基准索股架设施工作业指导书.docx

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基准索股架设施工作业指导书

武汉鹦鹉洲长江大桥

基准索股架设施工作业指导书

编制：

复核：

审核：

中铁大桥局武汉鹦鹉洲长江大桥S1标项目经理部

2013年4月

基准索股架设施工作业指导书

一、编制范围

本指导书编制范围为武汉鹦鹉洲长江大桥上游侧主缆基准索股架设施工。

二、工程概况

主缆横向布置两根，间距为36m，主跨矢跨比采用1/9。

每根主缆由114股索股组成，每根索股由127丝直径为5.25mm的镀锌高强钢丝组成。

主缆采用平行钢丝预制束股法制作，钢丝标准抗拉强度为1770MPa。

单根主缆的有效截面积为0.2958m2。

单根索股无应力长度约2285.4m，重约49.3t。

其主缆线形详见“图2.1-1主缆线形图”（注：

暂按此编制，实施时将根据监控指令调整）和断面详见“图2.2-2主缆横断面”，“图2.2-3索股横断面图”。

图2.1-1主缆成桥线形图（单位：

mm）

图2.2-2主缆横断面（单位：

mm）

图2.2-3索股横断面图（单位：

mm）

三、施工方案

3.1.架设前准备工作

1.设备方面

检查25t卷扬机、3塔2锚门架顶卷扬机基座焊接质量，如有漏焊、脱焊的情况，立即进行补焊处理。

检查25t卷扬机、3塔2锚卷扬机、履带吊、电梯、门吊、塔吊的机械性能，确保各机械性能在索股架设终处在最佳状态。

对各卷扬机及重要机械构件进行搭棚或做好覆盖保护准备，以防雨水及其他方面损坏设备。

2.人员方面

项目部成立主缆架设架子队，成员有13人，项目部各部门配合架子队施工。

主缆架设施工队伍为“武汉法尔胜”，施工人员有80人左右，满足整个主缆架设施工需求。

3.通讯方面

主缆施工采用对讲机和电话双通讯设备，其主要采用对讲机进行沟通和发布指令。

4.其他方面

主缆架设前检查好各操作平台是否完好，确认猫道门架导轮组、猫道面层滚轮、上锚通道及滚轮、锚跨架设系统以及其他设备及材料准备就绪并运转良好。

主缆架设前组织全部人员进行安全技术交底，确保每个施工人员明白架设的流程、注意事项以及安全注意内容。

索股存放场存放足够的索股，并要求厂家按计划运输索股至存放场，确保架设索股的连续性。

3.2.架设方法

1.索股和拽拉器连接

北锚放索场内利用60t门吊将需要架设的索股从场内吊起落入放索架内，人工牵引出索股锚头，同时启动25t卷扬机使拽拉器到达放索场内回转支架前端，将牵引出的索股锚头和拽拉器连接在一起。

具体详见“图3.2-1索股和拽拉器连接”。

图3.2-1索股和拽拉器连接

2.索股牵引

待锚头和拽拉器连接到位后，启动25t卷扬机，使拽拉器向北锚散索门架处前进，索股沿着上锚通道、锚体顶部、锚体和鞍部通道、散索鞍门架平台上索股滚轮和拽拉器一起行走至过北锚散索鞍门架，详见“图3.2-2索股牵引至北锚散索鞍门架”。

图3.2-2索股牵引至北锚散索鞍门架

继续牵引索股，拽拉器沿着猫道门架导轮组上φ36循环牵引绳过1#塔、2#塔、3#塔向南锚前进，索股沿着猫道面层下游索股滚轮和拽拉器一起前进。

详见“图3.2-3索股牵引过3塔”。

图3.2-3索股牵引过3塔

拽拉器继续牵引索股至南锚锚室处，快接近锚体转向轮时，将履带吊机拴住索股锚头，解开索股锚头和拽拉器连接，将锚头落入南锚锚室内。

详见“图3.2-4

图3.2-4索股和拽拉器解开

同时索股快接近南锚索鞍鞍时，注意北锚索盘上索股所剩余长，待索盘内索股全部放完后，将锚头放入通道上托板小车内，索股在前进时，小车受力自带索股锚头向北锚锚室位置处前进。

当托板小车运行至锚室处时，关闭25t卷扬机，利用履带吊机将锚头吊住落至北锚锚室内。

具体详见“图3.2-5北锚索股锚头牵引至锚室内”。

图4.2-5北锚索股锚头牵引至锚室内

3.3.索股横移

索股在猫道下游侧牵引到位，需要将索股横移至索鞍正上方，1#塔、2#塔、3#塔采用塔顶8t卷扬机，采用钢丝绳走6布置将握索器夹住索鞍前后各20m处索股，利用塔顶卷扬机收绳将索股提起，使2个握索器之间的索股处于无应力状态，为避免在提绳时滑车组和猫道面网相摩擦，损伤猫道面网，提前在三塔索鞍前后各20m区域满铺脚手板，使滑车行走在脚手板上。

待索股被卷扬机钢丝绳提起后，利用3塔塔顶1t导链葫芦将索股牵引至索鞍正上方，同时将索鞍前后各3m处索股定型绑扎带解除，以便于后期索股整形。

同时在安装握索器位置后方安装10t单门滑车，该滑车固定在猫道承重索上，门架5t卷扬机钢丝绳穿过该滑车组和50t动滑轮相连接，提索时，5t卷扬机放绳，待索股入鞍后，通过该5t收绳将50t动滑轮反拽至下一根提索处。

具体详见“图3.3-1三塔索股横移布置图”。

图3.3-1三塔索股横移布置图

南、北锚散索鞍处采用门架顶1台8t卷扬机和1台5t卷扬机钢丝绳走4布置将索股提起，其猫道侧和塔顶布置一致，待索股提起后，利用门架1t导链葫芦将索股横移至散索鞍正上方，其中5t卷扬机钢丝绳走4在索股线形调整离设计尺寸不大时将锚头临时入锚。

同时在边跨侧安装握索器位置后方安装10t单门滑车，该滑车固定在猫道承重索上，门架5t卷扬机钢丝绳穿过该滑车组和32t动滑轮相连接，提索时，5t卷扬机放绳，待索股入鞍后，通过该5t收绳将32t动滑轮反拽至下一根提索处。

散索鞍横移布置详见“图3.3-2散索鞍索股横移布置图”。

图3.3-2散索鞍索股横移布置图

索股横移时，须利用导链及临时夹具将索股从猫道滚筒上提起，确认全跨径的索股已离开猫道滚筒后，才能横移到鞍座正上方。

横移时拽拉力不宜过大，任何人不允许站在索股下方。

3.4.索股整形

鞍座槽设计为矩形，而索股断面为六边形，故索股进鞍座槽之前必须整形，即将六边形变为矩形。

整形时在鞍座两侧3m索股上安装六边形夹具，拆除待整形区域段索股的定型绑扎带，在距六边形夹具1m左右处安装四边形夹具，利用钢板梳将索股分开开始整形，详见“图3.4-1索股整形图”。

利用人工整形使索股变成紧密的矩形截面，在整成矩形断面的钢丝索股上安装定型绑扎带，待所有整形结束后，除掉夹具将索股放入鞍槽内。

索股由六边形变为矩形图详见“图3.4-2索股整形前后图”。

图3.4-1索股整形图

图3.4-2索股整形前后图

3.5.索股入鞍

各鞍座处的平行钢丝索股整方工作可同时进行，整方完成后即将索股放入对应鞍槽内，其放入顺序为先中塔后边塔最后散索鞍处。

索股放入鞍座槽口内后，张紧索股。

为适应其它索股垂度调整的需要，基准索股的调整工作应按主索鞍预偏量、跨长、索股温度修正各跨跨中设计标高，测出调整前基准索股跨中标高，算出调整值后方开始调整；索股按标记对号先在一侧主塔索鞍处进行精确对位，并用木锤敲打紧密、木楔嵌紧，防止产生滑动。

一侧主塔索鞍处锁定后，应将其它支点的索股向上提起抬高量（一般为200～400mm），利用滑车组升送索股，按顺序调整中跨、边跨垂度后，最后千斤顶顶推锚头增减垫片调整锚跨。

调整时，中、边跨以垂度为准，锚跨以张拉力为准。

每层索股尽量水平，空档处用临时木块塞紧。

3.6.索股张拉

索股线形接近设计标高时，利用南、北锚散索鞍门架上5t卷扬机将锚头拽拉至相对应的锚杆内，根据测量监控指令采用80t千斤顶张拉索股锚头以达到调整索股线形使其达到设计标高。

索股张拉锚头采用特制的套盖板和锚头后盖板连接在一起，特制套盖板后面接有特制螺纹拉杆，将80t穿心千斤顶顶在锚杆上反力座钢板上，穿心顶前后各布置一块50mm厚钢板。

张拉时使锚头离开锚杆前端，根据索股的线形在锚头前部增加钢板，使其索股线形达到设计标高。

具体详见“图3.6-1锚头张拉布置图”。

图3.6-1锚头张拉布置图

3.7.基准索股调整

1.基准索股测量

武汉鹦鹉洲长江大桥两主跨的跨径均为850m，可在中塔下横梁顶中心位置建立一个专用控制点，利用此控制点一次建站，可对主跨上下游四个跨中点分别进行垂度观测，避免了由于多次建站带来的测站间误差；另外，该控制点到两主跨上下游四个跨中点的水平距离基本相等（约425m），竖直角也基本相等，因而对四点的测量中误差也基本相等，确保了对四点相同的测量精度。

测量方法选用单向三角高程测量进行基准索股线形监控。

上下游基准索高差采用两种不同测量方法进行测量，首先用液体静力水准测量即连通管测量方法，在风小、夜间温度变化较小和索股稳定时，直接测量上下游索股间的相对高差，同时用三角高程相对垂度测量方法实施监控，两种测量方法误差控制在±5mm，能满足设计精度要求。

测量数据计算要点是基准索股垂度调整前，监控组根据塔、锚实测数据（各跨跨长、塔顶标高、索鞍预偏量等）计算出基准索股跨中标高及温度修正、跨度修正表，跨中垂度调整值与索长调整量关系表，锚跨索股张力等。

计算主缆线形时，尚应考虑塔顶标高预高值，根据塔自重、上部结构传递给塔的压力、塔长期徐变等因素，预估成桥后塔顶标高，以此计算调整量。

2.基准索股垂度调整

在索股跨中悬挂反光棱镜，采用两台全站仪分别从不同方向同时观测，进行三角高程测量。

计算出索股跨中垂度，并与设计垂度进行比较，根据监控计算的垂度调整图表，算出索股需移动调整的长度，并作跨度、温度修正。

通过索鞍处索股放松或收紧，完成垂度调整目的，先调整主跨、后调整边跨垂度，直至符合设计要求。

在索股绝对垂度符合要求后，同时进行上、下游两根基准索股相对垂度调整，其相对垂度差不大于10mm。

基准索股垂度调整好后，须进行连续3天精确测量及修正，确认索股线形完全符合稳定要求后，其中主跨绝对高程允许误差为±42.5mm，边跨为±22.5mm，如全部结果都未超过允许偏差的范围，第一根索股的垂度即调整完成。

将连续3天观测数据经算术平均后作为基准索股最终线形。

3.8.索股架设注意事项

1.索股架设安装时，一定要按其断面编号在索鞍槽内对号入座，并将两锚头安装在对应的锚杆上，不得互相调换。

2.首根基准索股架设调整的精度是保证主缆架设质量的关键。

调整要反复测量全面观测，多次调整，至少应连续进行三个晚上，每晚取得三个测回以上的有效数据，所有数据可通过计算，得出垂度的相应调整值。

3.在索股的整个架设过程中，应特别注意测量观测工作，尤其是夜间的观测应采取措施确保精度。

对钢丝索股的线型、塔顶位移，环境气温，索股和基准索股的温度，风力以及索股与索鞍间是否产生滑移等都应按照规定的记录表格认真填写，在各索鞍处，主缆一经调整固定，就不得产生相对和整体滑移，对此必须引起高度重视。

4.为防止上层索股挤压下层索股，索股入鞍时，中跨跨中预抬高300mm至400mm，边跨跨中预抬高100mm-200mm。

5.上下游索股架设对称同步进行，相差不超过2根，架设过程中注意对塔顶扭转和位移进行观测。

6.放索场布置，纵向滑道及滚动装置系统应按施工设计图安装完善，不得造成索股损伤；牵索系统安装后，应试运转，及时调整并修改不适宜的部分。

7.在牵引拖拉过程中，应由工程技术人员分段跟随锚头前端检查，并与拖拉指挥系统及卷扬司机保持通讯联系，发现问题或故障应立即停机处理。

8.猫道面上的主缆定型支架，是可以调整高低的结构，在索股放置之后应视情况及时调整其高度，不得将主缆直接搁置在支架上。

9.索股在牵引、整形，放入索鞍和锚固时，都要特别注意标志丝的位置，不得产生扭转。

10.架设过程中，要经常对猫道承重索的锚固进行检查，发现问题应及时排除。

11.正式架缆前应组织联合大检查，对检查出的问题进行整改。

12.架设前应由技术主管工程师进行技术交底。

13.严格交接班制度，所有工作人员一律在岗位上交接班。

14.主缆架设属高空作业，处在风口上，应高度重视天气变化情况，遇用六级以上大风，要停止一切工作。

15.在猫道及塔顶上的工作人员，都要按照高空作业安全操作规程进行工作。

3.9.主缆索股架设过程常见的问题及解决办法

针对悬索桥主缆索股架设中经常出现的“呼啦圈”、扭转、散丝、鼓丝及索股表面划伤等不良现象，根据以往的施工经验及深入研究，采用多项新工艺和高性能机具设备，确保主缆架设质量。

（1）采用被动放索机构，提高放索质量，组合式被动放索支架在索股牵引过程中，使索股始终保持一定的反拉力，克服索盘转动惯性引起的“呼啦圈”等不良现象。

（2）克服索股牵引过程中的散丝现象

①保持放索速度与牵引速度的一致性，在索股牵拉期间，主缆索股始终保持一定的张力，避免索盘上的索股松散下垂磨损而导致散丝。

②加密塔顶、散索鞍支墩位置处的托滚，在不影响索股横移入鞍的情况下，尽可能增大塔顶、散索鞍支墩处索股滚筒所组成的曲线的竖向曲率半径。

③全部采用尼龙托滚，对索股缠包带有较好的保护，防止缠包带断裂造成散丝。

（3）克服主缆索股牵引过程中的扭转现象的措施

①拽拉器与索股锚头之间采用刚性连接。

②在索股上安装鱼雷夹具，内为六边形断面，与索股的断面尺寸一致。

鱼雷夹具每隔300m安装一个，安排一名工人跟踪控制，防止发生扭转。

（4）避免索股产生鼓丝现象的措施

①确定合理的整形入鞍工艺和顺序。

②索股牵引过程中，严密监控，杜绝局部钢丝受挂现象。

③确定适度的预提高量，减小或消除索股调整时产生的鼓丝。

④调整索股时，采用木锤在调整部位附近反复敲打，并用手拉葫芦适当上提索股，以减小鞍槽摩擦影响。

⑤对于锚跨，将锚跨鼓丝人工赶至边跨侧，远离散索鞍，便于后期恒载增加后，达到消除鼓丝的目的。