悬索桥施工方案范本

悬索桥施工方案地锚式钢结构悬索桥施工技术总结1.工程概况悬索桥是以承受拉力缆索或链索作为主要承重构件桥梁，由悬索、索塔、锚碇、吊杆、桥面系等部分组成。悬索桥主要承重构件是悬索，它主要承受拉力，通惯用抗拉强度高钢材（钢丝、钢缆等）制作。因为悬索桥能够充分利用材料强度，并具备用料省、自重轻特点，所以悬索桥在各种体系桥梁中跨越能力最大，依照神华宁煤400万吨/年间接液化项目澄清文件平面图等相关资料，两座悬索桥分别跨铁路悬索桥、过经四路悬索桥。跨度范围几十米到两百米左右，横跨铁路悬索桥主跨要在100米以上。悬索桥又分为自锚式与地锚式两大类，本工程悬索桥主要用于管道敷设，对于桥面路面要求不高，可是对钢性有一定要求。地锚式钢结构悬索桥施工工艺与自锚式混凝土悬索桥及重力式悬索桥有很大区分，其施工重点在于钢结构梁曲线挠度控制，及各种预埋件、构件精度控制，难点是悬索桥张拉过程中索力调整及主缆、索鞍防腐处理，地锚式钢结构悬索桥具备造价高，跨度小，但外型曲线优美结构线条透明，适用景观工程等特点，本方案为地锚式钢结构悬索桥安装。图1结构示意图2．编制依据1.《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-，2.《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-，3.《公路桥涵施工技术规范》JTT041-4.《简易架空缆索吊》北京3施工关键点：悬索桥主梁由吊杆支撑，主梁弯矩与跨度关系不大。钢梁组成平面梁格和后期铺设混凝土桥面板组成。2道纵梁横向位置与吊杆横向位置相同，吊杆直接锚固在纵梁上。自锚式悬索桥采取先缆后梁施工方案施工次序以下：（1）在桥墩上架设第一段主梁，与桥墩暂时链接，该链接可传递较大水平力；（2）把猫道主缆锚固在墩顶主梁上；（3）分步架设主梁：先吊装边上压力之前，主缆和暂时连接系梁，形成能够承受轴力钢骨架，然后在钢骨架上施工主梁其它部分。纵梁承受压力之前，主缆和猫道承重索水平力由桥墩承受，大缆水平力从桥墩转移到纵梁，可用图2所表示暂时固结装置处理。图2所表示为广州鹤洞大桥斜拉桥暂时固结装置，可方便进行系统转化。施工过程中，边墩最不利受力工况为吊装最终阶段纵梁：纵梁不能承受压力，主缆受自重、吊杆拉力（承受纵梁及连接系重力）和猫道自重作用，其水平力全部由边墩承受。次方法实施需要着重考虑问题包含桥墩设计尺寸、工字型主梁稳定性和大缆与桥墩暂时固结等，需要进行计算制订详细施工方案。3.1桩基施工因为没有设计相关内容，依照现场地质条件桥塔桩基设计采取钻孔桩基础，桩基类型均为摩擦桩，深度以设计为准。3.2承台及锚碇施工基坑开挖至承台底以下0.3米后，进行地基扎实。在上面浇筑砼垫层厚度20厘米，然后在垫层上放线定位，承台一次整体立模浇筑，锚碇分两次浇筑完成，每次是200立方砼3.3塔柱施工索塔施工属于高空作业，工作面狭小，其施工工期影响着全桥总工期，在制订索塔施工时，起重设备选择与布置，是索塔施工关键。起重设备选择视索塔结构形式、规模、桥位地形等条件而定。起重设备必须满足索塔施工垂直运输、起吊荷载、吊装高度、起吊范围要求，且操作安装简单、安全可靠，并需综合考虑经济效益等原因。当前通常采取塔吊辅以人货两用电梯施工方法。索塔铅直时，可采取爬升式起重机，在规模不大直塔结构中，也可采取万能杆件或贝雷架等通用杆件起重等方法。3.4钢结构梁施工及运输3.4.1钢桁加劲梁施工3.4.1.1钢桁加劲梁制作主桁加劲梁分成段，每段约为20米左右，角钢采取Q235B钢材,节点板采取Q345B钢材,质量符合现行国家标准要求.钢桁架制造在有钢桁架制造资质工厂进行,钢桁架各构件之间全部焊接连接,钢梁制造、焊接和检验必须遵照《钢结构设计规范》(GB500117-)和《建筑钢结构焊接规程》(JBJ81-)关于要求执行.为了确保焊接接头焊后韧性和控制接头超强,应严格控制焊接能量输入。投产前必须依照结构中不一样接头形式作焊接工艺试验,经评定经过后方可生产。3.4.1.2钢桁加劲梁零件加工钢桁加劲梁零部件加工,选取 精亲密割；边缘加工必须将边缘刺屑去除洁净,磨去飞刺挂渣波纹。刨边时应防止油污污染钢料,加工面表面粗糙度小于25,顶紧加工面与板面垂直度偏差应小于0.01t切不得大于0.3mm.3.4.1.3钢桁加劲梁板件、部件节段组装板件、部件节段组装在专用平台或胎架上进行,使用专用夹具或马板进行固定；松开马板约束时,必须采取火焰切割方式进行,并将约束部位修磨匀顺；组装合格后板块或部件,应在要求部位打上编号钢印.3.4.1.4钢桁加劲梁试拼装钢桁加劲梁按拼装图进行厂内试拼装,试拼不少于3节段,按架梁次序进行试拼装.试拼装前,应认真做好各项准备工作,仔细检验试拼装胎位、工具、仪器及吊具是否完好和安全可靠.3.4.1.5钢桁加劲梁安装a吊装过程要求:吊装过程必须严格恪守高空作业安全要求；吊装过程观察索塔改变情况,依照设计要求和实测塔顶位移量分阶段调整索鞍偏移量,以确保工程质量和施工安全；吊装时，钢架四角用导链固定于主缆绳上，然后安装吊杆、拧紧螺栓，直至安装结束。在节段吊装过程中对梁节段接头进行测试,并随时拧紧定位暂时螺栓.b工地焊接工地焊接做工艺评定,并严格按工地焊接工艺进行工地焊接；工地焊缝焊接前用钢丝砂轮进行焊缝除锈,并在除锈后24h内进行工地焊接；工地接头焊接时,应注意温度改变对接头焊接影响安装时有足够数量固定点并确保足够强度；当工地焊缝形成并具备足够刚度和强度时,方能解除安装固定点,预防焊缝裂纹及接口处错边量超差；桥面板和桥底板使用单面焊双面成形技术；为控制变形,对施焊次序进行控制,横向施焊次序宜从桥面中轴线向两侧焊接,并做到对称施焊.3.4.2钢桁加劲梁运输钢桁加劲梁采取专用运梁车运输至现场，存放于桥头专用场地。3.5扒杆索道安装3.5.1扒杆索道安装方案a.扒杆基础采取素砼结构，共两块，浇好整平后，待强度达成混凝土标按时即可安装扒杆。b.索道布置，中间主缆道采取两根φ45mm钢缆，两只30吨滑车，行走牵引钢缆采取φ17.5mm钢丝绳。c.两端扒杆地锚各为6个，主地锚各两个，各采取φ50×200cm木质圆木棒两根，侧向缆风地锚各4个，各采取φ30×200cm圆木棒埋入土中，深度180cm，主缆风钢缆采取φ45mm，侧缆风采取φ32mm钢丝绳，缆风绳与地面夹角约为20°。卷扬机共用4台，其中两台起重，两台牵引，共需用电功率38KW。图2“人”字型钢扒杆主示图图3“人”字型钢扒杆左示图2.6.2排架安装依照跨度尽可能降低排架支设，以满足以负担该部位钢梁荷载为准。设置水平撑用于顶升架设；排架桩纵向设剪撑，将排架连接成整体。图4排架搭设示意图3.6索鞍施工检验顶面标高，使之符合设计要求。索鞍施工前，复测合格后清理表面和四面销钉，吊车吊装索鞍底座就位，对齐销孔使索鞍底座与钢板销接。在索鞍底座表面进行涂油处理。3.6.1索鞍吊装索鞍由底座、索座、索盖三部分组成。索鞍安装时依照设计提供预偏量就位，在索吊张拉过程中逐步张拉至设计永久位置，然后固定。索鞍安装误差控制在轴线误差最大1mm，标高误差最大+2mm。3.6.2索鞍顶推在钢结构吊装及吊索张拉过程中，因为钢梁安装先后次序不一样及对主塔底部产生弯矩不等，所以产生索塔底部实际承受能力超出其允许应力情况，为消减上述影响，钢梁安装时及吊索张拉时必须对索鞍施加外力，抵消索塔底部承受部分弯矩，确保索鞍施工安全。施加外力方法采取千斤顶顶推索鞍，施工人员在脚手架平台上作业。顶推前应注意确认滑动面摩擦系数，严格掌握顶推量。3.7缆索施工缆索施工主要分主缆部分、吊杆部分、防腐部分、施工过程控制部分。主缆部分施工包含：主缆架设、主缆线型调整。吊索部分施工包含：索夹安装、吊杆安装即吊杆张拉（索力调整），螺栓数次拧紧（分初拧、复拧、终拧）。防腐部分施工包含：索夹防腐、索鞍防腐、主缆防腐。3.7.1主缆架设3.7.1.1展索设施a.展索盘：主缆工厂加工，成圈包装成型，运至现场后展开使用。在开包展开时要防止主缆弹开伤及工作人员也要防止形成扭劲。在放索前应将成圈索放在能够旋转支架上，称之为展索盘。b.支承托辊：为防止主缆在地面展开时损坏，在地面每2米设置索托辊（用柔性材料），以确保索纵向移动时不会损坏索护套。c.锚头用空中两根吊索牵引。3.7.1.2起吊系统a.利用空中索道吊主缆从一端穿过火车道（经四路悬索桥不需要）。b.在两座塔两侧分别安装安置2台25t汽车吊，将主缆一次性吊到塔顶索鞍就位，同时用空中索道做2个吊点吊起主缆控制主缆垂度。c.为防止起吊过程中主缆损伤，起吊主缆到塔顶索鞍就位时应采取专用索夹保护。图5主缆过河示意图3.7.1.3牵引设施主索牵引采取4台JWJ-5T卷扬机，2台在南端，2台在北端，30t滑车2台。3.7.2主缆线型调整主缆采取一次性吊装就位工艺。为确保安装精度，首先确保主塔锚碇施工质量。其次，主缆在工厂制作过程中要在缆上进行准确标识。标识点包含索夹、索鞍、跨中位置，锚固点中心点。安装前按照设计图纸要求准确查对各项控制值误差。首先是测定主跨长，索鞍顶标高，索鞍预偏量，主索塔垂直度，外界温度，然后计算出各个控制点标高。主缆调整时最主要一项是检验主索上对应索夹位置标识是否与钢梁上预留孔能否对应，为有较大偏差应重新架设索夹间主缆长度，准确标识索夹位置，然后经设计单位和监控单位同意后进行调整。最终按照调整后控制值进行安装调整（通常在气温比较稳定时间进行）。主缆调整用100t千斤顶在锚固端单端张拉。调整时应参考主缆上索夹吊杆允许位置进行调整。首先调整主跨跨中主缆在自重状态下垂直标高误差在3cm以内，完成索鞍处固定，然后固定锚固端。3.7.3索夹安装为防止索夹扭转，索夹在主缆安装完成后进行安装。3.7.3.1索夹位置确定由设计院和监控单位确定，在工厂加工时标识在中心位置，在现场查对无误后将该处双层彩色PE剥除。3.7.3.2索夹安装索夹安装由施工人员在工作滑车中完成，将滑车安装在空中索道上，安装人员在其上面操作。安装索夹次序从跨中向塔顶进行。3.7.3.3索夹紧固索夹安装关键是螺栓紧固，分三次进行索夹安装，就位时用扭力扳力预紧固，钢梁吊装完成后用扭力扳手第二次紧固，用扭力扳手测出索夹每一个螺丝紧固力。索夹扭紧力需要进行滑移试验来确定。最终是桥面木板及栏杆预压之后，桥面标高调整后，钢梁全部焊接完成后，进行最终一次紧固。3.7.4吊杆安装吊杆采取人工安装，工作人员站在工作滑车上，经过空中索道拉动滑车，吊杆上端与索夹相接，下端伸入钢梁预留孔内，穿入连接销便完成。3.7.5吊杆张拉（1）吊索张拉前应确定张拉施工方案，明确张拉次序、步骤和方法；制订鞍座顶推步骤，确定分次顶推时机和顶推量；同时应配置接长杆、千斤顶、作业台架等施工机具。（2）吊杆安装及加载吊杆在索夹安装完成后立刻安装。小型吊杆采取人工安装，大型吊杆采取吊车配合安装。（3）吊索宜分2~3次进行张拉，逐步到位。张拉次序宜从索塔向跨中进行，张拉时应同时、分级、均匀施力，且应以拉力和拉伸长度进行双控，并以拉力控制为主；主缆吊杆张拉次序还应综合考虑施工机具、张拉空间、张拉力、便捷、经济等原因。吊索张拉使用8台千斤顶对称张拉。吊索底端冷铸锚具，其锚杯铸有内外螺纹，内螺纹用于连接张拉时连接杆方便千斤顶作用，外螺纹用螺母连接后将吊杆固定于锚垫板上。因主缆空缆状态与成桥状态不一样，而主梁与成桥状态基本在同一位置，主缆在自重状态标高较高，造成吊杆在加载之前下锚头处于主梁梁体之内，所以部分吊杆在张拉过程中必须配置暂时工作支架和连接杆。吊杆上端与索夹结构配套，下端除结构必须满足便于安装、张拉、养护维修和便于更换等要求外，其工作螺母调整范围要大到能满足主梁设计线形调整工艺要求。（4）吊杆张拉及加载必须依照主梁和主缆刚度、自重经过计算机模拟计算方法得出最好加载程序。第一次张拉施加1/4设计力将每一根吊杆暂时锁定；第二次次序与第一次相同，按设计力张拉完，然后检测每一根吊杆实际荷载，最终依照设计力详细对每一根吊杆进行微调。在吊索张拉过程中，塔顶与鞍座一起发生位移，张拉一定程度后，依照实际观察及计算分析进行索鞍顶推，使塔顶回位；如此重复后，将每根吊索张拉力调整至设计值。（5）施工过程每一道工序施工均非常主要，每一根吊索索力都要及时准确测量。吊索张拉时千斤顶油表读数和智能信号采集处理分析仪经过振动测出吊索拉力，两种方法相互检验，确保张拉时每一根吊索索力与设计相吻合。（6）吊杆张拉期间，塔顶鞍座应进行暂时限位。若图纸没有考虑限位，应在施工中采取可靠方法确保张拉期间鞍座不产生滑动。（7）张拉吊杆时应加强塔顶偏位和关键部位应力测量。3.7.6防腐施工a.地锚式钢结构悬索桥使用寿命关键在于缆索及钢梁防腐上，主缆防腐使用一些新材料、新工艺对其关键部位进行处理。防腐工作主要包含索鞍、索夹、吊索、钢梁几个部位。b.主缆安装时在索鞍及索夹位置将外裹双层彩色PE剥开，露出裸缆，所以在剥开主缆PE表面涂一层9501B不干性阻蚀型密封膏，待索夹及索鞍调整后使用HM106聚硫型高强防水密封剂使主缆钢丝与外界空气隔绝。c.防腐工程自主缆开始安装时同时进行，一直贯通于缆索施工整个过程，待吊索张拉后亦施工完成。d.钢桁加劲梁防腐施工角钢进厂先除锈，后喷20μm醇溶性无机富锌底漆；角钢外表面达成Sa2,5级后涂无机富锌底漆80μm,环氧磷脂锌封闭底漆30μm,环氧云铁中间漆100μm,脂肪属聚氨脂面漆两道各40μm.e.主索鞍、上下联结板及支座防腐施工喷砂除锈,达成Sa2.5级后涂无机富锌底漆两道,厚度分别为20μm和60μm,无机富铝漆20μm.f.索夹、上下联结板及支座表面处理及涂装g.各外露不加工表面须经喷砂处理,达成Sa2.5级后涂无机富锌底漆两道,厚度分别为20μm和75μm,环氧云铁中间漆两道,总厚度80μm,聚氨脂面漆两道各40μm.共计干膜厚度255μm.h.内加工面须按《热喷涂锌、锌合金涂层及其检验方法》(GB9793-9794-88)进行喷锌处理,锌层厚度大于.0.2mm4管道吊装施工管道敷设以悬索桥为主要载体，所以悬索桥安装工期决定了管道施工时间节点控制。所以在悬索桥架设调试完成中交后，再进行管道敷设。主要施工关键点内容为：4.1施工次序：机械就位→警戒布置→管道吊装→吊装下沟槽（操作坑）管线定位→管道安装→压力检测4.2施工关键点：管道主要架设于悬索桥上方或下方，介于横跨火车道。火车经过区域不易吊装机械站位，增加了管道吊装定位难度。故采取分段吊装，无法吊装区管道可由吊装区管道位移方法进行安装。4.3施工技术要求及注意事项4.3.1吊车选择汽车吊理论吨位乘以3，再除以要吊重量能得出距离，除以距离能得出重量，可是吊车实际能力达不到计算出来结果，还要把主臂重量和吊钩重量算上。4.3.2吊车使用要求吊车进场前应对使用场地进行平整压实，尤其是吊车吊装站位场地平整压实，防止吊装时因场地不适而暂时处理，影响吊车按时使用。吊车配重安装当需要辅助吊车时，在吊车进场前要考虑好吊车应有能力和足够场地要求，以确保吊车正常使用。设备吊装前作好一切吊装准备工作，如绳扣、卡环、或辅助用吊具、垫木等。而且这些吊索具已经配合尺寸检验或已捆绑到位，只待挂钩起吊。全部使用吊车必须经检验合格并在合格期限内方可使用。4.4安全控制关键点①、吊装应由一人负责指挥，指挥人员必须熟悉机械吊装关于安全操作规程和指挥信号；架驶员必须听从信号进行操作。②、管子在吊装前应先进行试吊，确认可靠后方可吊运。③、在起吊作业区内，任何人不得在吊钩或被吊起重物下面经过或站立。④、管节吊装槽时，不得与悬索桥支撑及吊装到位管道相互碰撞；作业运管不得扰动天然地基。⑤、在工作中起重人员禁止用手直接校正已被重物张紧绳子，如吊装带、链条等。吊运中发觉捆缚松动或吊运工具发生异样、怪声应立刻指挥停车进行检验，绝不可图侥幸之心。⑥、在吊装工程中吊装作业范围内用锥型筒隔离，拉警戒线，四面摆放安全警示牌，设安全指挥人员2名，至吊装完成方可撤离。4.5主要施工设备主要施工机具设备表序号名称规格数量（台）备注1汽车吊50T1安装索鞍2汽车吊25T1拼装加劲梁3卷扬机5T4牵引主缆4手动葫芦5T4锚固主缆、穿吊索5手动葫芦10T4调整主缆6千斤顶60T4调整索鞍7电动扳手YJ—2410拼钢梁、装索夹8电焊机10焊接钢桁架9插入式捣固器φ503混凝土施工用10插入式捣固器φ303混凝土施工用11钢筋机械2套12木工机械2套模板施工13钢管脚手架14牵引车2套5.施工质量控制5.1施工控制关键点对悬索桥，施工控制是关系到施工成败、施工质量和经济效益关键所在。因为整个结构体系非线性比较显著。吊索拉力是伴随背主缆和主梁线型逐步改变而改变，在吊索拉力改变中主缆位移和应力改变幅度较大，要使完工后主缆线型和各截面应力符合设计要求是一项既主要又艰巨任务，所以必须结合现场实际情况对施工工序进行合理安排，及时张拉吊索，给出准确桥面板标高，确保成桥状态主缆线型与主梁线型,并确保桥安全。5.2施工控制目标本桥施工控制标准是对结构变形和梁内力进行双控，其中以变形控制为主。本桥施工控制目标主要有以下三个方面：5.2.1标高控制：经过调整立模标高，控制全桥加劲梁桁架梁线型，严格控制各控制截面挠度，调整桥面标高，确保加劲梁桁架线形满足设计要求。5.2.2系杆张拉力控制：使成桥状态实际索力与设计索力误差控制在允许范围之内，以确保成桥状态索塔受力合理性。针对每个详细不一样工序与实际荷载影响原因，确定每个适当初机实际吊索张拉力，确保主缆变形在设计允许范围之内，确保施工过程中结构安全。5.2.3结构应力控制：在施工过程中，确保各主