缆索吊装施工方案

施工组织审批单工程名称：襄渝铁路增建二线工程ZH-4标段柳河双线特大桥
目录
1．工程概况
2．缆索吊装施工方法及施工顺序
3．吊装准备
4．吊装观测
5．拱箱吊装工艺
6．吊装质量保证措施
7．吊装安全保证措施
8．环境保护
9．吊装施工工艺流程框图
10．附图
蒋总：如有用，请你仔细修改。

高军
柳河起重吊装工程
1工程概况
1.1 襄渝铁路增建二线工程ZH-4标段柳河双线特大桥位于舟坝镇马边河西侧支流洋溪河谷两岸，为深切割中低山貌，桥位区地势总体西高东低，谷坡上缓下陡，桥位处谷坡坡顶标高约476米，河床底标高约380米，相对高差约96米。

该桥主孔为净跨122米，净矢跨比1/8，拱轴系数m=
2.4的等截面悬链线无铰拱。

主拱圈为箱板拱，拱圈由6片拱箱组成，每片拱箱高2.0米（预制拱箱高度1.9米）、宽1.6米，拱圈全宽9.6米。

分5段进行吊装，边箱每段吊装重56.8吨，中箱每段吊装重48.2吨。

2 缆索吊装施工方法及施工顺序
2.1总体方案
吊装系统设计采用一套吊装设备单基肋合拢成拱。

吊装时先中肋开始合拢吊装，再分别上游拱肋、下游拱肋吊装。

主索扣索共用塔架，塔架的高度根据最不利的沐川端扣索角度来确定塔架的高度。

控制吊重按最重的边肋边段来设计,最大吊重P=55t，考虑配重及冲击载荷设计吊重为64.06t。

根据地形条件主缆索净跨取224m,两岸塔架等高52m，采用万能杆件拼设而
成。

主地锚采用桩锚结构。

2.2吊装施工工艺流程框图
2.2.1主索系统及主跑车
主索设置为一组，每组主索由7根φ47.5钢丝绳组成，并通过移动塔顶主索鞍实现逐肋对中吊装。

主索两端设置80t转向滑车将主索并成7排，保证主索的收紧及均匀受力，并用收紧滑车组调节主索的垂度、张力，使其符合设计要求。

主索最大张力H=234.52t，跨中最大吊重时最大垂度为16.37米，空载垂度（含跑车及配重）为11.8米，主索安全系数为K=3.5。

拱肋采用正吊正就位。

主索的安装采用小拖大的间接拖拉方法安装。

主跑车为七门60T级跑车，双跑车设计吊重为120吨。

施工时在拱座上预埋千斤扣，将两台跑车固定在上面，同时穿好跑车间的间距绳。

布置主索的同时即可将跑车穿绕在主索上，主索穿绕完毕后再慢慢放松跑车固定绳，同时收紧主索，跑车才慢慢升上天空。

主索的收紧利用主地锚和桥台之间的空间来收放，完成主索及跑车的布置。

2.2.2起重系统
拱箱在制梁场采用人工横移至主索正下面，拱箱吊点为预留孔穿吊带结构。

拱箱每端采用四点起吊，每台吊梁跑车配置一组起重机构，在桥沐川岸主地垄上设两台8t起重卷扬机组，作为起升动力。

每根起重索用φ21.5钢丝绳走“12”布置，活端通过塔架顶转向进入8t卷扬机，死端通过跑车定滑轮固定在对岸地锚上。

起重索拉力安全系数为K=5.22。

在布置主索安装跑车时，须在收紧主索前将起重索穿绕好。

起重索采用花穿，使起重小车均衡受力。

2.2.3牵引系统
吊梁跑车的牵引走行系统为：桥的两岸各设一台10t牵引卷扬机组，对称布置在开阔地带。

每端牵引索走“4”布置，动滑车组固定在跑车中轴上，定滑车组固定在塔顶。

采用φ21.5钢丝绳，钢丝绳死端固定在塔顶后地垄上，活端通过跑车到塔顶再转向进入卷扬机。

两跑车内侧的间距绳用小于牵引索拉力的∮21钢绳走2连接，作为保险索。

牵引索安全系数为K=5。

在布主索及安装跑车时预先在两端跑车上设置一根临时牵引绳，当跑车及主索起升收紧到位后，用临时牵引索将跑车牵至塔架顶位置固定，再行按设计要求穿绕好牵引索。

2.2.4扣索系统
本桥扣索采用塔扣的方式，和主索共用塔架。

扣索为八字形正扣结构，在吊装次边段及中段时，拱箱需要穿过扣索。

扣索地锚设置在主地锚内。

收紧滑车（80T*6D）置于主地锚与桥台之间的空间内，利用桥台作为一个地锚来调整扣索的收放。

边段扣索采用φ47.5钢丝绳走“2”布置，次边端扣索采用φ47.5钢丝绳走“4”布置，最大扣索拉力为102吨发生在沐川端的次边段，扣索拉力安全系数为K=5,次边段扣索拉力角度为：20.5度。

为便于布置和移动，每根扣索分成两根，一长一短，在现场时来分割。

2.2.5塔架及基础
塔架采用强度高，稳定性好的万能杆件拼装。

塔架基础设置在两岸桥台上。

桥台施工完毕时预埋枕木，在枕木上铺设钢轨与塔架底支撑。

两岸塔架等高，均为52米。

塔架的安装均采用摇头附着式扒杆垂直运输散件人工拼装。

拼装结构及材料见下图表。

2.2.6地锚
地锚主要包括主索地锚、扣索地锚、缆风索地锚、卷扬机地锚等。

主地锚的设计，根据地形采用桩锚结构。

主索、扣索、塔架后缆风索、卷扬机等受力均考虑采用主地锚受力。

主地锚设计荷载考虑单基肋合拢所同时承受的扣索拉力及主索拉力、塔架后缆风索拉力等设置在主地锚上的全部荷载的总和再考虑安全系数。

主地锚作特殊设计后选定各项参数。

塔架前缆风索、塔架侧缆风索、拱箱八字缆风索、下拉索地锚设置按规范并结合地形设置。

主索收紧及扣索收紧地锚设置在主地锚和两岸桥台上。

在施工地锚时预埋千斤绳的数量和拉力系数储备要足够。

预埋千斤绳各股受力要均匀。

卷扬机地锚设置在主地锚上，在主地锚施工时预埋角钢，卷扬机和预埋角钢连接。

所有的地锚在吊装施工前均需要试拉试验，试拉可以采用地锚和地锚间的对拉。

正式吊装时在所有的千斤扣上和地锚的周围均需做上相应的记号，以便检查地锚的状况。

2.2.7缆风索
采用单基肋合拢，靠岸边的边段、次边段的拱箱八字抗风索设在河的两岸桥墩的两侧；拱箱下拉索设置在拱座下，均采用φ15.5钢丝绳走“1”布置，施工桥墩时预先设置千斤绳。

拱箱八字缆风索和下拉索及塔架侧缆风索的松紧调整采用5t手动葫芦。

考虑到塔架高度较高，受力夹角变化大，承受较大水平推力，塔架前后缆风索设计φ21.5钢丝绳走“4”布置的八字缆风索加强塔架的稳定性。

3 吊装准备
为了确保拱箱吊装施工的质量和安全，在吊装前应对拱箱、墩台拱座和缆索吊装系统进行全面检查并进行试吊工作。

A.拱箱检查：拱箱脱模达到设计强度后，按照“公路工程施工技术规范”逐段进行检查。

检查拱箱有无裂缝、两端定位螺栓孔及连接螺栓对位尺寸，接头平整度，标定拱箱中线，丈量拱箱上下弦长等，为吊装提供依据，保证吊装精度。

B.墩台拱座检查：墩台拱座灌注完成后，复核净跨及拱座标高，在拱座上逐一画出每段拱箱的上下边线，并在落梁的各点抄平，与设计比较，保证拱箱端与拱座接触精度。

C.吊装设备检查：对全部吊装设备进行检查，确认符合要求，方可试吊。

如下表一：
其中主要检查项目有：
①主扣索地锚；②缆风索地锚；③主索；④扣索；⑤塔架；⑥各种钢丝绳；⑦卷扬机；
⑧起重滑轮组；⑨牵引滑轮组；⑩帽梁及索鞍各部。

D.试吊：试吊前对各种设备再进行一次全面检查。

试吊主要程序是反复进行空载运转，静载试吊和吊重物运行等项目的试验，待每一个检查项目检查、观测工作完成并无异常现象后，进行下一个项目试验。

4 吊装观测
观测工作是保证吊装工作准确安全的重要措施，在吊装的全过程中专人负责观测，作好纪录并随时向指挥人员报告。

A.垂度观测：用经纬仪测主索跨中仰角计算实际初始垂度，吊重后实测最后垂度。

B.塔架观测:有条件时可用垂线丈量，或在塔架顶设一固定标尺，用经纬仪测出位移前与位移后的读数，两次读数之差即为塔架位移。

C.中线观测：将经纬仪设在拱箱中线方向上复核，拱箱合拢时控制中箱中线。

D.水平观测，边段与次边段及次与顶端接头标高，包括抬高量（7cm～14cm）作为合拢预留高度，合拢时观测各接头及拱顶标高，控制五段拱箱均匀下降。

5拱箱吊装工艺
5.1悬挂边段、次边段拱箱
跑车将1#边段拱箱吊离横移轨道后，继续起吊高度超过起拱线，用牵引索把1#拱箱牵引到安装位置上空，下落使箱端在拱座中就位。

上好端接头螺栓，在拱箱另一端挂上缆风索和扣索，收紧扣索，使拱箱接头标高比设计标高高7cm。

扣索挂在拱箱扣点处，控制接头超高7cm，用起重索提拱箱，收紧扣索，靠下降起重索使扣索充分受力，调整标高，满足要求，再对称收紧缆风索，调整拱箱中线。

拱箱中线调整好后，检查端背面与合拢预留孔的两背铁垫板间是否有不均匀空隙，并用相似形状的薄钢板补满，防止合拢后拱箱中线偏离。

接头上方放一水平尺，调整跑车起重索和缆索，使拱箱端水平、端底面与拱座预留孔的两底铁板间如有不均匀空隙，则用钢板垫平，防止拱箱侧倾。

边段拱箱的中线，水平调整好后，摘除跑车。

吊运2#次边段拱箱，吊运方式同1#拱箱。

次边段拱箱就位后，上好Ⅰ接头螺栓，拧紧下缘螺栓，在另一端挂好缆风索和扣索，调整中线。

由于次边段的作用，Ⅰ接头会逐渐下降，等到下降稳定后控制Ⅱ接头抬高量14cm，收紧2#拱箱扣索，并将1#边段拱箱之端接头螺栓拧紧一些。

用同样的方法吊装另一岸边段拱箱和次边段拱箱（3#和4#）。

5.2中箱定位
用跑车将5#顶段拱箱吊就位，使顶段拱箱两端接头较设计高3cm，用“定长松索”工艺使两端边段拱箱及次边段拱箱同时松索，向顶段拱箱靠拢。

松索时要控制、Ⅰ、Ⅱ接头下降后的抬高量大致符合1:2的比例。

Ⅱ接头每次下降2～3cm，次边拱箱逐渐与顶段拱箱接近，每次下降后再测量两接头标高，将不成比例的数值在下次松索中调整。

再进一步调整起重索、扣索和缆风索，如此循环操作便可较好地控制接头标高。

此时，接头螺栓孔对中，装上接头螺栓，继续松索，使接头抵紧，再继续松索，直到接头标高变化很小时稍稍收紧下拉索。

5.3拱箱合拢
单基肋合拢时，边段拱箱和次边段拱箱的扣索同时对称放松，然后下降顶段拱箱之起重索，如此循环松索，每次松索控制接头标高变化不超过1cm，当Ⅱ接头下降至比设计高1cm 时，停止松索，检查和调整两端接头标高基本相符后，用钢板楔紧所有接头空隙，拧紧所有的接头螺栓，拱箱进入合拢状态。

按照松扣索—起重索—扣索的顺序继续循环松索，当扣索和起重索的拉力愈来愈小，接头标高变化很小时，表明拱箱已抵紧成拱。

这时可将全部扣索放松，让起重索部分受力，以控制Ⅱ接头不低于设计标高，同时调整下拉索，控制Ⅰ接头不高于设计标高，在接头标高基本稳定后，再重复将接头螺栓拧紧，临时固定缆风索、起重索、下拉索，此时已合拢成拱，拱箱接头的连接工序完成后，摘除扣索和起重索，缆风索和下拉索暂时不能松。

单基拱箱成形后，照上法再按吊装顺序吊装其余拱箱
5.4 吊装施工顺序
6吊装质量保证措施
6.1拱箱及墩（台）拱座的检查
6.1.1拱箱接头和箱端的检查
拱箱接头和箱端用样板校正，突出部分应予凿除，凹缺部分用环氧树脂砂浆抹平，应保证端面与拱箱中线相垂直，接头面的倾斜度正确，接头砼接触面要凿毛，钢筋部分应除锈，螺栓孔要用样板套孔，规格不合格时用挫扩孔。

在接头及向端面上还要标定中线。

6.1.2墩(台)拱座的检查
墩台拱座修凿后，检查时应要求拱座水平面高程稍小于等于设计标高，拱座端平面应与桥轴线垂直，倾斜面的水平倾角应符合设计要求或小于设计角度。

同时在拱座端面上标出拱箱安装位置的台口线、拱轴线和拱肋宽度线。

复核两岸起拱线间净跨，对其施工误差在允许差值范围内可垫钢板来调整。

6.2拱箱纵向稳定措施
6.2.1在五段吊装的拱箱边段与次边段接头接头，合拢后易发生上冒变形，次边段与顶段接头发生下沉变形，这是由于拱肋线与裸肋压力线不重合，以及拱的弹性压缩所引起的。

因此，必须在边段与次边段接头处设置下拉索张拉，这样不但可以减少1#接头上冒，而且也相应减少2#接头下沉。

下拉索用2根φ21.5mm钢丝绳帽固在接点下放，收紧程度以观测的拱箱接头上冒程度来控制。

下拉索应保留至拱上构造施工完毕后方可摘除。

7吊装安全保证措施
7.1缆索设备的检查与试吊
7.1.1地锚试拉：在施工现场将地锚进行分类设置后，地锚应全部进行试拉。

一般设置滑轮组，用0.5t～1t卷扬机收紧，在钢丝绳“死头”装拉力计测拉力，地锚受拉值的一半为设计荷载的1.3～1.5倍。

7.1.2扣索对拉：扣索是悬挂拱肋的重要设备，因此必须通过试拉来确保其可靠性。

检查时将两岸的扣索用卸甲连在一起，将收紧索收紧，进行对拉。

7.1.3作主地锚锚杆抗拔试验：在主地锚洞开挖成型后，按设计设置锚杆，并请权威专门机构对锚杆作抗拔试验，以确定安全加强措施的最大值。

作到安全系数及安全加强措施双保险。

7.2钢丝绳与及索具检查
7.2.1钢丝绳的检查：当钢丝绳在受力过程中拉伸、弯曲的次数超过一定值时，便开始破坏，并且由于钢丝与钢丝、钢丝与滑轮、索鞍等相互摩擦发生断丝现象，从而降低了钢丝绳的承载能力。

为保证安全，当钢丝绳一个节距内的断丝数超过一定的数值时，即不能继续使用。

工作钢丝绳的外观检查，应20天一次，1～4个月进行一次定期润滑，润滑油应使用钢索油或变压器油、汽轮机油等。

7.2.2索具的检查：定期、定人检查索、吊具。

主要是检查钢绳夹头、弯曲处的耳环、卸甲、转向轮、收紧处的滑轮组、手动葫芦及动力装置的连接是否可靠，安装是否符合安全要求，是否有裂纹，润滑是否良好。

7.3吊装通讯与联络
7.3.1吊装中的通讯方式：主要采用短波无线对讲机，同时还要约定旗语、口哨、手势等联络方式，以确保对讲机无法使用时的安全作业。

7.3.2要经常维护检查短波无线电对讲机，在有备用电池块的情况下，每块电池要保证5小时的正常工作，无备用电池的情况下要保证8小时的正常供电。

7.3.3吊装前要对有关人员进行通讯联络演习，明确各种联络方式的定义，防止工作中发生差错。

吊装设备机具材料表
8 环境保护
8.1成立以项目经理任组长的环境保护领导小组,配备一定量的环保设施和技术人员,认真学习环保知识,共同搞好环保工作。

8.2在施工时，做到总体布局合理，场地平整，排水畅通，不积水、材料堆放整齐，机械设备摆放有序。

做到工完料尽，不随意乱排放污水，乱堆放建筑垃圾，确保环境舒适美观。

8.3.采用各种有效措施,对容易引起环境污染的各种渠道严格控制。

8.4.做到文明施工。

场地废料要按设计要求运到指定地点倾倒；机具、材料要定点堆放整齐；道路畅通，工地干净卫生。

8.5.施工机械的废油废水,采用隔油池等有效措施加以处理, 现场存放油料的库房，进行防渗处理。

储存和使用都要采取措施，防止跑、冒、滴、漏，污染水源。

不得超标排放。

8．6.工程完工后,及时进行现场彻底清理，并按设计要求采用植被覆盖或其它处理措施。

吊装施工工艺流程框图
附件1：
特殊过程施工
——水下混凝土质量控制
水下混凝土属隐蔽工程。

混凝土灌注过程中牵涉到混凝土的搅拌质量，初灌量，灌注高度及拨导管的准确性等问题，如果操作人员稍有不慎，人为造成混凝土强度不足，混凝土离析、夹泥、断桩及钢筋笼错位等质量事故，处理困难，对工期、成本将造成较大损失。

我单位进行的质量体系程序文件中将水下混凝土列入施工特殊过程控制范畴，以下对其在施工中关键环节提出预防措施：
1、混凝土质量
采用现场搅拌时，为了加快施工进度，往往搅拌时间不足，当拌和站距孔桩有一定距离时，常采用机动翻斗车运输混凝土，施工现场一般高低不平，使混凝土在灌注前已离析。

若生料计量不准确，则容易使混凝土强度达不到设计要求。

混凝土坍落度过大影响强度，过小则不利灌注。

控制措施
⑴若现场搅拌混凝土，宜采用强制搅拌机自动计量，否则应设专职计量员，使混凝土坍落度控制在180～220㎜，并经常检查实测。

⑵搅拌机操作人员必须保证混凝土搅拌时间，不受其他因素干扰。

⑶混凝土若需长距离运输，必须整平道路，以采用泵车运输为宜，较长距
离采用其它方式运输时，需有防止水泥浆流失措施，当灌注混凝土有离析现场，需重新拌合均匀后再入大料斗。

⑷为改善混凝土和易性和缓凝，宜掺加外加剂。

⑸采用商品混凝土灌注时，应防止厂家使水泥用量达不到配合比要求，使混凝土强度降低，因此尚需对其生产过程及质量进行监督．
2、导管
无论使用丝扣式和法兰盘式，都必须连接紧密。

若出现漏浆，则影响混凝土质量，造成混疑土离析。

若导管拼装后不垂直，则使导管下放和提拔困难，或提拔时刮拉孔壁，土块掺入混凝土中，造成混凝土夹泥。

另外，应根据钻/挖孔直径，合理选择导管直径，若桩径较小而选择大直径法兰盘式导管．提拔导管时法兰盘带动钢筋笼，使钢筋上浮。

导管底部至孔底的距离规范规定为300~500mm，距离小则不利用隔水栓的排出，较大则影响到桩底及桩顶的混凝土质量。

控制措施：
(1)导管使用前应进行试拼装、试压，以检查导管是否连接紧密和垂直。

(2)导管规格应齐全，应根据钻孔深度调整导管长度。

(3)应根据钻孔直径合理选择导管直径，对小直径桩，尽量不使用法兰盘式导管。

(4)钢筋笼加强筋放在主筋外侧。

(5)灌注混凝土前，确保导管底部至孔底的距离在300～500mm之间，小直径桩取高值，大直径桩取低值．
3、隔水栓
隔水栓的作用在于使混凝土和泥浆分离，以免泥浆污染混凝土。

目前采用的隔水栓有拔塞隔、自由塞隔水和剪塞隔水。

拔塞隔水法因其一开始在导管内混凝土就与泥浆大量混合．根本起不到隔水作用。

自由塞隔水一般采用球胆．但对于小直径桩(d＜800mm＝，球胆受钢筋笼的阻碍很难浮出．且不易破碎．在桩体内形成空洞。

剪塞隔水法通常采用砂包或混凝土预制圆台。

若导管内壁不平，容易将砂包划破，起不到隔水作用。

控制措施：
(1)对大直径桩可使用自由塞隔水．
(2)对小直径桩需使用剪塞隔水，止水栓宜优先选择混凝土预制园台。

(3)不可使用拔塞隔水，不使用隔水栓．
4 、初灌量
初灌址必须保证导管一次埋人混凝土0．80m以上．在式(1)
巾．令p二o，计算出h，充盈系数暂技1．2考虑，则韧槽量V为：V＝1．2x[(O．80-+-凡)d24-hi以]／4 (2)
式中：儿’导臂底部至孔底的距离：
d……—一桩径，
d，导管直径，
hl ‘导管内外棍凝土面高差。

其中充盈系敷应按已成桩进行调整．
从式(1)、(2)可以看出，初灌量与孔深、桩径、导管直径及导管底部至孔底的距离有关。

混凝土大料斗的容积应大于初灌量。

即使采用商品混凝土连续灌注，但因混凝土在导管中的下落速度远大于混凝土车的供应速度，混凝土供应不足，就没有初灌量，造成桩底混凝土质量低劣。

控制措施：
(1)混凝土初灌量应精确计算．宜大不宜小．
(2)即使使用商品混凝土，仍要使用大料斗．
5、埋管深度
规范规定，埋管深度为2—6m。

埋管较深，混凝土灌注困难，势必上、下窜动导管。

若导管窜动过快过猛，容易带动钢筋笼，使钢筋笼错位；若窜动过繁，则易使混凝土离析。

埋管较浅，将影响混凝土质量，严重者造成断桩。

特影响混凝土质量，严重者造成断桩。

特别在钢筋笼底部部位，埋管不宜较浅，否则因为混凝土灌注速度较快，混凝土上返力较大，钢筋笼容易上浮。

控制措施：
(1)灌注过程中，应经常测量导管内外混凝土高度．准确提拔导管。

(2)钢筋笼固定牢固．灌注至笼底时速度要慢，并对钢筋笼加强观察。

6、灌注高度
为了保证桩顶混凝土质量，规范要求在设计桩顶标高以上超灌一定高度，超灌部分在施工桩身以上部分前凿除。

桩顶超灌高度应根据孔深、混凝土坍落度等综合确定，一般应≥800mm，桩长>20m的桩应≥1000mm。

目前，混凝土超灌的控制手段缺乏准确性，若出现欠灌高度现象，处理起来难度较大，或混凝土灌注高度虽符合要求，但桩顶混凝土质量较差，混凝土强度达不到设计要求或出现夹泥、离析等质量事故。

其原因为：灌注至桩顶将近结束时．导管内混凝土柱高度减少，而导管外泥浆重度增大，超压力减小．为灌注必须减小导管埋深，若埋管较少，造成桩顶标高部分为混凝土、泥浆、沉碴混合物，其强度达不到设计要求。

若灌注团难，上下窜动导管过快过猛，使孔壁泥土和泥浆中沉碴混入混凝土中，造成桩顶夹泥现象。

此时若导管偏离钻孔中心，则容易使桩顶呈楔形，即桩的一侧混凝土质量较好．而另一侧为泥浆、沉碴混合物．
控制措施：
(1)灌注后期，要经常测量灌注高度，没有把握时，应适当增大超灌高度。

(2)灌注后期，采取措施适当提高料斗高度，增加超压力．
(3)灌注困难，上下窜动导管不要过快过猛．
(4)灌注后期，若泥浆较稠，可往钻孔内注入清水，降低泥浆比重。

(5)灌注后期，确保导管中心与钻孔中心一致．
(6)适当增大桩顶部位混凝土水泥用量。