浙江特大型跨海桥上部结构主缆索股架设施工方案

四川公路桥梁建设集团有限公司PAGE质量管理体系作业文件（单行本）名称：上部结构主缆索股架设施工组织设计文件编号SRBG-C-XHMQ-E-00拟制人版号A/0审核人受控状态批准人发放编号生效日期2006.10.10舟山大陆连岛工程西堠门大桥E合同段上部结构主缆索股架设施工组织设计四川路桥集团西堠门大桥项目经理部二OO六年十月PAGE15目录HYPERLINK\l"_Toc148196813"第一节牵引系统设计 4HYPERLINK\l"_Toc148196814"1.双线往复式牵引系统总体布置 4HYPERLINK\l"_Toc148196815"2．主缆架设单侧牵引系统布置 6HYPERLINK\l"_Toc148196816"3.单线往复式牵引系统向双线往复式牵引系统的转换 10HYPERLINK\l"_Toc148196817"4.主缆索股牵引系统主要特点 10HYPERLINK\l"_Toc148196818"5.主缆索股放索机构设计 10HYPERLINK\l"_Toc148196819"6.牵引专用卷扬机 13HYPERLINK\l"_Toc148196820"第二节主缆索股架设施工的总体布置和施工准备 16HYPERLINK\l"_Toc148196821"１主缆索股的进场计划 16HYPERLINK\l"_Toc148196822"２牵引系统的布置 16HYPERLINK\l"_Toc148196823"3放索场布置和索股存放场 16HYPERLINK\l"_Toc148196824"4工地临时码头和码头吊机（见图9） 18HYPERLINK\l"_Toc148196825"5放索场进场施工便道 20HYPERLINK\l"_Toc148196826"第三节索股架设施工 21HYPERLINK\l"_Toc148196827"1.索股架设施工流程 21HYPERLINK\l"_Toc148196828"2.索股架设 21HYPERLINK\l"_Toc148196829"3主要机具设备计划 36HYPERLINK\l"_Toc148196830"4工期和人员安排 37HYPERLINK\l"_Toc148196831"5.主缆索股架设的质量保证措施 39HYPERLINK\l"_Toc148196832"6.施工安全保证体系 42舟山西堠门大桥主缆由5跨组成，由北向南依次为：北锚跨、北边跨、中跨、南边跨、南锚跨。成桥状态时，跨径组成为：30.311+578+1650+485+24.428m。成桥状态垂跨比为：北边跨1/27.212，中跨1/10，南边跨1/109.654。主缆共两根，每根长2879.676m（无应力长度）、单根重约10613.5t，每根主缆中，从北锚碇到南锚碇的通长索股有169股，北边跨另增设6根索股在北主索鞍上锚固，南边跨增设2根索股在南主索鞍上锚固。每束索股由127丝ф5.25mm1770MPa镀锌钢丝组成，索股单位长度重为22.06kg/m，全桥钢丝索股在主缆截面内所处的位置不同，索股长度也不相同，各索股长度的精确值由设计图给出，索股两端为热铸锚头，每束索股通过锚头用拉杆与锚固系统连接，形成主缆系统,索股单股锚连接器31个（35个），双股连接器72个（68个）（括号内为南锚数量）。主缆索股经成型调整按一定的排列置入散索鞍、主索鞍鞍槽内固定。索股经过紧缆而形成主缆结构。通长索股平均长度2880.668m，重62.15t；北边跨背索平均长度645.226m，重13.925t；南边跨背索平均长度551.626m，重11.905t。索股长度均为平均无应力长度，平均重量均未含锚头重量。第一节牵引系统设计1.双线往复式牵引系统总体布置牵引系统是主缆索股架设的主要设备。根据舟山西堠门大桥场地地形特点与工期安排，猫道架设时牵引系统为单线往复式，主缆架设阶段采用双线往复式牵引系统。主牵引卷扬机布置在北岸锚后的地面上，放索机构布置在南锚后的地面上。单根主缆架设采用2×25t卷扬机牵引，全桥共计4台主牵引卷扬机。一套双线往复式牵引系统结构的组成主要包括：南锚块支架及水平转向盘、锚碇鞍部转向导轮组、塔顶导轮组、北锚块支架及转向轮、北锚锚后2台卷扬机、3根牵引索、两个拽拉器、猫道门架、猫道门架导轮组、各部位托滚等组成。通过2个拽拉器将1#、2#、3#三根牵引索首尾相连，并绕过南锚碇后的转向盘，将1#、3#索的两个绳头分别与北锚后的两台卷扬机相连形成最终牵引系统，具体布置见图1。在北边跨背索安装过程中，需另设置一个可拆卸的拽拉器，保证牵引过程中后锚头对牵引系统不造成损害。图1双线往复式牵引系统2．牵引系统具体布置主牵引卷扬机分别安装在北锚锚体后部地面上，牵引索经锚碇基础上预埋转向轮至后锚面门架上，再置入主牵引系统导轮内，主牵引系统牵引索位置，位于每根主缆中心线两侧1.0m处，呈对称布置，锚面门架导轮组、支墩门架导轮组、塔顶门架导轮组、猫道门架导轮组、猫道面层托滚、塔顶锚体鞍部托滚的中心位置与牵引索位置相一致，均在同一条垂直面上（图2）。南锚锚后分别对应牵引系统后方安装放索支架(前进方向左侧水平放索支架，右侧为垂直放索支架)，在放索支架及后锚块之间架设与锚块顶面倾斜角度相同的斜向贝雷支架，一端支承于地面混凝土基础，另一端支承于后锚面上，以解决索股上锚碇的输送问题。（见图3）沿南锚块斜面及斜向支架对应于牵拉位置处安装索股托滚，前锚面设置一台5t卷扬机反拉索股后锚头入锚用，在鞍部门架顶部安装一台5t卷扬机，一台10t卷扬机，卷扬机出绳方向为南北向，提升卷扬机前端安装吊梁固定滑车，同样，塔顶门架也安装两台10t提升卷扬机，北锚前锚面也布置一台5t卷扬机其作用同锚前锚面卷扬机。此外，北锚区布置一台塔吊以及一定数量链滑车作前锚头入锚之用。在塔顶，鞍部门架分别配置3～10t手动葫芦，供索股横移、整形、入鞍及垂度调整收紧放松索股时使用，配备六边形、四边形整形器、插片及一定宽度硬木楔块在索股横移后整形、固定时使用。从南锚鞍部至前锚面直线距离约为34m，采用2根Φ36的钢绳作承重索，吊挂支架托滚，托着被牵引的索股通过。在索股牵引过程中，避免垂度过大，影响索股的牵引质量和进度。锚室内分别配置两台穿心式千斤顶，作为调整索股垂度和入锚锚固用。索股架设施工前，施工现场应预存一定数量的索股。综合考虑各种因素，在南锚后侧设置面积约5565m2的场地作为存索区，存索区内布置2台80t龙门吊机，以满足场内运输装卸的需要。南锚锚后为放索区，在龙门吊机轨道范围内放置2套放索支架，以保证上、下游侧同时进行放索作业（见图4）。图2北锚区牵引系统布置图图3南锚区放索场布置图图4南锚区牵引系统布置图3.单线往复式牵引系统向双线往复式牵引系统的转换单线往复式牵引系统完成猫道面网铺设后，应进行牵引系统的转换，形成主缆索股架设用的双线往复式门架牵引系统。具体施工步骤如下：（1）在南北锚体、南锚后安装牵引转向轮，在猫道面层上安装托滚；（2）在猫道面层上安装第三根牵引索（单线往复式牵引系统已形成两根牵引索，并通过拽拉器连接）；（3）运转两台牵引卷扬机，从南向北牵引，从南岸卷扬机引出牵引索头，将南北牵引卷扬机转移到北锚后并安装；（4）将塔顶和锚碇门架导轮组移位，安装猫道门架和导轮组；（5）将三根牵引索通过拽拉器连接，将牵引索置入门架导轮组内，调整牵引索高度；（6）以不同速度进行牵引，观察拽拉器，牵引索通过各导轮的状况，并调整至最佳位置，即完成双向往复式门架牵引系统架设。4.主缆索股牵引系统主要特点4.1可实现全程连续牵引，能够快速顺畅通过塔顶、鞍部门架，索股架设速度大大提高，最高可达30m/min。4.2牵引索由一定间距布置的猫道门架导轮组支撑，索股牵引全程范围内，承重索垂度变化较小，锚头和拽拉器与猫道距离保持一致。4.3北岸放置牵引卷扬机，南岸放置主缆索盘，既降低了对牵引卷扬机的能力要求，又克服了同侧布置时场地拥挤的矛盾。5.主缆索股放索机构设计西堠门大桥悬索桥主缆单根索股重约62.2t、长约2880m，前进方向右侧为水平放索、垂直排线工艺，索股绕在直径4m的索盘上，靠放索架液压装置提供的张紧力保持放索过程平稳安全。该工艺为上海浦江缆索有限公司开发的新工艺，施工期间将由该公司提供放索架结构的设计和技术支持（参见图5）。而前进方向左侧为垂直放索，索股卷绕在直径3.8~4.4m索盘上。根据国内外已建成同类型悬索桥施工经验，垂直放索时主缆索股在放索过程中因牵引速度、牵引力与放索速度不匹配，牵引与放索产生时间差、放索盘的转动惯性、主缆平行预制索股上盘力与牵引系统牵引力等因素出现索股在索盘上松驰，并因松驰而出现呼啦圈、散丝、断带、鼓丝等不良现象。为避免该现象发生，设置组合式力矩电机被动放索机构。图5水平放索机构示意图图6索股水平放索施工图该放索机构主要由放索架（包括主轴和连轴器）、力矩电机（配控制器）、制动器、减速机、齿轮副、电磁制动器以及手制动器等组成。主要设计参数：力矩电机采用YLJ180-160-6规格、输出扭矩160N.m、放索速度10～30m/min；反张力:600～1000㎏f；适应索盘：1800～4000mm。主缆垂直放索支架结构见图7。图7组合式力矩电机被动放索机构示意图被动放索机构的工作机理为：主缆索股下盘的动力由牵引系统牵引力提供，放索机构设置力矩电机提供使索股张紧的反向力，此力的大小可根据使用要求设定。当牵引系统提供的牵引力大于反向张紧力时，索股盘跟随转动，将索股从索盘上放出；反之。当牵引力小于或等于反向张力时，索盘在力矩电机提供的反向张紧力作用下自动停止，并始终使索股保持张紧状态。索盘的转动速度追随牵引速度的变化而变化，从根本上解决了两系统的速度匹配问题。6.牵引专用卷扬机6.1特点及用途本卷扬机组由开绳槽双卷筒摩擦式牵引主机和贮绳辅机组成。主要特点是当使用变频器设定某一速度后卷放钢绳的速度恒定、出绳位置恒定。配有大容绳量贮绳筒，可以进行多滑轮组长距离作业。本卷扬机配用进口变频器，能实现5～30m/min范围内的无级变速；通过安装在定滑轮上的拉力传感器及放大器等测试组件与计算器组成测控系统，通过计算机动态采集和实时显示牵引过程中每一段点的牵引力和速度变化情况、钢绳的运行总长度、并随时根据操作者的要求将运行记录保存和打印出来。用户可根据具体工况来设定本卷扬机的拉力及速度关系，实现人工干预下的半自动化运行。本卷扬机两两配对使用，为西堠门大桥牵缆专用。6.2主要技术参数表1重要技术参数表项目目单位索股牵引索鞍吊装猫道架设主机部分钢丝绳拉力KN180250280钢丝绳速度m/min302018卷筒工作直径径mmφ1120收绳筒容绳量量m3000配用钢绳型号号6X37-336/388-18550-1--甲镀（GB11102-774）减速器型号ZSY4500-31..5-Ⅴ/ZSSY4500-31..5-Ⅵ电动机型号BPY-3555M2-6功率Kw200转速r.p.m990制动器型号YWZ4--600//201变频器型号VS-6166G5/44220((日本安川川)辅机部分卷筒工作直径径mmφ700卷筒工作宽度度mm1382减速器型号JZQ5000-15..75制动器型号YWZ4--300//50辅机电动机型号JLJ1880-2000-4功率N.m200转速r.p.mMax=15500整机部分外形尺寸主机长X宽X高4160X44650XX20100辅机长X宽X高4410X33600XX23400整机质量Kg32000（不不含变频器器及控制系系统）6.3工作原理及结构简介本卷扬机是通过一对同向转动的卷筒，给缠绕于筒面的多圈钢绳一个摩擦力，使钢绳沿着卷筒旋转的方向运动，达到牵引重物的目的。主工作卷筒所收（放）的钢绳由一个贮绳装置进行收放，该贮绳装置备有排绳器、链轮副、卷筒组装、开式齿轮副、减速器、联轴器、制动器、力矩电机等，该贮绳筒具有超大容绳量，能容φ38的钢绳3000m。7.其它机具设备7.1拽拉器7.2握索器7.3导轮组7.4索股托滚7.5四、六边形整形器及V形形状保持器7.6鱼雷夹第二节主缆索股架设施工的总体布置和施工准备１主缆索股的进场计划全桥主缆通长索股338根，南边跨背索4根，北边跨背索12根，总计索股354根，初步拟定分4批进场（实际索股进场批次和数量根据现场实际情况提前10天通知索股制作厂家）。在下批索股进场时，需保证索股存放场仍有一定数量的待架设索盘，以防止因天气和风浪的原因索股不能按时到场，造成施工的停顿。拟定索股进场批次为：批次数量进场时间1100盘2006.11.1285盘2007.1.1385盘2007.2.1484盘2007.3.1２牵引系统的布置根据现场地形形条件，主主缆通长索索股以及南南、北边跨跨背索均采采用双线往往复式牵引引系统从南南岸向北岸岸牵引，牵牵引系统4台JKB225主牵引卷卷扬机布置置在北锚碇碇后端地面面上，牵引引绳通过北北锚碇后端端的两组转转向轮进入入卷扬机。南南岸牵引系系统转向装装置设置在在南锚后端端平地上，南南锚碇锚块块后端设一一门架，通通过门架导导轮组使牵牵引系统顺顺利过渡并并延长到锚锚后的平地地上，索股股锚头从放放索装置上上引出后，在在锚后直接接与牵引系系统拽拉器器拽拉器进进行连接，进进行索股牵牵引作业。在在南锚锚后后牵引转向向装置和及及后锚块之之间架设与与锚块顶面面倾斜度相相当的斜向向贝雷支架架，一端支支承于地面面混凝土基基础，另一一端支承于于后锚面上上，以解决决索股上锚锚碇的输送送问题。3放索场布布置和索股股存放场根据现场的地地形条件，在在南锚锚后后布置索股股放索场，索索股放索场场路线前进进方向左侧侧长1100m，右侧侧长1000m，总宽宽53m，放放索场总面面积5565m²，具体布布置为：33m(排水沟）++18m（门门架）＋55m（供配配电设施))＋18m(门架）＋＋3m＋6m（便道道）。放索索场布置两两个80t龙门吊机机，龙门吊吊机净宽118m，净净空高度根根据索盘的的尺寸确定定为15mm和12m（左侧为为15m，右右侧为122m），其轴线线与桥轴线线呈一26.66°的夹角。南锚锚后放索索场龙门架架下分别对对应牵引系系统正下方方安装放索索支架，前前进方向右右侧水平放放索支架，左左侧为垂直直放索支架架。在预留留放索支架架和卸车空空间后，左左侧龙门架架下可存放放索盘53盘，右侧侧龙门架下下存放索盘盘50盘，两个个龙门架下下可存放103个索盘。放索场纵向设设1％的纵坡坡，横向中中心线两侧侧设1％的横坡坡以利排水水。放索场场靠水库一一侧和桥台台一侧布置置排水沟。图8放索索场80t龙门吊机机布置图4工地临时时码头和码码头吊机（见见图9）图9双双导梁式码码头吊机工厂制作好的的索盘，采采用轮船运运输到南岸岸工地临时时码头，并并启运上岸岸。考虑到到现有码头头条件和架架设主缆期期间的气候候条件，大大型船舶和和浮吊船不不易靠岸，所所以索盘运运输船最好好选择排水水量10000t左右的船船舶，每艘艘船运输索索盘10～12盘。索盘通过设置置在码头的的码头吊机机起吊上岸岸并用100吨大型平平板车经现现有的临时时便道运输输到索股放放索场。码码头吊机采采用双导梁梁的结构形形式，其设设计起吊重重量为80t。码头吊吊机设置在在南岸工地地临时码头头中部，即即满足索盘盘的启运要要求，又不不影响B合同段水水泥和砂石石料上岸。图10施施工现场总总体布置图图5放索场进进场施工便便道到放索场的施施工便道利利用现有施施工便道，从从南引桥下下穿过，经经适当的修修缮后使用用。由于上上部构造主主缆架设施施工过程中中，引桥可可能同时施施工，引桥桥施工支架架应保证留留出6m以上的的净空，保保证大型平平板车通过过。第三节索股股架设施工工1.索股架设设施工流程程图11索股架设设施工流程程2.索股架设设主缆缆索股架设设分为基准准索股架设设和一般索索股架设。设设计编号为为1#的索股为为基准索股股，其余均均为一般索索股。通长长索股架设设顺序按编编号从1#—169#依次进行行，然后再再架设边跨跨背索：南南边跨BS4（2根）；北北边跨BS3、BS2、BS1（各2根）。主主缆索股编编号见图12。索股架设分索索股牵引、索索股横移、索索股整形、索索股入鞍、索索股垂度调调整及锚跨跨张力调整整几个工序序。图12主主缆索股编编号2.1索股牵牵引猫道架设完成成后，将单单线往复牵牵引系统完完善成双线线往复牵引引系统。在在索股架设设之前，应对整个牵引引系统、猫猫道进行一一次全面检检查。2.1.11#—169#通长索股股牵引首先先架设1#基准索股股，索股牵牵引是从南南锚（金塘塘岛）向北北锚（册子子岛）方向向进行。索索股牵引过过程见示意意图13。（1）先将11#索股从存存放区运至至放索区内内，利用锚锚后80t龙门架安安装在放索索架上。放放索架前设设置水平滚滚筒，防止止索股损伤伤。（2）拉出索索股前端锚锚头，放在在专用托板板小车上，牵牵引至南锚锚转向支架架前端，借借助链滑车车，用专用用连接器将将其与牵引引系统拽拉拉器连接，检检查拽拉器器倾斜情况况并调整好好平衡锤，以以保持牵引引过程中拽拽拉器的平平衡。（3）然后启启动25t主牵引卷卷扬机进行行索股牵引引作业。在在牵引过程程中同一牵牵引系统中中两台卷扬扬机应保持持同步进行行，收、放放速度一致致，牵引被被动卷扬机机始终要保保持一定的的反拉力。索索股牵引速速度一般控控制在15～25m//min（边跨15～20m//min，中跨15～20m//min），在过过塔顶门架架、锚碇门门架时要适适当降低牵牵引速度，以以减少拽拉拉器对门架架的冲击力力，以确保保索股牵引引的正常进进行。开始始几根索股股牵引时，应应对前锚头头、猫道滚滚筒、鞍座座滚筒、塔塔顶及散索索鞍门架导导轮组、放放索机构等等进行重点点观测及调调试，系统统调试完善善后，可适适当提高牵牵引速度。（4）当索股股前锚头接接近北锚前前锚室时，将将已从放索索装置索盘盘脱出的后后锚头装上上专用托板板小车，继继续牵引，此此时，为保保证牵引平平稳，应在在后锚端用用卷扬机反反拉。同时在北锚前前锚室内，当当前锚头到到达预定位位置后，利利用卷扬机机或塔吊辅辅助，解除除索股前锚锚头与拽拉拉器的连接接，并利用用北锚面上上的卷扬机机牵引前锚锚头，徐徐徐放下。图13索索股牵引过过程示意当索股两端锚锚头均放入入前锚室后后，待各主主、散索鞍鞍处的索股股完成横移移、整形、入入鞍后，利利用平拉葫葫芦配合，将将索股两端端锚头通过过拉杆与对对应位置的的锚固系统统临时相连连并锚固。其其它通长索索股牵引流流程与1＃索股相相仿。2.1.2边跨背索索牵引北北边跨6根、南北北跨2根背索的的牵引方法法与1#—169#通长索不不同。当通通长索股架架设完成后后，在主索索鞍处进行行必要的防防护，然后后利用塔吊吊安装锚梁梁，再进行行边跨背索索架设。南南边跨背索索牵引方法法与通长索索基本相同同。北边跨跨背索索股股仍从南锚锚向北锚方方向牵引，在在索股后锚锚头上安装装一个小型型拽拉器，通通过吊挂装装置与牵引引索连接。背索索拽拉器的的作用主要要是提起索索股锚头并并通过门架架导轮柱，受受力较小，主主要考虑的的因素是如如何与牵引引索的可靠靠夹持。施施工时考虑虑将套筒分分为两半，并并用沉头螺螺栓将套筒筒两半组装装在一起，与与牵引索夹夹紧，形成成后端拽拉拉器，牵引引索股进行行安装。索股牵引过程程中，在散散索鞍支墩墩顶、塔顶顶、猫道上上，均安排排人员监视视索股牵引引情况，若若发现索股股扭转、散散丝、鼓丝丝、缠包带带断裂等情情况，应采采取措施及及时纠正或或处理。索股股架设时，原原则上，上上下游的两两根主缆应应对称架设设施工，架架设数量差差不超过1根索股。2.2索股股横移牵引完了的索索股放在猫猫道托滚上上，利用锚锚碇门架和和塔顶门架架上的10t卷扬机进进行索股的的上提、横横移和整形形入鞍作业业。在距离离主索鞍前前后各200m，散索索鞍前200m左右位位置处，将将特制握索索器安装在在索股上，分分次拧紧握握索器上的的紧固螺栓栓，使索股股与握索器器不发生相相对滑移。将将塔顶门架架、锚碇门门架的卷扬扬机经动、定定滑车组绕绕线后与握握索器相连连，组成各各自的提升升系统，待待全部握索索器提升系系统安装完完毕后，同同时启动各各提升卷扬扬机，将整整根索股提提离猫道托托滚。再由由锚顶、塔塔顶横移装装置，将索索股横移到到设定位置置，横移装装置由悬挂挂在索鞍门门架上一根根支撑横梁梁与一组链链滑车、尼尼龙吊带等等组成。索索股横移示示意见图15。提升前，应确确认全跨径径索股离开开猫道托滚滚，提升装装置提升力力不宜过大大，否则会会导致握索索器发生滑滑移产生危危险，按握握索器设计计，提升力力应控制在在65T以内，索索股提升后后，人员不不能进入提提高的索股股下，以防防意外。图15索索股横移示示意（塔顶顶）2.3索股股整形整根根索股提离离猫道托滚滚，此时主主、散索鞍鞍前后两握握索器之间间的索股呈呈无应力状状态，在此此状态下进进行整形。因因索鞍鞍槽槽内竖向隔隔板间宽度度为58..5mm，而而索股断面面为正六边边形。入鞍鞍前必须将将该部分索索股断面整整理为577.75mmm×55.997mm矩矩形（见图图16）。再放放入鞍座内内设定位置置。整形前，应确确定着色丝丝位置，如如有扭转应应及时矫正正。整形时时，在距离离索鞍前后后约3m的地方方，分别安安装上六边边形夹具将将索股夹紧紧，解除两两夹具间索索股缠包带带，开始整整形。用钢钢片梳进行行索股断面面整理，使使其断面由由六边形变变成四边形形，再用专专用四边形形夹具夹紧紧，缠上包包带，整形形过程中人人工用木锤锤敲打索股股。钢片梳梳继续延伸伸整理索股股断面成四四边形。每每隔1m左右缠缠上包带。在主索鞍处从从边跨向中中跨方向、在在散索鞍处处由锚跨向向边跨方向向进行整形形。索股置置入鞍槽时时，要取掉掉四边形夹夹具，填塞塞木楔，以以保持索股股形状。图16索股整形形示意（尺尺寸单位：：mm）图17索股整形形2.4索股股入鞍待主主、散索鞍鞍处索股全全部整形完完成后，将将索股置入入相应的鞍鞍槽内，索索股入鞍的的顺序为：：主索鞍处处是由边跨跨侧向中跨跨侧，散索索鞍处是由由锚跨侧向向边跨侧进进行。入鞍鞍时应注意意索股着色色丝在鞍槽槽中的位置置，以确认认索股无扭扭转。为防防止已入鞍鞍索股挤压压鞍座隔板板而造成隔隔板变形，应应在其它鞍鞍槽内填塞塞楔形木块块。索股入入鞍后，调调整索股上上的标记点点与设计位位置吻合，并并适当抬高高中边跨跨跨中索股垂垂度，便于于调索。索索股入鞍完完成后，将将索股两端端锚头与该该索股相应应位置的锚锚固系统通通过拉杆相相连，将拉拉力通过锚锚头传至拉拉杆上，同同时在锚头头安装调整整装置（千千斤顶、反反力架、螺螺母与垫板板），将索索股临时固固定。为防防止上层索索股挤压下下层索股，索索股入鞍时时，一般将将中跨跨中中垂度预抬抬高20ccm，边跨跨跨中垂度度预抬高110cm～～20cmm。图18索股整形形入鞍2.5索股股垂度调整整主缆索股垂度度调整分为为基准索股股和一般索索股垂度调调整两种。基基准索股垂垂度调整方方法是采用用绝对高程程法，一般般索股垂度度调整方法法是采用相相对于基准准索股进行行垂度调整整。白天架设完的的索股，垂垂度调整一一般应选择择在温度相相对稳定、风风力不大的的夜间进行行。在垂度度调整前，要要进行外界界气温和索索股温度的的测量。索索股温度的的测量用接接触式温度度计，沿长长度方向布布置为：边边跨跨中、南南北塔顶、1/4中跨、跨跨中、3/4中跨处共共七个断面面；沿断面面方向布置置为：索股股上缘及下下缘。满足足索股温度度稳定的条条件是：长长度方向索索股的温差差ΔT≤2ºC，断面方方向索股的的温差ΔT≤1ºC。不符合合上述温度度稳定条件件、风力超超过12mm/s（六级风风）、雾太太浓时不能能进行索股股调整。2.5.1调调整顺序通长索索股垂度调调整顺序是是先中跨后后边跨，边边跨背索只只调整跨中中垂度。为为了便于索索股垂度调调整，工厂厂制索时，在在索股上相相应于散索索鞍处、边边跨跨中、主主索鞍处、中中跨跨中以以及两端锚锚头附近共共设置了9个标志点点，做为索索股垂度调调整参考点点，并作了了特定标记记。在索股股垂度调整整时，将索索股的特定定标志点m3对准北塔塔主索鞍上上相应的标标志点，并并用千斤顶顶和木楔固固定，以m3为固定基基准点调整整各跨垂度度。首先通通过控制索索股在南主主索鞍鞍槽槽内的滑移移（放松或或收紧量）调调整中跨索索股垂度，符符合要求后后在南主索索鞍鞍槽内内固定。再再通过控制制索股在南南、北散索索鞍鞍槽内内的滑移量量调整两边边跨索股垂垂度，符合合要求后在在散索鞍鞍鞍槽内固定定。锚跨则利用千千斤顶张拉拉索股张力力进行调整整，垂度调调整完成后后，应作上上标记，以以便后续索索股架设时时检查有无无滑移。2.5.2索股垂度度调整①基准准索股垂度度监测基准索索股垂度调调整采用绝绝对高程法法进行。基基准索股的的线形，实实质上直接接影响以后后主缆的线线形，因此此调整方法法及监控方方案必须绝绝对可靠，以以满足主缆缆设计线形形。•基基准索股绝绝对垂度监监控测量方方法基准准索股绝对对垂度测量量有两个方方法。第一一种是单向向三角高程程中间法，第第二种是单单向三角高高程测量，在在数据处理理时考虑当当地大气折折光系数改改正和地球球曲率的改改正，而当当地水面大大气折光系系数的获取取，可根据据跨河水准准测量和同同时对向三三角高程对对比实验的的方法，在在当地不同同气象条件件下经过实实验获取，若若实验方法法得当，实实验次数足足够多时，所所获得的大大气折光系系数具有一一定代表性性，可对观观测的垂直直角进行改改正，最后后采用改正正后的垂直直角计算待待测点的高高程。虎门门大桥、海海沧大桥和和润扬大桥桥基准索股股和主缆绝绝对垂度测测量，大多多采用第二二种方法，即即用经球气气差系数改改正后的单单向三角高高程测量的的方法、关关键部位采采用第一种种方法进行行复核，取取得了较好好的监控效效果。因此此，西堠门门大桥也采采用第二种种方法进行行基准索股股线形监控控。•基准索股股绝对垂度度测量采用用控制点的的建立西堠堠门大桥中中跨跨径达达16500m，若以以岸上的局局部控制网网点直接监监测中跨基基准索股绝绝对垂度，根根据大桥附附近的地形形条件及首首级GPS控制网，控控制网点到到中跨索股股跨中的距距离可控制制在14000m左右右。这种情情况下，采采用经球气气差系数改改正后的单单向三角高高程测量方方法其精度度和速度都都可以得到到保证。为为考虑测量量人员工作作方便，也也可在南北北索塔的中中横梁顶面面，各布设设一基准索索股绝对垂垂度和相对对垂度监控控测量的控控制点。南南北边跨基基准索股垂垂度的观测测，可直接接使用岸上上的局部控控制网点。若若观测视线线受阻，可可用此两首首级控制点点引一局部部控制点进进行观测。•基准索股股垂度调整整前，监控控组根据塔塔、锚实测测数据（各各跨跨长、塔塔顶标高、索索鞍预偏量量等）计算算出基准索索股跨中标标高及温度度修正、跨跨度修正表表，跨中垂垂度调整值值与索长调调整量关系系表，锚跨跨索股张力力等。计算算主缆线形形时，尚应应考虑塔顶顶标高预高高值（北塔塔84mmm，南塔788mm），根根据塔自重重、上部结结构传递给给塔的压力力、塔长期期徐变等因因素，预估估成桥后塔塔顶标高，以以此计算调调整量。②基准索股垂垂度调整基准索股垂度度调整具体体操作方法法是：在索索股跨中处处悬挂反光光棱镜，采采用两台全全站仪分别别从不同方方向同时观观测，进行行三角高程程测量，计计算出索股股跨中垂度度，并与设设计垂度进进行比较，根根据监控计计算的垂度度调整图表表，算出索索股需移动动调整的长长度，并作作跨度、温温度修正。通通过索鞍处处索股放松松或收紧，完完成垂度调调整目的，先先调整中跨跨、后调整整边跨垂度度，直至符符合设计要要求。在索股绝对垂垂度符合要要求后，同同时进行上上、下游两两根基准索索股相对垂垂度调整，其其相对垂度度差不大于于10mmm。可采用用两种不同同测量方法法进行测量量，首先采采用液体静静力水准测测量即连通通管测量方方法，在风风小、夜间间温度变化化较小和索索股稳定时时，直接测测量上下游游索股间的的相对高差差，同时采采用三角高高程相对垂垂度测量方方法实施监监控，两种种测量方法法误差可控控制在±5mm，能能满足设计计精度要求求。基准索股垂度度调整好后后，须进行行至少3天稳定观观测，确认认索股线形形完全符合合稳定要求求后，其中中中跨绝对对高程允许许误差为（＋40，－20mm），边跨为（＋60，－30mm），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\*GB3③基准索股股调整过程程。索股调调整时，中中边跨利用用安装在门门架上的链链滑车，对对索鞍位置置索股进行行收放，达达到垂度调调整的目的的，调整时时，用橡胶胶锤敲打索索股以消除除索股间的的摩擦以方方便调整。调调整前，应应在索股上上作上标记记，保证调调整量准确确无误。调调整工作一一般无法一一次完成，此此时可将调调整量分成成几份，逐逐次调整并并观测索股股移动量与与垂度变化化量，直至至达到预定定值。2.5.3一般索股股垂度调整整基准索股以外外的索股为为一般索股股，一般索索股是依据据相对于基基准索股进进行相对垂垂度调整。因因西堠门大大桥跨径大大，索股数数量多，主主缆粗，由由于内外层层索股温度度相差大，必必然引起已已架上层索索股挤压基基准索股，导导致基准索索股线形发发生变化，不不能继续作作为索股垂垂度调整的的基准来进进行后续索索股的调整整，这就必必须另设基基准索股，费费时费力，且且效果不一一定好。西西堠门大桥桥采用在日日本明石大大桥和润扬扬大桥成功功实践的全全新方法进进行一般索索股垂度调调整。①调整原理为保证一般索索股调整时时所用的基基准索股始始终处于自自由漂浮状状态，采用用主缆各层层外侧一根根一般索股股作为相对对基准索股股（见图12中2#、4#、7#…29#…134#…为相对基基准索股），其其垂度依靠靠1#基准索股股进行传递递，然后利利用各层相相对基准索索股调整同同一层一般般索股和上上一层相对对基准索股股的垂度，以以达到主缆缆线形调整整目的。为为了消除调调整误差的的积累，每每根相对基基准索股的的调整误差差均进行传传递，即调调整下一根根相对基准准索股时，他他们之间的的理论相对对垂度值中中要减去当当前相对索索股的调整整误差值，以以确保每一一根索股相相对于1#索股的调调整误差均均为0—5mm；当当架设完一一定数量索索股后，还还要用全站站仪对少数数相对基准准索股（29#、134#）进行绝绝对垂度的的检测。图19夜夜间索股垂垂度调整②调调整方法采用用相对基准准索股法进进行主缆一一般索股垂垂度调整时时，索股架架设顺序尽尽量按设计计图纸上的的编号逐根根架设。监监控组计算算出各相对对基准索股股与1#索股的理理论垂度值值。测定相相对基准索索股与待调调索股的温温度（索股股断面上四四个面温度度平均值）并并进行温度度修正。采采用游标卡卡尺按以下下两种方法法测定索股股垂度调整整量，方法法一用于相相对基准索索股与待调调基准索股股调整高差差的测量，Δh=h11-d0//2-d11.方法二用用于相对基基准索股与与待调一般般索股调整整高差的测测量,Δh=hh1+d00/2-dd1。垂度调调整手段仍仍是通过主主、散索鞍鞍处索股放放松或收紧紧，达到调调整线形的的目的。一一般索股与与基准索股股高程误差差在±10mmm。③注意事项项由于各索股之之间距离偏偏小，若索索股调整量量过大，调调整索股将将压在下面面索股上，得得不到正确确垂度数值值；若压在在基准索股股上，也将将引起基准准索股垂度度测量误差差，故相对对垂度调整整，上下层层索股应保保持一种若若即若离状状态，方可可保证垂度度测量准确确。索股垂度测量量方法见图图20及图21。图200索股垂度度测量方法法一图21索股垂度度测量方法法二2.6锚碇碇索股张力力调整每根索股架设设完成垂度度调整好后后，进行锚锚碇索股张张力调整。锚锚跨张力调调整采用两两台12800kN专用千斤斤顶（拉伸伸器）通过过反力架顶顶推锚头上上的螺母，通通过松紧拉拉杆螺母使使锚跨索股股张力达到到设计要求求。锚跨张张力与设计计值误差控控制在±10kN范围内。2.6.1索股锚跨跨张力调整整目前悬索桥索索力的测试试，主要有有液压法、锚锚下压力传传感器测试试法、液压压千斤顶法法、锚下压压力传感器器测试法适适宜于索股股东张拉调调整施工，静静态应变测测试法和弦弦振法适宜宜于对索股股张力的检检测。对于本桥锚跨跨张力的调调整施工，可可采用液压压千斤顶法法进行施工工。在悬索索桥锚跨张张力调整过过程中，由由于主缆索索股单根拉拉杆锚固张张力一般不不超过40t，对于127丝的索股股，拉杆直直径一般大大约在800mm，采采用一般千千斤顶不能能满足施工工要求，因因此一般千千斤顶需要要特制。根根据本桥索索股拉杆和和索股之间间的空间位位置关系，锚锚固端索股股张拉调整整采用特制制HLD--M80××4穿心千斤斤顶，其拉拉伸力12800KN，活塞行行程为255mm。2.6.2锚跨索股股张力的检检测如前所述，对对于大跨度度悬索桥，如如架设期间间的温度变变化比较大大，在受复复杂温度场场的作用下下和索鞍自自立前后的的体系变化化影响，各各索股的张张力调整比比较困难，其其索股张力力随温度场场的变化和和索鞍体系系的变化等等因素的影影响而发生生较大的变变化。为准准确掌握索索股张力的的变化规律律，除施工工单位采用用液压千斤斤顶作测量量外，施工工监控单位位以弦振法法测试索力力作为复核核手段，当当两种方法法差值超过过10kN，则需对对该索股索索力重新进进行调整，直直到合格为为止。2.6.3施工辅助助措施在散索鞍自立立前，锚跨跨张力对温温度变化比比较敏感，为为避免因温温度变化过过大时索股股在鞍槽中中产生滑动动，除以满满足保证索索股稳定为为条件确定定初调索股股最优锚固固张拉力以以外，施工工应采取有有效的防滑滑措施：在散索鞍出口口处，调整整好的索股股用红油漆漆标记划线线，观察索索股是否发发生滑移；；锚跨张力在温温度比较稳稳定，温度度场分布比比较均匀的的夜间进行行调整；3）调整好的的索股用木木楔、千斤斤顶进行顶顶压，防止止索股在散散索鞍鞍槽槽中滑动。图22锚锚固端张力力调整示意意图2.8索股股架设过程程中的抗风风措施2.8.1索股架设设过程与猫猫道的空间间关系舟山地区受季季风影响，风风向随季节节变化明显显，冬季多多偏北风，夏夏季多偏南南风，春秋秋季为两种种季风过渡渡期。主缆缆架设在2006年11月～2007年3月进行，受受冬季季风风影响，每每月受大风风影响天数数明显增多多，见表2。表2定海海气象站年年内各月风风况特征值值月份123456789101112年平均风速（m/s）3.23.23.02.92.72.63.13.43.02.83.03.03.0最大风速（m/s）15.014.715.316.018.016.016.324.021.315.415.017.024.0大风日数（d）2.62.32.52.20.90.61.22.81.81.62.52.723.8由于本桥跨度度大，风作作用对主缆缆索股和猫猫道影响较较大，在横横向静风荷荷载的作用用下，已架架设索股与与猫道均为为会产生偏偏移，但由由于主缆索索股与猫道道结构的阻阻风系数和和阻风面积积不同，其其偏移量会会有较大的的差别，如如其偏移量量差超过一一定的数值值，对施工工会造成较较大的影响响，施工中中必须采取取措施保证证主缆索股股架设的正正常进行。其其中猫道与与主缆在大大风作用下下的相对位位移见表3。表3猫道和主主缆相对位位移架设阶段地面3级风地面4级风地面5级风地面6级风猫道处风速6.98m//s8m/s10m/s12.21mm/s15.69mm/s20.93mm/s架设10股主主缆0.530.671.021.642.584.55架设20股主主缆0.670.881.352.143.46.05架设50股主主缆0.821.071.652.584.17.32架设100股股主缆0.91.171.812.814.58架设169股股主缆0.930.671.892.934.78.372.8.2索索股架设过过程中的抗抗风措施本桥猫道门架架与索股中中心横向间间距为2..1m。要要正常架设设索股架设设，必须满满足猫道门门架不能与与主缆已架架设索股在在横向发生生冲突，通通过上表计计算结果表表明，能满满足作业要要求，须在在地面4级风以下下，在冬季季季风的气气候条件下下，结合在在下部构造造施工期间间的观测，这这显然不能能满足满足足施工的要要求，必须须考虑采取取措施，提提高猫道施施工抗风等等级，增加加作业时间间，保证主主缆索股架架设如期完完成。（1）将已架架设好的索索股采用麻麻绳捆绑并并与猫道连连接在一起起，使猫道道和已架设设索股在风风作用下共共同偏移，保保证在六级级风以下时时正常架设设索股；同同时防止索索股相对撞撞击摆动，影影响索股调调整精度和和施工中遇遇强风作用用时防止主主缆与猫道道横向变形形不一致可可能产生对对主缆的损损伤。（2）在一般般索股架设设一定数量量后，为便便于中、边边跨各索股股的排列和和形状保持持，每隔一一定间距设设置V型保持器器及竖向插插片保持器器（见图23）。当架架设完第一一批索股1#—36#后可安装V型保持器器，架设37#以后索股股，可安装装竖向插片片保持器。（3）适当降降低索股预预抬高量，以以减少风对对调索的影影响。在架架设37－148号索股期期间，充分分利用风较较小的晚上上，对同一一层索股进进行调整。同同时合理的的组织施工工机具、设设备和人员员，提高索索股调整的的作业效率率。主缆索股架设设调整完成成后，在主主、散索鞍鞍处填压锌锌块，安装装盖板、装装上紧固拉拉杆张拉至至设计吨位位。图23主缆索股股形状保持持器3主要机机具设备计计划序号设备名称规格型号数量(台/套套)备注1卷扬机JKB254台2卷扬机10t/慢速速18台备用2台3卷扬机5t/慢速20台4猫道门架导轮轮组218套南锚后增加11套5锚碇门架导轮轮组8套6塔顶门架导轮轮组8套7滚轮支架1250个8索股拽拉器4套9握索器80t12套10龙门架80t-188m/12m2套11码头吊机80t1套12索股调整千斤斤顶HLD-M880×410台13鱼雷形夹具20个14四边形夹具32个15六边形夹具16个16紧缆机4台17牵引钢绳18000mm18橡胶榔头32个19放索支架2套表8主要要机具设备备计划表4工期和人人员安排4.1主缆缆架设工期期安排表表9主缆缆索股架设设工期安排排表4.2主缆架架设期间的的人员安排排表10主主缆索股架架设人员安安排表工序部位工种数量（人）合计索股牵引放索场起重工4104机械操作工6杂工6南锚碇门架处处起重工4杂工14南塔起重工4杂工12北塔起重工4杂工12南锚碇门架起重工4杂工14牵引卷扬机机械操作工6索股护送起重工12索股调整北锚碇张拉工452杂工8南锚碇张拉工4杂工8南塔起重工4杂工8北塔起重工4跨中测量员6杂工6码头索盘启运运北岸起重410杂工6其他南北岸电梯操作工840机械维修工6电工6塔吊12其他机械操作作工8合计施工人员员总数2065.主缆索股股架设的质质量保证措措施5.1概述述西堠门大桥主主缆单根索索股长约22880mm，重约62t，长距离离牵引过程程中索股经经常会出现现呼啦圈、扭扭转、散丝丝、缠包带带断裂、鼓鼓丝以及索索股表面磨磨损等问题题。西堠门大桥主主缆索股制制作分别由由江阴法尔尔胜新日制制铁缆索有有限公司、上上海浦江缆缆索有限公公司两家承承担。前一一公司制作作的索股卷卷绕在直径径4m索盘上上，运至现现场后按传传统的竖直直方向放索索，需研制制专用放索索机构；后后一公司制制作的索股股是在4mm托盘上沿沿水平方向向卷绕成圈圈，脱胎定定型后软包包装运输到到现场。牵牵引索股时时，用撑紧紧油压装置置撑开索股股，沿水平平方向放索索，此套放放索装置由由制作厂提提供。5.2主缆缆索股架设设常见质量量问题原因因分析及相相对措施5.2.1完善索股股放索装置置，提高索索股架设质质量主缆索股在放放索过程中中，因牵引引力与放索索速度不协协调、牵引引与放索产产生时间差差、放索盘盘的转动惯惯性、索股股上盘力与与牵引系统统牵引力等等因素，引引起索股在在索盘上松松弛，进而而出现呼啦啦圈、散丝丝、断带、鼓鼓丝等问题题。针对此此问题，对对于竖直方方向放索系系统，应设设计研制性性能良好的的组合式被被动放索机机构（包括括放索架、力力矩电机、制制动器、减减速器、齿齿轮副、电电磁制动器器等设备），确确保索股架架设质量。相相对而言，水水平方向放放索系统较较少出现上上述问题。5.2.2架架设过程中中索股扭转转（1）原原因分析①猫道因柔性性在结构宽宽度方向上上的荷载分分布不对称称引起猫道道倾斜。②采用单侧牵牵引系统，因因门架、导导轮组及牵牵引索股自自重偏心，造造成猫道倾倾斜，索股股在托滚上上侧向滚动动，造成扭扭转。③索股架设中中，猫道承承受的是可可变荷载。架架设中牵引引速度改变变通过猫道道门架传至至猫道，使使拽拉器和和托滚很难难保持在同同一竖直面面上，索股股有侧向滚滚动的趋势势，造成扭扭转。④猫道托滚设设有侧向锥锥角，当锥锥角设计不不合理时，牵牵引过程中中，索股至至托滚锥角角部位会产产生侧翻造造成扭转。图24鱼雷夹的的使用（2）采取措措施①适当加宽猫猫道宽度，增增加猫道承承重索数量量并合理布布置，以提提高猫道刚刚度，减少少荷载造成成猫道倾斜斜。②设计合理的的托滚侧向向锥角（为为60º），索股股与托滚保保持一个面面接触。如如有必要，也也可在托滚滚上增设竖竖向转轴。③将牵引系统统设计成双双线往复式式，对称于于猫道布置置，调整牵牵引系统大大小导轮组组位置，并并通过调整整拽拉器平平衡锤位置置，使拽拉拉器与托滚滚保持同一一竖直面。④索股上每隔隔300mm安装一鱼鱼雷夹具，工工人跟踪控控制，不让让索股扭转转。5.2.3架设过程程中索股散散丝、缠丝丝带断裂（1）原原因分析①索股制作时时，由于上上盘力原因因，易造成成索股在盘盘上缠绕不不紧，牵引引过程中出出现松弛现现象，增大大了内外层层索股间摩摩擦，致使使缠包带部部分断裂而而散丝。②索股制作与与索股架设设，间距时时间较长，温温度引起缠缠包带老化化，降低了了握裹力，引引起断带散散丝。③索股牵引过过程中，通通过锚、塔塔等处因竖竖向弯曲半半径较小，索索股径向反反力较大，易易造成断带带散丝。④支承托滚表表面材料硬硬度对索股股缠包带磨磨损，造成成断带散丝丝。（2）采取取措施①工厂制索时时，采用合合理的上盘盘力及高质质量的缠包包带。②索股牵引过过程中，始始终保持合合理的张力力，避免索索盘上索股股松弛下垂垂导致磨损损。③调整并适当当加密锚、塔塔等处托滚滚间距，并并增大此区区段竖向弯弯曲半径。④选择采用尼尼龙托滚，加加强对缠包包带及索股股镀锌层保保护。5.2..4架设过程程中索股鼓鼓丝（1）原原因分析①基准丝与一一般丝制作作误差、同同一索股内内钢丝长度度误差，长长距离牵引引引起鼓丝丝。②索股受托滚滚的摩擦力力，下部钢钢丝产生拉拉应力而发发生拉应变变。因长距距离牵引至至锚、塔顶顶曲率半径径变化较大大处，应变变逐渐积累累造成后移移限制，产产生索股鼓鼓丝。③索股整形入入鞍顺序是是由边跨向向中跨、锚锚跨向边跨跨进行，索索股在鞍槽槽内摩擦力力远大于索索股牵引时时在托滚的的摩擦力，索索股上下层层的相对位位移不一致致，易在主主索鞍边跨跨中、散索索鞍锚跨中中产生鼓丝丝。④牵引中因索索股散丝，单单根或数根根钢丝被挂挂拉易产生生鼓丝。（2）采采取措施①确定合理的的整形入鞍鞍工艺和顺顺序。②索股牵引过过程中，严严密监控，杜杜绝钢丝被被挂拉。③确定适当的的索股预抬抬高量，减减少或消除除索股调整整时产生的的鼓丝。④调整索股时时，采用木木锤在调整整部位附近近反复敲打打，并用手手拉葫芦适适当上提索索股，以减减小鞍槽摩摩擦影响。⑤对于锚跨的的鼓丝，必必须赶至边边跨，并远远离散索鞍鞍，便于后后期恒载增增加时，自自然会消除除鼓丝。5.2.5保护索股股表面镀锌锌层（1）握握索器内表表面应采用用高强软质质材料；握握索器及小小型夹具边边角应打磨磨或圆角，并并增大握索索器与索股股的接触面面积，使得得握索器既既能夹紧索索股又不造造成索股夹夹痕及损伤伤。（2）钢钢丝绳与索索股接触部部位采用隔隔离方式，防防止摩擦造造成镀锌层层损伤。（3）在在塔顶、锚锚顶门架处处，采用尼尼龙吊带吊吊挂索股整整形入鞍，保保护索股镀镀锌层。（4）索索股表面局局部镀锌层层出现损伤伤，应按要要求涂抹环环氧富锌漆漆修复。5.2.6水平放索索散圈下滑滑现象处理理水平平放索系统统虽可避免免一些垂直直放索系统统易产生的的问题，但但在放索试试验中发现现上层索股股因重力作作用而产生生散圈下滑滑现象，影影响放索质质量，为避避免这类现现象发生，拟拟在放索机机构设置时时，增加一一套放索导导向架，对对上层索股股起