四渡河特大桥猫道架设施工组织设计.doc

. 猫道架设施工组织设计一、 编制依据公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）沪蓉西国道主干线湖北宜昌至恩施公路第16合同段两阶段施工图设计(第二次送审稿)、钢结构设计规范（GB50017-2003）、钢结构工程施工质量验收规范二、工程概况四渡河特大桥，其跨径布置为： 900+540米，主跨为900米的钢桁架悬索桥。主跨为900m单跨双铰钢桁架加劲梁悬索桥，边跨为540的预应力T梁先简支后连续刚构（仅恩施岸设置引桥），桥面宽24.5。引桥外接192.4m路堑。大桥恩施岸锚碇为重力式嵌岩锚碇，宜昌岸锚碇为斜式隧道锚；恩施岸索塔高118.2，斜率为1：22.15；宜昌岸索塔高113.6，斜率为1：29。大桥上部结构共设置两根主缆，主缆中心距26.0m，主缆矢跨比1:10；本桥主缆采用预制平行钢丝索股（PPWS），每根主缆由127束平行钢丝组成，每一束由127根5.1mm的镀锌高强钢丝组成。单束主缆（包括运输盘）运输重量为30T左右。主缆在索夹内直径715mm、空隙率为18%，索夹外直径724mm、空隙率20%，有效面积0.3295m2。索股锚头采用热铸锚。主缆防护除钢丝本身镀锌外，还要进行表面涂装及缠绕4mm软质钢丝。吊索采用915.2mm高强镀锌平行钢丝束，外包PE层防护。吊索上下接头采用铰销与主缆索夹和加劲梁连接。铰销均配有SFT-3聚四氟乙烯衬套，以保证铰销接头的灵活性和耐挤压性能。吊索上下锚头采用热铸锚，锚头由锚杯与叉型耳板组成，锚杯内浇铸98锌和2铜组成的合金。索夹采用铸钢铸造。上、下分开的形式，两半索夹用螺杆相连夹紧，接缝处嵌填橡胶防水条防水。主索鞍的鞍头、座体的制作和吊装分成两块，吊至塔顶后以高强螺栓连接，主索鞍最大吊装重量为35吨。散索鞍的鞍头、座体整体制作，散索鞍最大吊装重量为74吨。主桥钢桁架加劲梁为华伦式，上、下弦杆采用闭口箱型结构形式，桁高6.5m，桁宽26.0m，小节间长度6.4m，大节间（即一个标准节段）长度12.8m，在每小节处均设横向桁架。钢桁架各杆件均为工厂组焊件，现场用高强螺栓连接成桁架。全桥共分71个节段组拼安装，每个标准节段在工地拼装场地组拼，采用施工缆索吊就位拼接，最大吊装节段组拼长度为12.8米，每个标准节段重91.6t左右。钢桁加劲梁抗风支座在上、下平联两侧均设置，全桥共8个。钢桁加劲梁与主缆连接设有中央扣，全桥共设置2个中央扣。钢桁梁在索塔处设置塔连杆作竖向支承，塔连杆两铰接点距离8.6m，上端与预埋在索塔下横梁上的钢托架铰接，下端与桁架下弦杆铰接。 三、猫道施工组织设计(一)、猫道概况 猫道作为悬索桥上部构造施工必不可少的工作通道，其结构构成主要由猫道承重索、猫道面层、栏杆及扶手、抗风系统、门架系统横向天桥及各锚固连接等构成。(1)、布置形式四渡河特大桥的猫道分别设置在两根主缆的下方1.4米，每条猫道设计采用三跨分离式，净宽为4.0m，由848钢丝绳承索，主缆下两承重索的中心距1.3m，其它承重索的中心间距0.380.39m。每条猫道轴线向桥轴线内侧偏25，靠主缆外侧为1.7m，内侧为2.3m。承重绳上铺设有粗、细镀锌钢丝面层、横梁、扶手绳、边网和立柱等。全桥初步共设置7道横向通道桥，西边跨一道，中跨布置5道，东边跨一道。 (2)、锚固形式 根据四渡河特大桥施工设计图的具体尺寸，猫道承重索在锚碇处可通过预埋锚固架进行锚固。在散索鞍的前端，预埋桁架式锚固架，其上设置锚固座，承重索通过预制锚头的耳板销孔与锚固座连接。每条猫道设置4片锚固桁架，4片锚固桁架通过横系梁联成一体；由于主缆在散索鞍处离地面比较高，锚固桁架需高出原设计底面一定高度，高出部分需要浇筑施工混凝土；为保证预埋桁架与混凝土紧密结合，围绕桁架四周应设置多层钢筋网。在塔顶的两侧分别设置一根锚箱，两根锚箱之间通过32高强精扎螺纹钢筋进行预拉锚固。将线形调节拉杆的销铰端与锚固横梁销接，另一端与调节锚固横梁连接。承重索调节拉杆连接在调节锚固横梁上。当索塔砼浇注至猫道预埋件标高处时，在索塔上预埋塔顶工作平台和猫道承重索锚固装置的构件，主塔塔顶主索鞍吊装及整个牵引系统的架设完成后就可进行猫道承重绳的架设，两边跨的猫道承重绳采取直接法进行架设。中跨猫道承重索架设采用托架间接法架设。(3)、抗风设计大跨度悬索桥的猫道具有较大重量，猫道承重索的拉力能提供较大的重力刚度，因此一般大跨度悬索桥猫道可以不设置专门的竖向抗风索也能满足抗风稳定性的要求。本桥猫道设计时考虑到跨度大、两侧地形陡峭等因素，不设置竖向抗风索。但考虑到桥位处猫道面离地面较高，可能会有峡谷风、阵风等作用，为提高猫道的抗风稳定性，在两条猫道之间设置较多的横向通道，以增强猫道的横向刚度，提高猫道结构的抗风稳定性。主跨横向通道每150m 设置一道，两边跨各设置一道。根据长安大学所做的风洞试验验证，猫道有足够的抗风稳定性，其抗风稳定性满足要求。(4)、减振设计猫道结构在使用和风荷载作用下，局部的振动主要是竖向和扭转，本桥猫道通过设置钢丝绳干摩擦阻尼减振系统来减小猫道的振动。在两门架之间的猫道横梁上，设置减振器，从门架处斜拉一根钢丝绳，缠绕在减振器上后，另一端斜拉锚固在另一门架上。当门架间猫道有竖向和扭转振动时，斜拉的钢丝绳带动减振器转动，减振器提供阻尼使振动减小。 (5)、承重索长度调整装置为满足猫道承重索长度调整和线形调整，保证承重索的受力比较均匀，施工时要将各根猫道承重索的标高调整一致。本桥猫道在中跨承重索的两端、边跨承重索靠塔的一端设置长度调节拉杆。长度调节拉杆的一端与承重索连接，另一端通过螺母与调节锚固横梁相连。可在长度调节拉杆上设置穿心式千斤顶，通过张紧或放松的方式调节承重索的长度。(二)、猫道架设方案1、猫道架设要点在索塔和锚碇施工过程中，注意将猫道结构和相应施工平台、施工机具等的预埋件按要求进行施工。主索鞍、散索鞍等的格栅和鞍座安装后，做好施工猫道结构的施工准备工作。 猫道的主要施工要点如下：、先导索过沟；完成牵引索的架设；、由于中跨跨越深沟峡谷，为减小牵引力和提高承重索架设的安全性，本方案设计中利用支承托架架设中跨的猫道承重索。首先利用牵引索来架设托架的支承索。将托架的支承索悬挂在牵引索上，由牵引索将其从西塔牵引到东塔，然后将其两端锚固在桥塔上；托架支承索完成后，安装托架和定位索，完成猫道承重索架设的准备工作。、中跨利用托架，由牵引索牵引架设猫道承重索；两边跨在地面上将承重索牵引到塔底，利用塔上的提升设备将猫道承重索提升到设计位置。承重索架设时要边中跨平衡、上下游平衡架设，架设过程中，边中跨、上下游承重索的数量差不大于1根。、承重索架设完成后，撤除支承托架和托架索，按计算要求进行承重索线形的调整；、利用塔顶平台组装横向通道和猫道面层，利用塔上卷扬机控制猫道面层的下放，当下放到线形平缓段靠自重不能自由下放时，利用牵引拽拉器牵引下放。、安装扶手绳和防护绳；面层铺好后将承重索与大小横梁、门架横梁、横通道横梁等扣紧；将猫道上的防护网上翻，与扶手立柱和防护绳连接；、架设门架承重绳，调整好线形后，安装门架和牵引索的机具；、进行往复式牵引系统的安装和调试；在猫道上安装滚筒，作好丝股牵引架设的准备工作。2、猫道架设工艺流程图(三)、猫道架设工艺猫道架设主要是猫道承重绳的架设，横向通道的安装。四渡河特大桥猫道承重绳的架设，两边跨采取卷扬机直接法架设，中跨采取托架间接法架设。在猫道架设过程中，为了不使主塔因不对称受力产生过大的变形，应以基本对称的原则，按附图所示的顺序进行猫道架设。1、猫道锚固系统预埋件埋设当塔身施工至最后节段时，按照设计图纸提供的预埋件位置及形式，分别埋设塔身工作平台、猫道承重索、猫道托架承重绳等连接预埋件，待塔身混凝土浇筑完成，强度达到设计强度的85以上时，张拉猫道承重绳锚固系统的精扎螺纹钢，并压注塔柱同标号的水泥浆填充预应力管道。2、边跨猫道承重绳的架设 分别利用东西侧的牵引系统直接拽拉猫道绳。边跨猫道承重绳架设之前，先将已进行预拉（预拉力为猫道索破坏力的一半）、精确下料、铸锚的猫道承重绳索盘放在索盘架上。从设置在塔顶门架上5T卷扬机拽拉一根21.5钢绳至6墩处与承重绳用绳卡相联结，收紧卷扬机，将猫道承重绳前端锚头拉至西塔附近，当把边跨猫道承重绳前端锚头拽拉至距塔根7080m的位置，人工拉出存留在索盘上的承重绳，和散索鞍门架上5T卷扬机的21.5钢绳相连。在拽拉过程中，利用散索鞍门架上5T卷扬机对承重绳的后锚头施加一反拉力。借助置放在塔顶门架上的卷扬机把承重绳前端锚头，套入猫道在塔顶的锚固系统调整拉杆上，用螺母锚固。在塔顶猫道承重绳锚头固定后，即进行散索鞍猫道承重绳的固结。通过调整锚固系统拉杆长度，调整边跨猫道承重绳垂度，使其和设计垂度符合。西边跨猫道承重绳的架设与东边跨相同，只是猫道承重绳的索盘置放在宜昌隧道岸锚洞口附近。 架设两边跨猫道绳时，同时也进行中跨猫道承重绳架设，在架设过程中，可能出现不对称受力的情况，会使主塔产生偏位的扭转，因此，在架设时应注意以下几顶：、按对称顺序架设；、架设时要严密监视主塔偏位，主塔偏位不能大于10cm，扭转不能大于3cm； 、边跨猫道承重绳与中跨猫道承重绳同时进行调整垂度，猫道承重绳在该种工况下对主塔产生的不均衡拉力不大，不会使主塔产生过大的偏位和扭转。猫道承重绳架设平面示意图 3、中跨猫道承重绳的架设由于中跨跨越深沟峡谷，为减小牵引力和提高承重索架设的安全性，中跨猫道承重绳采用托架间接法架设。因此首先需进行托架架设。托架由两根48托架支承索及均布固定于一根16定位绳上的18个托架组成。(1)、托架承重绳的架设每条猫道中段设置2根48的托架承重绳，将托架承重绳卷盘置于西塔跨中侧塔底下，用塔顶门架上的卷扬机将托架承重绳48钢绳绳头拽拉至塔顶上，并与等候在此的牵引索上拽拉器相连接，托架承重绳的绳头应经过塔顶工作平台上的转向滑轮。托架承重绳由牵引索将其从西塔牵引到东塔，到达东塔跨中侧后，然后将其两端锚固在索塔跨中侧锚固装置上；牵引时注意要保持一定的垂度。将两端锚固于东、西两塔的上，然后再进行第二根托架支承索的架设。牵引托架承重绳由西向东牵拉，当托架承重绳拉出250m左右时，由于托架承重绳索盘上容绳量减少，索盘自重减轻，索盘转动时摩擦力减小，再加上托架在承重绳两点间的跨度增大，托架承重绳会下坠，承重绳存在和峡壁的丛林绞在一起的可能。这时利用置于西塔塔底承台上5T卷扬机作为制动卷扬机对托架承重绳施加一个反拉力，使托架承重绳保持一定的垂度。继续由西向东拽拉托架承重绳，当提供反拉力的卷扬机绳头到达西塔塔顶工作平台时，在塔顶工作平台处用钢绳头锚固托架承重绳，并解除提供反拉力卷扬机钢绳与托架承重绳的连结，用门架上的卷扬机把反拉钢绳放回地面，各自卷回钢绳。如此反复把托架承重绳拽拉至东塔。托架承重绳拽拉至东塔后，在塔顶平台上，借助两边塔顶门架上的卷扬机调整其垂度，并将托架承重绳锚固在塔顶预埋件上。(2)、托架安装 猫道托架承重绳架设完成后，进行托架安装。托架的安装是在西塔塔顶平台上完成。首先把需要安装的托架全部挂在托架承重绳上，借助牵引索将托架定位绳16钢绳由西向东拽拉，当托架定位绳拽拉出50m左右时，把第一个托架与定位绳相连接，拽拉出100m左右时，把第二个托架索定位绳相接。如此反复，把定位绳拽拉至东塔，两端分别锚固在塔顶平台的型钢上。(3)、中跨猫道承重绳架设 托架及托架承重索架设完毕，具备了架设中跨猫道承重索的条件，开始架设猫道承重索。中跨猫道承重绳对称架设，使主塔承受较小的不对称水平拉力。因中跨猫道承重绳较长、自重较大，拽拉到位就进行锚固，从而承重绳有较大的水平张力。 中跨猫道承重绳架设时，将48的猫道承重索置于西塔塔底跨中侧索盘上，用塔吊将承重索绳头吊至塔顶，穿过导向滑车，与牵引系统拽拉器相连，将其牵拉至东塔，并将两端与锚固装置连接。牵拉过程中，猫道承重索大部分落至托架上，以减少牵引索的张力与牵引力。当猫道承重绳被拽拉出300m左右时，承重绳会下坠，这时需要提供一个反拉力，并反复进行。把猫道承重绳由西塔拽拉至东塔，利用塔顶门架上的卷扬机提升猫道承重绳两端锚头，并锚固在塔顶锚固系统调整拉杆上。猫道扶手绳架设与猫道承重绳架设同时进行，扶手绳的两端分别锚固在塔顶门架上。(4)、托架承重绳的拆除中跨每条猫道8根48的猫道承重绳架设完毕后，即可进行拆除托架及托架承重绳。(5)、猫道承重绳的调整猫道承重索的制作长度存在误差，钢丝绳之间的剩余非弹性变形也有差异。为保证承重索的受力比较均匀，施工时要将各根猫道承重索的标高调整一致。在每条猫道8根48的猫道承重绳架设完成后，即可进行猫道承重绳垂度的调整。在猫道承重索的两端的调节拉杆上设置穿心式千斤顶，通过张紧或放松的方式调节承重索的长度。由于日照温升对猫道承重的垂度影响较大，故猫道承重绳垂度的调整选择低温无大风的情况下进行，夏天一般选择在早上68点或者下午1820点的时间段内进行，冬季一般选择在早上810点或下午1517点的时间段进行，各根猫道承重绳垂度调整选择时间应该一致。4、猫道面层的铺设及横向通道的安装 中跨及两边跨猫道承重绳架设完成后，对猫道承重绳进行调整，使每段猫道8根48猫道承重绳标高基本一致，以利下步猫道面层和横向通道的下滑工作。 (1)、猫道面层的铺设 猫道面层及横向通道采取下滑法铺设，分别自塔顶两侧向跨中、边跨方向铺设。猫道面层由粗细面层钢丝网、防滑木条、角钢、槽钢及紧固“U”型卡组成。 首先在地面按设计要求将防滑木条、面层粗细钢丝网用铁丝绑扎好，并卷成直径约2m，重约2030KN的面层预制卷。借助塔吊将重叠好的面网吊至塔顶上或塔顶工作台临时支架上。自塔顶开始分段铺设面层网，并按设计要求铺设型钢，用“U”型卡把型钢与猫道承重绳相连。面层网以猫道承重绳为滑动轨道，由塔顶向跨中。“U”型卡安装应注意与猫道承重绳不能卡得太死，也不宜太松，以承重绳能自由滑动为度，“U”型卡安装完毕后，底部螺母外侧用细铁丝绑扎，防止面层在滑动过程中螺母松脱。由于面层网依靠自重便能下滑，为了防止面层下滑速度过快，用塔顶门架上的卷扬机作为反拉卷扬机，反拉卷扬机钢丝绳依次栓接在面层网上的猫道横梁上，控制整个面层网的下滑速度。当下滑至坡度平缓地段，靠自重不能不滑时，借助牵引系统牵拉滑动直至合拢。 猫道面层下滑铺设时，同时装上扶手、栏杆、侧面网，并倒置在面层网上，同面层一起下滑。猫道面层合拢后，将扶手、栏杆、侧网上翻，北紧固扶手、栏杆与面层上型钢的螺栓，初步形成可行走猫道。然后借助牵引索架设猫道扶手绳，并用“U”型卡把扶手绳与扶手栏杆相连接，猫道扶手绳锚固在门架上。 (2)、横向通道安装 横向通道的主体为三角桁架、面层网、栏杆、扶手绳等，该部分在地面进行拼装。在猫道面层铺设过程中，根据横向通道在猫道上的具体位置适时利用塔顶门架上的卷扬机进行起吊。横向通道与猫道承重绳相连处采用滚轮相接以减少摩擦力。横向通道与猫道承重绳连结完成后，随猫道面层一起下滑就位。猫道的架设工作全部完成，随后进行猫道门架及滑轮组的安装，即完善整个牵引系统。四、工期安排根据本工程的实际情况，牵引系统形成之后，就可进行猫道施工，猫道架设的工期安排如下：2006年11月3日开始至2006年12月31，工期56天。其具体工期安排如下：序号工序工期备注1塔顶工作平台安装2006.9.2810.132塔顶精扎螺纹钢筋张拉、压浆2006.10.1410.15托架承重绳准备、定位绳准备、3猫道托架绳架设2006.10.1610.17托架准备4猫道托架安装2006.10.1810.20猫道承重绳、猫道锚固系统加工件、猫道调整千斤顶及油泵准备5猫道承重绳架设2006.10.2110.266猫道承重绳调整2006.10.2711.077猫道横向通道架设及面网铺设2006.11.0812.07猫道横通道、面网、U型绳卡、防滑木条、横梁、扶手立柱准备8扶手绳安装2006.12.0812.11扶手绳及绳卡准备、侧网准备8猫道门架安装2006.12.1212.18猫道门架承重绳、抗风钢绳准备10猫道滚轮安装2006.12.1212.18滚轮及支架加工、连接紧固件准备11牵引系统调试、检查验收2006.12.1912.25五、人员组织计划安排本桥采用两套单向牵拉牵引系统，可以单独进行架设作业，两侧猫道分别架设，为此，我部成立两个独立的作业班组，分别承担两个猫道的架设任务。每个班组下设3个小组:构件运输组、牵引架设组、面层安装组，其中构件运输组负责猫道托架绳盘、猫道承重绳索盘、面层组装构件的运输与安装；牵引架设组负责猫道承重绳，托架承重绳、托架的架设安装，包括承重绳锚头与塔柱、散索鞍支墩上预埋件的连接、调整等工作；猫道面层组装组，负责面层粗细面网厂内组装，面层构件与猫道承重绳连接，面层铺设等工作。1、猫道施工劳动力计划各个工种人员进场计划一览表 序号作业队班组投入的工种数量进场时间工作内容1上游作业队构件运输组平板车司机22006.10.20负责托架绳盘、猫道承重绳索盘、面层组装构件等的运输2汽吊司机22006.10.203吊装工82006.10.204牵引架设组主副卷扬机操作手22006.10.20负责承重绳、托架的架设安装，包括承重绳锚头与塔柱、散索鞍基础上预埋件的连接、承重绳调整等工作5张拉工82006.10.206吊装工82006.10.207面层安装组5t卷扬机操作手42006.10.30负责面层粗细面网场内组装，面层构件与猫道承重绳连接，面层铺设等工作8吊装工122006.10.309下游作业队构件运输组平板车司机22006.10.20面层组装构件等的运输10汽吊司机22006.10.2011吊装工82006.10.2012牵引架设组主副卷扬机操作手22006.10.20负责承重绳、托架的架设安装，包括承重绳锚头与塔柱、散索鞍基础上预埋件的连接、承重绳调整等工作13张拉工82006.10.2014吊装工82006.10.2015面层安装组5t卷扬机操作手42006.10.30负责面层粗细面网场内组装，面层构件与猫道承重绳连接，面层铺设等工作16吊装工122006.10.30合计92人2、管理层指挥协调小组全面协调每条猫道各作业班组的关系，使其各相关工序紧密合作，确保各工序作业操作顺利进行。总指挥：王崇旭 副总指挥：谢马贤总工程师：王嗣江 机械调度：牛云飞人员调度：魏 磊3、安全指挥小组组长：王嗣江成员：王霜峰、陈祖斌、王万祥、张建涛、赵德洪职责：负责各种施工人员、施工机械的调配，组织安排、协调好各个作业队的工作；对各个作业队的施工进度进行管理；对各个作业队存在的安全隐患要提出整改措施，并落实到位，同时也制定相对应的安全施工政策；落实技术质量小组提出的技术要求。六、设备组成序号名称型号数量用途18吨平板车2材料设备运输2吊车25吨2材料设备转运3卷扬机JJK202主牵引卷扬机4卷扬机JJK182副牵引卷扬机5卷扬机JJK58门架牵引卷扬机，吊装6穿心千斤顶3008调整猫道垂度7放索架2放置承重绳盘8滑车20吨16吊装9卸扣20吨16吊装10卸扣10吨16吊装11葫芦5吨16承重索与预埋件连接用七、质量保证措施猫道架设的关键是猫道承重绳架设及垂度调整，在承重绳架设之前，精确测量承重绳预埋件的标高和水平距离，并距此精确地计算出每条猫道承重绳的理论长度，列表备查。在进行猫道承重绳垂度调整时，根据其无应力理论长度，结合实测计算长度，对锚固拉杆进行精确调整，使得猫道承重绳垂度相同，中跨、边跨猫道承重绳垂度调整方法相同。为了防止猫道承重绳非弹性变形过大，影响猫道垂度调整。先用猫道承重绳进行预拉，预拉力为猫道承重绳破坏拉力的一半，持荷时间为半小时，消除非弹性变形。同时也根据其统计的弹性模量，计算出猫道承重绳的下料长度。为了保证猫道的架设质量，对每一道施工工序进行严格检查，使得所用连接构件，组装构件符合设计要求，并由质检工程师检查合格后才能进行下一道工序的施工，尽可能将隐患消除再施工之前，建立自检、互检、交接检检测制度，完善每一道工序的检查。建立严格的组织管理制度，进行严密的现场组织管理，充分反映施工组织设计意图，细化每一个工序的操作内容，经过反复比较，确定合理施工方式，以次来保证整个猫道架设工作顺利进行，并使其质量得到很好的控制。八、安全保证措施成立安全小组，配置专职和兼职安全员；施工现场设置明显的安全警示标志和安全维护设施；班前进行安全培训，增强员工的安全意识；定期对施工设备进行大检查。整个猫道架设工作，大部分属于高空作业，在施工过程中，尤其注意高空作业的安全保护工作。(1)、实行全员的安全教育、开工前，首先要根据牵引系统的施工特点，编制具体的安全措施和各项作业安全细则，组织全体人员学习，并要求严格遵守。、组织全体员工认真学习中华人民共和国安全生产法，并将内容切实贯彻到实际施工中去。、建立安全岗位责任制，做到奖罚严明。、牵引安全交底时，把安全保证措施作为重要分项层层交底到操作工人，提高各级人员安全意识和危险防范意识。 (2)、安全保证措施成立安全领导小组，配置专职和兼职安全员；施工现场设置明