1、重庆市巫山县关门崖大桥工程拱箱吊装施工技术方案(文字说明)编制： 复核： 审核： 湖南湘西路桥公司关门崖大桥项目经理部2009年12月重庆市巫山县关门崖大桥拱箱无支架缆索吊装施工技术方案1.工程概况重庆市巫山县关门崖大桥起点桩号K0+121.98，终点桩号K0+252.02，桥梁全长130.04米。桥面宽8m，跨越洋溪河，本桥立面为-0.3%纵坡，平面位于直线上，桥面设双向2%横坡。河岸陡峭，为典型的U型河谷。桥位处覆盖层较薄，其下为角砾岩或灰岩。大桥下部结构两岸主拱墩为C30砼，嵌入中风化整体角砾岩或灰岩内。两岸桥台为重力式U型桥台，基础、侧墙及台身皆为C30细石砼砌MU100块石结构，台帽2、为C30砼。主桥上部结构采用钢筋混凝土等截面悬链线箱形板拱，主孔计算跨径90米，矢跨比1/5，拱轴系数m=1.988。主拱圈拱箱高1.8米，其中预制拱箱高1.7米，现浇顶板厚0.1米；拱圈顶宽7.6米，由3片1.5米宽中箱及2片1.55米宽边箱构成。设计每片箱肋分五段预制吊装合拢，节段最大吊装净重量40吨。全桥共需预制安装拱箱25段。拱箱节段全部吊装完成，接头焊接完毕后，浇筑纵横接缝及顶板现浇层混凝土，整体化拱圈。拱上采用垫梁、双柱式排架和悬臂盖梁来支承桥面结构，主拱上桥面板为8米跨径钢筋混凝土简支空心板。引桥上部构造采用13米跨径钢筋混凝土预应力简支空心板。拱箱及桥面空心板预制场考虑设置在左3、岸引道上，通过开挖桥头山体满足预制场的布置要求。拱箱采用无支架缆索吊装系统进行安装，吊装系统布置见下节。2、悬索吊装系统的布置2.1、总体布置(图01)根据该桥实际地形特点，确定吊装索跨为20m+217.04m+18m。两岸利用现有地形，不设塔架，分别在K0+70.98(左岸)和K0+288.02(右岸)位置设置钢筋砼排架垫梁来支承主、扣索座滑轮滑梁，实施时垫梁位置根据现场实测地形及地质情况可进行少量调整，垫梁顶面应与该桩号处桥轴线位置的地面高度基本一致，同时立柱地面以上高度应不大于4米。在两岸垫梁后各设置3根(1.5m)单根抗拉力1159.87KN的钢筋砼主锚桩来进行主索、二扣扣索、工作索及4、起吊、牵引千斤绳的锚固，左岸主锚桩设于垫梁后20m处，后拉索与水平面夹角14.2257，右岸主锚桩设于垫梁后18m处，后拉索与水平面夹角2.5044。另在每岸桥台基础内埋设5个圆钢锚环，一扣扣索过交界墩顶座滑轮锚固于锚环上。拱箱安装系统采用单组主索并根据所吊箱肋位置在垫梁顶进行横移，主索在主锚碇上的锚固位置不变，所产生的后拉索横向水平分力通过在垫梁后主索上设置夹板并利用滑车组横向牵引来克服。缆索系统总体布置见图号01。2.2、吊重的确定根据设计图纸提供，拱箱节段最大净重量为40吨，在吊装计算中，按拱箱40吨控制设计，计算重量Pmax(40+5)1.254吨，5吨为吊具、配重及施工荷载，1.2为5、冲击系数。2.3、主索主索按静力平衡原理进行计算，先假定主索初始垂度，计算重索垂度。初始(空索)垂度(f0)自定以后，空索长度(S0)为定值，在荷载作用下必然引起弹性伸长，受载后的总长度S应等于空索长度S0加上由于荷载引起的弹性伸长值S，即S=S0+S。重索长度有两个途径计算：一是按假设重索垂度，以图形几何关系算得S；二是按假设重索垂度，以计算主索内张力得到弹性伸长S算得重索长度S=S0+S。当SS(在要求的精度内)，则假设重索垂度为所求解，重索垂度求出后，其它需要值即可解出。在垫梁顶布置1组456.5mm(637+1)的麻芯钢索作为主索，公称抗拉强度170kg/mm2。单根钢绳破断拉力为166、4吨。悬索跨度L217.04m，空索垂度f08.5m，矢跨比为L25.53，当吊至跨中时，主索垂度fmax14.834m，矢跨比L14.63，主索最大张力Tmax2063.448KN，安全系数K3.183。主索用量4300米。为使悬索受力均匀，主索通过120吨大吨位滑轮串联，使张力自动调整均匀，见图(18)(20)。主索按预制场起吊、右岸拱脚段就位、运输构件至索跨跨中共计算三种工况。计算初始数据及计算结果如下：初 始 数 据 吊装跨径 217.04 米 前后两吊点间水平距离(单吊点取零值) 13 米 起吊岸主锚距塔架水平距离 20 米 非起吊岸主锚距塔架水平距离 18 米 两岸塔顶高差(起吊岸7、低取正值，等高取零值)-4 米 起吊岸主索后拉索与水平面夹角 14.2257 度 非起吊岸主索后拉索与水平面夹角 2.5044 度 主索弹性模量 75.6 千牛/平方毫米 安装期与吊运期最大温差(温度升高取正值) 0 摄氏度(不考虑温度影响) 起吊结构重量(包括吊具及动力系数) 540 千牛 主索单位重量 .444 千牛/米 主索破断拉力 6560 千牛 主索截面面积 4712.4 平方毫米 拟定的主索跨中安装垂度 8.5 米 主 索 计 算 结 果 空索情况: 空索跨中垂度F0= 8.5 米 空索初始长度S0= 256.6125 米(不含后拉索回头长度) 空索后拉索张力(较大岸)T0= 318、2.3085 千牛 起吊岸塔架空索水平力差H10= 4.897429 千牛 起吊岸塔架空索竖直力V10= 130.608 千牛 非起吊岸塔架空索水平力差H20=-2.628216 千牛 非起吊岸塔架空索竖直力V20= 56.09152 千牛 结构后吊点距起吊岸塔架 25 米时的情况:(预制场起吊) 1、不计温度影响 后吊点垂度F1= 8.272924 米 前吊点垂度F2= 10.19949 米 跨间主索水平张力H= 1523.849 千牛 主索最大张力T= 1616 千牛 起吊岸塔架主索水平力差H1=-42.59636 千牛 起吊岸塔架主索竖直力V1= 935.0219 千牛 非起吊岸塔架主索9、水平力差H2=-1.720321 千牛 非起吊岸塔架主索竖直力V2= 165.2047 千牛 结构后吊点距起吊岸塔架 149 米时的情况:(右岸拱脚段就位) 1、不计温度影响 后吊点垂度F1= 13.38049 米 前吊点垂度F2= 12.42452 米 跨间主索水平张力H= 1873.236 千牛 主索最大张力T= 1915.583 千牛 起吊岸塔架主索水平力差H1= 43.10965 千牛 起吊岸塔架主索竖直力V1= 699.7939 千牛 非起吊岸塔架主索水平力差H2=-40.51717 千牛 非起吊岸塔架主索竖直力V2= 484.2585 千牛 结构吊运至跨中时的情况: 1、不计温度影10、响 跨中主索最大垂度F= 14.83389 米 跨间主索水平张力H= 2032.567 千牛 跨中主索最大张力T= 2063.448 千牛 主索安全系数K= 3.179146 起吊岸塔架主索水平力差H1= 32.39443 千牛 起吊岸塔架主索竖直力V1= 862.727 千牛 非起吊岸塔架主索水平力差H2=-17.33549 千牛 非起吊岸塔架主索竖直力V2= 370.3897 千牛 (1)、考虑主索弯曲作用应力构件运输至跨中时主索张力最大，按此阶段控制计算。Tmax/AnV其中：主索最大张力：Tmax2063.448KN。垫梁座滑轮位置主索受到的最大垂直作用力：V=862.727KN。钢索11、截面积： An4712.4 mm2。钢索弹性模量：E75.6 KN/mm2。 塔顶主索滑轮数量：n4。代入上式得到：Tmax/AnV1.0393103MPa。主索钢丝公称抗拉强度：max1.7103MPa。则、考虑主索弯曲作用应力安全系数K1.2max/1.21.7103/1.03931031.962。可见，考虑主索弯曲作用应力安全系数基本满足要求。(2)、考虑主索接触作用应力Tmax/AnCeE/D其中：钢丝直径：2.6 mm。滑轮直径：D=450 mm。钢索弹性模量折减系数：Ce=0.104+0.042d/D。钢索直径d56.5mm。代入上式得到：Tmax/An(0.104+0.042d/12、D)E/D0.488103MPa。则、考虑主索接触作用应力安全系数Kmax/1.7103/0.4881033.482考虑主索接触作用应力安全系数满足要求。2.4、工作索工作索的计算原理和方法与主索相同。考虑到吊运扣索、检修滑车及运送小型机具，在塔顶布置了1根47.5mm(637+1)工作索，公称抗拉强度170kg/mm2，破断拉力 117.5t，工作索安装垂度f06.5m，按计算重量8t进行控制，吊重跨中垂度fmax13.500m，最大张力Tmax360.434KN，安全系数K3.263。工作索用量300米。工作索按吊篮位于预制场内侧、右岸引桥台尾及索跨跨中共计算三种受力工况，计算初始数据及计13、算结果如下：初 始 数 据 吊装跨径 217.04 米 前后两吊点间水平距离(单吊点取零值) 0 米 起吊岸主锚距塔架水平距离 20 米 非起吊岸主锚距塔架水平距离 18 米 两岸塔顶高差(起吊岸低取正值，等高取零值)-4 米 起吊岸主索后拉索与水平面夹角 14.2257 度 非起吊岸主索后拉索与水平面夹角 2.5044 度 主索弹性模量 75.6 千牛/平方毫米 安装期与吊运期最大温差(温度升高取正值) 0 摄氏度 起吊结构重量(包括吊具及动力系数) 80 千牛 主索单位重量 .07943 千牛/米 主索破断拉力 1175 千牛 主索截面面积 843.47 平方毫米 拟定的主索跨中安装垂度 14、6.5 米 主 索 计 算 结 果 空索情况: 空索跨中垂度F0= 6.5 米 空索初始长度S0= 256.2455 米(不含后拉索回头长度) 空索后拉索张力(较大岸)T0= 72.65142 千牛 起吊岸塔架空索水平力差H10= 1.543598 千牛 起吊岸塔架空索竖直力V10= 27.80107 千牛 非起吊岸塔架空索水平力差H20=-.2996841 千牛 非起吊岸塔架空索竖直力V20= 10.45567 千牛 结构吊点距起吊岸塔架 20 米时的情况: 1、不计温度影响 吊点垂度F= 6.642359 米 跨间主索水平张力H= 242.2478 千牛 主索最大张力T= 256.964815、 千牛 起吊岸塔架主索水平力差H1=-6.837136 千牛 起吊岸塔架主索竖直力V1= 148.8609 千牛 非起吊岸塔架主索水平力差H2=-.0425296 千牛 非起吊岸塔架主索竖直力V2= 22.12581 千牛 结构吊点距起吊岸塔架 181 米时的情况: 1、不计温度影响 吊点垂度F= 9.181421 米 跨间主索水平张力H= 290.1024 千牛 主索最大张力T= 298.426 千牛 起吊岸塔架主索水平力差H1= 7.657899 千牛 起吊岸塔架主索竖直力V1= 98.85617 千牛 非起吊岸塔架主索水平力差H2=-8.038572 千牛 非起吊岸塔架主索竖直力V2= 16、83.03056 千牛 结构吊运至跨中时的情况: 1、不计温度影响 跨中主索最大垂度F= 13.50027 米 跨间主索水平张力H= 356.1845 千牛 跨中主索最大张力T= 360.4342 千牛 主索安全系数K= 3.259957 起吊岸塔架主索水平力差H1= 6.802881 千牛 起吊岸塔架主索竖直力V1= 143.7595 千牛 非起吊岸塔架主索水平力差H2=-2.131799 千牛 非起吊岸塔架主索竖直力V2= 57.7288 千牛 工作索应力安全系数亦满足规范要求,计算过程略。2.5、座滑轮支承垫梁、滑梁(见附图0206)根据地形的特殊性和节约施工措施费用，两岸不设置塔架，仅17、在锚碇前缘20m（右岸18 m）位置(左岸桩号：K0+70.98，右岸桩号：K0+288.02)设置钢筋砼排架垫梁来支承座滑轮滑行分配梁。座滑轮顶面标高由拱顶标高191.75+fmax+工作高度来决定，即为191.75+14.834+10=216.584m，实际左岸座滑轮顶面高程为225.17m，垫梁顶面高程224.35m，右岸座滑轮顶面高程为221.17m，垫梁顶面高程220.35m，可见工作高度很富余。垫梁宽度1.1m，高度1.1m，垫梁下设置3根1.0m钢筋混凝土立柱，基础为与立柱等直径的桩基础，桩基深度按嵌入基岩深度不小于2.5m控制，同时垫梁顶面应与该桩号处桥轴线位置的地面高度基本一18、致，同时立柱地面以上高度应不大于4米，否则应对垫梁顶面标高进行一定的调整。垫梁为C30钢筋混凝土，左岸混凝土数量为23.2立方米，右岸混凝土数量为26.3立方米。两岸垫梁横向按吊中箱、次边箱、边箱，纵向按拱箱预制场起吊、运输至索跨跨中、右岸拱脚段就位分别计算了九个工况，经比较分析，最大受力工况为左岸预制场拱箱起吊时左岸垫梁受力工况，在主索、二扣扣索、工作索及起吊、牵引千斤索的共同作用下，该工况垫梁最大承受竖直力1509.109KN，纵向水平力-91.284KN(向岸)，横向水平力370.332KN。垫梁利用微机结构分析通用程序SAP2000按空间梁单元计算内力(轴力N、弯矩M和剪力Q)并进行配19、筋设计，计算模型见图(1)；桩基础利用同济大学启明星软件ETools v2.0工程计算器按m法计算内力(轴力N、弯矩M和剪力Q)，并进行配筋复核。垫梁及立柱内力计算结果见图(2)。图(1)、立柱垫梁计算模型（拉伸模型）图(2)、立柱垫梁内力图(平面内弯矩图)(平面外弯矩图)(轴力图)(平面内剪力图)(平面外剪力图)(1)、垫梁内力计算结果：最大弯矩M3=-997.69 KN.m，相应M2=-187.08 KN.m；最大剪力Q2=739.644 KN，相应Q3=74.975 KN；最大轴力N=-418.876 KN。(2)、立柱内力计算结果：最大弯矩M3=169.57 KN.m，相应M2=-2620、.88 KN.m；最大剪力Q2=-48.544 KN，相应Q3=16.309 KN；最大轴力N=-1033.065 KN。滑梁为232b工字钢(材质A3钢)，主要用于座滑轮在不同肋位时的横移和支承，滑梁接长采用坡口对接焊，保证等强度连接，同时为便于座滑轮在空索状态下横移，滑梁接头及上翼缘应用砂轮打磨光滑，上表面涂抹黄油，座滑轮横移到位后，与滑梁间用连接螺栓固定。滑梁利用预埋在垫梁内的地脚螺栓固定。滑行分配梁局部承压计算满足规范要求。滑梁未进行横向受力验算，若横向变形较大，可每间隔1米将两根工字梁横向焊接成整体(在腹板上加焊10mm厚横隔板)。由于两岸锚碇距垫梁很近(20m、18m)，采用单组主21、索吊、扣边箱时主、扣索后拉索将产生较大的横向倾斜，从而产生很大的横向水平分力。经计算，吊边箱时最大横向水平力为481.405KN。为克服吊边箱时主索对座滑轮、垫梁的横向荷载作用，在垫梁后2.5m位置的主索上设置夹板和50吨横向牵引滑车组 (见图11)，通过收紧滑车组使主索座滑轮基本不受横向水平荷载作用。2.6、锚碇(图0711)两岸主锚碇设计皆采用桩式锚碇，一扣采用在桥台基础内埋设锚环。主锚碇相对于主桥轴线对称布置，用作主索、工作索、二扣扣索及起吊、牵引千斤索等的锚固。锚桩全部嵌入中风化基岩。锚桩采用C30砼。每岸设置3根直径1.5m的钢筋混凝土锚桩，每根桩长7m，桩与桩横向中心距离2.5m，22、横向通过素混凝土连接成整体。左岸主锚碇总的拉力为3115.25KN，按图07中钢索布置，单桩最大拉力1159.87KN；右岸主锚碇总的拉力为3064.04t，单桩最大拉力1148.09KN。按水平荷载桩利用m(上部2m地基比例系数m取80 MN/m4，下部取300MN/m4)法计算锚桩内力(剪力Q和弯矩M)，并进行配筋设计；计算时未考虑前缘托板的作用，偏于安全。两岸计算单桩承受的最大弯矩Mmax=-2250.3KN.m，最大剪力Qmax=1147KN，侧壁最大土应力0.35MPa（2m以下岩石部分），桩顶最大位移1.0mm。按图09、10配筋，实际单桩极限抗剪力为1628.1KN；按最大弯矩计23、算单桩需均匀配置19根d28mm级钢筋，实际配置22根d28mm级钢筋，且受拉区主筋间距为受压区主筋间距的一半。可见锚桩强度是满足要求的。一扣锚环预埋于两岸桥台基础内，基础建议通过设计同意改为C25片石混凝土，锚环埋入混凝土中深度1.8米，并在后部弯钩位置埋设两根28的螺纹锚筋，锚筋长度1米左右；锚环使用前做抗拉试验，单个锚环试验抗拉力控制在20吨左右。每岸桥台共埋设5个锚环，横向间距1.5米，相对于桥轴线对称布置，每道一扣扣索应至少由两个锚环承载(每个锚环锚固1根30扣索)，锚固位置以扣索力的合力基本与所安装肋在同一竖直面内为原则(及两根扣索尽量与所安装肋对称布置)。2.7、扣索两岸二扣扣索24、采用243.5mm(637+1)的麻芯钢索，公称抗拉强度170kg/mm2，单根破断拉力97.17吨。一扣扣索采用230mm(637+1)的麻芯钢索，公称抗拉强度170kg/mm2，单根破断拉力47.60吨。两岸一扣扣索过交界墩顶座滑轮进入引桥台基础内的预埋锚环锚固，二扣扣索皆通过垫梁顶座滑轮锚固于主锚桩上。右岸扣索与扣点捆绑千斤绳的连接采用H板及转向轮，一扣采用30吨H板及30吨转向轮，二扣采用60吨H板及60吨转向轮；左岸为拱箱起吊岸，为便于拱箱出台，二扣利用60吨扣架将每道扣索的两根钢索分开，拱箱从两根扣索之间吊运通过，一扣仍采用30吨H板及30吨转向轮与捆绑绳连接。单肋共计4道(8根)25、扣索， 扣索长短采用滑车组卷扬机调整。两岸一扣扣索长50m(含回头卡长度)，左岸二扣扣索长145m(含回头卡长度)，右岸二扣扣索长130m(含回头卡长度)；全桥扣索用量：43.5mm(637+1)钢索550m，30mm(637+1)钢索200m。扣索张力按静力平衡方法计算，拱脚与各分段点按铰接考虑，扣索与各扣段一起构成一静定结构，每道风缆按初始张力5t进入计算。每岸按扣挂拱脚段、第二段和拱顶合拢段分别进行计算，每道扣索按各阶段的最大索力控制设计。计算合拢状态时，合拢段计入一半重量。同时为保证在扣挂过程中接头处拱箱局部受力的安全，施工时应注意拱箱接头处混凝土土及预埋连接构件的施工质量，最好将设计26、图中与端头角钢连接的钢筋做一定加强。各阶段扣索力计算成果及张力安全系数见下表：各阶段扣索力计算成果表（吨）扣 挂状 态左 岸右 岸一扣索力(T1)二扣索力(T2)一扣索力(T1)二扣索力(T2)第一段22.44022.477第二段28.64638.64328.80838.213合拢段22.38656.40522.59155.777安全系数K3.323.453.303.48可见，各扣索安全系数皆满足大于3的规范要求。 2.8、起重索、牵引索拱箱两个吊点抬吊，起重索采用19.5mm (637+1)的麻芯钢索，公称抗拉强度170kg/mm2，钢绳破断拉力为19.65吨。起吊滑车组走10线布置，跑头拉27、力F=2.556t，安全系数K=7.695，采用5t卷扬机做起吊动力,起吊卷扬机容绳量700m。工作起吊仍采用19.5mm麻芯钢索，滑车组走23线布置，采用5t卷扬机做起吊动力。牵引索采用24mm(637+1)的麻芯钢索，公称抗拉强度170kg/mm2，钢绳破断拉力为29.391吨。最大牵引力11.30吨，牵引按来回线布置，滑车组走3线（不含通线），跑头拉力F=4.083t，安全系数K=7.195，采用8t中快速卷扬机牵引。工作牵引采用19.5mm麻芯钢索，滑车组走12线布置(来回线)，采用5t卷扬机牵引。起吊、牵引千斤绳直接进入锚碇。全桥起吊、牵引索用量：24mm钢索1000米，19.5mm28、钢索2400米(含工作索起吊和工作索牵引)。2.9、拱箱风缆索拱箱浪风绳采用219.5mm钢索，风缆与地面夹角不大于30，风缆水平投影与桥轴夹角不小于50，为减小风缆垂度的非弹性影响，风缆初张力按5吨控制，风缆地垄抗拉力不小于15吨(千斤绳亦按此控制并考虑8倍以上的安全系数)。全桥考虑两个肋的浪风，全桥需16道浪风绳。拱箱浪风绳用量约1800m。2.10、主要钢索组成参数表主要钢索组成参数表钢索规格单位主 索(工作索)牵引索扣索扣索风缆索(起吊)钢索直径dmm56.52443.53019.5钢丝直径mm2.61.12.01.40.9钢索型号637+1637+FC637+FC637+FC637+29、FC重量Kg/m11.0991.9826.5533.2111.326金属截面积FKmm21178.1210.87697.08341.57141.16弹性模量EKMPa7560075600756007560075600线膨胀系数1/1.2E-51.2E-51.2E-51.2E-51.2E-5破断拉力TPt16429.35697.1747.6019.65钢丝公称强度MPa17001700170017001700拉力安全系数应大于35333(5)应力安全系数应大于23222(3)3、拱箱的吊装吊装系统安装完成，正式吊装前，应进行以下几方面的工作：(1)、复核跨径、起拱线标高，放样拱脚对位大样并画线。30、(2)、对拱脚预埋件进行检查和校正。(3)、检测吊装段拱箱的几何尺寸及预制施工质量。(4)、对吊装系统进行全面检查并进行试吊，以检验吊重能力及系统工作状态。缆索系统的试吊包括吊重的确定及重物的选择、系统观测、试验数据收集整理。3.1、试吊装前的准备工作对整套缆索系统的全面检查验收，各关键设备材料检查主要项目如下：(1)、卷扬机安装布置合理、排绳顺畅、锚固牢靠、电线接驳符合安全要求、机械电器运行良好(特别是刹车系统)。(2)、钢丝绳(牵引、起重)钢丝绳质量、磨损、断丝情况、转向的布置、摩擦等，穿索是否正确。(3)、转向滑车、索鞍、跑车、滑车组转动顺畅，与钢丝索联接平顺、固定牢靠。(4)、缆风索初31、张力是否符合设计要求、锚固牢固、钢丝绳质量、磨损、断丝情况。(5)、主索主索养护、钢丝绳质量、磨损、断丝情况、锚固、联接可靠(绳卡数量、拧紧情况)、垂度与设计相符。(6)、垫梁及各类地锚牢固，砼、钢筋、结构尺寸、锚固深度等符合设计要求。(7)、对试吊的物件及工具进行检查，检查起重、牵引、跑车、吊点连接、滑梁、座滑轮、卷扬机、转向滑车等各部位运行情况，发现问题及时调整解决。(8)、指挥系统(通讯)、准备工作检查。(9)、缆索系统空载运行试验。3.2、试吊方案(1)、根据有关技术规范的规定并结合本桥的实际情况，以本桥最大设计吊重G=40吨为100试吊重量，按60%G(24t)100%G(40t)132、20%G(48t)确定。吊重物分别选用：引桥13m空心板边板1块+8m空心板中板1块(约24t)边箱拱脚段(40t)边箱拱脚段+8吨钢材(48t)。(2)、试吊的目的是为了检查以下几个方面的情况：、检查加载起吊后至跨中主索的垂度情况与设计是否相符。、观测垫梁、地锚的变形数据和稳定安全情况。、牵引索、起重索的动作情况，跑车、倒拐滑车、滑车轮组的运转情况，卷扬机组的运行情况等。 、测试指挥系统的调度配合能力。(3)、试吊需要检查项目和检查方法、主索的吊重最大垂度：试吊最大重量节段，跑车运行至跨中，使用全站仪进行悬高测量，参照标高为两岸座滑轮顶连线标高。、垫梁沉降量：检查垫梁的沉降量，在垫梁施工完成33、后测量垫梁顶面标高，记录原始数据备案，缆索安装完成后测量一次，再与试吊过程中测量标高进行比较，计算出沉降量。、地锚位移量：使用经过计量部门标定好的千分表测量，试吊前在地锚的锚桩后侧安装并固定好千分表，千分表顶杆接触地锚后，记录每个千分表初读数，试吊过程中观测并记录吊运过程中千分表读数。并及时将变化量反馈到指挥小组。、滑梁及座滑轮的局部变形情况：通过目测检查。、检查座滑轮、横移系统、牵引索、起重索、滑车轮的动作情况，跑车、卷扬机组的行走和运转速度。通过目测和计时试运行等手段检查。、检查缆索吊装系统设备满负荷运行时，供电系统和用电设备线路能否满足施工要求。通过电表读数和各电路的电压数据检查。、检查34、通讯设备是否足够，并能保持清晰的对话。3.3、拱肋安装方法每肋分五段吊装，全桥拱肋共25个吊装节段。将预制好的拱箱通过平车轨道横移至运输主索下方，经检验节段几何参数和质量符合设计要求后，准备利用运输天线吊装。拱肋吊装利用千斤绳配合吊架捆绑吊装，吊点位置设置在端头第二块横隔板处。扣点采用捆绑连接，扣点设置于端头第二块横隔板处；两岸一扣通过30吨H板及转向轮与扣索连接，右岸二扣通过60吨H板及转向轮与扣索连接(见图16)；左岸为起吊岸，二扣设置60吨扣架将两根扣索分开(见图14)，以利在单组主索吊运的情况下后续拱箱从两根扣索之间通过，以免与扣索发生干扰。捆绑千斤绳安全系数应大于8；拱箱每个吊点采用35、247.5mm捆绑千斤绳，按图13进行布置；一扣扣点采用247.5mm捆绑千斤绳，二扣扣点采用447.5mm捆绑千斤绳，按图14、图16进行布置。同时注意吊、扣点捆绑位置应预留槽口和埋设粗钢筋或型钢，防止捆绑绳滑移。(1)、拱肋合拢施工工艺：、先吊装两个拱脚段，设置不小于10cm的施工预抬高值；、再安装两个第二段，设置不小于20cm的施工预抬高值；、最后吊运拱顶段至跨中并下放至约高于设计标高，同时两岸对称循环逐渐下放拱脚段扣索、第二段扣索和拱顶段滑车组，使接头慢慢抵紧，尽量避免拱顶段简支搁置冲击第二段。 、合拢松索控制：当下放至第二段前接头与拱顶段端头标高基本一致时，拱顶段先上好一端接头螺栓，36、然后观测拱顶及接头标高，若低于设计标高并超过规范容许值，在另一接头处加垫钢板进行调节至设计标高后上好螺栓完成合拢，将加垫钢板焊于连接角钢上。扣索及起吊滑车组松索过程中，除应注意同时两岸对称循环逐渐下放拱脚段扣索、第二段扣索和拱顶段滑车组外，拱顶段起吊滑车组及各扣索一次松索长度应尽量小，通过增加循环次数来达到扣索基本放松的目的，以保证施工安全。松索采取定长松索方法进行，扣索一次松索量可采用23cm，起吊滑车组跑头可采用2030cm，并用粉笔在滑车组跑头钢索上做好标记；每松一次索(对称)，应进行一次各接头及拱顶的标高观测，并根据反馈的标高数据随时进行松索量调整。扣索的调整利用滑车组和卷扬机进行。经37、过多次松索循环，各扣索及起吊滑车组皆基本放松(保持1020左右索力)，拱肋标高亦符合设计要求后，再进行一次拱肋轴线的精确调整。、拱肋轴线控制：拱肋轴线横向偏位、标高是吊装拱肋的控制指标，是一个复杂的控制过程。在整个吊装过程中，测量技术人员进行跟踪观测，使用拱肋侧风缆对轴线偏位进行调节。风缆的锚固设置在两岸陆地上。拱肋轴线标高调节依靠调整扣索长度来实现，扣索调节是为了使拱肋轴线符合设计要求，但是在安装过程中频繁调索也会影响施工的进度和结构的内力不断变化，因此需要减少调索的次数，为此，拱肋在安装阶段需要设一定的预抬高量。拱肋轴线横向偏位调节依靠调整拱肋侧风缆长度来调节，扣索收紧、放松(合拢)的同时38、，测量小组对整个过程进行跟踪观测，同时将所有已安装拱肋的标高和轴线横向偏位观测数据反馈到指挥台，由技术组分析数据后制订出扣索和拱肋侧风缆调整措施，确保吊装节段准确、快速完成对接就位并转换到完全扣挂状态。拱肋完成合拢扣挂体系基本放松以及标高调整完成后，应再一次通过侧风缆对拱肋横向偏位进行一次精确调整，最后再进行拱肋接头的焊接。、拱肋接头焊接：各接头焊接利用在拱肋上设置吊架，吊架可采用钢筋焊接结构，也可采用脚手架管，吊架必须经过受力验算并保证足够的安全度，并有安全防护措施。在吊架上铺设脚手板作为操作平台。、单肋合拢的稳定性措施由于拱肋本身横向宽度较小，单肋横向稳定性差，按公路桥涵设计手册(拱桥)下39、册的有关章节计算，在自重和风力作用下，拱肋不能满足横向稳定要求(不考虑风缆的稳定作用)。拱肋的横向稳定主要依靠每吊装段上下河各设一道缆风索来保证，缆风索对拱肋的作用，相当于拱肋在横向的多点弹性支承，减小了拱肋的自由长度， 因而我们在设计风缆时，不仅考虑了它的强度，而且考虑了它的刚度(风缆截面积)，并通过较大的初张力减小垂度等非线性影响，同时对拱肋产生约束作用。通过计算，在拱肋安装的各个阶段，风缆参与共同受力，在最大风力及拱肋自重作用下，稳定安全系数满足规范不小于4的要求。同时，在风缆布置时，尽量满足上下河对称的原则，并尽量满足公路桥涵施工技术规范所要求的风缆角度。(2)、拱箱总体吊装顺序：、先40、吊装中肋，单肋合拢调整好拱肋轴线和标高后，拧紧接头螺栓，吊、扣索松而不解 (保持1020左右索力)，收紧拱肋浪风，并进行拱肋纵向接头焊接；接头焊接完成后，解除起吊索，暂时保留扣索。、进行上游次边肋的吊装，解除中肋扣索并利用其进行扣挂，合拢调整好拱肋轴线和标高后，拧紧接头螺栓，吊、扣索松而不解(保持1020左右索力)，收紧拱肋浪风，并进行上游次中肋纵向接头及与中肋的横向连接接头的焊接；焊接完成后，才能解除吊、扣索。、双肋合拢，纵横向接头焊接完成后，解除吊、扣索用于后续拱肋的安装，但保留两肋风缆索；然后安装上游边肋、下游次边肋和边肋，上游边肋、下游次边肋和边肋的安装可不设置风缆，利用倒链葫芦和木契41、块连接于已安装两肋上来保证横向稳定和调整横轴线。全部拱肋安装完成，且纵横向接头焊接全部完成后，解除扣索和全部浪风索，拱肋安装完毕。最后浇注纵横接头及顶板现浇层混凝土，整体化拱圈。拱肋吊装顺序如下图示。(3)、拱肋安装过程中应注意的几个问题：、在拱肋安装的几个主要受力阶段，对垫梁、主索、扣索、锚碇进行张力、应力、垂度和位移观测，并作好记录，以指导确保施工安全。、各扣段安装应设置一定的施工预抬高值(拱脚段10cm，第二段20cm)，此预抬高值为合拢前各段预抬高值，在各段安装过程中，应注意扣索及起吊滑车的调整，确保施工预抬高值始终不小于上述数值，以便拱顶段的顺利安装；在拱顶合拢段安装并松索完成后，此42、施工预抬高值消失。、拱顶段就位合拢时，两岸逐渐对称循环下放拱脚段、第二段扣索，同时缓慢下降拱顶段滑车组，使接头缝慢慢抵紧，尽量避免拱顶段的简支搁置和冲击作用。、接头焊接应在轴线标高调整完成，松扣(保持10-20扣索力)和接头充分抵紧后进行。、施工过程中应注意千斤绳的配套使用，千斤绳的安全系数应大于8倍；同时各钢绳的索卡数量应满足规范及起重操作手册的要求，索卡间距应满足规范及起重操作手册的要求；索塔的连接螺栓及钢索的索卡等必须拧紧。、吊环、倒拐滑车锚环、风缆锚环等应采用韧性较好的钢材，不能使用脆性大的钢材。、拱肋合拢时的温度应按设计要求进行控制，设计没明确要求的应控制在当地年平均温度值附近。、大43、风(风力六级以上)及雷雨天气禁止吊装作业。4、施工观测控制拱肋安装施工观测主要分为五个方面：拱肋轴线控制；拱肋各扣点在各阶段的标高控制；扣索各阶段索力观测；缆索吊装系统主缆垂度及索力观测；锚碇位移及垫梁沉降观测。4.1、主索垂度和张力观测主索垂度直接影响主索张力，同时影响牵引升角、牵引力及垫梁、锚碇受力。必须控制好安装初始垂度，同时监测吊重最大垂度及主索张力，并与理论计算值进行比较。其测量方法及仪器如下：、起吊前测量空载时的垂度，起吊后拱肋运至1/2跨时，再测重载最大垂度。观测方法是在岸坡上适当地方确定一控制点，测出控制点标高和距跨中距离，在控制点上置经纬仪，观测主索跑车位置，读出竖直角，即可44、计算得垂度值。、主缆索力用频谱分析仪测出。4.2、锚碇位移及垫梁沉降观测锚碇通过锚桩抗剪来克服钢索拉力。锚碇前缘土体将产生微小压缩，引起锚碇位移，锚碇位移利用千分表进行观测。垫梁沉降利用水平仪进行观测。4.3、扣索索力观测各阶段的扣索索力见前面的各阶段扣索力计算成果表。扣索力采用频谱分析仪观测；扣索力观测需在每段拱肋安装时进行。4.4、拱肋轴线的控制、在两岸的拱肋轴线上适当高程位置(利用两岸地形条件)各设一个拱肋轴线观测站，观测本岸吊装节段上弦顶面拱肋轴线。 、拱肋吊装前，在每节段拱肋轴线上顶面贴上用白漆打底划红漆的三角标志。、需配置J2经纬仪2台，测量人员4人。拱肋轴线观测需在每段拱肋安装及45、合拢调整阶段进行。4.5、拱肋各扣点在各阶段的标高控制利用红外仪进行拱肋各扣点在各阶段的高程控制测量，具体方法如下：、拱肋各扣点在各阶段的标高由设计单位提供，并换算至实际观测点上进行控制。、全桥需两台电子全站仪，单棱镜2个，多棱镜及镜杆2套，观测人员2 人，记录计算2人，前视2人(每岸各1人)，后视1人。、在合适位置设置一个高级后视水准点，两套经红外仪都用这个水准仪点作后视高程。后视点到仪器距离大于仪器到后视点的距离。、在拱肋起吊前，在扣点位置拱箱顶面用红油漆标明扣点的编号，以便查找。、观测中需盘左盘右各观测一次组成一个测回，取换算高程的平均值。、记录表上应注明观测时的温度、时间、编号。、测量46、方法：红外仪架在任意位置，用水准点高程为后视高程，测前视测点高程。后视水准仪点A高程Ha，镜高a，红外仪与镜高a的高差ha；前视镜高b，红外仪与镜高b的高差hb，求高程Hb。从后视计算仪站高程：H=Ha+a-ha；从前视计算仪站高程：H=Hb+b-hb；则：测点高程：Hb=Ha+a-ha+hb-b。拱肋标高观测需在每段拱肋安装、调索及合拢索松索过程中进行观测。5、机械设备、劳动力及吊装工期安排(1)、主要机械设备计划悬索吊装主要设备表名 称规 格长 度数量合 计备 注钢 索1主 索56.5300m41200m2扣 索30200m43.5550m3工作索47.5300m1300m4起吊、牵引索147、9.542400m含工作起吊、牵引2411000m主牵引5拱箱风缆索19.5161800m按二条肋浪风计算6扣索滑车组19.5150m5750m7安全网43.51302260m卷 扬 机： 12台。1起 吊5t22牵 引8t13扣 索58t54工作索35t25预制场35t2横移拱箱吊 具一滑 车1四线跑车30t2套跑车轮8个2起吊滑车30t4个5门10线3扣索滑车30t10个6门12线4牵引滑车15t4个23门5工作索起吊10t2个单门或2门6工作索牵引10t2个2门7风缆滑车15t16个单门(二肋风缆)8倒拐滑车16t8个主牵引、单门10t20个单门、开口二索 卡1主 索Y55120个56.48、5 按15道卡2扣 索Y40144个Y2896个3工作索Y4524个4安全网Y4048个5其 它Y18300个用于19.5钢索Y2216个用于24钢索三卸 扣1起 吊30t4个悬索起吊2扣 索30t18个3其 它530t10个连接钢索1t150个安全网四转向滑轮160t1个扣索230t4个扣索3120t6个主索平衡五手拉葫芦1倒链葫芦5t2个2倒链葫芦3t4个3手搬葫芦3t6个六座滑轮1主 索4门2个2扣 索1门8个3工作索1门2个滑行分配梁、吊扣具1分配梁3.084t2吊、扣点连接1.96t不含扣索转向滑轮预 制 场1平 车30t2个2钢 索19.5400m3钢 轨38Kg/m400m4千斤49、顶50t4台脱 梁(2)、劳动力计划拱肋吊装期间由项目经理部成立大桥吊装指挥组，对吊装期间的各种工作进行较为明确的分工。组织机构如下：指挥组组长：1人（项目经理）副组长：1人（项目总工程师）现场指挥：2人（两岸起重工长）起吊落位组：8人扣索作业组：6人卷扬机组：9人抗风作业组：8人测量观测组：8人(含各部位移观测及索力、应力观测)安全治安组：2人后勤保障组：4人拱肋吊装工作人员共计49人。(3)、吊装工期安排施 工 进 度 计 划 表年度、月份工程项目201012345678锚碇及垫梁吊装系统布置拱箱预制拱箱吊装备 注主要工作内容为：1、垫梁、锚碇基础开挖及混凝土浇筑；2、吊装系统4根主索、150、根工作索及相应起吊、牵引安装；4、25段拱箱预制；5、扣索系统布置及25段拱箱安装。2010年2月1日至4月15日完成垫梁及锚碇施工，2010年5月16日至6月15日完成吊装系统布置，拱肋吊装施工工期计划于2010年6月1日至7月30日。其中、拱箱预制应在2010年6月30日前完成。6、施工保证措施6.1、质量保证措施缆索吊装系统所有受力结构要求认真进行计算、复核，在技术上确保结构的安全。进场地钢丝绳和机械设备均要求进行全面的检查，检查项目包括：生产合格证、型号规格和数量、保养情况、有无磨损等等。对于钢丝绳必要时进行破断拉力试验。垫梁和地锚使用的砼要抽取砼试件进行试验，保证砼强度达到设计要求。51、根据本桥缆索吊装施工特点，应建立无支架缆索吊装系统施工监测系统，在垫梁及地锚施工、缆索架设、风缆索设置、临时锚固设施、扣索张拉等，要进行必要的监控和检测，如：对地锚在受力状态下的位移；主索的垂度、磨损情况；扣索的锚固情况等等。充分保证整个缆索吊装系统在后期运行期间的安全性。使整个缆索吊装系统施工过程处于全控状态。测量系统负责测量地锚在试吊阶段的位移，扣索调整时拱肋轴线、标高、变形观测，并掌握气候情况（主要是风力、温度、晴雨变化情况等）。缆索吊装系统安装完成后，要按照试吊程序进行试吊，以检验缆索吊装系统的运行情况和安全性，发现问题及时调整、改正。6.2、工期保证措施(1)、为了加快缆索吊装系统的52、施工进度，保证拱肋吊装和其它安装工作的顺利进行。缆索吊装系统施工必须运用科学的方法，精心编制施工计划，进行动态计划管理。(2)、成立缆索系统施工指挥机构，由指挥机构统一调度安排施工管理。形成一个反应迅速，工作效率高的决策层。(3)、投入足够的机械设备和劳动力，优化人、机组合，同时保证设备的正常使用，提高利用率，力争提前完工。(4)、积极开展劳动竞赛，采用合适的激励措施鼓舞每一个建桥员工，以最佳的工作状态投入到工作中。(5)、建立合理化意见奖励基金，积极采用广大建桥员工提出合理化建议。6.3、安全保证措施6.3.1、组织措施 (1)、成立关门崖大桥吊装领导小组，由施工单位、监理单位、设计单位人员53、组成。(2)、项目经理部成立关门崖大桥吊装指挥组。指挥组设组长1人，副组长1人，成员若干人。(3)、吊装指挥组下设吊装作业班、测量观测组、安全治安组。吊装作业组下设4个作业小组：起吊落位组；扣索作业组；卷扬机组；抗风作业组。(4)、制定作业组“工作范围”及“操作注意事项”，使全体施工操作人员明确职责。(5)、建立安全规章、措施。(6)、吊装作业工班设专职巡视检查员1人，负责施工过程中吊装全系统各部的检查。(7)、在吊装现场设置专职警卫人员，禁止非工作人员进入现场，保护吊装设施安全。(8)、吊装作业前，技术负责人向参加吊装的所有施工人员进行全面细致的技术交底，做到人人心中有数。6.3.2、各作业54、班组工作范围及操作注意事项(1)、吊装作业工班吊装作业工班主要负责拱肋从预制场地起吊，拱肋吊运、安装、调整拱肋轴线、高程，连接节段螺栓等，对吊装全过程的安全及质量负责，作业小组工作范围及操作注意事项如下： 、起吊落位组工作范围：a、负责吊运系统的全面检查处理。b、拱肋起吊、运输。 c、与扣索组、抗风组互相配合，负责拱肋轴线、标高的调整。 d、负责拱肋节段间螺栓连接。 e、执行指挥及工班长临时交办的任务。操作注意事项 a、必须严格遵守高空作业规程。 b、拱肋起吊运输过程中，提升、下落、运行要求平稳，防止突然停动增大荷载对天线的冲击。 c、单肋节段安装就位后，用抗风索保证横向稳定。 d、拱肋吊运到55、安装位置，通过前后吊点的缓慢收放、牵引，使拱肋待安装节段后端靠近对位已就位拱肋的前端拼装接头，拼装时，先用螺栓拼装，螺栓不完全拧紧，以便于拱肋高程，轴线调整。拱肋高程通过扣索调整，拱肋轴线通过抗风索调整。拱肋吊点在力完全交予扣索且抗风调整好之后松下。、扣索作业组工作范围a、负责扣索系统的检查处理。b、负责各段拱肋的扣索安装及调整，按指令“定长松索”，对拱肋进行调整。c、配合起吊落位组，测量观测组进行拱肋高程调整工作。d、执行指挥及工班长临时交办的任务。操作注意事项a、坚守工作岗位，不得擅自离开。b、与测量观测组、起吊落位组、抗风作业组密切配合，进行扣索张拉及调索工作。c、两岸拱肋扣索张拉及调整56、对称进行，同步作业。、卷扬机组负责全桥卷扬机的操作、检修、保养；操作过程中精力集中，一切行动服从现场指挥的指令，接到可靠指令后才能进行操作。、抗风作业组负责抗风系统的检查、处理，配合起吊落位组对拱肋横向偏移进行调整。经常性检查抗风地锚及抗风索的牢固情况。在拱肋安装完毕、纵横向接头焊接完成后方可拆除抗风索。收紧浪风索时，拱肋上、下游同步进行，且拉力应相等。(2)、测量观测小组工作范围、负责拱肋轴线观测；、负责吊装锚碇位移观测；、负责拱肋各扣点在各阶段的标高控制；、负责扣索各阶段索力观测；、负责缆索吊装主缆索垂度、索力观测；、汇总和整理测量数据。注意事项测量观测结果要求准确、迅速、及时地报告指挥组57、。(3)、安全治安组、负责吊装期间的施工安全布置、督促、检查工作。、负责在施工区域布置安全哨。、负责全桥吊装期间的治安保卫工作，对于吊装系统各部必须严加防范，以保证吊装安全.6.3.3、安全规章及措施(1)、按时进入工作岗位，未经同意不得擅自离开工作岗位。(2)、施工操作人员上班前不得饮酒。(3)、一切行动听指挥，严格遵守操作规程。(4)、指挥人员站位要适当，发生的信号要明确、及时、无误。(5)、施工人员上班必须戴安全帽，不准穿硬底鞋，高空作业必须拴安全带、安全绳。(6)、施工工具（如撬棍等）、螺栓及螺帽应妥善放置，作业区下方布置钢丝网，防止滑落伤人。严禁向下抛掷物件，严禁坠物伤人。(7)、停58、止作业时，所有吊装机具、设备应加防护，起重绳、牵引绳、扣索等都应卡死固定，并去掉电源保险。次日上班应进行全面检查。(8)、由于自然条件（如大雨、大风、大雾）的影响及夜间停止作业。(9)、指挥联络设施失灵或缺乏可靠的安全防护措施，发现吊装设备工作不正常等原因影响吊装作业时，现场指挥应及时采取措施或暂停吊装作业，不得冒险施工。(10)、起重作业时，重物下方不得有人员停留或通过；无论何种情况，严禁用起重设备吊运人员。严禁斜拉、斜吊，吊挂时应平稳，钢丝绳与被吊物的夹角应大于60。(11)、卷筒上的钢丝绳应连接牢固，排整齐，放出钢丝绳时，卷筒上必须保留三圈以上。钢丝绳不得打环、打结、弯折和有接头。(1259、)、与气象部门加强联系，及时取得有关气象资料，根据气象预报结合本合同段现场具体情况，确定施工部位，工作内容，并及时编制和调整施工计划，提交工程师审查批准后实施。6.4、文明施工及环境保护环境保护体系：以项目经理为核心，建立环保领导小组，设立专职环保工程师，全面负责环保工作。为保护施工范围内的环境卫生，施工垃圾，用汽车运到指定的地方弃倒，严禁直接倒入河中。拱上施工垃圾及油污必须做统一处理，严禁直接投入河中。施工现场保持干净整洁，每天用完用剩的材料及时处理或堆放整齐。施工现场设置必要的临时围护，使施工现场尽可能自成一体，以减少和外界相互干扰。教育职工与周边居民关系融洽，友好相处，行为举止文明，主动与当地政府和村委会加强联系，争取给予支持。附件：拱箱悬索吊装方案设计图(图01图21) 湖南湘西路桥公司关门崖大桥项目经理部 2009年12月