80吨缆索吊机系统设计与施工方案

80吨缆索吊机系统设计与施工方案
80吨缆索吊机系统设计与施工方案
80T缆索吊机系统设计与施工方案
一、概述
兴山县香溪河特大桥为单孔净跨180 m的上承式钢管劲性骨架箱形拱桥。

劲性钢骨架制造厂设在左岸桥头接线路路基上。

劲性钢骨架按设计要求分三段(6片)制作，采用无支架缆索系统悬吊安装。

缆索吊机系统布置两组主索、两组工作索，设计吊装能力2×40 T(主索)、2×5 T(工作索)，主索跨径259 m，后锚边跨为69 m、53.8 m。

索塔采用独立桅杆式钢塔架，固定索鞍，缆风固定。

现浇C20混凝土锚碇。

主要工程数量见下表1。

表1 主要工程数量表
二、缆索系统设置
1、主索道和辅助工作索道
布置两组主索道和两组工作索道。

前者与大桥劲性钢管骨架拱肋轴线重合，主要用于吊装大桥劲性钢管骨架以及移动安装拱箱底模的操作平台。

后者吊运工作提蓝、横撑、模板和钢筋等小件。

钢管拱肋采用专用吊具吊运安装。

主索参数表（一组）
①起重索
主索起重索采用6×37+1-φ17.5的钢丝绳。

主索道为两个跑车,
每个跑车用一根起重索,其活头经塔顶工作索鞍在塔顶经转向进入起重卷扬机；其死头穿绕跑车下定滑轮和吊具上动滑轮（走8布置）再通过塔顶工作索鞍在塔后地锚上固定。

辅助工作索道为单跑车，其起重索采用6×37+1-φ17.5的钢丝绳，走4布置。

活头经塔顶上悬挂的滑轮到主地垄转向进入卷扬机，工作索鞍在塔顶经转向进入起重卷扬机；其死头穿绕跑车下定滑轮和吊具上动滑轮再通过塔顶转向在塔后地锚上固定。

②牵引索
主索道牵引索采用6×37+1-φ26的普通钢丝绳，跑车间用带子绳相连，两跑车外侧各设置一根牵引索，分别经塔顶工作索鞍转向再次经地锚转向进入卷扬机。

③跑车与吊具
跑车与吊具是在索道上运行和起吊重物的装置。

每组主索道采用两个跑车。

一个跑车纵向布置4排行走轮，每排横向行走轮为4个，每组主索道跑车布置的行走轮共32个，行走轮直径均为300mm。

滑轮组、定滑轮组用吊板与跑车相连，动滑轮组用墙板与吊环相连，滑轮组的穿绕起重索应异面交叉或共面平行，不能有任意两根相交以免摩擦损伤起重索。

专用吊具采用扁担式，以保证钢丝索不压坏劲性钢管骨架。

2.主锚碇
锚碇顺桥梁轴线布置，右岸主锚碇在0+343.8处，距塔架69米，。

左岸主锚碇在0+725.6
处，距塔架52.8米。

均采用C20钢筋混凝土锚梁，结构尺寸为7.0×2.0×2.5m,埋入基岩深度3m。

其上拔力由抗滑锚杆和回填压重抵抗。

锚梁预埋锚扣数量为：左岸8个，80t4个、40t2个、32t2个，右岸8个，80t4个、40t2个、32t2个。

塔架后缆风地垄及转向地锚均布置在主地锚上面(左右岸各14个)。

主索与地面夹角，右岸28o，左岸35o。

一组主缆索张力为1292KN，一组工作缆索张力为28KN。

锚梁最大弯矩4200KNm（包括缆风、扣索、起重索、牵引索等作用力）。

3.塔架
塔架基础左岸置于24#桥台台墙上，右岸置于基岩上，要求基岩的允许承载力应大于0.3MPa。

基础用C20混凝土现浇，并预埋M20的地脚螺栓。

右岸塔顶索鞍高程为226.29m，塔高35.43m；左岸塔顶索鞍高程为226.06m，塔高35.08m。

基本水平。

塔架为桅杆式独柱塔架，下端铰接。

结构形式为，断面面积115×115cm，主肢弦杆∠160×160×12，斜杆和腹杆∠75×75×8，斜撑与立柱的夹角为55o。

塔顶索鞍为弧型固定式。

4.驱动装置(卷扬机) 卷扬机分左右岸集中布置，索道用卷扬机左岸布置在塔架右侧（下游方向）30米处，右岸布置塔架左侧（下游方向）。

扣索收紧滑车组用卷扬机设置在塔架附近，扣索地锚利用塔架基础。

卷扬机型号分布如下：
5.钢管劲性骨架稳定缆风
钢管劲性骨架分三段吊装，采用单肋合拢，缆风索对其纵横向的稳定性有重大作用，侧缆风沿桥轴线两侧,香溪河两岸各布置一个地垄。

为保证地锚正常工作，保证钢管劲性骨架中轴线的对正，在地锚工作前必须试拉，既用5t手拉葫芦对上下游两岸的地锚交叉对拉。

缆风索工作过程中，必须采取可靠的防护措施，防止受到意外碰撞。

6.扣架与扣索滑车组
采用塔扣，由于受主缆索的限制，故采用正扣正就位。

边段悬挂用滑车组来收紧扣索；收紧滑车组设在塔顶与钢管劲性骨架扣点之间，用6×37+1-φ17.5的钢丝绳穿绕一对H50×6D滑车组走“12”后从塔架顶的滑车中穿出，经主地锚转向进入卷扬机收紧或放松，塔后用6×37+1-2φ43.5的钢丝绳锚固在主锚碇上。

7.吊装通讯吊装作业时工作面多，距离远，视线不佳。

吊装作业小组与各工作面之间的联系采用无线电对讲机。

8.缆索系统设备
缆索系统设备一览表
四.缆索系统施工
缆索吊机系统施工进度计划横道图
1.锚碇施工
主锚碇是缆索系统的重要设施之一，起着固定主索的作用，是缆索吊装的施工安全的关键。

左右岸主锚碇均采用在基岩里挖坑，现浇C20钢筋混凝土锚梁，要求基岩的湿抗压强度不小于20Mpa。

锚坑及索槽均采用人工硬打（放小炮预留保护层人工撬挖），以保证基岩的整体性。

开挖过程中控制锚坑底面及索槽底面的倾角与主索同，保
证锚坑深度及锚坑两端嵌入基岩的长度，锚梁整体后仰（其倾角与主索倾角同），不允许横断面尺寸欠挖。

主锚碇四周应排水畅通，以免锈蚀锚扣和滑车。

钢筋绑扎节点全部电焊，整个钢筋骨架后仰，锚扣预埋应精确控制其倾角（与主索倾角一致），预埋深度，伸出长度及锚扣间距见图。

锚扣之间被隔断的主筋，两头应打弯与锚扣焊接，同时用短钢筋若干根焊在锚扣腹板，以保证混凝土对的握裹力。

锚筋设置，主锚碇坑开挖好后，在坑底用风钻造深1.5m的锚孔56个，分两排等距布置，用Ф28钢筋浆锚，以此抗滑锚杆承受上拔力并作锚扣的承重架控制锚扣位置并与之焊接。

2.塔架安设右岸塔架先利用汽车吊安装第一、二节，左岸搭钢管架、用手拉葫芦安装塔架第一、二节，塔架上部用自升旋臂爬杆安装。

组装过程注意下列问题：
(1)安装塔架支座时，在基础顶面用全站仪测放纵横轴线，用水准仪控制支座的水平其相对高差不大于1㎜，地脚螺栓与卡板固定支座时，对支座底面与基础顶面的缝隙用铁楔楔紧，并灌入C30细石混凝土。

以保证塔基受力均匀。

(2)塔架安装时，必须收紧临时缆风，采用两组缆风随塔架增高而交替上升。

(3)节间连接，必须使用高强度螺栓，不能用其它螺栓替代；螺栓拧紧时应对称交叉，先内后外，以保证四周受力均匀。

螺栓额定拧紧扭矩为300～320Nm。

(4)塔架缆风调整与主索安装垂度调整同时进行，横向应保证垂
直；纵向应向后仰10cm。

为保证塔架稳定，在塔架中部增加一组横向连杆。

3.索道架设及试吊
(1)准备工作
①钢丝绳的接头布置：现有φ48普通钢丝绳4件，每件1000米，两地锚的水平距离400m（考虑斜距），主索接头必须布置在塔架之后，以使跑车顺利通过，方便施工。

接头布置示意图如下：
主索接头
②右岸主地锚附近场地狭窄且交通不便，故将全部主索运至左岸主地锚旁边，将要架设的主索吊放在放线架上，扎好索头。

③吊装用的卷扬机很多，架设时可充分利用。

来回牵引主索过河的卷扬机都安在左右岸主地锚附近，利用其主地锚作临时稳定地垄，牵引主索穿绕大滑车的卷扬机（3t）均利用安装塔架时的卷扬机，主索收紧滑车组专用卷扬机（5t），用已就位的卷扬机在左、右岸分别收紧。

④在左右岸塔架内侧立柱肢杆上作高程标志，初步控制主索垂度，再用全站仪精确控制主索垂度。

(2)主索初装垂度的控制
索道架设完备后，需进行安装垂度的调整以保证索道吊重时的垂度与设计计算值相符。

①主索收紧
在主地锚前进行。

用一对H50×6D的滑车组，穿φ22的钢丝绳进入卷扬机收紧，同时在塔架上用水准仪通过肢杆上的高程标志调整
弧垂。

并进行塔架缆风调整，使塔架后仰10㎝。

②主索垂度观测
在缆索起重机试运转过程中，需观测几个位置的垂度，用全站仪观测仰角计算。

(3)缆索系统试运转
缆索设备安装架设完备，正式吊装前必须组织各部位操作人员、观测人员、安全人员、指挥人员等依次进行以下各项试吊运转检查各部位设备和准备工作的可靠性。

劲性钢管劲性骨架每段重35t，设计吊重40t。

因此不作超载试运转。

A. 空载试运转：起重吊钩收至离跑车3m高时，牵引往返运行一次。

B. 静载起吊
a．起重60%设计重量，离地50㎝，停留2小时。

b．起重100%设计重量，离地50㎝，停留2小时。

C. 试运载吊运行
a．起载重量60%设计重量时，提升一定高度，静止观测30～60分钟，再用跑车运行至缆绳跨中，然后运行至离塔架最近的边段位置。

b．起吊100%设计重量时，提升到一定高度，静止观测30～60分钟，再用跑车运行至缆绳跨中，然后运行至离塔架最近的边段位置。

每进行一次试吊，各部位操作人员、观测人员、安全人员、指挥人员等对主要设施—
—地锚、塔架、索鞍、索具、缆索接头等分别进行一次观测和检
查，并作好记录。

在检查各部位设备无异常现象后，再进行下一项试吊作业。

试吊运转中各项观测检查记录，经吊装设备验收小组鉴定合格后，方可正式进行吊装作业。

4、施工人员配备
5.(1)停电：吊装作业中如遇停电，应及时关闭卷扬机电源。

如停电时间较长，应将卷扬机牵引绳（起重绳）用绳卡卡死。

避免卷扬机电抱闸被其他人员撞击而使吊件下坠而造成安全事故。

高空作业人员应及时疏散，如离地面较高应先撤离到工作吊篮中，再用人工操作卷扬机电抱闸将工作吊篮徐徐放下，用船或车将人员接到安全地带。

(2)卡绳：吊装作业前应对滑车组和转向滑轮进行检查，检查滑轮有无偏位现象，如有应进行更换，避免跳绳发生。

如在吊装作业中发生卡绳，应立即停止吊装作业，根据卡绳部位采取处理措施，待处理并恢复正常后方可进行吊装作业。

(3)卷扬机故障：吊装作业前应对卷扬机进行检查，检修。

如在吊装作业中发生故障，应立即停止吊装作业，并进行检修。

如短时不能修好，则立即更换（将未使用的另一组撤换）。

五.施工安全管理措施
1.组织措施
(1)成立由项目经理负责的安全领导小组，作好安全生产的宣传教育，组织，管理工作；制定安全管理制度和安全防护措施；每个作业班组设不脱产的安全员。

安全质量领导小组定期进行安全质量检
查，督促和保证安全防护措施和安全技术操作规程的贯彻执行。

(2)每分项工程项目施工前对现场作业人员进行技术要求、质量控制、安全操作等的交底工作，切实做到人人皆知。

施工时每天应做好施工记录，作为安全质量检查和竣工验收的原始资料。

(3)在进行吊装施工过程中，禁止非作业人员进入施工现场，必要时中断通过吊装作业区域的交通道路。

(4)对于安全生产关系重大的设施，如电源线路，脚手架，吊装作业用的塔架、扣架、地锚、缆索等必须专人经常进行检查。

(5)必须指定专人每天掌握、分析施工观测资料，如发现有不正常变化或构件裂缝有发
展趋势时，应及时上报，并立即研究采取措施。

2.吊装施工作业的安全规定
(1)现场建立统一指挥，统一讯号，统一行动的现场指挥系统并严格执行。

除指定的现场指挥人员外，其他任何人不得发号施令。

(2)高空作业人员必须先经身体检查合格。

作业人员作业时如有精神不振，体力疲乏或头晕等现象时，应及时换下来，不得勉强继续进行高空作业。

(3)吊装作业人员分工后，应尽可能保持工作岗位的稳定，不得随意调换，避免操作不熟练而发生意外事故。

(4)登高作业前，要检查登高用具是否齐全，有无损坏。

(5)高空作业时，不仅要系好安全带，穿好防滑鞋，设置安全网，还应检查是否有系挂安全带、安全网的可靠处所。

必要时，应另设置
栓系这些安全设施的安全绳。

作业时必须防止撬棍滑脱或用力过猛而滑到。

(6)攀登高空作业人员必须穿软底鞋，禁止穿拖鞋、硬底鞋和塑料底鞋。

(7)所有施工人员或进入作业区的其他人员必须戴安全帽。

(8)禁止地面操作人员或与吊装无关的人员在正进行吊装作业的下方停留或随便通过。

(9)遇有下列情况之一时，不得进行吊装作业：
①未作好规定的安全措施和明确的岗位操作责任制以前。

②预制构件未达到规定的吊装强度。

③看不清指挥讯号的时候（如雾天或傍晚）。

④大、中雨期间。

⑤影响吊装作业的大风。

⑥在夜间没有良好的照明设施时。

(10)遇有下列情形之一时，现场指挥员应立即指令停止吊装作业：
①指挥讯号系统失灵。

②雷阵雨。

③地锚或地锚附近土层开裂，缆索断丝，脱轮等。

④卷扬机电机过热，塔架位移超过容许范围或缆索打扭等设备失常现象时。

⑤吊装现场发生故障或安全事故时。

六、雨季施工准备措施
施工准备：
1、结合气象台天气预报作好施工统筹安排。

2、准备雨季施工的防洪材料、机具和必要的遮雨设施。

3、工程设备特别是卷扬机应防水、防潮。

施工方法及技术措施
1、大雨应停止施工，若必须施工时，应有防洪抢险措施。

2、施工前对排水系统应进行检查、疏通或加固，必要时增加排水设施。

3、露天使用的电器设备要有可靠的防漏电措施。

七、施工注意事项
1、进入施工现场的施工人员必须佩带安全帽，避免高空坠物，造成意外伤害。

2、焊接时，对施焊场地应有适当的防风、雨设施。

3、每天应对卷扬机、转向滑子、钢丝绳进行检查；每周对跑车、动定滑车组进行检查。