石环公路转体斜拉桥拉索安装方案618.docx
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石环公路转体斜拉桥拉索安装方案618
一、编制依据
1、石环公路（省道S101）工程第一合同段（K31+230～K32+480）施工图设计文件（A册）。
2、投入的机械设备、技术力量和类似工程的施工及管理经验。
3、铁道部现行的《铁路行车线上施工技术安全规则》（TDJ412-87）。
4、《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。
5、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）。
二、工程概况
石家庄市环城公路斜拉桥主桥采用独塔单索面的预应力混凝土斜拉桥，塔、梁、墩、固接体系，工程采用塔梁同时施工，交叉作业的方法。
桥面以上塔高38.6米；斜拉索共8X4=32根，有151-φ7，241-φ7，共2种，最大张拉索力600吨。
斜拉索锚具塔上为锚固端，梁上为张拉端，斜拉索在主梁上标准索距为8m。
施工内容包括：
斜拉索挂索、展索、牵引、张拉、调索、护罩安装及锚端防护等。
三、施工安排
1、施工人员进场情况
根据施工计划安排，为满足现场挂索施工需要，项目部已安排35人，成立专门的挂索作业组，负责全桥的挂索与张拉施工，各工种分配情况详见附表《挂索施工人员配备情况一览表》。
2、施工机械设备进场情况
各种设备已进场，挂索施工安排塔吊1台、转向滑车、手拉葫芦、千斤顶、张拉杆、吊点、电焊机及其它挂索设备均已全部进场完毕，并作好了施工前的准备工作，详见表《主要设备机具准备》。
主要设备机具准备：
序号
主要设备名称、型号
数量
备注
1
3t卷扬机
1
2
5t卷扬机）
4
3
YC700X200穿心千斤顶
4台
4
张拉撑脚（700t）
4
5
张拉杆
4
6
张拉螺母
4
7
张拉补芯（内外丝）
2*4=8
7-151、7-241
8
牵引头
2*2=4
9
软牵引补芯
2*2=4
10
挤压机（含锁头器、三角簧）
11
ZB-630电动油泵车
6
12
YC280X200穿心千斤顶
2
软牵引用
13
软牵张拉撑脚
2
双层
14
对讲机
8
15
安全保护用品
按人配
16
常用工具
按实配
3、施工用水、电情况
施工用水使用自建水井。
施工用电使用当地变压器接入，都满足施工要求。
4、施工材料供应
材料及缆索供应采用汽车运输，材料供应根据施工计划分期分批供应，加工件已按工期按计划加工。
其它材料的供应详见附表《工程材料准备情况一览表》。
5、试验设施
现场已建有中心试验室一座，配备满足施工需要的试验设备和相应的试验人员。
具有满足本工程试验的资质和能力。
6、施工计划
本桥斜拉索拟在6月20日安排进场，并于6月25日前完成验收工作，具备挂索条件。
6月26日至7月31日完成斜拉索的挂设。
7、技术准备：
⑴计算、确定张拉技术参数。
⑵张拉施工机具、设备的设计、制造、标定工作。
四．斜拉索安装施工方案
1.工程特点：
本工程主桥箱梁施工采用搭设支架立模分段浇注砼施工方法.要完成32根索的安装,施工时间集中，要求人员、设备较多。
依次对斜拉索S8.S8’→S1.S1’的塔上安装锚固，梁下锚固张拉的施工工艺。
2.施工流程：
斜拉索安装、张拉施工主要包括运输、索上桥面、展索、挂索、张拉、索力检测、调整索力及减震装置安装、锚具防腐、防雨罩安装等工序。
根据该斜拉桥斜拉索的结构形式和锚固特点，斜拉索安装采用梁端张拉的施工方案。
斜拉索施工工艺流程图
根据斜拉索的长度、牵引力大小，将斜拉索分为短索和长索，两者在安装中主要区别短索用张拉杆牵引（硬牵引），长索用钢绞线牵引（软牵引）。
3.施工方法
3.1施工前准备：
自塔洞底搭设钢管脚手架，至第一根索导管锚齿块下方，铺设木板，作为操作平台（以后按索位上升逐渐向上搭设钢管脚手架）。
安装塔内安全照明系统（36V），桥面卷扬机布置。
3.2放索
3.2.1斜拉索运抵工地后，进行验收核对，堆放时采取防潮措施，并盖帆布防雨，编号待用。
3.2.2对于自身成盘的索，设置一个水平放索盘，利用吊车将索放在放索盘上，安装牵引头，用3吨卷扬机牵引,施工人员边转动边将索放出。
如图所示。
3.3展索
3.3.1展索设备有索盘、托滚和放索小车组成，斜拉索吊到桥面索盘上.
3.3.2索盘放在展索的索面方向，打开包装带，把锚头的螺母放在放索的小车上，打开锚头盖板安装牵引头。
3.3.3塔吊吊起拉索，桥面起重设备配合，将索全部吊离放索盘，卷扬机牵引下锚杯，向梁端导管锚口牵引，在索体下隔3-5米放置托辊，以防损伤拉索。
将拉索在已成桥面全部展开。
3.4塔端拉索安装
斜拉索塔端挂设示意图
3.4.1卷扬机钢丝绳穿过塔上锚杯螺母和预埋索导管，引至桥面和斜拉索锚杯牵引头相连。
3.4.2另一台卷扬机钢丝绳穿过塔顶预埋支架导向滑车组，钢丝绳绳头引至桥面和安装在索体上索夹相连。
3.4.3索夹安装要计算好索夹在索体上位置应大于索导管的长度。
3.4.4启动两台卷扬机提升斜拉索及斜拉索锚杯至塔端索导管外，塔外支架平台导链调整锚杯对准预埋索导管内孔方向。
3.4.5启动卷扬机再牵引，将锚杯牵引出锚垫板，并把锚杯螺母旋至锚杯中段设计尺寸。
3.4.6卷扬机缓慢回绳，完成塔上锚固。
解除钢丝绳和索夹及牵引头，塔上安装完成。
塔上所有斜拉索按S8.S8’→S1.S1’此程序安装。
3.5梁端拉索安装
3.5.1在锚头上方5米处，索体安装上索夹，对称两个受力点挂两个5吨的手拉葫芦，葫芦固定在砼梁两端，穿上钢丝绳做葫芦固定点，两个葫芦同步下拉。
3.5.2卷扬机卸除，挂上2吨手拉葫芦，导链放进索道孔，穿过提前放下去的冷铸锚螺母（注意：
装锚头时要保护螺纹,如有损坏及时处理）。
3.5.3用3个葫芦同步受力拉动斜拉索，锚头露出锚垫板后，旋上大螺母，卸去所有牵索设备，梁端锚固完成。
斜拉索梁端挂设示意图
3.6软牵引安装
3.6.1塔上锚固后卸去塔吊和卷扬机，如牵引力过大采用软牵引系统。
（软牵引有：
补芯、锁头器、钢绞线、锚具、夹片、撑脚、千斤顶、油泵车组成）
3.6.2将张拉端安装上软牵引补芯和锁头钢绞线。
（注：
钢绞线长度根据斜拉索长度而定。
）
3.6.3冷铸锚螺母和软牵引撑脚、千斤顶、工具锚提前安装到梁下锚垫板上。
3.6.4卷扬机卡牢锚头向前拖动，这时钢绞线进入索道孔内穿过螺母、撑脚、工作锚、千斤顶、工具锚将夹片卡住钢绞线，卷扬机卸除。
3.6.5用5吨手拉葫芦挂在梁体上，调整索头进入孔道中心（注意保护索头螺纹）
3.6.6启动油泵车、千斤顶来回拉动钢绞线，将锚头向下牵引，直至螺母旋牢，软牵引结束转入刚性张拉。
3.7斜拉索张拉
在斜拉索锚固点，用安装在撑脚上的千斤顶进行张拉。
斜拉索张拉统一在梁端进行，每根斜拉索需进行两次或三次张拉，张拉过程中对称的拉索须对称同步张拉，同步张拉的不同步索力值不超过设计规定值，分级至油压表最小刻度。
斜拉索梁端张拉示意图
3.7.1张拉前施工准备
3.7.1.1对千斤顶、油泵及压力表应进行配套力值标定、校核、油压表采用1.5级精度。
3.7.1.2将张拉工装、千斤顶、张拉杆、撑脚、螺母，按顺序安装就位。
3.7.1.3将张拉设备吊装在张拉索号附近。
3.7.1.4张拉前应先检查标定过的配套张拉设备是否完好，确保张拉设备100%完好。
3.7.2张拉施工注意事项
3.7.2.1在张拉过程中根据设计和监控要求对斜拉索的张拉进行控制。
3.7.2.2张拉的控制方式一般有两种：
一种是以索力控制为主，塔柱及主梁位移变化为辅：
另一种以塔柱及主梁位移控制为主，索力为辅。
3.7.2.3张拉操作人员必须与测量人员、设计监控人员密切联系，并随时监测梁面标高变化情况和塔柱位移情况。
3.7.2.4斜拉索的张拉施工必须是在监控单位的张拉指令后才能进行，在张拉过程中如发生异常情况应停止张拉并分析原因，问题查明还需待收到张拉指令后再继续进行张拉。
3.7.2.5张拉时要求同一塔柱同号索进行同步张拉，以保证结构的稳定性。
日照和环境温度对斜拉索的塔、梁、索影响较大。
3.7.2.6张拉和索力调整要避免在温度变化比较大的时段进行。
3.7.2.7张拉时的桥面要求无动载，附加荷重应尽可能与设计计算条件一致。
3.7.3斜拉索张拉
张拉施工工艺流程
3.7.3.1根据设计和监控提供施工阶段的索力要求，并以施工指令的方式下发给施工操作班组。
3.7.3.2收到设计或监控张拉指令后，依据千斤顶标定书上的回归方程，将指令上的索力值转换为每一组张拉设备上的压力表读数值，并把张拉操作指令以书面形式交给每一位张拉操作负责人，并交待有关注意事项。
3.7.3.3同一索号的斜拉索同步分级均衡缓慢加载。
并及时旋紧螺母。
张拉顺序为0-20%-40%-60%-80%-100%，张拉过程测量塔柱位移及桥面标高进行同步监控，如出现异常情况应立即停止张拉。
3.7.3.4待问题解决后，由现场监控下达指令方可继续张拉。
3.7.3.5斜拉索张拉按S8.S8’→S1.S1’顺序进行,每一组斜拉索张拉完成后，认真填写记录，应真实有效，确认无误后拆卸张拉设备，进行下一组斜拉索张拉的准备工作。
3.8索力调整
3.8.1索力调整
3.8.1.1根据工程控制的计算，需要通过斜拉索索力的施工调整达到控制标高和梁内应力的目的。
索力调整根据设计和监控要求进行。
3.8.1.2调索用YC700T千斤顶进行。
当千斤顶及其撑架安装到位后，用张拉杆与斜拉索锚头的内丝孔旋接。
需要增加索力时，用千斤顶顶动张拉杆将斜拉索牵向索管口；需要放松索力时，受力前预先使千斤顶活塞伸出一定量，然后再用千斤顶顶动张拉杆，使斜拉索锚头上的锚固螺母刚好能够松动。
使千斤顶卸荷，将斜拉索放出索管口。
索力调整如（图9-a）所示。
3.8.2索力调整步骤
3.8.2.1将张拉千斤顶和配套油表进行标定。
根据标定得出的直线公式，计算出每级张拉值的相应油表读数；
3.8.2.2计算各级调整值并列出相应的延伸量；
3.8.2.3作好索力检测和其他各种观测的准备工作；
3.8.2.4将张拉工具、设备一一就位。
3.8.2.4.1可先将千斤顶、反力架用手拉葫芦固定在斜拉索锚垫板平面上，然后将千斤顶连接在反力架上；
3.8.2.4.2将张拉杆穿过千斤顶和反力架，旋接在斜拉索锚头端，再将张拉杆上的螺母从张拉杆尾端旋上；
3.8.2.4.3将千斤顶与油泵用油管接好，开动油泵，使千斤顶活塞空升少许，如调索要求降低索力，可根据情况多升一定量；
3.8.2.4.4如果是降低索力，则先进油拉动斜拉索，使锚杯螺母能够松动，在旋开锚杯螺母后可回油使斜拉索索力降低。
3.8.2.4.5在调索过程中，如千斤顶达到行程允许伸长量，即可将斜拉索锚头的螺母旋紧，使其锚固在锚垫板上，这时千斤顶可回油并进行下一行程的张拉。
3.8.3索力调整注意事项
3.8.3.1千斤顶和油泵等张拉机具应由专人使用和管理，并应经常维护，定期检验。
3.8.3.2对千斤顶和油表进行编号配套使用，以免标定和使用时用错。
3.8.3.3斜拉索的索力调整值应由专业监控人员确定，并须经现场监理、业主、设计等部门同意。
3.8.3.4索力调整前应将斜拉索锚固面、各个张拉受力支承面及锚头、张拉杆、张拉杆锚固螺母等丝齿内的杂物逐一清除。
3.8.3.5张拉杆、张拉杆螺母等各自的旋紧程度要一致，以免斜拉索、张拉杆在索力调整过程中受力不匀；
3.8.3.6斜拉索、反力架、千斤顶、张拉杆在调索加力过程中位置要居中，以免拉索、张拉杆受力不均匀；
3.8.3.7索力调整过程中应注意保护拉索不受伤害；
3.9.3.8调索过程中要密切注意油泵的压力表值，如遇压力突升应及时关机，查明原因并解决后才能继续工作；
五、防护工程
1.塔端：
管道内用聚乙烯发泡料填充，锚垫板及其外螺纹应均匀涂抹建筑脂3mm进行防护。
2.梁端：
无缝钢管上口用不锈钢锥形护罩覆盖；锥形护盖上口用硅橡胶条与高性能密封胶来阻断沿拉索外壁的渗水；不锈钢护罩与拉索结合处采用橡胶防水罩防护，增强一道渗水防线；管道内所有空间用聚乙烯发泡料填充，以防积水；管道底部锚具长度范围内用建筑脂填充；锚具外露部分涂抹建筑脂防护，并安装防护罩。
3.安装阻尼减震器：
为抑制拉索的风振，桥面和索塔自身的振动，避免拉索产生较大的振幅，减少斜拉索的疲劳损坏，在全桥拉索上、下端增设减振设施。
4.梁上拉索导管出口处采用防护罩，加强此部位的防护效果；防雨罩结构见下图
防雨罩体系由多层防护结构组成：
防护罩在工厂制作，现场安装。
防护罩内层充填发泡材料。
端部采用不干腻子、橡胶圈和硅胶多层防护。
尾端采用密封胶、硅胶防护。
通过上述处理，在拉索导管管口处形成一个完整的防水系统，并使不锈钢防雨罩与索导管之间形成一种柔性连接，适应拉索的振动。
为避免接近主桥面2米范围内的拉索被人为损坏，对此高度内的拉索表面包覆0.5毫米厚的亚光不锈钢保护套管。
能起到防止人为损伤的效果。
为防止水分从管口进入，端部以及与防雨罩相连接位置要采用密封胶防护。
六、防护施工注意事项
1.在的运输、斜拉索存放过程中应特别注意卷盘和展开时，斜拉索PE护套的柔度取决于温度，斜拉索PE护套在低温下卷盘或展开可能会破裂。
在运输装卸过程中，须依据具体情况按规定要求操作，防止碰伤PE护套及锚具。
2.对于斜拉索PE护套如在运输及吊运时不慎损伤，要及时采取措施修补和加强防腐处理。
3.在实施挂索及其它作业施工中，还要注意对斜拉索的保护，拖索、牵引、锚固、张拉及调整各道工序中，均要注意避免碰伤、挂伤斜拉索PE护套。
4.成品斜拉索运到工地后，应放在桥头临时仓库内存放，不得露天存放，重叠堆放时，逐层间应加垫木，堆放时应注意锚具不可压伤拉索PE护套。
七、工期、质量、安全、文明施工的保证措施
在执行施工组织总设计对工期、质量、安全和文明施工保证措施的基础上，在挂索过程中，对工期、质量、安全和文明施工强调如下：
1.施工工期控制
要保证工期目标得到实现，除配备了充足的人员和施工机械外，关键是要做好挂索前的准备工作，为以后的挂索施工留下足够的时间。
2.工期保证措施
2.1制定严密的作业计划，挂索工作以天为单位进行控制。
现场每天开一次专门的挂索工作碰头会，以及时解决挂索工作中遇到的问题，确保挂索工作能按计划进行。
2.2抓住关键工序，确保按时完工
本项目中，制约工期的关键是拉索到现场的时间。
只要拉索能在规定的时间内到达现场，工期就能得到保证。
2.3安排合理数量的作业班组、配备足够的技术人员
为保证施工速度，本项目准备安排1个作业班，2个张拉小组同时进行两根拉索的卸除和安装的张拉工作。
现场的换索工作由项目经理亲自主抓，并设一专职副经理专门负责换索工作。
另外在工程部、技术部等部门均设有专业的技术人员负责换索工作的技术指导和质量监督。
2.4配置充足的施工设备
为保证施工进度，配置了充足的施工机械。
张拉所使用的千斤顶都有一台备用。
用25吨吊车或塔吊进行垂直运输。
水平的牵引分别配备了5t和3t的卷扬机，各种机具在施工前均经过了充分的检修，部分机具在现场配置了备用机械。
现场配置了足够的拉索托辊。
2.5及时与现场的业主代表、设计代表、及监理沟通，及时解决现场发生的一切问题。
3.施工质量控制
质量目标：
优良工程
本项目的质量控制关键是：
3.1索张拉的控制：
严格按照设计施工，保证现场的指挥畅通，现场的临时的调整以现场监控单位的指令行事。
项目部配备足够的技术质检人员与监控单位合作采取必要的控制手段对索力和标高进行控制，保证拉索施工后的桥梁结构内力和位移满足设计的要求。
3.2索护套保护：
3.2.1制定合理的安装工艺，拉索的安装均采用专门的保护装置，保证拉索在安装施工过程中无损坏，保证拉索的防护效果
3.2.2对施工中损坏的拉索护套的损坏情况及时上报监理及业主代表，提出修复方案经监理批准后采取措施及时修复，并做好修复记录。
3.3张拉施工质量控制
3.3.1严格按设计所制定的张拉程序及张拉力进行张拉操作。
对施工中出现的异常现象，应停止施工，并及时报请现场监理和设计。
待查清原因、采取措施后再继续施工。
3.3.2千斤顶、油压表在施工前必须经过有资质的检测单位标定、出具报告，确保张拉索力控制的准确性。
3.3.3张拉设备，如：
千斤顶、压力表等损坏或超出规定使用期，应重新进行标定。
3.3.4张拉操作必须逐级、平稳进行。
不允许出现超载现象。
3.3.5对称张拉的二侧加载时要保持一致，避免塔承受过大的偏心荷载。
4.施工安全保证措施
安全施工目标：
无重大安全事故
4.1安全责任制
项目经理是施工项目安全管理第一责任人；各级职能部门、人员，在各自管辖范围内，对实现安全生产的要求负责；安全员负责安全生产责任，建立安全生产责任制，从项目经理到工人的生产系统做到纵向到底，一环不漏，各职能部门、人员的安全责任做到横向到边，人人负责。
4.2建立安全保证体系
成立项目经理为组长的安全生产领导小组，项目专职副经理为常务副组长，设立专职安全员和兼职安全员。
体系见施工组织总设计。
4.3安全保证措施
4.3.1严格执行《安全生产规范》和各有关安全生产文件，健全和贯彻落实工程安全生产责任制，切实做好“安全第一”和“预防为主”的方针，做到安全生产和文明施工。
4.3.2有参加施工的作业人员必须经安全技术操作培训合格后方可进行施工。
特殊工种必须持有操作证上岗作业，严禁无证上岗作业。
各工种、各工序施工前均应由施工员进行书面交底后方可进行施工作业。
4.3.3施工现场配备专职安全员。
专职安全员根据本工程施工特点，结合安全生产制度和有关规定，经常进行现场巡视检查，如发现严重的不安全情况时，有权指令停止施工，并立即报告项目经理，经处理后方可继续施工。
4.3.4严格执行施工现场安全生产，以及安全作业的有关规定，施工现场配置各种安全设施及安全标志。
坚持安全交底制度，在对施工班组进行操作技术交底时，必须同时进行安全交底并做好书面记录且有负责人签字。
4.3.5现场夜间施工时，必须确保足够亮度的夜间照明灯光，现场电工加强值班巡视及时修复损坏的灯具，确保施工单位的照明需要。
施工用的各种作业平台，在桥面附近均设置安全警示标志：
白天采用红旗，晚上设置彩灯警示。
4.3.6严格执行《建筑机械使用安全技术规范》和《施工现场机械设备安全管理规定》。
4.3.7现场的塔上施工采用全封闭施工，且有第一根索的下方设置作业平台，平台上满铺脚手板，脚手板下方再加设一层安全网，施工期间作业区设专人指挥行人的交通，确保施工期间的行人安全
5．安全教育制度
5.1作业班组实行早例会制度。
班组根据当天施工任务的性质及险情，有针对性地进行安全意识教育和安全措施交底，并做好班组安全交底书面记录，工长每周集中检查并签字确认。
5.2班组长每周召开班组大会，针对施工特点进行安全教育，并做书面记录，施工队长抽查确认。
5.3队长每周召开全体职工大会（每周至少一次），针对全队实际情况做安全教育，安全总结部署全月安全计划。
6．安全检查制度
6.1项目部每旬组织一次各专业队参加的联合大检查。
6.2各施工队长每周组织由各班组参加的安全自查。
6.3施工队安全员、项目组专职安全员负责日常安全检查及重点项目跟踪，随时向施工队长、项目经理反馈项目的安全施工情况。
7.雨季施工措施
本项目的施工时间有雨天，因此必须保证雨天施工的时间和质量，项目部定的在雨天的施工原则是“小雨不停”。
为达到上述目标，项目部制定了以下措施：
7.1需要防潮的材料租用库房存放，在使用时随用随取。
项目部所有的施工人员均配备防雨工具，及雨天工作的劳保用品。
7.2用电的主线采用电缆线，主闸箱等均有可靠的防雨措施，机械的用电线路采用三相五线制。
7.3新索到现场后若原包装完好，则在施工前不打开索的包装。
7.4现场制作简易的施工作业棚，保证达到项目部制定的小雨不停的施工安排.
7.5挂索时，塔上也采取相似的措施来保证小雨不停工的施工安排。
7.6合理安排施工作业顺序，密切关注天气预报，对于易受雨天影响的作业尽量避开雨天进行。
审核意见；
本方案对锚索运输、贮存、展索、吊索、牵引、固定、张拉、调整、控制、密封保护等施工工序作了详细的描述，并对施工工期、劳动力组织、安全质量措施进行了安排，方案可行。
建议从以下几方面加强控制：
1、对张拉施工人员要进行培训，并作好每一根拉索张拉力计算和技术交底，跟踪现场监督控制，做好施工纪录，听从检测人员指导科学组织施工。
2、挂索及张拉对施工温度进行控制，雨天和夜晚施工要满足温度控制要求。
3、对牵引使用卷扬机、导链连接、钢丝绳要经常进行检查、塔柱搭设施工平台、塔顶安设卷扬机要牢固，保证施工人员、工程结构安全。
4、本项目是公司科研项目，锚索施工要注意收集资料、施工每一个工序都要进行录像，为今后施工积累资料。
技术中心
赵有岐
2008-6-18
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