1、某特大橋纜索吊裝施工方案 施工組織審批單 工程名稱:沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 目 錄 1 工程概況 . 2 2 編制依據(jù) . 2 3 纜索吊裝施工方法及施工順序 . 2 4 吊裝準備 . 5 5 吊裝觀測 . 8 6 拱箱吊裝工藝 . 9 7吊裝質(zhì)量保證措施 . 11 8吊裝安全保證措施 . 13 9纜索吊裝計算參數(shù) . 20 10主地錨計算 . 錯誤!未定義書簽。 中鐵八局集團第二工程限責任公司 -1- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 1 工程概況 1.1 沐川洋溪河大橋位于舟壩鎮(zhèn)馬邊河西側支流洋溪河谷兩岸,為深切割中低山貌,橋位區(qū)地勢總體西
2、高東低,谷坡上緩下陡,橋位處谷坡坡頂標高約476米,河床底標高約380米,相對高差約96米。本施工組織設計為橋梁纜索吊裝施工工程。 2 編制依據(jù) 2.1 四川省交通廳公路規(guī)劃勘察設計研究院設計的沐川縣洋溪大橋施工設計圖。 2.2 現(xiàn)場勘察調(diào)查。 3 纜索吊裝施工方法及施工順序 3.1總體方案 吊裝系統(tǒng)設計采用一套吊裝設備單基肋合攏成拱。吊裝時先中肋開始合攏吊裝,再分別上游拱肋、下游拱肋吊裝。主索扣索共用塔架,塔架的高度根據(jù)最不利的沐川端扣索角度來確定塔架的高度。控制吊重按最重的邊肋邊段來設計,最大吊重P=62t,考慮配重及沖擊載荷設計吊重為68t。根據(jù)地形條件主纜索凈跨取213m,兩岸塔架不等
3、高沐川岸塔40m,馬邊岸塔架高:36米,采用萬能桿件拼設而成。主地錨采用重力加樁錨結構。 3.2吊裝施工工藝流程框圖(見附后表)主索系統(tǒng)及主跑車 主索設置為一組,每組主索由6根47.5鋼絲繩組成,并通過移動塔頂主索鞍實現(xiàn)逐肋對中吊裝。主索兩端設置80t轉向滑車將主索并成6排,保證主索的收緊及均勻受力,并用收緊滑車組調(diào)節(jié)主索的垂度、張力,使其符合設計要求。主索最大張力H=226.32t,跨中最大吊重時最大垂度為17米,空載垂度(含跑車及配重)為13.28米,主索安全系數(shù)為K=3。拱肋采用正吊正就位。主索的安裝采用小拖大的間接拖拉方法安裝。主跑車中鐵八局集團第二工程限責任公司 -2- 沐川洋溪河大
4、橋工程纜索吊裝施工方案 為七門60T級跑車,雙跑車設計吊重為120噸。施工時在拱座上預埋千斤扣,將兩臺跑車固定在上面,同時穿好跑車間的間距繩。布置主索的同時即可將跑車穿繞在主索上,主索穿繞完畢后再慢慢放松跑車固定繩,同時收緊主索,跑車才慢慢升上天空。主索的收緊利用主地錨和橋臺之間的空間來收放,完成主索及跑車的布置。起重系統(tǒng) 拱箱在制梁場采用人工橫移至主索正下面,拱箱吊點為預留孔穿吊帶結構。拱箱每端采用四點起吊,每臺吊梁跑車配置一組起重機構,在橋兩岸主地壟上設兩臺8t起重卷揚機組,作為起升動力。每根起重索用21.5鋼絲繩走“12”布置,活端通過塔架頂轉向進入8t卷揚機,死端通過跑車定滑輪固定在對
5、岸地錨上。起重索拉力安全系數(shù)為K=5。在布置主索安裝跑車時,須在收緊主索前將起重索穿繞好。起重索采用花穿,使起重小車均衡受力。牽引系統(tǒng) 吊梁跑車的牽引走行系統(tǒng)為:橋的兩岸各設一臺10t牽引卷揚機組,對稱布置在開闊地帶。每端牽引索走“4”布置,動滑車組固定在跑車中軸上,定滑車組固定在塔頂。采用21.5鋼絲繩,鋼絲繩死端固定在塔頂后地壟上,活端通過跑車到塔頂再轉向進入卷揚機。兩跑車內(nèi)側的間距繩用21鋼繩走4連接,作為保險索。牽引索安全系數(shù)為K=4。在布主索及安裝跑車時預先在兩端跑車上設置一根臨時牽引繩,當跑車及主索起升收緊到位后,用臨時牽引索將跑車牽至塔架頂位置固定,再行按設計要求穿繞好牽引索。在
6、安裝馬邊段時,可設置5噸卷揚機輔助牽引索。扣索系統(tǒng) 本橋沐川岸、馬邊岸次邊段扣索采用塔扣的方式,和主索共用塔架。馬邊岸邊段扣索采用墩口,扣索為八字形正扣結構,在吊裝次邊段及中段時,拱箱需要穿過扣索。扣索地錨設置在主地錨內(nèi)。收緊滑車(80T*7D)置于主地錨與橋臺之間的空間內(nèi),利用橋臺作為一個地錨來調(diào)整扣索的收中鐵八局集團第二工程限責任公司 -3- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 放。邊段扣索采用47.5鋼絲繩走“2”布置,次邊端扣索采用47.5鋼絲繩走“2”布置,最大扣索拉力為113噸發(fā)生在沐川端的次邊段,扣索拉力安全系數(shù)為K=2.1,次邊段扣索拉力角度為:22度。塔架及基礎 塔架采用強度
7、高,穩(wěn)定性好的萬能桿件拼裝。塔架基礎設置在兩岸橋臺上。橋臺施工完畢時預埋枕木,在枕木上鋪設鋼軌與塔架底支撐。塔架的安裝均采用搖頭附著式扒桿垂直運輸散件人工拼裝。拼裝結構及材料見下圖表。 塔架材料數(shù)量表地錨 中鐵八局集團第二工程限責任公司 -4- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 地錨主要包括主索地錨、扣索地錨、纜風索地錨、卷揚機地錨等。主地錨的設計,根據(jù)地形和地質(zhì)條件采用重力式和樁錨相結合的結構。主索、扣索、塔架后纜風索、卷揚機等受力均考慮采用主地錨受力(卷揚機布置、扣索及地錨布置、主地錨示意見下頁插圖)。 主地錨設計荷載考慮單基肋合攏所同時承受的扣索拉力及主索拉力、塔架后纜風索拉力等設置在
8、主地錨上的全部荷載的總和再考慮安全系數(shù)。斜向拉力500噸,馬邊岸角度為28度,沐川岸角度33,水平拉力為卷揚機拉力考慮31噸。主地錨作特殊設計后選定各項參數(shù)。塔架前纜風索、塔架側纜風索、拱箱八字纜風索、下拉索地錨設置按規(guī)范并結合地形設置。主索收緊及扣索收緊地錨設置在主地錨和兩岸橋臺上。在施工地錨時預埋千斤繩的數(shù)量和拉力系數(shù)儲備要足夠,安全系數(shù)要達到3以上。預埋千斤繩各股受力要均勻。卷揚機設置在主地錨上,在主地錨施工時預埋工字鋼,卷揚機和預埋工字鋼連接。所有的地錨在吊裝施工前均需要試拉試驗,試拉可以采用地錨和地錨間的對拉。正式吊裝時在所有的千斤扣上和地錨的周圍均需做上相應的記號,以便檢查地錨的狀
9、況。纜風索 采用單基肋合攏,靠岸邊的邊段、次邊段的拱箱八字抗風索地錨設在河的兩岸橋墩的兩側;拱箱下拉索設置在拱座下,均采用15.5鋼絲繩走“2”布置,施工橋墩時預先設置千斤繩。拱箱八字纜風索和下拉索及塔架側纜風索的松緊調(diào)整采用3t手動葫蘆。考慮到塔架高度較高,受力夾角變化大,承受較大水平推力,馬邊岸塔架前纜風索設計21.5鋼絲繩走“4”布置,后纜風設計21.5鋼絲繩走“5”布置,沐川岸塔架前纜風索設計21.5鋼絲繩走“5”布置,后纜風設計21.5鋼絲繩走“6”布置。 4 吊裝準備 為了確保拱箱吊裝施工的質(zhì)量和安全,在吊裝前應對拱箱、墩臺拱座和纜索吊裝系統(tǒng)進行全面檢查并進行試吊工作。 A.拱箱檢
10、查:拱箱脫模達到設計強度后,按照“公路工程施工技術規(guī)中鐵八局集團第二工程限責任公司 -5- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 中鐵八局集團第二工程限責任公司 -7- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 B.墩臺拱座檢查:墩臺拱座灌注完成后,復核凈跨及拱座標高,在拱座上逐一畫出每段拱箱的上下邊線,并在落梁的各點抄平,與設計比較,保證拱箱端與拱座接觸精度。 C.吊裝設備檢查:對全部吊裝設備進行檢查,確認符合要求,方可試吊。如下表一: 其中主要檢查項目有: 主扣索地錨;纜風索地錨;主索;扣索;塔架;各種鋼絲繩;卷揚機;起重滑輪組;牽引滑輪組;帽梁及索鞍各部。 D
11、.試吊:試吊前對各種設備再進行一次全面檢查。試吊主要程序是反復進行空載運轉,靜載試吊和吊重物運行等項目的試驗,待每一個檢查項目檢查、觀測工作完成并無異常現(xiàn)象后,進行下一個項目試驗。 5 吊裝觀測 觀測工作是保證吊裝工作準確安全的重要措施,在吊裝的全過程中專人負責觀測,作好記錄并隨時向指揮人員報告。 5.1垂度觀測:用經(jīng)緯儀測主索跨中仰角計算實際初始垂度,吊重后實測最后垂度。 5.2塔架觀測:有條件時可用垂線丈量,或在塔架頂設一固定標尺,用經(jīng)緯儀測出位移前與位移后的讀數(shù),兩次讀數(shù)之差即為塔架位移。 5.3中線觀測:將經(jīng)緯儀設在拱箱中線方向上復核,拱箱合攏時控制中箱中線。 5.4水平觀測,邊段與次
12、邊段及次邊段與頂端接頭標高,包括抬高量(10cm20cm)作為合攏預留高度,合攏時觀測各接頭及拱頂標高,控制五段拱箱均勻下降。 5.5 施工全過程,在拱肋L/8,L/4,3L/8,L/2處建處7個固定點,進行變形觀測,并做好記錄備案工作,分析變形的發(fā)展趨勢,以便采取相應措施,一旦出現(xiàn)不均勻變形,應立即停止加載,查明原因后方可繼續(xù)。 中鐵八局集團第二工程限責任公司 -8- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 6 拱箱吊裝工藝 6.1懸掛1#邊段、2#次邊段拱箱 跑車將1#邊段拱箱吊離橫移軌道后,繼續(xù)起吊高度超過起拱線,用牽引索把1#拱箱牽引到安裝位置上空,下落使箱端在拱座上就位。上好端接頭螺栓,
13、在拱箱另一端掛上纜風索和扣索,扣索掛在拱箱扣點處,用起重索提拱箱,收緊扣索,再靠下降起重索使扣索充分受力使拱箱接頭標高比設計標高高10cm。控制接頭超高10cm,通過起降起重索和收放扣索,調(diào)整拱箱接頭標高,滿足要求,再對稱收緊纜風索,調(diào)整拱箱中線。 1#邊段拱箱中線調(diào)整好后,檢查上端頭面與合攏預留孔的兩背鐵墊板間是否有不均勻空隙,并用相似形狀的薄鋼板補滿,防止合攏后拱箱中線偏離。接頭上方放一水平尺,調(diào)整跑車起重索和纜索,使拱箱端水平、端底面與拱座預留孔的兩底鐵板間如有不均勻空隙,則用鋼板墊平,防止拱箱側傾。邊段拱箱的中線,水平調(diào)整好后,摘除跑車。吊運2#次邊段拱箱,吊運方式同1#拱箱。次邊段拱
14、箱就位后,上好接頭螺栓,擰緊下緣螺栓,在另一端掛好纜風索和扣索,調(diào)整中線。由于次邊段的作用,接頭會逐漸下降,等到下降穩(wěn)定后控制接頭抬高量20cm,收緊2#拱箱扣索,并將1#邊段拱箱之端接頭螺栓擰緊一些。并將拱箱下緣焊死,上口臨時點焊,并用薄鋼板塞滿。 用同樣的方法吊裝另一岸邊段拱箱和次邊段拱箱(3#和4#)。 6.2拱箱頂段定位及合攏 用跑車將5#頂段拱箱吊就位,使頂段拱箱兩端接頭較設計高3cm,用“定長松索”工藝使兩端邊段拱箱及次邊段拱箱同時對稱松索,向頂段拱箱靠攏,然后下降頂段拱箱之起重索,。松索時要控制、接頭下降后的抬高量大致符合1:2的比例。,每次下降后再測量兩接頭標高,將不成比例的數(shù)
15、值在下次松索(調(diào)整起重索、扣索和纜風索)中調(diào)整。如此循環(huán)操作便可較好地控制接頭標高。每次松索控制接頭標高變化不超過1cm,使次邊段拱箱逐漸與頂段拱箱接近,當快要接近時,將接頭螺栓孔對中,裝中鐵八局集團第二工程限責任公司 -9- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 上接頭螺栓,繼續(xù)松索,使接頭抵緊,再繼續(xù)松索,直到接頭標高變化很小時稍稍收緊下拉索。當接頭下降至比設計高1cm時,停止松索,檢查和調(diào)整兩端接頭標高基本相符后,用鋼板楔緊所有接頭空隙,擰緊所有的接頭螺栓, 按照松扣索起重索扣索的順序繼續(xù)循環(huán)松索,當扣索和起重索的拉力愈來愈小,接頭標高變化很小時,表明拱箱已抵緊成拱。這時可將全部扣索基本放
16、松,讓起重索部分受力,以控制接頭不低于設計標高,同時調(diào)整下拉索,控制接頭不高于設計標高,在接頭標高基本穩(wěn)定后,再重復將接頭螺栓擰緊,臨時固定纜風索、起重索、下拉索,此時已合攏成拱,拱箱接頭的連接工序完成后,摘除扣索和起重索,纜風索和下拉索暫時不能松,要保持到第三肋合攏后再松浪風索。 6.3 拱箱接頭電焊作業(yè)在調(diào)整完軸線偏差,嵌塞并壓緊接頭鋼板之后和全部松索成拱前進行。拱肋接頭部件電焊時,采用分層、間斷、交錯方法施焊,每層不可一次焊得過厚,以免周圍混凝土燒壞。最后將各接頭螺栓擰緊并焊死。 單基拱箱成形后,照上法再按吊裝順序吊裝其余拱箱 6.5吊裝勞動力組織 吊裝工作由指揮1人,副指揮1人及八個小
17、組組成,分工協(xié)作,每個組設組長1人,共計50人,吊裝前,由施工負責人對所有參加吊裝作業(yè)人 中鐵八局集團第二工程限責任公司 -10- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 員進行培訓,統(tǒng)一操作和信號要求,合格后方可進行空載、重載操作演練,然后才能參加施工作業(yè)。人員分工如下 勞動力組織計劃表 7吊裝質(zhì)量保證措施 7.1拱箱及墩(臺)拱座的檢查拱箱接頭和箱端的檢查 拱箱接頭和箱端用樣板校正,突出部分應予鑿除,凹缺部分用環(huán)氧樹脂砂漿抹平,應保證端面與拱箱中線相垂直,接頭面的傾斜度正確,接頭砼接觸面要鑿毛,鋼筋部分應除銹,螺栓孔要用樣板套孔,規(guī)格不合格時用挫擴孔。在接頭及向端面上還要標定中線。墩(臺)拱座
18、的檢查 墩臺拱座修鑿后,檢查時應要求拱座水平面高程稍小于等于設計標高,拱座端平面應與橋軸線垂直,傾斜面的水平傾角應符合設計要求或小于設計角度。同時在拱座端面上標出拱箱安裝位置的臺口線、拱軸線和拱肋寬度線。 中鐵八局集團第二工程限責任公司 -11- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 復核兩岸起拱線間凈跨,對其施工誤差在允許差值范圍內(nèi)可墊鋼板來調(diào)整。 7.2拱箱縱向穩(wěn)定措施在五段吊裝的拱箱邊段與次邊段接頭接頭,合攏后易發(fā)生上冒變形,次邊段與頂段接頭發(fā)生下沉變形,這是由于拱肋線與裸肋壓力線不重合,以及拱的彈性壓縮所引起的。因此,必須在邊段與次邊段接頭處設置下拉索張拉,這樣不但可以減少1#接頭上冒,
19、而且也相應減少2#接頭下沉。 下拉索用2根21.5mm鋼絲繩帽固在接點下放,收緊程度以觀測的拱箱接頭上冒程度來控制。下拉索應保留至拱上構造施工完畢后方可摘除。 7.3拱箱橫向穩(wěn)定措施 7.3.1 由于拱箱屬于大跨徑,采用單基肋合攏橫向安全系數(shù)不能滿足要求,需要靠拱箱八字浪風來保證拱箱的橫向穩(wěn)定性,每片拱箱八字浪風采用2根21.5mm布置,用2噸的手拉葫蘆進行調(diào)整,地錨按20噸受力進行設計。同時為了保證拱箱的橫向穩(wěn)定性,在邊段和次邊段梁接頭之間采用電焊將接頭的下緣焊死,上緣采用薄鋼板將梁接頭添密實并點焊。在拱座下焊接角鋼與邊段下緣接觸,防止拱箱下滑,在拱箱接頭與拱座之間采用薄鋼板塞滿,增強拱箱的
20、橫向穩(wěn)定性。 7.4拱箱測量措施在施工前對4#、5#拱座的平面坐標進行復核,檢查凈距是否符合設計要求;對拱箱的長度進行檢查,檢查弦長是否滿足設計要求;對測設人員進行分工,落實到人:江凌喬全面負責,王勇飛負責南方全站儀,梁強負責徠卡全站儀,秦旭明、劉凱負責水平儀。全站儀主要測設塔架的傾角和拱箱的軸線,水平儀主要測量梁的高程,高程采用絕對坐標法;測量采用施工過程測量和施工完后檢測測量的辦法。 中鐵八局集團第二工程限責任公司 -12- 8吊裝安全保證措施 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 8.1.鋼絲繩與及索具檢查鋼絲繩的檢查:當鋼絲繩在受力過程中拉伸、彎曲的次數(shù)超過一定值時,便開始破壞,并且由于
21、鋼絲與鋼絲、鋼絲與滑輪、索鞍等相互摩擦發(fā)生斷絲現(xiàn)象,從而降低了鋼絲繩的承載能力。為保證安全,當鋼絲繩一個節(jié)距內(nèi)的斷絲數(shù)超過一定的數(shù)值時,即不能繼續(xù)使用。工作鋼絲繩的外觀檢查,應20天一次,14個月進行一次定期潤滑。索具的檢查:定期、定人檢查索、吊具。主要是檢查鋼繩夾頭、彎曲處的耳環(huán)、卸甲、轉向輪、收緊處的滑輪組、手動葫蘆及動力裝置的連接是否可靠,安裝是否符合安全要求,是否有裂紋,潤滑是否良好。 8.1.3 所有操作人員應具有相應工作崗位的上崗證。并具有高空作業(yè)的健康身體 8.1.4 吊裝系高空作業(yè),所有工作及工序應遵循高空作業(yè)的要求設置相應的安全防護設施,如安全繩、安全網(wǎng)、安全區(qū)域。 8.2吊
22、裝通訊與聯(lián)絡吊裝中的通訊方式:主要采用短波無線對講機,同時還要按約定旗語、口哨、手勢等聯(lián)絡方式,以確保對講機無法使用時的安全作業(yè)。要經(jīng)常維護檢查短波無線電對講機,在有備用電池塊的情況下,每塊電池要保證5小時的正常工作,無備用電池的情況下要保證8小時的正常供電。吊裝前要對有關人員進行通訊聯(lián)絡演習,明確各種聯(lián)絡方式的定義,防止工作中發(fā)生差錯。 8.3 吊裝系統(tǒng)操作注意事項:吊裝施工必須進行試運轉,并對各個系統(tǒng)進行監(jiān)控,及時處理出現(xiàn)的異常情況。不得讓吊裝系統(tǒng)帶病運轉。吊裝系統(tǒng)進行吊裝作業(yè)時必須統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一行動,不得隨意干、蠻干。 8.3.3 本吊裝系統(tǒng)未設工作吊藍,故扣索采用拱箱吊裝系統(tǒng)拖移就中鐵
23、八局集團第二工程限責任公司 -13- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 位,施工人員在拱箱上行走時,必須配備安全繩,并根據(jù)情況在拱箱上布置安全網(wǎng),施工人員拆除吊扣點時,在拱箱上設置鋼筋梯,鋼筋梯采用16以上的鋼筋制作,中間采用搭接木板作為平臺。跑車的檢修保養(yǎng)在兩岸的塔架副架上進行。 8.3.4 在布置拱箱浪風索時,必須對稱進行,兩邊要協(xié)調(diào)一致。 8.3.5 在塔架頂橫移索鞍時,必須采取保護措施防止索鞍傾翻及突然滑移。 8.5吊裝作業(yè)紀律: 8.5.1 不得帶病堅持上班,身體狀況不好的時候不得進行高空作業(yè)。 8.5.2 吊裝工作人員應一切聽從指揮,要嚴格的遵守操作規(guī)程。 8.5.3 吊裝工作人
24、員應遵守公司勞動紀律,下班時間注意休息。 8.5.4 吊裝工作人員在上班時間必須堅守崗位,因故確需離開時,必須事先征得班長的同意,在有其他同志接替工作時方可離開。 8.5.5 吊裝工作人員必須高度集中精力,在工作間隙時間不得隨意結對閑談,高聲取鬧。 8.5.6 每班作業(yè)前必須進行安全講話,必須進行工作交底。 8.6吊裝作業(yè)規(guī)定: 8.6.1 施工現(xiàn)場風力達到5級以上,看不見信號的霧天,中、大雨及雷陣雨天氣,夜間,吊裝安全措施沒有制定前,吊裝作業(yè)中的事故或故障沒有處理完畢等情況下沒有經(jīng)過吊裝指揮組同意的情況下不得吊裝。 8.6.2 指揮信號系統(tǒng)失靈,影響工作的進行,塔架位移過大,主索地錨開裂;主
25、索、起重索、牽引索、扣索等索斷絲、打扭;卷揚機故障;行車及轉向輪中鋼絲繩脫輪等設備反常現(xiàn)象。吊裝現(xiàn)場發(fā)生重大安全事故時,現(xiàn)場指揮人員有權發(fā)布停止作業(yè)命令。 9 吊裝施工工期 吊裝的主要系統(tǒng)必須在0#、6#臺墩完成以后才能實施,安排塔架搭設時間計劃40天,布索10天,完成該系統(tǒng)的安裝及試運行5天。拱箱吊裝中鐵八局集團第二工程限責任公司 -14- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 時間計劃18天。但受場地所限拱箱不能一次制完,吊裝時間受制梁所限,此時間不定。 纜索吊裝系統(tǒng)總檢查驗收表 吊裝設備機具材料表 -15- 中鐵八局集團第二工程限責任公司 中鐵八局集團第二工程限責任公司 -16- 沐川洋溪
26、河大橋工程纜索吊裝施工方案 吊裝施工工藝流程框圖 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 纜索吊裝安全檢查驗收表(一) 檢查日期: 年 月 日 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 -18- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 19- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 9纜索吊裝計算參數(shù) 一、主索 1主索為平坡,采用47.5的鋼絲繩走6布置,跑車間距為18米,塔架間距l(xiāng)為213米,起重鉤行程為40米,作用于主索上的載荷為: 集中載荷:p=p1+p2+p3+p4+p5=72t 拱肋重:p5=62 2、主索最大張力和相應垂度: 當跑車滿載位于跨中時,主索張力最大,控
27、制主索的設計,取控制主索安全系數(shù)K=3,求主索的容許張力和相應的跨中垂度。 容許張力Tmax:Tmax=Tn/K=226.32t 取:主索水平張力H =Tmax,則: f=Gl/8Hcos+P(L-a)/4H =16. 7米 相對垂度: f/L=1/12.75 3、主索的安裝張力及安裝垂度: 為了保證主索架設后再吊重時的最大張力不超過容許值,則需求出主索的安裝張力和安裝垂度,以便控制和調(diào)整主索的張力和標高, 架設時,作用于主索上的集中載荷為不計拱肋重量的跑車空載重量P0。 主索彈性模量,考慮錨固端影響, En=LE/L=454.9t/cm3 計算系數(shù): 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 2
28、0- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 k1=En*F*cos2/24=958.856t, k2=3P(P+G)+G2=17843.406t2 A= k1 k2/H2-H=107.71 B= k1 G2=98453.118 K3=12P0(G+P0)=2415.96t3 P0=10t X=L/2=106.5m X(L-X)=11342.25m2 C= k1 K3/L2=51.06 t3/ m2 B+CX(L-X)=677588.403 將以上數(shù)據(jù)帶入張力方程得: H03+A H02-B- CX(L-X)=0 H03+107.71 H02-677588.403=0 解得:H0=63.15t 跨
29、中垂度: f0=Gl/8H0cos+P0(L-a)/4H0 f0=11. 993m 4、計算在索鞍前25米位置安裝拱肋時主索的張力和垂度, 此時:Px=P=72t K3=12Px(G+Px)=70962.912t3 X=L/2=106.5m X(L-X)=4700m2 C= k1 K3 /L2=1499.77 t3/ m2 B+CX(L-X)=7147372.118 將以上數(shù)據(jù)帶入張力方程得: Hx3+A Hx2-B- CX(L-X)=0 Hx3+107.71 Hx2-7147372.118=0 解得:Hx=162.65t 相應垂度: fx= X(L-X)(g/2+ Px/L)/Hxcos f
30、x=10.46m 主索升角: 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 21- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 tg=(L-2X)(Px/L+g)/2 Hx=0.1932 cos=0.9819, sin=0.1896 5、主索應力計算: 因為跑車滿在位于跨中的主索應力最大,驗算主索于跑車輪彎曲應力,和主索與索鞍接觸作用應力。 已知:主索垂直力:V=P=64.06 跑車輪數(shù):n=28 主索面積:F=843.7*7=5904.29 主索拉力:H =Tmax=234.52t 主索彈性模量:E=7560kg/mm2 將以上數(shù)據(jù)代如下式: =T/F+V/n E/T*F=45.066 應力安全系數(shù): k=
31、/ =3.7>3 b 考慮接觸作用應力,d為綱絲直徑d=2.2mm,索鞍輪徑Dmin=460mm, =T/F+Ekd/ Dmin=75.88 應力安全系數(shù): k=/ =2.2>2 二、起重索計算: 起重索采用21.5鋼絲繩“走12”布置,起重和轉向滑輪均采用球軸承(n=0.98)轉向滑輪數(shù)c=4,動滑輪數(shù) a=6 1 滑輪組系數(shù)的計算 =12*0.986*0.984 =9.805 2 起重卷揚機收緊拉力 y=Kp/ k=1.5 P=(p2+p3+p4+p5)/2=32t y=4.9t 被可采用8t卷揚機作動力裝置。 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 22- 沐川洋溪河大橋工程纜
32、索吊裝施工方案 3 起重索安全系數(shù) 拉力安全系數(shù):k=T/y=5 =5 三 牽引索計算 由前面計算可知,跑車吊運拱肋在塔架前25米處主索升角=10.93,牽引索按“走4”布置, 3個轉向滑輪(均為球軸承滑輪),當起重索一端固定在支架上(如圖所示),跑車運行阻力系數(shù)為f=0.01: 1、跑車運行阻力1 1=psin+pfcos =14.35t 2起重索運行阻力2 y=p/=3.26t 2=2(1-n13)*3.26 =1.5t 3 后牽引索的松弛張力3 x=30m,后牽引索自然垂度取4米(沐川岸塔架高于馬邊岸塔架4米,當跑車向馬邊岸運行時,重載下坡運行) 3=gl2/8f=6.86t 4 總牽引
33、力為: =1+2+3=22.71t y=/4*0.983=6t 5 牽引索拉力安全系數(shù) k=T/y=4.1 四、扣索計算: 扣索采用47.5鋼絲繩走2布置正扣方式,由于木川端得扣索夾角最大,扣索力最大,故計算木川端的扣力, E(0,0),W1(11.69,6),K1(20.709, 10.2), F(23.983, 10.37),W2(36.419,12.435), K2(45.943,15.6),G(48.855,15.04), A(-68.45,61.24) 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 23- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 1 角度、力臂計算: 1=arctg(yk1/xk
34、1)=24.073。 1 =tg-1(AB- yk1)/(BE+ xk1)=30。 SBK1= xk12+ yk12=22.68 A1= SBK1*sin(1+1)= 18.37 m(圖解法求得:19.1) 2=arctg(yk2-yF)/(xk2-xF)=13.396。 2 =tg-1(AB- yk2)/(BE+ x k2)=21.44。 SFK2= (xk2- xF)2+ (yk2- yF )2=22.57m A2= SFK2*sin(2+2)=15.91m(圖解法求得:13.58) 1、次邊段拱圈扣索拉力計算: a 次邊端拱圈P1產(chǎn)生的t1 t1=( W2x- xF) P1/ A2=56
35、.78t H1= T1cos2=52.7t V1= P1- t1sin2=42.4t b 次邊段扣好后,安裝中段時,按次邊段承受簡支力計算p2產(chǎn)生的t2, p2=31t,X2=Gx-Fx=24.872 t2= x2* P2/ A2=56.78t H2= t2cos2=52.7t V2= P2- t2sin2=9.89t c T1= t1+ t2=113.56t H= H1+ H2=90.378t V= V1+ V2=52.26t 2、邊段扣索拉力計算 安裝邊段拱圈產(chǎn)生的扣索拉力(拱圈自重)。 t2=( W1x- E0) P2/ A1=36. 31t H2= t2cos1=31.5t V2= P
36、2- t2sin1=43.92t 次邊段拱圈架設后,架設中箱時產(chǎn)生的豎直力產(chǎn)生的邊段扣索拉力。 t3=V1 X2/ A1=65.62t 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 24- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 次邊段拱圈扣好后,安裝中箱時產(chǎn)生的水平力產(chǎn)生的邊段扣索拉力。 t4=( Cx- AX) P1X-( Dy- Ay) Hx/ A1=-13.11t 邊段扣索拉力 H= H2=31.5t V= V2=43.92t 4、扣索安全系數(shù)計算, 扣索采用中47.5鋼絲繩走“2”布置。 邊段扣索拉力安全系數(shù): K=T/0.5T2=2.6 次邊段扣索拉力安全系數(shù): K=T/0.5T2=2.1 5
37、、扣索收緊系統(tǒng)的選擇計算: 扣索收緊滑車組選用21.5鋼絲繩走10布置, =10*0.986* =8.858 次邊段: y=T1/(*2)=5.49t 邊段: y= T2/(*2) =4.73t 扣索采用47.5鋼絲繩走2布置正扣方式,計算馬邊端的扣力, E(0,0),W1(11.69,6),K1(20.709, 10.2), F(23.983, 10.37),W2(36.419,12.435), K2(45.943,15.6),G(48.855,15.04), A(19.45,55.86) 1 角度、力臂計算: 1=arctg(yk1/xk1)=26.6。 1 =tg-1(AB- yk1)/
38、(BE+ xk1)=48.88。 SBK1= xk12+ yk12=23.16 A1= SBK1*sin(1+1)=22.42m 2=arctg(yk2-yF)/(xk2-xF)=16.1。 2 =tg-1(AB- yk2)/(BE+ x k2)=31.8。 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 25- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 SFK2= (xk2- xF)2+ (yk2- yF )2=22.86m A2= SFK2*sin(2+2)=16.962m 1、次邊段拱圈扣索拉力計算: a 次邊端拱圈P1產(chǎn)生的t1 t1=( W2x- xF) P1/ A2=45.456t H1= T1c
39、os2=38.63t V1= P1- t1sin2=49.394t b 次邊段扣好后,安裝中段時,按次邊段承受簡支力計算p2產(chǎn)生的t2, p2=31t,X2=Gx-Fx=24.872 t2= x2* P2/ A2=45.456t H2= t2cos2=38.633t V2= P2- t2sin2=7.047t c T1= t1+ t2=90.912t H= H1+ H2=77.266t V= V1+ V2=56.441t 2、邊段扣索拉力計算 安裝邊段拱圈產(chǎn)生的扣索拉力(拱圈自重)。 t2=( W1x- E0) P2/ A1=30. 936t H2= t2cos1=20.345t V2= P2
40、- t2sin1=38.695t 次邊段拱圈架設后,架設中箱時產(chǎn)生的豎直力產(chǎn)生的邊段扣索拉力。 t3=V1 X2/ A1=60.376t 次邊段拱圈扣好后,安裝中箱時產(chǎn)生的水平力產(chǎn)生的邊段扣索拉力。 t4=( Cx- AX) P1X-( Dy- Ay) Hx/ A1=0.44t 邊段扣索拉力 T2= t1+ t2+ t3=91.752t H= H2=20.345t V= V2=38.695t 4、扣索安全系數(shù)計算, 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 26- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 扣索采用中47.5鋼絲繩走“2”布置。 邊段扣索拉力安全系數(shù): K=T/0.5T2=2.57 次邊
41、段扣索拉力安全系數(shù): K=T/0.5T2=2.55 5、扣索收緊系統(tǒng)的選擇計算: 扣索收緊滑車組選用21.5鋼絲繩走10布置, =10*0.986* =8.858 次邊段: y=T1/(*2)=5.13t 邊段: y= T2/(*2) =5.18t 拱箱纜風在水平面分力按不大于3噸考慮。 五、塔架計算 塔架采用YNK-M型萬能桿件拼裝而成,塔架底采用加寬固結方式,計算塔架在最不利情況下,所受水平力和垂直力。 1、安裝中段時,沐川端塔架承受水平力最大, H主= Hcos31- Hcos10=-28.88t H次邊= T1 cos31 - T1 cos20.08 =-9.32t H邊= T2 co
42、s31 T2 cos26.93 =-3.06t H水平= H主+ H次邊+ H邊=41.26t 考慮牽引= 22.71t辭世前牽引索只承受后張力7噸,起重t=5t 均為同一方向:H水平=53.26 2、在沐川岸起吊第一片拱箱時,向河水平推力最大馬邊岸, H主= Hcos27- Hcos10=-21.23t(向河) 3、馬邊岸,安裝中段時,塔架承受向后水平力, H次邊= T1 cos27 - T1 cos31.8 =3.738t(向山) H邊= T2 cos27 T2 cos48.88 =20.73t(向山) H水平= H主+ H次邊+ H邊=3.238t(向山) 3、單肋合攏前兩岸錨碇承受最大
43、拉力,塔架承受最大垂直力, 沐川岸: 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 27- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 T拉= T主+ T1+ T2=428.69t V= V主+ V1 + V2 =T主(sin7.96+sin31)+ T1(sin29.86+sin31)+ T2(sin21.83+sin31) =310 t 六、塔架受力驗算(附塔頂結構圖) 塔架承受垂直力為310噸,其中主索索鞍傳遞主索力,扣索索鞍傳遞扣索力,通過鋼軌及槽鋼傳遞到萬能桿件節(jié)點上, 主索索鞍傳遞主索力最大垂直力為:148噸,由萬能桿件四個節(jié)點承受, 計算螺栓受剪力:每顆螺栓受剪力:3.4噸(考慮不均勻受力) 該
44、塔架設計在汶川桃關大橋123米跨的同樣條件下使用滿足要求。 七 纜風索 由前計算可知:塔架承受最大前后水平推力為:53.26t, 纜風索采用22鋼絲繩走5布置用于克服塔架的前后水平力差。、 八 地錨千斤繩的計算 按最不利的一組進行驗算,千斤繩的地錨最大夾角為80度,最大受力為主索平衡輪,f=38噸合力為76噸,千斤繩的埋設為:直徑為28的鋼絲繩走6布置,其安全系數(shù)為:k=(641) cos40/38=4.96, 其余千斤繩均優(yōu)于此千斤扣的受力。 10、主地錨計算 一、 0#橋臺主地錨計算: 1、 設計地錨尺寸: 地錨砼重量:P=(36.710+61.48)2.4=644t 2、 傾覆穩(wěn)定性驗算
45、: 拉索拉力T=500t 拉索拉力T的豎直分力VT=Tsina=500sin33。=272t 拉索拉力T的水平分力HT=Tcosa=500cos33=419t 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 28- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 穩(wěn)定力矩 M穩(wěn)=PB=6444=2576t m 傾覆力矩 M傾=TL=5002=1000t m M穩(wěn) 2576 KM= =2.57>1.4 滿足要求 M傾 1000 3、上拔力安全系數(shù): P 644 KV= = =2.37>2 滿足要求 VT 272 4、抗滑穩(wěn)定性驗算: 錨碇與基底摩擦系數(shù)f取0.5 基底摩阻力:Hf1=(P-VT)f=(64
46、4-272)0.5=186t 樁基鋼筋抗剪切(滑移)力:Hf2=261.2523.141.23=459t Hf1+ Hf2 186+459 KH= = =1.539>1.4 滿足要求 HT1 419 二、 6#橋臺主地錨計算: 3、 設計地錨尺寸: 地錨砼重量:P=(36.710+61.48)2.4=644t 4、 傾覆穩(wěn)定性驗算: 拉索拉力T=500t 拉索拉力T的豎直分力VT=Tsin28=500sin28。=235t 拉索拉力T的水平分力HT=Tcos28=500cos28=441t 穩(wěn)定力矩 M穩(wěn)=PB=6444=2576t m 傾覆力矩 M傾=TL=5002=1000t m M
47、穩(wěn) 2576 KM= =2.57>1.4 滿足要求 M傾 1000 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 29- 沐川洋溪河大橋工程纜索吊裝施工方案 3、上拔力安全系數(shù): P 644 KV= = VT 272 4、抗滑穩(wěn)定性驗算: 錨碇與基底摩擦系數(shù)f取0.5 基底摩阻力:Hf1=(P-VT)f=(644-235)0.5=204.5 樁基鋼筋抗剪切(滑移)力:Hf2=261.2523.141.23=459t Hf1+ Hf2 204.5+459 KH= = =1.505>1.4 滿足要求 HT1 441 說明:1、拉索拉力T按500t計算,角度按實際位置及高程確定為28。; 2、根據(jù)路橋施工計算手冊計算。 =2.37>2 滿足要求 中鐵八局集團第二工程有限責任公司 - 30-