***斜拉索安裝工程
施工方案
編制:審核:
批准:1. 工程概況
1.1基本概況
主橋採用跨徑為(30+70+30)m墩塔梁固結體系獨塔雙索面無背索斜拉橋。本橋無背索斜拉橋是以主梁受壓、斜拉索受拉、斜塔平衡部分主梁自重的結構體系。採用波形鋼腹板箱梁,減輕了主梁自重,降低了斜塔的高度。
主梁壓力由混凝土承擔,主梁剪力由波形鋼腹板承擔。
索塔採用預應力混凝土矩形截面,橋橫向寬4m,橋縱向寬5m,橋面以上塔高54m,塔身水平傾角59°,塔高與主跨的高跨比h/l=1/1.3。塔及塔橫樑預應力鋼筋採用φs15.
2低鬆弛高強度預應力鋼絞線。主墩採用寶瓶型,基礎為群樁。
1.2斜拉索基本規格
主橋斜拉索採用φ7環氧噴塗層鋼絲,雙層熱擠密護層防護,其標準抗拉強度1670mpa,彈性模量2.05×105mpa。錨具採用具有高疲勞強度,能承受高活載應力變幅的冷鑄錨。
斜拉索從距5#主墩16m處開始,每隔6m設定一根,共設8根,平行布索,索水平傾角為30°。
斜拉索減震措施採用阻尼器和氣動措施並用的方案。阻尼器在斜拉索的兩端同時安裝,樑端採用剪下粘滯阻尼器,塔端採用耐久性較好、易維護保養的高阻尼橡膠阻尼器。
2. 編制說明
2.1編制依據
2.1.1大橋斜拉索招標檔案和《***工程施工圖設計》;
2.1.2工程所涉及的規範、標準、規程;
規範、標準、檔案一覽表
2.1.3 總包單位專案部關於全橋施工計畫。
2.2 編制目的
2.2.1 按質按量按時完成斜拉索施工任務滿足總包單位全橋施工計畫。
2.2.2優化斜拉索專案部各項資源,爭取優質高效組織施工。
2.2.3完善斜拉索施工工藝技術,確保方案的切實可行,全面指導斜拉索各步驟施工。
2.2.4具體落實斜拉索施工中的各項安全質量工期保證措施,確保斜拉索施工質量滿足設計要求及國家有關規範標準。
2.3編制範圍
2.3.1本組織設計為大橋斜拉索部分工程施工組織設計,其主要工序為:材料二次運輸、與斜拉索相關的預埋件的安裝、掛索、張拉、調索、減振器安裝、斜拉索防護。
2.3.2主梁應力、高程、主塔應力、主塔位移等不屬於本設計範圍。
2.3.3施工生活用場地、工程生活用水電總介面由總包單位提供。
2.3.4斜拉索施工用平台(含塔外施工平台、塔內施工平台、梁底平台)、起重設施、施工通道及斜拉索材料和裝置在場內的二次運輸均由我方負責。
2.3.5總包單位提供場內的大型起吊、運輸裝置及主塔上施工電梯。
3、施工部署
3.1工程目標
3.1.1質量目標
主體結構工程質量目標為:斜拉索安裝工程一次**驗合格率100%;滿足合同約定的技術要求。
3.1.2工期目標
斜拉索施工工期為:240日曆天。
3.1.3安全目標
確保無重大**事故。
3.1.4文明施工目標
確保省文明工地,爭創省示範文明工地。
3.2施工組織管理機構
建立以專案經理為首的管理層,成立大橋斜拉索安裝工程專案部,承擔整個工程施工全過程中的質量、工期、安全、成本以及文明施工等的組織協調和管理工作。
本工程斜拉索施工包括16根斜拉索預埋件安裝、掛索、兩次張拉調索、安裝減振器、防水罩等,總成品索使用量達65.9噸。工程量雖不大但工期緊湊。
為保證施工順利進行,人員組織如下(共四個工作面):斜拉索吊裝6人,斜拉索張拉(含調索)6人,斜拉索備料運輸1人,後勤2人,組成如下表。
3.3材料組織
斜拉索主材由甲方**,並負責保管及運至橋面;
斜拉索安裝所需施工平台材料、輔助鋼材、捲揚機、滑車組、吊索吊具由安裝方負責組織;
其他所需各類輔助材料和小型機具均由施工方自行承擔。
3.4裝置組織
主要機具見下表
3.5施工設施(分四個工作面)
3.6輔助材料機具
3.7資金組織
充分準備前期施工投入資金,詳細作出每月資金使用計畫,積極進行計量支付工作。
3.8斜拉索標準節段安裝進度
4、斜拉索安裝牽引力計算
計算採用的公式
根據斜拉索的長度l,上下兩端索孔錨墊板中心幾何距離l0,可估算出牽引力為t時,拉索上端離塔柱上相應索孔錨板端麵的距離δl。
δl-牽引力為t時拉索上端距離塔柱上相應索孔錨墊板端麵的距離;
l-斜拉索長度;
l0-上下兩端索孔錨板中心的幾何距離;
ω-斜拉索單位長度重量;
lx-l的水平投影;
t-牽引力;
a-鋼絲截面積;
e-彈性模量。
施工前根據設計提供的索力及斜拉索相關技術引數,對每對索張拉端螺母旋平錨杯時的牽引力進行計算,確定軟牽引鋼絞線束數量,同時對每根索牽引階段的牽引力進行計算確定鋼絞線長度。斜拉索採用先塔端掛索錨固,樑端牽引,塔端張拉的施工工藝。本工程牽引索力見附表。
5、總體施工工藝
5.1總體施工方案選擇
5.1.1斜拉索張拉施工內容
主要包括運輸、預埋件的安裝、索上橋面、展索、掛設、張拉、索力檢測、調整以及減振裝置安裝、防護措施等工序。主橋採用後支點對稱懸臂澆築主跨及邊跨梁段。與拉索安裝對應步驟如下:
安裝斜拉索裝置——斜拉索展索、掛索——根據監控指令第一次張拉——根據監控指令,第二次張拉。
5.1.2斜拉索安裝方法
斜拉索以**形式包裝運輸,其最長為105m,最重約6.4t,斜拉索運輸到工地,然後用橋面25t汽車吊或塔吊垂直運輸到橋面臥式放索機上。
5.2總體施工流程
6、主要施工設施、裝置的選用、布置及安裝
6.1主要施工設施
橋面上主要施工設施包括:錨點部位圍欄系統;斜拉索樑端牽引系統;斜拉索臨時減振系統。主塔上主要施工設施包括:塔外施工平台;塔頂施工通道。
6.2主要施工裝置
在橋面上布置的主要裝置包括:捲揚機及導向系統;斜拉索箍抱系統;塔吊。主塔端施工裝置包括:塔外平台;張拉系統 。
6.3裝置選用及安裝
6.3.1捲揚機的選型及布置
為確保斜拉索塔、樑端掛設、橋面展開等工序的操作方便、控制準確,作為重要施工裝置的捲揚機應選用狀況良好的可調速型捲揚機,各捲揚機均配置滑車組。
1、5t牽引捲揚機2臺,為梁下牽引提供動力;
2、由於塔頂空間小、塔身有斜角,為了順利將塔端錨固好,需借用甲方塔吊為塔端安裝提供動力。
6.3.2起重設施、裝置
斜拉索張掛施工選用的起重設施、裝置主要包括塔吊、捲揚機提公升吊索系統等。
6.3.2.1塔吊(甲供)
塔吊用於將拉索起吊到塔外(含張拉桿、張拉系統以及索夾系統的迴圈倒運);用於橋面長索的輔助展索;用於塔端掛索提供動力以及橋面小型材料、工具的搬運。
6.4斜拉索展索設施
斜拉索展索設施主要包括錨頭運輸小車。放索機用於舒展索體、散去扭力,錨頭運輸車用於斜拉索在橋面移動,動力系統用於牽引錨頭前移,其採用捲揚機。
6.4.1 展索小車
斜拉索在展索過程中由於本身柔性和特有的剛度,為防止索牽引過程中任意點的前移和擺動自然,方便斜拉索在橋面的移動及展開,避免斜拉索與橋面的直接接觸而刮傷斜拉索pe套。斜拉索在橋面移動時採用放索小車,小車分為:錨頭小車、張拉桿小車和託索小車。
6.4.3箍索索夾
斜拉索箍抱索夾是斜拉索塔、樑端牽引掛設過程中的受力點,是掛索設施同斜拉索的連線工具。索夾採用厚壁鋼管與鋼板焊接而成,在鋼管同斜拉索接觸處加墊10mm厚的橡膠,施工過程中可以很好地保護斜拉索免受損傷。根據斜拉索外徑及使用位置不同,索夾根據斜拉索施工部位不同分三種結構,參照懸索橋索夾設計規範進行設計,安全係數控制在2.
5以上。
6.4.4.3張拉千斤頂
張拉千斤頂根據斜拉索的張拉控制力進行選擇,為減小施工過程中的誤差、確保千斤頂的使用安全,盡量使每根斜拉索的張拉控制力達到所用千斤頂允許能力的85%範圍內。張拉擬採用ycw400b千斤頂,具體情況見下表。
6.4.4.4張拉桿
張拉桿採用通牙設定,張拉桿用於牽引及張拉斜拉索,其加工材質採用40cr,鍛打後需經過超聲波檢驗,並達到gb/t4162-2000《鍛造鋼棒超聲波檢驗方法》規定b級標準。
6.4.4.6牽引及張拉撐腳
撐腳是千斤頂的支撐裝置,其規格型號主要根據使用千斤頂的外形尺寸、張拉端錨頭施擰空間綜合考慮後予以確定。
6.5工作平台
斜拉索施工工作平台主要包括:塔外施工平台、梁下施工平台。
6.5.1塔外施工平台
為方便斜拉索塔端掛設,確保施工安全,需在上塔柱斜拉索錨固區外搭設支架作為斜拉索塔端施工平台,塔外施工平台採用甲方搭設滿堂鋼管支架。
6.5.2梁下施工平台
掛籃下轉換平台為掛籃前端固定平台,根據掛籃已有平台加長,用槽鋼焊接。
7、 主要施工方法
7.1施工準備
7.1.1成品索的檢驗
斜拉索出廠前按設計要求,對斜拉索有關效能進行檢驗。斜拉索到達現場後,查驗並索取每根成品索的質量保證書(質量保證書含本批交貨的數量、質量及各種檢驗結果);如果進行了非常規試驗,需提供檢驗報告。
7.1.2索導管的處理
斜拉索錨頭外徑與索套管的內徑相差很小,掛索時極易產生位置偏差,從而造成錨頭外螺牙和斜拉索pe保護套的損傷,因此斜拉索掛設前應對塔、梁端的索套管進行全面的檢查,對索套管內的焊渣、毛刺等進行打平磨光。
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