索2組2Φj15.245.3地錨的設置巫山岸在上、下游各布置三個抗風地錨。建始岸在上、下游各設四個抗風地錨。對應巫山岸1號抗風索1號地錨；對應巫山岸2號、3號、4號、5號抗風索及第一對固定抗風索為2號地錨；對應巫山岸6號、7號、8號、9號、10號、11號抗風索及第二對固定抗風索為3號地錨。建始岸對應1號抗風索為1號地錨，對應2號、3號、4號、5號抗風索及第一對固定抗風索為2號地錨，對應6號、7號、8號抗風索為3號地錨，對應9號、10號、11號抗風索及第二對固定抗風索為4號地錨?？癸L地錨采用樁式錨。表5.2抗風地錨的平面位置及高程巫山岸建始岸1號地錨2號地錨3號地錨1號地錨2號地錨3號地錨4號地錨上游XXK0+559XK0+545.795XK0+643.823XK0+89.36XK0+115.472XK0+122.968XK0+129.046Y22.0129.691323.09248.63112.897207.813295.107Z172.000129.239115.368172.100161.23158.27155.200下游XXK0+559XK0+546.202XK0+554.85XK0+89.505XK0+113.343XK0+159.094XK0+188.342Y22.0132.097278.18250.219111.168182.608249.389Z167.000127.32111.379175.100160.300158.400161.1注:表中X為樁號,Y為距離橋軸線距離(m),Z為地面高程(m)。5.4抗風索的布置抗風索為Φj15.24鋼絞線束，每一雙肋拱肋節(jié)段在橫撐未安裝之前上、下游拱肋節(jié)段分別布置交叉八字抗風索。抗風索錨固端設在拱肋節(jié)段上，張拉端設在抗風索地錨上，采用冷鑄錨配套張拉桿用千斤頂在錨梁后錨端張拉調(diào)整。受地形限制，巫山岸下游拱肋節(jié)段上游抗風索布置很困難，抗風索最長達500米（巫山岸下游拱肋第十一節(jié)段上游抗風索）。圖5.2拱肋抗風索空間角示意圖圖中：α為抗風索與拱肋軸線的水平投影夾角,r為抗風索的豎直角。表5.3：拱肋八字抗風角度表（以下游肋控制）拱肋節(jié)段一二三四五六建始岸上游水平角（α）62.59080.48072.91065.67056.98066.200豎直角（γ）23.1024.38029.36032.8035.38026.860下游水平角（α）52.9077.31068.46060.30050.97070.930豎直角（γ）26.45028.97033.96037.02038.90033.410拱肋節(jié)段七八九十十一建始岸上游水平角（α）61.10056.46062.02058.60055.450豎直角（γ）27.93028.28023.41023.21022.660下游水平角（α）64.09057.96066.82062.12057.850豎直角（γ）34.48034.60028.89028.56027.750拱肋節(jié)段一二三四五六巫山岸上游水平角（α）72.14088.50081.53074.58