前塔竖转及后斜杆提升方案

-PAGE36-目录HYPERLINK\l"_Toc253072847"【1】工程概况2HYPERLINK\l"_Toc253072848"【2】施工工艺流程3HYPERLINK\l"_Toc253072849"【3】施工方案4HYPERLINK\l"_Toc253072850"〖3.1〗前塔柱竖转施工4HYPERLINK\l"_Toc253072851"〖3.2〗后斜杆提升施工7HYPERLINK\l"_Toc253072852"【4】实时监控措施10HYPERLINK\l"_Toc253072853"【5】主要机械设备、材料数量11HYPERLINK\l"_Toc253072854"【6】施工工期安排11HYPERLINK\l"_Toc253072855"【7】安全施工保障措施13HYPERLINK\l"_Toc253072861"【8】安全注意事项14HYPERLINK\l"_Toc253072862"附录一：前塔柱竖转及后斜杆提升计算书16HYPERLINK\l"_Toc253072864"附录二：塔顶提升梁结构整体验算26前塔柱竖转及后斜杆提升施工方案【1】工程概况××大桥西起××路，向东上跨××桥××支路、××、××路，再跨越××，过江后上跨××大桥、××东路、向东与××路平交。大桥全长约1396m。大桥主桥采用独塔四索面异型斜拉桥，全长337m。跨径布置自西向东为主跨225m+边跨82m+30m。索塔为三角形索塔，主要由前塔柱、后斜杆、水平杆、上塔头四部分组成。结合工程实际情况，前塔柱采用竖拼竖转法施工，后斜杆采用一端提升一端滑移法施工。根据转体施工初步计算，前塔柱重量为1648吨，前塔柱负转后背索最大拉力为176吨＋283吨，176吨为两边墩共同受力，283吨为两中墩共同受力。后斜杆重量为517吨，提升时提升索受力为260吨，后背索最大拉力为171吨＋265吨。三角形索塔构造图【2】施工工艺流程施工工艺框图【3】施工方案〖3.1〗前塔柱竖转施工前、后拉索钢绞线下料→安装锚固端装置→设置先导索→牵引前、后拉索→张拉设备调试→拉索预紧→拆除提升塔第一道风缆及第七层中横梁→解除塔铰处临时固结→前塔柱竖转→下端口临时固定→前塔柱嵌补段焊接→完成前塔柱竖转施工。〖3.1.1〗前塔竖转前施工准备1、安装锚固端装置；2、通过提升塔风缆预先设置先导索，然后借助先导索牵引前、后拉索到位并锚固；3、调试千斤顶等张拉设备，并对前、后拉索进行预紧调整；4、对称拆除提升塔第一道风缆及设置在提升塔第七层中横梁；5、解除塔铰处临时固结，根据前塔竖转角度，可计算得到塔铰B将要下降的距离，根据此数值割去塔铰A和塔铰B之间的封板，割掉部分空间为前塔竖转下降空间。前塔柱竖转前〖3.1.2〗设备布置根据上海同新设计计算结果可知，前塔柱竖转后背索最大拉力为176吨＋283吨。根据前塔柱的结构和控制特点，前塔柱竖转前拉索布置在江东侧尾跨钢箱梁B7节段上，共2束（2x19根∅15.24）钢绞线；后背索设置在PM10及PM11墩处，利用2个边墩及2个中墩作为锚点，其中两边墩2束（2x15根∅15.24）钢绞线，两中墩2束（2x23根∅15.24）钢绞线，共4束。后背索在PM10两边墩各设置一台200t油缸，PM10及PM11中墩各设置一台350t油缸。1、提升油缸布置后背索最大载荷（吨）200吨提升油油缸（台）350吨提升油油缸（台）提升能力（吨）油缸储备安全系数PM10两边墩墩17623001.704.02PM10、PMM11中墩28324601.633.842、液压泵站布置横桥向两侧各布置1台80L/min流量的液压泵站，采用间歇式的作业方式，负转速度可达6-8m/h。3、控制系统的布置传感器布置方面，在每台提升油缸上安装油缸位置传感器测量油缸行程，在每个拉点安装1只压力传感器测量各拉点的负载压力。〖3.1.3〗负转设备安装设备安装时，严格按照布置图进行安装，油缸、油泵及反力支架均采用吊车配合人工进行安装，前后拉索采用塔吊进行逐根安装到位。1、将提升油缸安置到位后，将钢绞线对号逐根穿入提升油缸；2、提升油管安装，控制设备安装；3、用2吨手动葫芦拉钢绞线，使得一束钢绞线的每一根长度基本一致，然后提升油缸用1MPa压力带整齐钢绞线，调整个别不整齐的钢绞线；4、为了减少钢绞线预紧工作量，在切割钢绞线时，钢绞线切割长度尽量一致，穿钢绞线的过程中，注意穿出的长度要一致。〖3.1.4〗负转设备调试设备调试时，先对各分系统独立调试，调试完成后，进行综合调试，确保系统稳定、可靠。〖3.1.5〗试竖转为了观察和考核整个竖转施工系统的工作状态，在正式竖转之前，应先进行试竖转。1、前拉点2×200t油缸施加荷载，后背索进行下放。2、竖转开始后，停滞一定时间。悬停期间，要定时组织人员对结构进行观察。有关各方也要密切合作，为下一步作出科学的决策提供依据。〖3.1.6〗正式竖转正式竖转前，对试竖转中发现的问题进行全面检查及整改，保证正式竖转顺利进行；正式竖转时，成立竖转施工领导及实施小组，对竖转施工进行全面指导及实施。经过试竖转，观察后若无问题，便进行正式竖转。正式竖转过程中，记录各点压力和高度；考虑到控制系统下降的风险较大，竖转结束位置应稍微低于理论标高，就位时再作进一步的精确调整；就位时，根据监测数据进行上下锚具松紧、伸缸或缩缸操作，将前塔柱调整就位。位置调整完成后，将竖转荷载转换在锚碇上。〖3.1.7〗竖转就位及就位后临时固定措施1、就位前的准备（1）检查设备是否正常；（2）调整好泵站的相应的液压阀。完成前塔柱竖转2、就位操作及措施（1）根据需要进行上下锚具松紧、伸缸或缩缸操作；（2）位置调整完成后，将负载转换在下锚上，完成油缸安全行程；（3）塔铰A、塔铰B之间预留部分钢板可限制前塔竖转到位后继续下降，起到限位作用，同时，在预留钢板两侧设置加劲肋，对钢板进行加强。（4）在上塔头TA-10节段顶面布置测量观测点，作为前塔竖转过程中的控制点，布置位置见测量控制点布置图；测量控制点布置图（5）根据全站仪测量结果，实测塔顶控制坐标与设计值相吻合时，对前塔柱下端口进行固结焊接。〖3.2〗后斜杆提升施工后斜杆施工流程：在塔顶安装操作平台及提升结构→后斜杆提升索挂设→布置提升系统→安装滑移小车→设备调试→预紧后背索→提升后斜杆→提升到位，完成后斜杆顶端与塔头连接处焊接→合拢段调整并焊接→完成后斜杆施工。后斜杆提升索拉力为260t，后背索最大拉力为171t＋265t。根据后斜杆提升的结构和控制特点，在后斜杆提升前，前塔柱须转体到位并完成嵌补段连接。施工时，在前塔柱顶设置提升系统进行前塔柱提升。前塔柱竖转到位后，先将后斜杆提升平台用塔吊安装至塔顶，然后在其上布置提升系统，同时安装后斜杆平移小车，并在平移小车前后方设置牵引绳，作为平移小车的牵引及制动装置，来控制平移小车的移动速度。后斜杆提升〖3.2.1〗提升设备布置1、提升油缸布置拉点最大载荷（吨）200吨提升油油缸（台）350吨提升油油缸（台）提升能力（吨）油缸储备安全系数PM10两边墩墩17123001.754.15PM10、PMM11中墩26524601.744.11塔顶26024001.543.672、液压泵站布置布置1台80L/min流量的液压泵站，采用间歇式的作业方式，提升速度可达6-8m/h。3、控制系统的布置传感器布置方面，在每台提升油缸上安装油缸位置传感器测量油缸行程，在每个吊点安装1只压力传感器测量各吊点的负载压力。〖3.2.2〗设备安装根据需要，牵引钢绞线，设置地锚；将2台提升油缸和1台液压泵站安装到位，连接液压油管；对应的安装锚具传感器、行程传感器、压力传感器和长行程传感器，控制电线连接；形成现场实时网络控制系统。〖3.2.3〗设备调试在提升油缸、液压泵站等设备安装完毕后，进行泵站和提升油缸的单点手动调试及其它相关调试工作。在每点液压泵站和提升油缸手动调试完成后，进行单点加载试验，加载时按理论计算负载的20％、40％、60％、80％、100％进行加载试验，并做好相关数据收集、整理。加载试验完成后，对该点进行卸载。在各点手动调试和计算机控制系统安装完成后，进行系统联调。〖3.2.4〗试提升在系统联调和其它结构检查结束并且正常的情况下，进行试提升。试提升时按照理论负载的20％、40％、60％、80％、100％对各点进行逐级加载。在加载过程中，安排专人检查后斜杆的脱架情况并做好相关记录；在确定结构完全脱架的情况下，将结构提升一定高度（20cm左右）。在试提升过程中和试提升完成后，需对结构等进行观察。试提升完成后，及时进行总结，并对发现的问题进行全面整改，对提升、控制等系统进行全面检查，形成检查记录并确认无误后，方可进行正式提升。〖3.2.5〗正式提升后斜杆正式提升前，检查各种备件、通讯工具是否完备，设备和传感器等是否正常。提升时，同步控制尾端牵引系统及滑移小车，保证其前端垂直提升。后斜杆提升就位后，其顶端与已安装好前塔柱采用马板进行临时连接，并在其尾端设置临时支架，采用千斤顶进行顶托，保证其线型与设计一致，在下端设置合龙段，与已安装的后斜杆锚固结点相连，待合龙段安装完成后，将后斜杆顶端与前塔柱进行焊接固定。提升过程中，注意记录各点压力和高度，对压力、高差等数据进行比较，若有数据偏差应认真分析。〖3.2.6〗结构就位1、位置调整完成后，将负载转换在下锚上，完成油缸安全行程。2、提升到位后先进行后斜杆上端口与塔头交接处的焊接固定，然后进行合拢段的调整焊接。后斜杆提升到位【4】实时监控措施1、各拉点负载的监控通过安装在各提升油缸上的压力传感器，将各点油压信号传输至主控计算机上，通过油压监控该点的负载是否在允许的范围内。2、结构空中姿态的监控通过安装在各点的角度传感器，测量主塔两边角度。3、提升设备工作状态的监控监控各种传感器的读数与状态（包含压力、角度传感器读数、行程传感器读数、锚具状态等），读取压力表读数等，分析负转设备工作是否正常。4、主塔负转位移观测在主塔塔顶即上塔头TA-10节段顶部设置测量观测点（见测量观测点布置图），用全站仪全程进行观测并做好记录。【5】主要机械设备、材料数量序号设备名称规格型号单位数量备注1提升油缸100t台22提升油缸200t台43提升油缸350t台24液压泵站台45计算机控制柜台16压力传感器只87压力表只88油缸智能传感器器只89油缸锚具传感器器套810电线若干11油管若干12钢绞线Φ15.24吨30.8【6】施工工期安排2010年1月28日~2010年2月6日前塔柱竖转施工准备2010年2月7日~2010年2月9日设备调试2010年2月10日前塔竖转2010年2月11日~2010年2月26日前塔柱塔铰固结焊接2010年2月27日后斜杆提升2010年2月28日~2010年3月28日后斜杆合拢段焊接【7】指挥系统〖7.1〗指挥系统概述主塔竖转和后斜杆提升施工时，由上海同新机电控制有限公司配合项目部完成。竖转时共分为两个牵引作业区、两个测量区和三个检查区。牵引作业分为前前（江东）后后（××）两个个作业区，主主要负责主主塔竖转液液压系统控控制；测量量作业分锚锚碇（×××）主塔（江江东）两个个观测区，主主要负责竖竖转过程中中，锚碇和和塔顶位移移观测；检检查作业分分江东张拉拉区，×××张拉区和和塔顶锚头头、拉耳区区共三个检检查区，主主要负责张张拉和锚头头位置的钢钢绞线、夹夹片、锚具具以及拉耳耳和反力架架的位移、变变形等观察察。参与单位包括：：业主、施施工、设计计、监理、施施工监测、监监控等。整整个竖转过程涉涉及的作业业点与参与与单位相当当多，需要要良好的协协调与沟通通，同时竖竖转时必须须由有安装装经验的调调度员统一一指挥，避避免指令混混乱酿成事事故。〖7.2〗指挥管管理系统1、指挥管理领导导小组总指挥：鄢伟((1395578033718))技术总负责：卞卞永明、廖廖德川(1395578011978))现场负责：肖安安斌(13668585583177)、肖定波(13995780013188)、侯朝银(1596689000846))综合办公室：赵赵小波(1395578133099))2、现场指挥系统统现场调度：肖定定波、侯朝朝银技术负责：宋文文杰、肖安安斌安全负责：鄢文文彬现场技术员：王王强、彭义义、张松涵涵、魏昌伟伟、陈华龙龙牵引作业组长：：李工检查作业组长：：田雷监测组组长：陈陈金州测量观测组组长长：王斌××牵引区：李李工江东牵引区：刘刘工××张拉检查区区：沈鹏江东张拉检查区区：李先飞飞塔顶锚头、拉耳耳区：彭勇锚碇位移观测区区：彭义塔顶位移观测区区：陈华龙龙【8】安全施工保障措措施〖8.1〗整体检查查1、液压负转系统统检查（1）提升油缸（2）液压泵站（3）控制系统检查2、负转结构的检检查3、各种应急措施施与预案的的检查〖8.2〗设备试验保障为确保××大桥桥前塔柱负负转及后斜斜杆提升工工程顺利实实施，在设设备正式启启用之前，参参照实际工工况，在试试验台上进进行全面的的设备性能能考核。在在确认设备备正常以后后才能进场场安装就位位。所有的的进场设备备都要经过过试验，并并作好记录录备查。试验内容参照我我国液压缸缸出厂试验验标准，(JB／JQ200302—88)，结合实实际工况的的要求，适适当进行增增删。1、试验回路油缸试验采用液液压加载，所所用仪表精精度不低于于液压测试试C级精度的的要求。2、试验项目（1）空载试验油缸功能检验、空空载压力测测定、油缸缸泄漏检测测；（2）负载试验满负载试验、耐耐久性考核核、同步试验验、耐压试验验；（3）应急试验油管破裂试验、手动动误操作、抗电磁干干扰、断电安全全性；〖8.3〗提升设备可靠的的机电液保保障为了确保工程的的顺利实施施，在整套套提升设备备中机电液液三方面设设计多道安安全保障措措施。1、提升油缸保障障2、液压泵站保障障3、控制系统保障障〖8.4〗前塔柱负转及后后斜杆提升升过程的实实时监控1、各拉点负载的的监控2、结构空中姿态态的监控3、提升设备工作作状态的监监控〖8.5〗施工过程程中后背索索锚固端基基坑安全处处理1、基坑采用挖掘机机明挖施工工，严格按按照规范要要求控制基基坑边坡；；2、基坑内设置集集水坑，每每个基坑内内安装4-6台抽水泵泵进行抽水水，以确保保基坑内少少积水，便便于施工操操作；3、在距边坡3米的的范围之内内严禁行使使汽车等大大型机械，在在距边坡11米的范围之之内严禁堆堆放弃土或或材料；4、非施工时间内内有专人对对基坑内积积水进行排排放；5、在基坑四周设设置安全防防护栏，并并有醒目标标示语，以以引起施工工现场人员员的注意。【9】安全注意事项1、前塔竖转施工工时与海事事部门提前前沟通，让让海事部门门协助我部部做好水上上交通的监监管工作，以以确保安全全顺利施工工；2、在施工作业前，对对所有施工工人员进行行安全技术术交底及培培训，增强强工人的安安全意识，使使其掌握本本职工作所所需要的技技能；3、凡患有高血压、低低血压、严严重心脏病病、贫血症症以及其他他不适应高高处作业的的人员严禁禁从事前塔竖转施工；4、凡进入场地进行行前塔竖转作业人人员必须正正确使用安安全帽、安安全带、安安全网、穿穿软底鞋，水上作业时，须穿好救生衣，严禁酒后作业；5、大临设施安装完完毕后，必须经过过检查签证证后，方可投入入使用；6、整个施工过程中中，要随时注意安安全检查，发发现问题要要立即停止工工作并及时时处理后才才能继续作作业，不允许机机械带故障障工作；7、五级风以上严禁禁作业，停停止工作时时要切断电电源，以防防发生意外外；8、施工现场必须有有现场总指指挥，不盲盲目指挥、不不随意自作作主张，要尊重科学学，确保施施工安全；9、前塔竖转作业人员必必须听从现现场的指挥挥和安排作作业，不得得自作主张张私自更改改作业方案案；10、参加前塔塔竖转施工工的人员将将经过专门门的培训和和强化训练练，明确施施工的全过过程，除懂懂本工种技技术外，还还应懂其他他工种的技技术要点，并并有集体观观念和安全全防护意识识；11、在牵引前、后拉拉索时，用用全站仪全全程观测前前塔偏位情情况，随时时与现场负负责人员汇汇报情况，并并做好记录录；12、在预张拉前、后后拉索时，必必须理顺钢钢绞线，钢钢绞线不得得有交错布布置的情况况出现，以以免钢绞线线受力不均均而引起安安全故障；；13、千斤顶的上下接接触面之间间应垫麻袋袋等防滑材材料。千斤斤顶工作时时，顶起高高度不得超超过额定高高度，随着着物体的升升高逐步增增加支承垫垫块，物体体下落时，应应边落边抽抽出支承垫垫块，严禁禁一次抽出出多块。千千斤顶每次次起落完毕毕后，应立立即旋紧保保险箍；14、在安装后斜杆滑滑移小车时时，千斤顶顶着力点必必须设置在在贝雷梁竖竖向玄杆位位置处，并并用工字型型或其它型型钢在贝雷雷梁顶面设设置横向分分配梁；15、后斜杆提升过程程中，对整整个滑移支支架进行全全程观察，发发现异常情情况时必须须停止继续续提升与滑滑移，待查查明原因并并解决后方方可继续进进行，以免免发生安全全事故。附录一：前塔柱竖转及后后斜杆提升升计算书【1】计算依据1.1《建筑筑结构荷载载规范》GB500009--20011（2006年版）1.2《钢结结构设计规规范》GB500017--200331.3上海市政政院结构设设计图纸【2】荷载工况1、前塔柱自重16648t；2、后斜杆自重5117t3、风荷载取8级风风，风压0.2224。【3】分析工况及荷载载组合〖3.1〗前塔柱柱负转1、前塔柱负转到位位后，索拉拉力最大，此此时受力最最不利。2、考虑前塔柱后背背索拉力、自自重、风荷荷载。荷载组合列表计算内容组合工况风荷载作用下最最大索力及及结构变形形deadsuoo+Gdeead+xxwdeadsuoo+Gdeead+yyw计算柱脚反力及及前塔柱的的应力情况况deadsuoo+1.335Gdeead＋1.4xxwdeadsuoo+1.335Gdeead＋1.4yyw其中：deadd-塔架自重重Gdead-桥桥塔自重，作作为活荷载载考虑yw-y向风荷荷载xw-x向风荷荷载deadsuoo-索力x向－与桥面平行行方向y向－与桥面垂直直方向z向－竖向〖3.2〗提升后后斜杆1、前塔柱此时底部部焊接结束束，后背索索依然存在在，塔顶提提升次塔。2、考虑前塔柱自重重、后斜杆杆自重、后后背索拉力力、风荷载载。荷载组合列表计算内容组合工况风荷载作用下最最大索力及及结构变形形deadsuoo+Gdeead+xxwdeadsuoo+Gdeead+yyw计算前塔柱柱脚脚反力及前前塔柱和后后斜杆的应应力情况deadsuoo+1.335Gdeead＋1.4xxwdeadsuoo+1.335Gdeead＋1.4yyw【4】结构计算本次计算采用SSap20000（9.16）有限元元程序，对对结构进行行非线性分分析。【5】结构整体计算〖5.1〗前塔柱柱负转计算算1、前塔柱负转示意意图2、计算模型3、结构索力统计标标准值后拉索边墩后拉索中墩索截面面积（）42006440索力（）：deadsuoo+Gdeead+xxw16162608索力（）：deadsuoo+Gdeead+yyw17582831【说明：以上索索力为两侧侧边墩力总总和；中墩墩力总和。】4、塔脚反力在deadsuoo+Gdeead+xxw工况下反反力在deadsuoo+Gdeead+yyw工况下反反力【注：以上反力力为标准值值。单位KN；F1即为Fx；F2即为Fy；F3即为Fz。】5、前塔柱转体过程程中的最大大应力比为为0.2222.〖5.2〗提升后后斜杆计算算1、提升示意图2、计算模型计算模型分为两两种：一是前塔柱预紧紧模型：预紧原则：在前前塔柱底部部固接的情情况下，前前塔柱提升升后斜杆到到位后，顶顶部位移为为20mmm，位移方方向为朝背背索方向，方方便后斜杆杆就位。二是前塔柱提升升后斜杆模模型：计算此种工况下下后背索及及提升索索索力，以及及前塔柱和和后斜杆的的承载能力力是否满足足提升条件件。前塔柱预紧模型型前塔柱提升后斜斜杆模型3、计算结果计算模型一：前前塔柱预紧紧模型a、提升后斜杆前前，先对后后背索进行行预紧。预预紧力如下下表。后拉索边墩后拉索中墩索截面面积（）42006440索预拉力（）：：17342634b、在此种预拉力力作用下，提提升塔顶部部的位移：：在deadsuoo+Gdeead+xxw工况下顶部变形UX=26mmmUY=-1588mmUZ＝45mm在deadsuoo+Gdeead+yyw工况下顶部变形UX=0UY=-1299mmUZ＝36mmc、柱脚反力deadsuoo+Gdeead+xxw工况反力力deadsuoo+Gdeead+yyw工况反力力d、前