1、特大桥上部构造总体工程主拱肋桁架加工、安装工程施工技术方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目录第一章 概 述41.1 编制依据及原则41.2 工程概况41.3 施工总体安排及技术方案总述4第二章、施工场地总体平面布置图62.1 总体平面布置图62.2 总体立面布置图7第三章、总体工期计划8第四章、资源计划114.1 材料、设备组织计划11材料计划安排114.2 人力资源计划12第五章、关键工序（重难点）技术方案135.1 钢结构加工方案135.1.1 结构构造135.1.2 工艺流程145.1.3 主要施2、工工艺及质量控制措施155.2 主拱桁架安装方案225.2.1 安装方案综述225.2.2 缆载吊机的设计与施工221）概述222）缆索系统设计23塔架系统23锚固系统25绳索系统255、避雷装置27缆索吊机设计主要技术参数27吊具273) 缆吊系统的安装27吊塔塔体结构安装27锚碇系统施工28主索及跑车系统安装284)吊装系统试吊29试吊荷载29试吊加载程序295)缆索吊机施工注意事项305.2.3扣锚系统设计与施工315.2.4主拱钢桁架安装工艺355.3 钢管砼灌注395.3.1混凝土配合比设计395.3.2钢管砼灌注施工405.4 拱肋外包砼施工405.4.1 混凝土配合比设计415.3、5 拱上立柱及盖梁施工465.6 桥面板预制安装47第六章、施工安全及环保措施51第一章 概 述1.1 编制依据及原则1.1.1 编制依据1.1.2 编制原则1.2 工程概况1.2.1 桥梁结构形式1.2.2 工程规模及工期1.2.3 工程地质、水文及气象1.3 施工总体安排及技术方案总述总体施工安排顺序及流程：对于xxxx特大桥上构施工总述如下：1.3.1 主拱肋桁架加工：由于构件高度达5.47m，宽度达8.47m，长度约16m，构件庞大，陆地运输无法进行，桥位所在的xx不通航，水路运输也无法进行。为保证构件加工时的质量控制、保证施工工期及减少运输过程中构件的变形，计划在桥位所在的广元岸设置4、钢结构加工场，并组织有钢结构加工资质的队伍进场加工。1.3.2主拱肋安装采用缆索吊机吊装就位，扣索斜拉锚固定位的施工方法安装，全桥设两套缆索吊装系统，缆索吊塔与扣塔分离，吊塔置于7墩及9墩盖梁上，扣塔利用桥墩，并在桥墩上设置扣索索案，拱肋节段采用缆索吊机双肋同步安装，两岸对称悬拼。1.3.3缆塔采用M型万能杆件组拼成双柱门式缆塔，塔高26米，两柱之间的中心距离为14m，缆塔顺桥向宽度为4m，横桥向宽度为20m。1.3.4 为满足拱肋安装后续工程的施工需要，吊装系统除设置上下游共两幅吊点外，另外分别在每幅吊点的内外侧各设置两幅工作吊篮（全桥共4幅工作吊篮）。1.3.5 钢管砼采用C80高性能砼，5、拱圈最大高度为85m（从拱座顶面计算）1.5m(反压管)86.5m，最大水平距离约180m。拟采用两岸拱脚向拱顶顶升砼的工艺，在灌注砼前先对砼进行工艺试验，保证砼能一次泵送成功。1.3.6 拱肋砼单肋共8个工作面，全桥共16个工作面同步施工。先全桥拱肋底板施工完毕后，再进行全桥腹板施工，腹板施工完毕后，进行顶板施工。施工时满足“两岸对称同步”的总体要求。1.3.7 拱上立柱采用现浇方案，利用四个工作吊点和两个工作吊点同步配合施工。1.3.8 拱上盖梁拟采用预制安装方案，以加快施工进度。该方案需设计院出图，同时需要增加施工成本。1.3.9 拱上桥面梁板采用上下游工作天线抬吊一片梁，然后利用走板将6、梁板横移到位。第二章、施工场地总体平面布置图2.1 总体平面布置图总体平面布置图包含刚结构预制场地规划，吊装系统平面布置等相关内容。2.2 总体立面布置图总体立面布置主要为吊装系统立面布置，表达吊装系统、扣索系统、锚固系统及预制场之间的立面关系。第三章、总体工期计划3.1 总体施工计划横道图3.2 总体施工计划网络图第四章、资源计划4.1 材料、设备组织计划xxxx特大桥主桥是350m跨的上承式钢管砼劲性骨架拱桥，施工工序多、施工工艺复杂，涉及到应用于拱圈和钢管拱的高性能混凝土，拱肋劲性骨架悬拼安装，高墩施工等。为完成这些关键项目施工，我部将对材料和设备进行周密的组织和计划安排。材料计划安排钢7、结构：全桥主拱肋钢结构总计约1800吨，其中Q345C钢管约700吨，Q345B角钢约800吨，Q345C钢板约300吨。钢材计划一次采购，由于场地有限，根据进度分三批运进场。首批1/3量钢材进场时间：2009年7月152009年7月20日。第二批600T运进场时间：2009年7月152009年10月20日；第三批600T运进场时间：2010年1月152010年1月20日。高性能混凝土：本工程C30普通砼砂石材料均利用桥位区附近的xx产砂石。拱肋砼及钢管砼均为高性能混凝土，所需的砂石材料性能要求高。水泥采用“新船城”P.O 42.5水泥，在xx两岸设置了MC60型拌合楼各一套。钢筋：根据进度提8、前半个月进场。钢绞线、锚具：根据进度提前一月进场，并及时抽检待用。设备计划安排主桥关键项目施工所需要的主要设备及进场日期见下表。序号规格/型号单位数量进场时间备注1挖掘机台22009.5拱座2桩载机械台22009.5拱座325T汽车吊车台22009.5拱座4QTZ40塔吊台22009.8交界墩520T龙门吊台22009.7钢结构预制场6缆索吊装设备套12009.12拱肋桁片吊装4.2 人力资源计划根据各分项工程特点，设置相应的专业施工班组。各分项班组人力资源如下表。序号班组名称人数备注1广元岸拱座施工作业组302南充岸拱座施工作业组3038墩作业组3049墩作业组305起 重 班606钢结构加9、工607钢管砼灌注408拱肋外包混凝土128单肋8个工作面9拱上建筑施工80对称同步作业上表中的人数不计管理人员及拌合楼需要的人数。第五章、关键工序（重难点）技术方案本桥施工工序多、难度大，做好关键工序的施工组织策划是本桥施工成败的前提，主要内容包括：钢结构加工、主拱桁架安装、钢管砼灌注、拱肋外包砼施工、拱上立柱及盖梁施工、桥面板预制安装。5.1 钢结构加工方案5.1.1 结构构造图5.1 拱肋桁片构造图 拱肋桁片按左右两幅分幅设置，左右两幅拱肋设置横撑。单幅拱肋桁片高5.2m，宽7.2m。拱肋上下弦各设置3根45714mm，上下弦之间设置型钢组合而成的腹杆，同平面弦杆之间采用型钢组合而成的平10、联杆连接。 拱肋上弦长度为409.54m，下弦长度为401.44m，拱肋沿桥跨中线对称，单侧划分为6个正式扣挂节段，12个加工节段（即悬拼节段），设置一个跨中合龙段。单个拱肋桁架节段构造如下所示。图5.2 节段构造图5.1.2 工艺流程 图5.3 工艺流程图 图纸深化设计与现场大样相结合，零部件下料在深化设计的基础上以现场大样为准。单肋桁片在大样上采用平面制造，单节段采用竖拼制造，节段与节段之间采用法篮连接，一次组对四个节段，四个节段制造完毕后，将前三个节段出厂，以第四个节段为基础继续拼装后三个节段，一至循环制造至全拱肋节段制造完毕。5.1.3 主要施工工艺及质量控制措施1.场地建设预制场设置11、在广元岸引桥位左侧的空地上，预制场设置主要考虑零部件下料、大样拼装、节段总拼及成品桁片存放。拱肋节段分13段预制吊装,从施工现场的实际出发,在加工厂房内制作两个大样台,一个大样台用来放16节段的1:1大样，另一大样台用来放713段的1:1大样。底胎采用C20混凝土浇筑而成，平面根据拱肋大样的弧度放样，宽度取6.5米，弧长较节段长5米。底胎厚度20cm，表面平整度在5mm以内，并用铁皿子抹光滑。在底胎混凝土施工时，预埋一定数量的粗短钢筋，用于以后拱肋加工的支撑固结点。2.控制点放样所有线型均按设计图纸提供的拱肋坐标来进行分段，将分段位置报监理工程师和设计单位审批。利用经审核的弦管节段坐标按1:112、的比例将拱肋的线型放在混凝土底胎上。由于拱肋关于合龙节段对称，放样时，只需要放出单侧13个节段的大样即可满足全部钢管拱肋的施工。利用坐标法进行放样。设计图给出了拱肋竖腹杆位置的结构坐标，利用该坐标将x、y值对换，以便直接用全站仪按坐标放样法进行高精度施放出钢结构控制点。放出控制点后，用墨线将控制点连接起来，构成拱肋1:1的结构大样。根据拱肋大样，划分出腹钢的位置及连接板的大样。主弦管长度取4m6m，其对接接头与腹杆接头错开。具体的节段划分图报监理工程师批复后实施。所放的大样必需加上拱肋预拱度且必需放出下列内容：小节段弦杆的分段位置，大节段分段位置，腹管位置，拱上立柱大样，肋间横梁位置及预焊件，13、吊杆位置及横撑位置。根据现场的大样台制作各零部件的制作加工样板，样板制作精度应符合规范要求。3.零件下料、切割样板经检验满足精度要求后，利用样板划线（包括相贯线及坡口线）。采用人工靠模的方式氧-乙炔切割，切割后再用角磨机进行坡口打磨,打磨时必需清除氧化物及其它一些杂质。4.主拱肋的弦杆、腹杆制作钢材卷制钢管所用Q345C钢板应符合GB1591中的有关规定。钢材表面质量除应符合国家现行的有关标准的规定外，尚应符合下列规定：钢材表面锈蚀等级应符合GB8923的A、B级钢结构用钢材的性能和偏差应符合下列规定：所有钢材应有抗拉强度、屈服强度（或屈服点）、伸长率和硫、磷含量的合格保证，应有碳含量的合格保14、证。钢板应符合GB3274的规定，钢板厚度偏差应满足GB709中普通轧制精度的要求。螺弦埋弧焊钢管壁厚应满足8%t（t为壁厚），且实际壁厚应不低于设计壁厚的96%。用于制造主弦管钢管应有合格保证:质量证明书上炉号、批号应与实物相符。钢材进入制管单位后，应按种类、村质、规格、炉（批）号等分类平整堆放，并做好标记。钢管卷制钢管卷制委托有相应资质证书的钢管厂加工。钢管的卷管方向与钢板压延方向一致，卷制钢管前应根据要求板端开好坡口。焊接按TB10212-98的要求进行检查，焊缝质量应分别达到TB10212-98的超声波探伤内部质量I级和GB3323的B级，焊缝外观质量也应满足TB10212-98的要求15、。螺旋焊缝采用自动埋弧焊，焊接材料及焊接工艺满足有关规范要求。作样、号料与切割根据底胎上的大样按1:1比例作样、下料，应预留制作和安装时的焊接收缩余量及切割、刨边和铣平等加工余量。样板、样杆制作的允许偏差如表2.1所示。表5.1项 目允许偏差(mm)两相邻孔中心线距离0.5对角线、两极边孔中心距离1.0孔中心与孔群中心线的横向距离0.5宽度、长度+0.5，-1.0曲线样板上任意点偏离1.0边缘加工零件刨（铣）加工深度不应小于3mm，加工面的表面粗糙度Ra不得低于25m；顶紧加工面与板面垂直度偏差应小于0.01t（板厚）,且不得大于0.3mm。坡口尺寸及允许偏差由焊接工艺确定。边缘加工的允许偏差16、应符合表2.2。表5.2 零件加工尺寸允许偏差项目允许偏差(mm)名称范围宽度孔边距弦、斜、竖杆盖板(工形)两边0.5-竖板(箱型)两边0.5-腹板两边-主桁节点板三边-+2.0平联、横联节点板两边-0.3注：腹板宽度必需按盖板厚度及焊接收缩量配置。构件矫正用于制造主弦管钢管需经矫正，纵向弯曲度不大于L/1000，钢管管口椭圆度f/D3/1000。5.弦杆组装和焊接主拱弦杆采用边组装边焊接的施工工艺。由于每节对接焊缝要产生1-2mm的收缩，在组对时需留出余量。按照大样台上弦杆的尺寸将进场的钢管切割成小节段。先将小节段弦管在胎架上对接成整体。在组对时，要避免强行组对，以免使焊缝开裂和钢管产生内应17、力。所有弦杆对接均采用手工电弧焊接，焊接质量达TB10212-98的超声波探伤内部质量I级。6.拱肋桁片节段组拼先在大样台上根据大样制造单桁片，然后把制作好的桁片利用预制场龙门吊运到节段立拼场组装。图5.4 预制流程图7. 钢结构焊接焊工参加该工程焊接的分公司焊工都持有行业指定部门（如中国船舶检验局，国家劳动部门，JIS标准）颁发的焊工合格证书。严格持证上岗从事与其证书等级相应的焊接工作，并经业主和监理的审核认可。结构装配定位焊接时，应由持定位焊工资格证的焊工进行操作。我公司持证焊工无论其原因如何，凡中断焊接工作连续时间超过半年者，该焊工再上岗前应应重新进行资格考试和评定。焊工管理由质检科归口18、管理。 焊接工艺的方法及焊接设备本钢结构工程的对焊接缝采用手工电弧焊，焊接工艺方法，工程中各部位采用的具体方法在焊接工艺细则中明确规定。本钢结构工程角接缝也采用手工电弧焊焊接工艺方法，工程中各部位采用的具体方法在焊接工艺细则中明确规定。制造本工程，我公司使用主要焊接设备有：直流手工电弧焊焊机（国产），焊接材料烘焙器及焊条高温保温筒等。焊接材料订购，进库，检验及管理要求焊接材料的订购、进库、检验及管理执行我公司已指定的程序文件规定，并严格做到：焊材的选用必须满足本钢结构工程的设计要求并有限选用本钢结构工程技术规范指定的焊接材料，即选用底氢性E1050、E1051型焊条;本钢结构工程的焊接材料必须19、具有材料合格证书，每批焊接材料入厂后，应由公司质检科按规范要求和检验标准进行检验，合格后方可使用;焊接材料的储存、运输、焊前处理（烘干，焊丝油锈处理等）、烘焙和零用过程中都要有标识，标明焊接材料的牌号、规格、厂检号或生产批号等（若焊材本身的标识可满足区分的话，则可免做此工作），焊接材料的使用应符合制造厂的说明和焊接工艺评定实验结果的要求。焊接材料的使用在生产过程中应可以追踪控制，产品施工选用的焊接材料型号与工艺评定所用的型号一致。焊条从烘箱和保温筒中取出并在大气中放置四小时以上的焊条需要放回烘箱重新烘焙。重复烘焙次数不允许超过两次。关于本钢结构工程所用焊接材料的管理和发放等规定按公司有关的焊接20、材料管理方法和发放条例执行。焊材进厂后，要按材料的不同生产厂家、炉批号等进行焊缝金属的力学性能复验和化学成份分析（包括C，Mn，Si，S，P），焊接材料入库后应报监理认可。焊接工艺评定焊接工艺评定标准TB10212-98铁路钢桥制造及验收规范附录C中的要求执行焊接工艺评定之前应根据本钢结构工程节点形式，提出相应的焊接工艺评定指导书，用于指导焊接工艺评定实验（已做过的焊接工艺评定可免做）。焊接工艺评定实板经各项检验或实验后，由有资质证书的单位检验。根据实验结果出具焊接工艺评定报告。焊接工艺评定前应进行相应的焊接工艺鉴定实验，主管焊接工程师应根据标准TB10212-98铁路钢桥制造及验收规范附录C21、中的内容，并结合产品的结构特点，节点形式等编制焊接工艺认可实验方案。焊接工艺认可实验方案由项目主管工程师汇签提出，经项目总工程师汇签后实施（若曾经做做类似的实验或已做预实验时，可免去编写焊接工艺认可方案）。焊接工艺评定报告（P Q R）经项目焊接实验室主管焊接工程师校对，项目总工程师审定并报公司备案后，方可作为编制产品焊接工艺知道书（W P S）的依据，用于指导产品的焊接。焊接的一般要求定位焊:a)装备精度，质量符合图纸和技术规范的要求才允许定位焊。b)若焊缝施焊要求预热时，则一定要预热到相应的温度后才允许定位焊。c)定位焊完毕后，须将焊渣除并确认焊缝表面没有裂痕。d)发现有裂痕时，分析产生原22、因并采取适当的措施后才在其附近重新定位焊并将产生裂纹的装配定位焊缝剔除：焊接环境:a)原则上本钢结构工程的焊接应在车间内或相当于车间的环境中进行。b)对于在现场外场焊接环境，规定必须要满足以下条件：钢板表面温度5相对湿度80%，风速10m/sec。对焊工的要求:a) 施焊时应严格控制焊接线能量（50KJ/cm,）和最高层间的温度（对接145；棱角焊125）；b) 焊工应按照焊接工艺规程中所指定的焊接参数，施焊方向，焊接顺序等进行施焊：应严格按照施工图纸上所规定的焊角高度进行焊接，对于较长的焊缝施焊，原则上要求对称同时进行，立焊的施焊方向为由下向上；c) 焊接前应将接缝表面的铁锈，水分，油污，灰23、尘，氧化皮，割渣等清理干净；d) 不允许任意在工件表面引弧损伤母材，必须在其他钢管或在焊缝中进行；e) 施焊应注意焊缝的起点、终点及焊逢的接头处产生焊接缺陷，多层道焊的焊接接头应错开；f) 焊后要进行自检，互检工作。焊缝表面质量: a) 对接焊缝的余高（H）与焊缝宽度（b）有关：当b12mm时，H3mm；当12b25mm时，H4.0mm；当b25mm时，H4b/25；b) 焊缝要与母材表面匀顺过渡，同一缝的焊角高度要均匀一致；c) 焊缝表面不准有电弧击伤，裂纹，超标气孔及凹坑；e) 主要受拉横向对接焊缝不容许咬边；受压杆件横向对接焊缝咬边不超过0.3mm；纵向对接及主要角焊缝咬边不大于0.5m24、m；其它焊缝不大于1mm。焊缝检验和返修本钢结构工程无损探伤由我公司专职人员担任，且经岗位培训，考核取得相应的资格证书后按持证范畴上岗检验、检测。焊接检验主要包括如下几个方面；a) 母材和焊接材料：b) 焊接设备，仪表，工装设备：c) 焊接坡口，接头装配及清理；d) 焊工资格e) 焊接现场工艺文件；f)焊接现场文艺文件和预热要求；g) 现场焊接参数，次序以及现场施焊情况；h) 焊缝外观和尺寸测量。I) 对各部位焊缝的检验已在各个细则中明确。焊缝外观应均匀，致密，不应有裂纹，焊瘤，气孔，夹渣，咬边，弧坑，未焊满等缺陷。焊缝外观检查的质量要求应符合标准TB10212-98铁路钢桥制造及验收规范表425、.7.11-1中的规定，焊缝外观检查合格后，须在24小时后进行无损探伤，无损探伤的部位、探伤方法、探伤比例及合格级别按该钢工程的的各焊接“焊接工艺细则”相关条款执行。焊缝经无损探伤发现超标缺陷时，应对缺陷产生的原因进行分析，提出改进措施，焊缝的返修措施应得到焊接技术人员的同意，返修的焊缝性能和质量要求应与原焊缝相同。焊缝返修次数原则上不允许超过两次，超次返修需要经公司技术中心焊接总工程师批准后才能实施。返修前需将缺陷清除干净，经打磨后按返修工艺要求进行返修。待焊部位应开成宽度均匀、表面平整、过渡光顺便于施焊的凹槽，且两端有1：5的坡度。用于返修的手工电弧焊焊条直径不宜大于3.2mm。焊缝返修之26、后，应按与原焊缝相同的探伤标准进行复查。6. 钢材表面预处理及涂装所有钢材在进厂前需要经预处理，以保证所有钢结构在混凝土施工前不锈蚀。5.2 主拱桁架安装方案5.2.1 安装方案综述拱肋桁片采用缆载吊机从广元岸场地起吊纵运到位安装。安装时采用钢绞线斜拉挂扣体系悬挂拼装好的节段。5.2.2 缆载吊机的设计与施工1）概述xxxx特大桥缆索吊装系统施工跨径布置为233m+396m+256m，两岸塔顶高程相同，额定起吊净吊重为65t(拱肋中节段重量为32t,合龙段为53t，设计吊重为考虑桥面板吊装需要)。吊装索塔安置于7#墩和9墩顶部，吊装索塔与墩顶之间铰接。缆索吊机主索系统设计为上下游两组（2-4527、6），对应于上下拱肋。拱肋合拢后，将主索系统用于拱上立柱、盖梁、桥面板吊装等。为方便安装拱肋、横联和其他辅助工作，缩短整个上部构造施工作业时间，除设置65t缆吊外，在缆塔顶设置辅助工作天线（上、下游各两组），每组设计吊重5t。缆索吊机布置如图5.5。图5.5：缆索吊机总体布置图（单位：m）2）缆索系统设计缆索吊机系统主要由索塔系统、锚固系统、绳索系统、天车和支索器系统和机械部分等组成。塔架系统1、万能杆件塔架构造缆索吊机塔架主要由M型万能杆件组拼而成的桁架结构，塔架采用双柱门式结构，塔高43.8m（含铰脚）， 单柱断面为2m4m。图5.6：缆索吊机索塔构造图塔顶横向宽20m。索鞍设置在塔顶上，28、分别为主索索鞍、工作索索鞍，为放置主索、起重索、牵引索、工作索等。塔架立柱采用4N1，纵桥向均为双排立柱，主面斜杆为2N3，塔顶横杆为4N1，立柱为2N1，其它联接系杆件横杆均为2N4，斜杆均为2N5。缆塔构造如图5.6。2、索鞍布置及结构设计在万能杆件索塔塔顶上采用工字钢铺设两层分配梁，在工字梁上接相应得位置安置索鞍，并将索鞍与工字梁固定。锚固系统主缆锚碇系统为锚固承重索（主索）用。为减小开挖弃土，两侧锚碇均增加岩锚锚索，减小锚碇结构体积，并根据地质情况分别采用不同的受力方式设计。两案主锚碇设置在路基上，两岸路基均为岩石，整体性较好，采用桩锚，详细方案图见施工设计图。绳索系统缆吊系统缆索主要29、技术规格见表5.3：1、承重索承重索支承于两岸塔架的索鞍上。承重索根据吊运构件的重量、垂度、计算跨径（两塔架中心距离）等因素进行设计。承重索工作最大垂度控制在。承重索选用456满充式钢丝绳，共设两组，在进行拱肋节段吊装施工时，由单组主索上的2台跑车共同抬吊，拱肋合拢后，两组主索协助拱上建筑施工。2、起重索起重索用于控制吊运构件的升降（即垂直运输），其一端缠绕于一岸的卷扬机滚筒上，另一端跨过塔架，缠绕于对岸的起重卷扬机卷筒上，由两台卷扬机承载一台跑车，这样的布置方式可提高缆吊系统的工作效率。缆吊系统缆索主要规格 表5.3 项 目主索起重索牵引索缆风索后风缆通风缆型 号满充式钢索637S+PPC630、37S+PPC637S+PPC637S+PPC根数直径（mm）3-4562-2242-2282-2402-230单位重量（kg/m）14.981.9822.7685.313.45钢丝直径d（mm）1.23.01.31.31.81.5截面积（mm2）1667 210.87294.52565393公称抗拉强度（MPa）19601960196016701670钢丝绳弹模（MPa）9.61049.61049.61049.61049.6104破断拉力（t）24533.546.878.850.4规范要求拉力安全系数3456453.03.53.03.53、牵引索牵引索用于牵引跑车沿桥跨方向在承重索上移动（即31、水平运输）。牵引索选采用28纤维芯钢丝绳（637PPC，交互捻），采用走2方式穿绕。牵引速度满足7.0m/min，选用10t变速牵引卷扬机。卷扬机分别设置在广元、南充两岸锚碇附近。4、吊塔缆风系统缆风系统为平衡主索吊重时产生的水平力而设。吊塔纵向稳定因地形限制，河心一侧无法设置前缆风，因而采用通风缆（或称压塔索）作为稳定措施。整套吊装系统在吊塔上、下游各对称布置2根47.5钢丝绳作通风缆，2根37钢丝绳作后风缆。5、避雷装置两岸吊塔高度极大，塔顶离地面高度达120m，为了确保施工过程中安全防雷，必须设置避雷设施。按照级结构物避雷要求设置，通路电阻小于1。吊塔防雷装置由接闪器、引下线和接地装置等32、三部分组成，采用22圆钢制作接闪器，其长度为1.5m，每塔的外侧两根立柱上分别设置一根，用16圆钢外套PVC防护管作为引下线，接至地面与相应的接地装置相连接，接地装置采用型钢L10010010埋入地下设置，入土深度不小于1.5m。缆索吊机设计主要技术参数计算跨径：233m（广元 ）394m256m （南充） 设计吊重：65t /双跑车载重控制垂度： 塔顶最大控制位移：起升速度：2.5m/min牵引速度：7.0m/min起升卷扬机：卷扬机型号：JM8 电机功率：85kW 容 绳 量：（1500/2）m/台 钢丝绳规格：24牵引卷扬机：卷扬机型号：JM10 电机功率：100kW 容 绳 量：18033、0m/台 钢丝绳规格：28吊具全桥共布设二组主索，每组上设置两套吊具，共计4套。拱肋吊装系统吊具包括缆索跑车、起吊滑车组、吊点分配梁、吊点、夹具等结构。跑车及滑车组采用成套设备。吊具构造详见缆索吊机施工设计图。3) 缆吊系统的安装吊塔塔体结构安装1、吊塔各拼装构件采用辅助缆吊转运至交界墩处，由墩旁的塔吊起吊组拼。2、扣塔施工完成后，按照设计图纸，精确放样，安装缆塔下铰座分配梁和上铰座。下铰座分配梁主梁为螺栓连接组拼构件，用塔吊分节段吊装就位、螺栓连接，焊接分配梁间连接杆件，最后安装下铰座和上铰座。3、吊塔立于扣塔之上，与扣塔铰接。吊塔在拼装过程中先临时固接，在缆风系统布置完成后解除固接，恢复铰34、接。在正常起吊时，铰座两侧仍需超垫，但预留2cm间隙。吊塔横向稳固性较好，不考虑设置横向稳定性缆风索。4、吊塔万能杆件拼装过程中应设置临时缆风稳定。5、吊塔顶滑道分配梁根据塔吊吊装能力，分成节段制作、分节段安装，节间采用等强连接。6、滑道梁顶面必须打磨平滑，上贴不锈钢板，涂抹黄油。7、索鞍部分构件根据设计图纸制造，用塔吊吊上塔顶，进行现场组拼。构件的制作和安装将制订专门的工艺规程和验收标准，确保安装质量。8、缆吊塔架构造详见缆索吊机施工设计图。锚碇系统施工1、按照设计图纸放样出锚碇基坑开挖边线。2、由于锚碇布置有预应力锚索，锚碇的开挖采用小间距、小装药、低爆速设计，确保对基坑不造成损害，在接近35、基地50cm范围内，由人工用风镐修整到位。基底应密实，对局部软弱土层要用片石混凝土作换填处理。3、基坑开挖到位后施工预应力锚索。锚索钻孔时应按设计图纸控制钻孔角度，并根据钻孔反映出来的地质情况与设计比较，调整锚索的锚固长度。4、锚索的施工严格按岩土锚杆（索）技术规程（CECS 22:2005）执行。5、锚碇混凝土采用一次浇筑完成。在施工锚碇钢筋混凝土结构时，采取可靠的防护措施对锚索进行防护。6、锚碇预应力锚索的张拉在锚碇混凝土强度达到设计强度的75%后进行，并作相应的基本试验和验收试验。7、施工锚碇时，应按设计图纸埋设相关预埋件。主索及跑车系统安装用21mm钢丝绳作为主索的临时拖拉索。主索牵引36、前，先将拖拉索牵引绕过广元岸塔顶索鞍，用渡船将其牵引过河，并绕过南充岸塔顶索鞍，进入南充岸牵引卷扬机。将主索钢丝绳盘置于广元岸引道上，在主索锚碇上设置定滑轮，主索牵引端用绳夹牵引索与主索连接牢固，收放拖拉索两端卷扬机捎绳，将主索拖至广元岸塔顶，绕过索鞍支座滑轮后,继续拖拉过南充岸塔顶至锚碇，锚固在锚块上。回拉21mm临时拖拉索，安装其余主索。为使主索受力与设计相符，须对主索的安装垂度进行严格控制。主索牵引到位后，一端锚固，用另一端作为调索端，先用卷扬机走线初调垂度，再用自制调索器精确调整至满足设计要求。主索安装时严格控制空索安装垂度。主索空索安装完成后用塔吊安装起重跑车及支索器，在利用临时拖拉37、索安装起重索和牵引索。4)吊装系统试吊吊装系统布置完成，检查验收完毕，在吊装拱肋前必须进行试吊运行试验，以检测验证其吊重能力及各种工况下的系统的工作状态。为以后拱肋的吊装施工提供可靠的技术保证。缆索系统试吊运行试验主要包括吊重的确定及重物选择，缆索系统的观测、试验数据的收集、整理、分析等工作内容。试吊荷载本缆索吊机试吊荷载为：静载1.2p，动载为1.1P。P为设计吊装重量，P=65t。吊装荷载采用钢材等重物加载，用万能杆件组拼一荷载平台，将重物堆放于平台上。试吊加载程序试吊时先分级加载（按照0.5P-0.75P-1.0P-1.2P的顺序）进行静载试验，再按0.75P -1.1P的顺序进行动载试38、验。因有两组各自独立的主索系统，除每组分别进行单独试吊外，还须模拟拱肋吊装过程中的实际情况进行两组的组合试吊试验。静载试验时每次荷载起吊后持荷时间不得小于1小时，重物离地10cm，且须进行全跨范围内的行走，进行动载试验，同时对两岸吊塔监控监测，动力系统（卷扬机）测试，以及各部位结构件的观测，并作详细记录。试吊组织实施试吊前邀请业主、监理单位、监控单位，与施工单位共同组成主缆系统试验领导小组。主缆系统试吊运行试验小组总 指 挥监控单位技术组监测组吊装操作组辅助工作组后勤保障组图5.7 缆索吊机试吊试验组织机构5)缆索吊机施工注意事项缆索吊机为空中运行的起吊设备，其加工制造和安装质量尤其重要。缆索39、吊机结构的钢结构、焊接构件、机加工销轴、铸造件滑轮片及一些外购件等，其设计、制造标准，完全与永久结构相同，加工前应严格制定加工工艺和操作细则，并进行技术交底，确保满足设计要求的工艺、精度及技术要求。原材料要使用正规厂家的合格产品，要有产品质量证明书、合格证，并按有关规定进行验收。对旧钢丝绳必须详细检查，对其承载力作出评估报告。对使用的销轴、铸造件滑轮片等要对其原材料和加工成品进行探伤和验收，对销轴要按设计图纸要求进行调质。对外购件（如轴承等）、委托加工件等要有材质说明书、合格证，并检查验收符合设计要求后方可使用。对缆索吊机起重跑车、索鞍及分配梁、主索锚头及锚碇预埋件等产品要专项检查验收，并有验40、评报告。现场施工时应深刻领会设计意图，制定安全操作细则并进行技术交底，使缆索吊机的安装工作根据设计图纸及工艺与技术要求，按章有序进行。为确保施工安全，在施工过程中，应组织专门人员负责施工观察与通信的联系，及时发现问题及时采取处理措施，避免事故发生。5.2.3扣锚系统设计与施工本桥钢管拱劲性骨架采用钢绞线扣挂系统，在正式扣段上拱肋上弦钢管上设置扣点，利用两岸交界墩座扣塔（塔顶设置锚箱），扣索后锚设置在两岸引桥。扣锚系统总体布置如下图所示。图5.8 广元岸锚固系统总体布置图图5.9 南充岸锚固系统总体布置图1） 前锚固点前锚固点设置在上弦两外侧钢管上，分为临时扣点和正式扣点，临时扣点采用钢索32m41、m千斤头捆绑锚固，正式扣点两个吊装节段设置一组（如前锚固系统总体布置图所示）。正式扣索锚固扣点构造如下图所示。图5.10 正式扣点构造示意图 扣点在主弦管上开直径为100mm的孔，孔内安置无缝钢管，管的角度根据各段扣索的角度现场放样确定，管下端设置垫板，垫板用于放置固定端锚具。固定端锚具采用锚固性能可靠的P锚，构造如下图所示。图5.11固定端锚固系统构造图锚具孔数根据钢绞线根据确定。P锚在现场上正式使用前必须进行锚固性能试验，合格后才能使用。2）扣塔及扣锚箱两岸交界墩作为锚固系统扣塔，墩顶盖梁上设置扣锚箱，用于锚固、张拉前后端扣索。盖梁上锚箱布置如下图所示。图5.12 扣锚箱布置图锚箱安装在盖42、梁顶的预埋螺栓上。在调整扣索索力时，前后端扣索需要同步调整，保证前后端扣索作用于扣塔的水平力相等，并用经纬仪精确观测扣塔顶的位移情况。扣塔上前后端的锚具均采用可调索低应力锚固系统。锚具构造如下图所示。图5.13 调索端锚具构造图3）后锚点后锚固点设置在后锚碇上，采用P型锚具锚固。图5.14 扣锚碇构造图为减小扣锚锚碇的开挖方量及浇注砼的方量，采用预应力岩锚向后锚固锚碇。锚索深度及锚索大小根据具体锚固方案最终确定。5.2.4主拱钢桁架安装工艺1）工艺流程2）拱肋安装(1)拱肋节段的运输拱肋节段在预制场内制造完成后进行预拼，经检验合格后，运至存梁区编号存放。利用轨道平车将待安装节段运至78墩间的待43、吊区平台。为便于施工，所有拱肋吊装节段均采用立位运输，运输过程中采用拉缆风和固定支架等可靠的措施加固稳固以防止节段端头变形。由于地形条件限制，在构件预制和存放时充分考虑节段的安装顺序，制订与安装进度协调的详尽的加工及存运方案。(2)拱脚预埋段安装施工图设计已考虑每片拱肋对应一个钢支架预埋与拱座上。拱脚预埋段靠定位钢支架支承和定位。拱座C30部分混凝土施工时，在混凝土表面上对应的钢支架节点处埋设预埋钢板，用于定位钢支架。拱脚预埋段用三维坐标定位方法精确定位，利用吊车进行安装。为控制拱脚预埋段的安装精度，安装前必须重新复核全桥测量控制网的精度，由两人独立测量、独立计算进行校对，并将满足要求的测量成44、果报监理工程师批准后方可使用。定位支架和预埋段必须采用钢支撑作加固，确保新浇混凝土产生的侧压力不会使预埋件发生偏移。预埋段安装必须严格控制安装精度。（3）拱肋安装拱脚段拱肋安装拱脚段拱肋采用钢支架支撑，在吊装拱肋前先安装好支撑架，架底与拱座预埋件焊接。架顶定面高程按设计控制。吊装南充岸的第一节段上游侧拱肋桁片就位，测量确认拱肋高程和轴线至满足设计要求，连接节段与支撑架螺栓。吊装南充岸的第一节段下游侧拱肋桁片就位，测量确认拱肋高程和轴线至满足设计要求，连接节段与支撑架螺栓。吊装广元岸的第一节段上游侧拱肋桁片就位，测量确认拱肋高程和轴线至满足设计要求，连接节段与支撑架螺栓。吊装广元岸的第一节段下游45、侧拱肋桁片就位，测量确认拱肋高程和轴线至满足设计要求，连接节段与支撑架螺栓。封固拱脚临时铰，拱铰采用C55混凝土。图5.14 拱脚段节段安装图扣段的安装单侧共设置6个扣段，12个吊装节段。每岸1个扣段拱肋分为2个吊段，先用运输平车将拱肋桁片运至78墩间，利用中吊点将拱肋从扣索间缓慢吊起，待拱肋节段高度高出扣索高程后，然后扣上上（或下）游吊点，提升上（或下）游吊点，缓慢卸掉中吊点，利用单幅吊点将拱肋正吊运输到位。起吊方案如下图所示。图5.15 节段起吊示意图慢慢将拱肋节段吊运到待安装部位，借助链条滑车逐步调整待安装节段位置，使其与上一节段接头接触密贴，利用定位钢销将弦杆接头法篮盘眼孔一一对齐，然46、后戴上法篮接头螺栓，同时用侧浪风调整拱肋轴线，并安装扣索，根据设计标高张拉扣索调整安装高程，待力全部交于扣点，拱肋标高、轴线调整满足设计及规范要求后，卸吊钩，然后按同样的方法安装同岸另侧拱肋桁片。待标高及拱肋轴线满足设计及规范要求后，用辅助工作天线安装拱肋间横联、平联。按吊装程序，每一组扣索（2片肋）挂好后，均须对该扣索之前的扣索进行调索作业。调索作业根据设计方和监控方现场共同发布的调整索力和拱肋标高、调索顺序，对每一扣索采用对应钢绞线束数的千斤顶、油泵张拉设备，同步作业，对称、分级张拉，同时用频谱分析仪对索力进行测试，以确保调索顺利开展，确保各吊段节间连接焊缝及横联、平联连接焊缝、连接螺栓结47、构安全。对每一扣段，均进行一次拱肋轴线、拱肋高程的调整，避免拱肋的线形、标高误差累积到最后而造成调整困难，确保其安装精度的有效控制。拱肋吊装过程中的稳定措施：拱肋节段起吊就位后上、下游各设一定数量的缆风，以调整拱轴线、保证其悬臂施工阶段的安全稳定性。扣索在张拉前，应用20t穿心式千斤顶对每束扣索的每根钢绞线预紧，再张拉至设计张拉力，以确保所有钢绞线受力均匀。（4）拱肋合拢拱肋的合龙方案按设计进行，根据对拱肋内力及线形的监控结果，通过扣索、浪风索对拱肋进行全面线形、内力调整直至满足设计要求。同时进行温度观测，测量合龙长度，切割合龙段余量，安装合龙段就位以确保结构内力合线形满足设计要求。5.3 钢48、管砼灌注拱肋桁架弦管内灌注C80高强砼，以泵送顶升压注工艺施工，从拱脚向拱顶按设计的压注顺序，对称均衡地一次灌注完成一根钢管内混凝土，待管内混凝土强度达到设计强度的80%后再压注下一根钢管。为保证两肋受力基本同步，左右幅拱肋钢管内砼灌注交错进行。 5.3.1混凝土配合比设计钢管混凝土采用C80微膨胀砼，质量要求高，特别是对坍落度损失、初凝时间、施工和易性有较高要求。混凝土在预制场集中拌合，利用混凝土罐车运输到两岸拱座位置，配合比设计根据施工经验和现场具体条件，主要考虑：1. 混凝土需要具有低泡、大流动性、收缩补偿、低水化热、延后初凝和早强的工作性能。2. 水灰比宜小于0.35，坍落度22-2449、cm ；初凝时间20h以上；一小时坍落度损失不超过10%。3. 加入减水剂增加流动性，减水剂采用FDN高效减水剂，减水剂掺加量约为水泥量的0.9%-1.2%。4. 掺入缓凝剂延长初凝时间。5. 在混凝土内掺入适量的微膨胀剂，掺量通过试验来确定。5.3.2钢管砼灌注施工在两岸拱脚各布置一台HBT60C输送泵,该泵理论泵送高程200m，水平距离达700m。混凝土灌注前先清洗管内污物，用水润湿管壁，泵入适量的水泥砂浆后再压注砼，直至拱顶两侧冒浆孔内冒出合格的混凝土为止。混凝土泵送完毕后，关闭设于压注口的闸阀。混凝土的压注两岸对称、连续进行。由于拱肋高度较高，在L/4拱肋处设置备用的二级压注口，当拱脚50、压注无法达到拱顶时，关闭拱脚压注口，从L/4处的压注口进行砼压注。为保证钢管混凝土灌注的顺利完成，在正式灌注混凝土前，重新检修拌合设备及输送泵，并在两岸各配备一台备用输送泵。钢管砼检测钢管混凝土检测主要分两部分：一是混凝土强度检测，主要由混凝土取样完成；二是检测钢管内混凝土的饱满度。混凝土取样主要检测混凝土的强度和混凝土的弹性模量是否达到设计要求。混凝土的饱满度通过超声波检测，对于混凝土与钢管有脱空的部位，采用钻孔压浆的办法进行补偿，采用高强度等级的水泥浆压注，其中掺入适量的微膨胀剂。5.4 拱肋外包砼施工拱圈砼采用C60高强自密实混凝土，为保证拱肋劲性骨架受力基本均衡，单拱肋划分为八个工作面51、同步施工，其总体施工顺序：“两岸对称，上下游同步”原则进行组织施工。施工工作面划分如下图所示。图5.16 外面砼工作面划分图5.4.1 混凝土配合比设计1)自密实混凝土简述自密实混凝土，也称为高流态混凝土，指混凝土主要靠自重，不需要振捣即可充满模型和包裹钢筋，属于高性能混凝土的一种。该混凝土流动性好，具有良好的施工性能和填充性能，而且骨料不离析，混凝土硬化后具有良好的力学性能和耐久性。自密实混凝土在日本、美国、英国、德国、加拿大等发达国家有着很广泛的应用，其在隧道工程、水工大坝、铁路设施、地下结构等领域自密实混凝土用量已达总量的30%40%，在许多重大工程和标志性工程都取得良好的技术经济效果。52、自密实混凝土所占比重已经成为衡量一个国家混凝土行业技术水平高低的重要标志，我国建设部在2005年将自密实混凝土列入建筑业10项新技术，进行推广应用。2)自密实混凝土的适用范围自密实混凝土（简称SCC）的适用范围：浇筑量大、仓号深、高度大的工程结构；体形复杂、配筋密集、薄壁、钢管混凝土等受施工操作空间限制的工程结构；工程进度紧，严格环境噪声限制或普通混凝土无法实现的工程结构。3)自密实混凝土配合比设计自密实混凝土的配合比设计指标根据拱肋外包砼钢筋密集、型钢骨架占位大、倒角多的特点，按照自密实混凝土应用技术规程（CESC203:2006）的配合比设计原则，拟定广南高速xxxx特大桥工程的自密实混凝53、土配合比技术指标详见下表。表5.4 自密实混凝土配合比技术指标内容检验指标强度等级C60性能等级一级塌落度240270mm使用范围钢筋最小净间距60200mm扩展度550650mm流动时间3sT50020s中边差50mmU型仪试验（h）高差h50mmL型仪试验（H2/H1）（H2/H1）0.8填充度试验A/(A+B)100%90%自密实混凝土的几项流动性检测试验图5.17 漏斗（单位：mm） 图5.18 填密度箱（单位：mm）漏斗流动时间漏斗试验装置如图5.17 所示，适用于最大粗骨料粒径为25mm的混凝土试验。试验时将拌和物均匀地倒入漏斗内，直到混凝土面与漏斗上口齐平，然后打开下出口，记录混54、凝土全部流出所需时间即为漏斗流下时间。 U形箱填充高度试验U形装置适用于粗骨料最大粒径为25mm的混凝土试验，试验装置见图5.19。试验时先向A室内加满混凝土，然后拉起活门，混凝土通过障碍流到B室，待混凝土停止流动后，量取B室混凝土的上升高度。填充度试验试验装置如图5.18，试验时混凝土 从无铜棒端加入，填到220mm高度， 图5.19 漏斗U形填充高度试验待箱内混凝土停止流动时停加料，在箱体高度220mm下分为A和B两部分，A为填满混凝土部分，B为未填混凝土部分。填密度= A/(A+B)100%。自密实混凝土填密度以不小于90%为宜。L形流动度试验方法 L 形试验装置如图5.20 所示，往L55、形箱体垂直部分加入12.7L的混凝土拌和物，静置1min， 拉起活门，混凝土自垂直部分流向水平部分，测量流动20mm和40mm距离的时间，量取H1和H2的高度，H2/H1不应小于0.80。 图5.20 L型流动度试验（单位：mm）首先根据表1技术指标进行了混凝土原材料试验、外加剂选择试验、自密实混凝土配合比设计及性能和强度试验等室内试验。拱肋自密实混凝土浇筑控制要求自密实混凝土因其自身的应用特性，在施工前要做好一些特殊的控制措施，以确保混凝土安全顺利施工。主要采取措施如下：1)控制浇筑速度，确保混凝土的流动性2)牢固加固上盖板，防止混凝土浮力造成变形自密实混凝土因其流动性良好，已经完全液态化，56、并且整个骨架都被尚未初凝的混凝土包裹，所以浮力大，加上重力的作用，砼对顶板压力大。5.4.2 拱圈钢筋混凝土施工 拱圈混凝土采用挂模施工，其施工程序按设计要求执行。在单个断面上，先浇注底板砼，再浇注腹板砼，最后浇注顶板砼。由于拱圈较长，纵向分段浇注，分段长度根据设计加载程序执行。单幅拱圈砼浇注顺序如下图所示。图5.21 浇注顺序图1） 底板砼浇注底板底模采用吊模，模板设置如下图所示。在拱脚处角度较陡，在底板顶面设置压模板，模板上开设震捣孔和砼灌注孔。图5.22底板浇注工艺图2）腹板砼浇注浇注完底板砼待砼强度达到设计强度的85以上后，开始浇注腹板砼。腹板模板设置如下图所示。砼采用泵送入模，两侧两57、岸对称同步浇注。图5.23 腹板浇注工艺图3）顶板砼浇注浇注完腹板砼待砼强度达到设计强度的85以上后，开始浇注顶板砼。顶板模板设置如下图所示。砼采用泵送入模，两侧两岸对称同步浇注。图5.24顶板浇注工艺图5.5 拱上立柱及盖梁施工拱上立柱采用翻模现浇施工，利用缆索吊装系统工作吊篮及主吊点辅助施工。1、2墩柱较高，采用三套模板翻模施工，3、4墩柱采用两套模板翻模施工，5、6及7墩柱高度低，采用一套模板施工。在拱上立柱及盖梁施工时，两岸需对称加载，没个墩柱上浇注砼的方量力争均衡，避免个别墩柱荷载过大。为加快施工进度，拱上立柱盖梁尽量采用预制安装。拱上建筑施工布置如下图所示。 图5.24 拱上建筑施58、工示意图5.6 桥面板预制安装桥面板在两岸预制场预制，利用缆索吊装系统安装（缆索吊装系统以吊桥面板荷载作为控制性荷载设计）。在吊装主跨桥面板前，先用架桥机架同引桥桥面板。先安装67墩间和910墩中间四片小箱梁（两边小箱梁位置被索塔立柱占据），利用缆载吊机四个吊点台吊安装拱上桥面板。施工工艺流程如下图所示意。第一步：利用轨道平车将梁运到索塔下的桥面板上。第二步：利主吊点前两吊点将桥面板前端吊起，后端任放置在轨道平车上。后端设置尾梢，桥板前端离开前平车后，主吊点缓慢前移，尾梢缓慢放出，至到后平车不能再前移为止。第三步：将梁板前端由后主吊点交给前主吊点，继续将梁前移。第四步：当后平车到达梁端边缘时，利用主吊点的两后吊点吊起梁板后端，将梁吊离轨道平车。 第五步：利用四个吊点将梁板安装到位。 完成78墩及1拱上立柱9墩间中间两片梁后，利用安装好的梁作为起吊中跨其余梁的平台。7墩及9墩上的梁板待索塔拆除后利用架桥机安装。