奉化江大桥上部构造施工方案--(中承式系杆拱桥)

1、目 录第一章 编制说明21、编制依据22、编制原则22.2指导思想3第二章 工程概况41、 桥位及结构形式42、 桥位处地质、水文、航运、气象状况43、 设计采用的技术标准64、 桥梁构造65、工程特点及难点9第三章 施工部署与安排101、施工组织机构与管理体系10第四章 奉化江大桥上部结构施工工艺111、施工方案概述112、施工方案比较113、施工工艺流程124 缆索吊装系统124.1 缆索吊装系统总体布置144.2 主吊装系统设计144.3塔架系统234.4锚碇系统284.5缆索吊装系统的试吊与验收294.6缆索吊机施工注意事项304.7扣锚系统设计与施工315 中跨拱肋安装325.1拱肋

2、节段设计325.2钢拱肋施工方案概述335.3钢拱肋施工工艺345.4 中拱横梁及拱上立柱施工386 系杆安装396.1系杆牵引安装397 中跨吊杆及纵、横梁安装397.1中跨吊杆及纵、横梁设计397.2中跨吊杆及纵、横梁施工方案概述407.3中跨横梁施工工艺408 边跨拱肋施工429 施工观测控制43第五章 危险因素分析451、危险分析452、应对措施46第六章 缆索系统安装主要机械设备、材料及人员投入47第七章 安全生产、文明施工及环境保证措施491、安全生产目标492、安全生产管理体系492.1 安全生产管理机构493、文明施工及环境保护533.1、文明、环保施工目标533.2、文明、环

3、保施工管理机构53第八章 工期计划54附件 相关图纸及计算书55奉化江大桥主桥上部结构施工方案第一章 编制说明1、编制依据1）依据宁波市环城南路快速路工程施工标段合同文件。2）施工图纸及地质勘探文件。3）施工地气候、交通、资源、环境及工程地质和水文地质条件。4）合同文件签定的施工期限及计划开工日期。5）结合我公司同类工程施工经验和拟投入本工程的机械设备实力及施工技术水平。6）本工程业主要求的质量标准和合同工期及我单位的创优规划、工期目标等。7）现行技术标准、技术规范及验收规范，公路桥涵施工技术规范（JTG/T F502011）；混凝土结构工程施工及验收规范（GB50204-2002）；钢结构设

4、计规范（GB50017-2003），铁路钢桥制造规范（TB10212-2009）等。2、编制原则2.1编制原则1)按安全、优质的原则进行编制和组织施工本项目为市重点项目，按百年大计、质量第一及质量终身制的原则进行编制和组织施工，针对本工程特点和质量、进度要求，严格按照设计做，严格按照规范做，严格按施工程序做，创精品，争一流；对重点项目、容易出现质量通病的工序建立质量控制管理点，出现不合格的工序坚决返工，直至合格为止。2）试验先行，科学指导施工的原则在砼作业、工程材料使用、钢结构焊接等方面按试验先行的原则组织施工。以监理工程师同意的试验质量数据和经试验成功的施工工艺作为指导施工的依据。3）绿色环

5、保，文明施工的原则按环境保护有关要求，做好实施性施工组织设计和临时工程安排，科学布置施工平面图，尽量减少临时设施工程，严格遵守和坚决执行国家和当地政府关于环保的法令法规，无条件的接受环境保护监测单位的指导和监督，保护好工程沿线的生态环境。4）抓住重点，兼顾一般的原则认真分析研究本标段工程重点，技术难点，矛盾焦点，统筹安排施工程序和施工顺序，并运用网络计划技术，组织施工。5）掌握施工全过程，认真分析，统筹安排，确保施工进度的原则认真研究控制与被控制关系，统筹安排，控制工程先开，并加大设备、技术、人力的投入，将控制时间压缩到最小的程度，为被控制工程创造施工条件。2.2指导思想本工程跨奉化江，钢结构

6、吊装与焊接施工作业难度较大，现场施工环境、条件特殊，且工程质量、安全、工期及文明施工程度要求高，对此，在编制施工组织设计方案时，须纵观全局，统筹安排，看准工程难点，抓住关键，加大投入，确保工程优质、安全、按期完成。1）项目管理现场严格实行规范化、标准化管理，推行现代管理方法，确保按合同要求及约定的时间、投标承诺，圆满完成工程施工任务。2）施工组织采用先进的组织管理技术，统筹规划，合理安排，组织平行流水作业，均衡生产，保证业主要求的工期。3）机械设备根据本合同工程施工作业内容及现场施工条件，投入的施工机械设备以性能优良为重点，并注意功能匹配，以充分发挥机械设备的能力。4）施工工艺根据工程施工特点

7、，采用先进、成熟的施工工艺，实行样板引路、试验先行、全过程监控信息化施工。5）安全管理以“安全第一，预防为主”为方针，推广全员安全管理，实行安全一票否决权。6）质量控制进一步推广全面质量管理，严格按照ISO9001质量标准体系进行质量程序控制，对施工现场实施动态管理和严格监控，实行质量一票否决权。3、适用范围本施工方案的适用范围为宁波市环城南路快速路工程II标段奉化江大桥上部构造施工。1）主桥中跨拱肋安装；2）主桥纵、横梁安装；3）主桥系杆、吊杆安装；4）桥面系施工5）主桥缆索吊装系统施工；第二章 工程概况1、 桥位及结构形式奉化江大桥为宁波市环城南路快速路跨越奉化江的特大桥梁。本桥分成左右两

8、幅，均采用中承式系杆拱桥，刚拱柔梁漂浮体系，中跨拱肋采用钢箱形式，边跨拱肋采用砼结构。桥梁为上下行两座桥梁，每幅主桥横断面布置为2.2m拱肋吊杆带+0.5m防撞护栏+12m机动车道+0.5m 防撞护栏+2.2m 拱肋吊杆带。桥面横坡为2。跨径布置为55m+260m+55m，全长370m。本工程中保留了既有的芝兰桥，旧桥主桥跨径为75+120+75m，结构型式为变截面连续箱梁结构。原断面布置为上、下行两幅桥，每幅桥各宽19.5m，全宽41m。奉化江大桥新桥在芝兰桥两侧通过，桥梁道路中心线到旧桥道路中心线距离为33.5m，新旧桥间净距为4.3m。奉化江大桥设计总体布置图2、 桥位处地质、水文、航运

9、、气象状况本工程场地位于宁波中心城区中南部地区，穿越海曙、江东和鄞州三区。拟建环城南路快速路西起机场路，沿线跨越永达路、丽园南路、环城西路、粮丰街、鄞奉路、宁南北路、天童北路、中兴南路（钱湖北路）、桑田路、福明路、沧海路，东至世纪大道，为利用现状环城南路提级改造。沿线地面高程2.54.5m 不等，芝兰桥最高处可达13m 左右。现状环城南路沿线分布有电信、燃气、雨水、污水、电力等管线，管材类型有塑料管、混凝土管和 等。拟建道路沿线需穿过奉化江、9 条河流（自西向东将其编号为河流1河流9）和6 条暗河（自西向东将其编号为暗河1暗河6），其中：奉化江宽140180m；河流宽1241m 不等，水深约1

10、.02.5m 左右，现状均架桥通过，暗河现均已被回填，场地地貌类型属滨海相淤积平原。2.1 工程地质状况浙江省大地构造单元以江山绍兴断裂为界，基本分为两个部分：断裂带东南为华南褶皱系（2）浙东南隆起区（4），断裂带西北为扬子准地台，在这2 个级构造单元基础上，划分级构造单元4 个，级构造单元9 个，级构造单元10 个。工程场地位于华南褶皱系的新昌定海隆断束（7）。沿线的不良地质主要为现状河流和已被回填的河道等，拟建道路沿线跨越奉化江、9 条河流和6 条暗河，其中：奉化江宽140180m；河流宽1241m 不等，水深约1.02.5m 左右，根据规划，均采用架桥方式通过，暗河现均已被回填另外，沿线

11、分布有较多的管线，具体详见我院提交的沿线管线测量成果报告。沿线特殊性土主要为软土（2 层淤泥质土），该层土工程性质极差，具有天然含水量（）及孔隙比（e）大，压缩性（a1-2）高，灵敏度高、抗剪强度（c、）低，渗透性能（Kv、Kh）差、承载力低、沉降历时时间长等特点，对桩基、路基施工等产生不利影响。2.2 气象资料本工程桥址属西太平洋沿海亚热带季风气候区，四季分明，雨量充沛。据宁波19532000 年统计资料，多年平均气温为16.2，极端最高气温39.5（1998.8.10），极端最低气温-8.8（1955.1.12），平均气温以7 月最高，为28.8，一月最低，为-4.2，全市无霜期一般为23

12、0-240天，作物生长周期为300 天。多年平均降水量1411.5mm，多年最大降水量1856.6 mm（1998.），多年最小降水量846.5 mm（1967.），一日最大降水量235.9 mm（1963.9.13），多年平均蒸发量1272.5mm。降水多集中在梅雨季及台风季，其中59 月降水量约占全年降水量的64.6%。2.3 水文资料1）地下水类型及地下含水层特征拟建场地浅部地下水属孔隙潜水，埋藏浅，主要受大气降水及地表径流补给，地下水位随气候、季节及环境影响明显，年变幅可达1m 左右。勘察期间，实测地下水位埋深为1.03.2m 左右，相当于黄海高程0.471.35m。2）地下水腐蚀性评

13、价沿线无明显污染源，本次在ZK3 和ZK12 孔采取了2 组水样进行水质分析，根据所取水样的水质分析报告，按岩土工程勘察规范（GB50021-2001，2009 年版）第12.2.1 条、第12.2.2 条进行判定：在II类环境条件下，场地内地下水对混凝土具微腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。根据地下水的赋存条件，场地土的腐蚀性与地下水类同。3、 设计采用的技术标准1） 桥梁结构设计基准期为100 年。2） 环境类别：类，属于滨海环境。3） 桥梁结构设计安全等级：主线高架、立交及奉化江大桥：一级（属于特大桥、重要大桥）；地面辅道桥梁：二级（属于中桥、重要小桥）。4） 荷载标准：主线高

14、架及立交：公路-级；地面辅道：公路-级；奉化江大桥：公路-级；4、 桥梁构造奉化江大桥为中承式系杆拱桥，刚拱柔梁体系，结构体系简单，受力明确。拱肋为主承重结构，主拱产生的水平推力由系杆承受。系杆锚固于边跨拱肋端部。桥面系由横梁和桥面板组成，桥面板通过剪力键与钢横梁形成叠合结构。横梁连接于纵梁上，纵梁则通过吊杆、立柱与拱肋相联系。荷载由桥面板传到横梁，由横梁传给纵梁，再经由吊杆、立柱传到拱肋，由拱肋传到拱脚、基础。4.1.主拱主拱横桥向布置为两片拱肋，拱肋布置于防撞护栏外侧，两片拱肋中距为15.2m。中跨拱肋拱轴线采用悬链线，边跨拱肋拱轴线采用二次抛物线。拱脚高程为4.0m。中跨跨径为260m，

15、矢高为52m，矢跨比1:5，拱轴系数m1.2。中跨拱肋采用矩形封闭钢箱型拱肋，拱肋高度由拱顶3m 渐变到拱脚处5m，拱肋宽度为2.2m 不变。拱肋顶板底板及腹板厚度有20mm 厚和35mm 厚两种，距主墩位线水平距离为26m 范围内钢板厚度为35mm，其余位置拱肋钢板厚度为20mm。拱肋内部设置纵向加劲肋和横隔板。顶底板纵向加劲肋间距440mm，腹板纵向加劲肋标准间距400mm。纵向加劲肋高180mm，厚12mm。横隔板有九类，即AI类，根据其所处的位置及受力特点，分别采用全高、半高的实腹式或框架构造的横隔板。边跨跨径55m，拱轴线由直线段和两段圆弧组成，由拱肋端部起13.076m 为直线，由

16、直线端部起水平长度7.024m为第一段圆弧，圆弧半径为48.111m，由第一段圆弧结束到拱脚为第二段圆弧，圆弧半径为83.7m。边跨拱肋采用矩形截面宽度为2.2m，高度由端部4.1m渐变到拱脚处5m。拱肋内布置预应力钢束，钢束上下两层，上层束在拱肋端部系杆下方张拉锚固，由跨中位置起开始上弯，于拱脚位置距顶面50cm伸入主墩并锚固，下层钢束在拱肋端部为锚固端，钢束沿拱肋下沿布置并空过主墩和主拱拱脚结合段张拉锚固于结合段承压板。4.2.风撑为保证拱桥的整体稳定，在两片拱肋间设置了风撑，风撑采用一字型横撑，共设置13道，由拱顶起，向两侧间距为9m 、12m、12m、18m、18m、18m。风撑采用钢

17、箱结构，风撑高度2.4m，宽度1.8m，风撑顶底板及腹板厚度均为16mm，风撑箱体内设置纵向加劲肋、横隔板和竖向加劲，纵向加劲肋间距为400mm，高180mm，厚度为12mm，横隔板间距3.5m，厚度为12mm，竖向加劲肋在横隔板间均匀布置2 道，厚度为12mm。4.3.纵梁纵梁布置在横梁之间，起到给横梁定位及防止横梁出现侧弯的作用。纵梁横桥方向间距4m，在立信及主跨范围内纵梁横向布置5片，在进入边跨砼拱肋之间后横向布置3片。纵梁采用工字形截面，梁高120cm，顶板、底板及腹板均采用12mm 厚钢板。纵梁与横梁采用焊接连接。纵梁通过牛腿置于中拱大横梁上，牛腿上设置拉力支座。4.4.横梁根据位置

18、和构造不同，全桥横梁有四种，分别为中跨横梁、边跨横梁、中拱大横梁和端横梁。中跨横梁布置在中跨悬吊于吊杆，横梁间距6m，横梁上为桥面板，桥面板通过剪力键与横梁结合，形成叠合横梁。钢梁梁高为1.51.76m，采用工字形截面，钢梁顶板宽60cm，厚16mm，底板宽60cm，厚20mm，腹板厚20mm。混凝土桥面板厚度为30cm，在钢梁顶板处设置5cm厚承托。边跨横梁布置在边跨拱肋间，横梁间距6m，其尺寸与中跨横梁一致。中拱大横梁布置在桥面与主跨拱肋相交处，连接两片主拱肋，与拱肋焊接。主拱大横梁采用钢箱结构，高1.35m1.61m，宽5.5m，采用单箱双室结构，顶底板厚度为16mm，腹板厚度为12mm

19、。主拱大横梁箱体内设置纵向加劲肋、横隔板和竖向加劲，纵向加劲肋间距约为 550mm，高180mm，厚度为12mm，横隔板间距2.0m，厚度为12mm，竖向加劲肋在横隔板间均匀布置1 道，厚度为16mm。端横梁布置在边跨拱肋端部，连接两片拱肋，端横梁采用钢筋混凝土结构，横梁高3.39m3.65m，宽3m。横向通过变高度形成横坡。4.5.立柱边跨拱肋与横梁间设置立柱，立柱采用钢筋混凝土结构，立柱断面为1.8x1.3m，中跨拱肋与横梁间立柱采用钢箱内填筑砼形式，立柱断面为1.8x1.3m。4.6.系杆本桥系杆设计采用柔性系杆。系杆选用环氧全涂装预应力无黏结钢绞线，标准强度1860MPa，锚具采用可更

20、换专用锚具，系杆每片拱肋对应选用8 束15-31 钢绞线，布置在拱肋位置。系杆两端锚固于边跨拱肋端部，系杆锚固点凹入拱肋端部0.7m，形成检查孔。系杆锚固为四排两列布置，系杆通过预埋管的平弯和竖弯到纵梁顶面，变成两排四列，设置在纵梁顶面吊杆两侧，每侧四根。方便维护、更换。每个拱肋总系杆力为22400kN。4.7.吊杆本桥吊杆采用平行钢丝吊杆。全桥布置70组吊杆，每组吊杆由两根吊杆组成，两根吊杆顺桥向布置。吊杆下端锚固于横梁底，腹板两侧，方便维护。吊杆上端通过锚箱锚固在拱肋箱体内的横隔板两侧上，方便维护。吊杆水平间距6m。选用带球铰的专用吊杆锚具。吊杆索体采用55 丝5mm 平行钢丝，标准强度1

21、670Mpa。4.8.拱脚锚固构造主跨拱肋钢箱拱伸入主墩2.2米，在主墩拱脚截面以上4.5m 范围内的钢箱拱内灌注C50 微膨混凝土。在钢箱拱埋入段的壁板上开60mm 圆孔，穿25mm HRB335 钢筋与进入该孔的混凝土形成PBL 剪力键，在主墩以上4.5m 范围内的的钢箱拱内表面按20cmx20cm 间隔设置22x170 圆柱头焊钉，由两者共同把拱脚受压时产生的剪力以混凝土受压的形式均匀的传递到基础上。主拱受拉或受弯时产生的拉应力，则由锚固在主墩承台及钢箱拱之间的预应力钢束承受。在钢箱拱周边设置12s15.20 预应力钢束，预应力钢束均平行于主拱中线，既保证预加力使拱肋均匀受压，又利于PB

22、L 剪力键在其间的均匀布置。张拉端设置于主拱内，距主墩拱脚处顶面4.5 米的平面上。5、工程特点及难点（1）拱座为关键受力节点，采用钢混组合结构，其内密布钢筋、预应力管道、临时和永久结构支架、预埋件，空间关系复杂，施工难度大、质量要求高。（2）上部为全钢结构，构件安装所需临时工程结构及受力复杂、规模庞大，施工质量要求高。（3）主桥构件空间关系交错影响，且属高空重件安装，需投入多种大型特种设备联合作业，技术、安全措施要求高。（4）桥区航道狭窄，宽约200m，河道淤积严重，且桥梁处于航道弯道处，施工对主航道有一定影响，通航安全管理难度大。（5）全桥构件数量多，安装工艺繁杂，工期仅24个月，时间紧、

23、任务重。（6）桥区受台风影响频繁，上部结构施工抗风安全问题突出。第三章 施工部署与安排 1、施工组织机构与管理体系 项目经理部设管理层和操作层，项目经理部对进场的人员、机械设备、物资材料统一管理、统一指挥、统一调动。第四章 奉化江大桥上部结构施工工艺1、施工方案概述根据主桥结构和桥区建设条件，主桥上部构造拟采用下述方案进行施工。 (1)三角区边跨钢筋砼拱肋采用支架法浇筑，三角区的中跨拱段、纵梁、边跨横梁均通过陆运到达工地主墩（拱座）附近后，采用汽车吊安装。(2)中跨三角区以外拱肋安装，利用布置的跨径250m缆索吊装系统从船上起吊拱肋节段，纵移到位调整落位，安装斜拉扣索。合龙段无扣索，直接进行拱

24、肋合龙。(3)系杆采用卷扬机往复牵引法施工。(4)中跨横梁及纵梁安装施工：船运构件节段定位，利用缆索吊装系统起吊待安装构件纵移就位，中跨横梁与吊杆连接进行安装，适时张拉系杆。2、施工方案比较我部自2011年5月25日施工以来，已先后完成4个主墩承台桩基施工。现正进行承台施工，预计于11月中旬进行上部结构缆索吊索塔施工，施工工期约45天。由于A线桥梁鄞州侧高压电塔与缆索吊主索冲突，我部自进场以来积极与相关单位进行沟通，但鉴于宁波市有关电力输送保障制度的规定以及新建位置征地没有落实，高压电塔拆除时间一直未能确定。为确保工程顺利推进，据此对施工方案进行调整，对比如下：方案一：待高压电塔拆除后进行A线

25、桥梁上部结构施工。根据投标方案及总体施工组织设计，缆索吊装索塔设置在主墩承台上，索塔立柱采用6根820*10mm钢管，高90m。后锚分别设置在77#和84#墩承台，缆索吊跨径组合为135m+260m+135m，主索水平夹角30，索塔竖向力为4188KN，受力合理，满足施工要求（缆索吊系统受力同B线桥梁，此不详述）。由于高压电塔拆除时间未定，缆索吊装索塔及上部构造无法施工，工期影响将达半年以上。方案二：将后锚位置由84A前移82A#墩位处，缆索吊跨径组合调整为60m+250m+140m,主索水平夹角增大为55.3，主索及纵向缆风绳对索塔的竖向力由原4188KN增大至8780KN，原索塔构造不能满

26、足受力要求。为确保施工安全，将索塔立柱钢管壁厚增大至20mm（缆索吊系统受力详见计算书内容）。方案一和方案二均可满足A线桥梁施工，但采用方案二可节约施工工期半年以上。3、施工工艺流程主桥总体施工顺序框图4 缆索吊装系统本桥钢拱肋节段和中横梁及纵梁均采用缆索吊装系统进行安装。缆索吊装系统布置示意图4.1 缆索吊装系统总体布置拱肋吊装施工现场布置：本吊装系统采用吊、扣一体的方式，即吊装索塔与扣塔合为一体。拱肋吊装施工现场布置由起吊安装系统和拱肋扣索系统组成。拱肋扣索系统由索塔、扣锚及钢绞线扣索等几部分组成，吊装系统由吊塔、吊锚及吊装索缆等构成。吊（扣）锚采用钢筋砼桩锚的方式。综合考虑各种因素影响，

27、确定缆索吊装系统索跨组合为(140+250+100)m（B线）和(140+250+60)m（A线）的双塔结构，北岸边主索塔放在80号主墩上，南岸边主索塔置于81号主墩上。主塔高度85m，总宽5.2m。全桥设两套主索吊装系统，分别对应上下游拱肋。索塔采用门式钢框架结构，立柱采用6根82010mm钢管作主管（81A索塔采用6根82020mm钢管），用32510mm钢管作斜撑，采用40作平撑和进行连接的格构柱。每套主索吊装系统布置天车一付(共4个)，共设4个吊点，根据拱肋分段情况节段最大重量不超过120t（包含风撑及临时横撑），因此缆索吊装系统总起吊重量按120t设计。4.2 主吊装系统设计每套吊装

28、系统由2组（每组4根56mm钢绳作主承重索）组成的总体设计，结合最大吊装重量为120T的情况，确定每吊段拱肋由4组作主承重索主吊系统抬吊，即每组主索道上布置两组主吊系统吊点，组间用钢绳串联，同用一套牵引系统以实现同步运行，分别布置起吊系统以适应拱肋节段的任意倾角，主吊系统吊具按承重70T设计，22mm钢绳走8线，用1台8T中速卷扬机作动力，50m起吊高度运行时间为30分钟。每组主索道上的两组吊点串联后由一套牵引绳联动，串联间距为拱肋的捆绑点距离，28mm钢绳走2线，用2台10T双速卷扬机作动力（一岸收，一岸放），100m水平距离运行50分钟。4.2.1主吊装系统选索及布置缆索吊装系统吊装跨径为

29、250m。后锚端跨径为100（60）m(鄞州岸)及140m(海曙岸)，全桥共设两套主索吊装系统，每套系统各种钢绳的规格如下表所示：表一 主吊装系统钢索规格表 名称项目主索起吊索牵引索全桥缆风索（压塔索）型号满充式索637+1637+1637+1根数-直径245648224X228247.5每沿米重()14.981.6702.7687.929截面积()1667232294.2843.47抗拉强度（Mpa）1960155015501670破断拉力（kN）2500242456.51149.6安全系数3.5875.26.73.84.2.2复合式缆索吊机设计参数及计算结果(1)主索1) 荷载分析根据表一

30、，可知作用于主索的作用由两部分组成：一是集中荷载；一是均布荷载。集中荷载由吊装节段重P1、吊具重P2、起吊索重P3、配重P4组成，考虑1.1的冲击系数。控制荷载：= P1+ P2+ P3+ P4 =1201.1+10+8+0 =150T=1500kN均布荷载由主索重G1、起吊索重G2、牵引索重G3、分索器重G4组成：G= G1+G2+G3+G4 =35T2) 受力分析以相对垂度L/13设计主索，此时主索最大垂度为19.2m。相应的主索水平张力为： =5458kN对应主索张力为：主索安装张力及安装垂度作用于主索上不计拱肋重量的跑车空载重量约为：P0=100kN根据索结构张力方程: (1)其中，

31、-主索截面积。； ； ； ； 计算得对应空载垂度为： =17.9m对应空载相对垂度为：1/ 13.96靠近索塔安装拱肋时主索的张力当最重节段吊装就位时，牵引索所受拉力最大，此时：； 。将P0换作P1代入公式（1）中，得到由升角公式： （2） 式中；，最重节段吊装时X=30m，升角最大 将参数代入公式（2）中，得到 温度改变对主索的影响设桥梁施工时，温度较主索安装时发生了的改变，此时张力方程为： （3）其中； ；钢丝线膨胀系数。当时：； 相应垂度为： 当时：； 相应垂度为： 主索张力安全系数当120T节段吊装时，主索承受最大张力，同时给予吊塔最大压力有 ； 主索张力安全系数为(2) 起吊索1)荷

32、载分析起吊索仅受到集中荷载P（不含吊具重）的作用。2)受力分析张力安全系数*a起吊索滑轮组系数 其中，为滑轮效率系数，；从而*b卷扬机收紧力最重节段提升重量:120/4=30T，其中为起吊冲击系数，取=1.15可以采用10T卷扬机。*c张力安全系数应力安全系数考虑接触作用的应力，相应应力安全系数为： (3) 牵引索1) 荷载分析当牵引最重主拱肋节段时，此时有跑车的运行阻力 其中：P为跑车负载重，即集中荷载，此时；为 跑车运行阻力系数，；为主索升角。起重索的运行阻力根据公式 其中 ； 而； ； 。即 后牵引索松弛阻力引入公式 其中: ；。牵引力6.81T，可以选用10T的卷扬机作为牵引动力走两线

33、。2) 安全系数拉力安全系数考虑接触作用的应力，相应安全系数为： 4.2.3 卷扬机选择 28台10t摩擦式滚筒卷扬机（线速度恒定）牵引； 28台10t变频数显卷扬机（线速度恒定）起吊，在一跨的4个吊点卷扬机间设置同步器，采用计算机集中控制卷扬机线速度和牵引力，保证起吊过程各吊点同步起升，受力均匀；24台8t普通中速卷扬机牵引，最不利位置辅助牵引。4.2.4吊具设计拱肋吊装系统吊具包括缆索跑车、起吊滑车组、吊点分配梁、吊点等结构。左右两幅桥共布设两跨四组主索，单跨每组上设置两套吊具共计8套，两跨共计16套吊具。吊具数量、规格汇总如下表。（1） 缆索跑车设计 设计依据及技术指标A、承重主索456

34、mm；起吊索22mm；B、跑车轮直径与主索直径的关系D=25d；C、跑车承受的竖向力T=500kN；D、各部位应力安全系数K=2.0。 跑车结构设计 (跑车结构设计如图所示)跑车总体设计图（2）起吊滑车组设计 设计依据及技术指标A、起吊绳走线数8线；B、起吊绳直径22mm；C、滑车组直径与起吊绳直径之比为D/d=25；D、滑车组采用滚动轴承；E、各部位应力安全系数K=2.0。 起吊滑车组结构设计 (起吊滑车组结构设计如图所示) 起吊滑车组总体设计图（3）吊点分配梁设计 分配梁的功能和作用：拱肋吊段是由相应的两组缆索上的吊点起吊，吊点间的距离为6.0m，为确保吊绳垂直受力及各吊点受力均匀，通过放

35、置分配梁，调整吊绳间距，保证拱肋两侧自动平衡，便于其安装就位。 分配梁设计依据及技术指标A、分配梁为简支梁，梁端力均为F=500KN，间距为L=1.5m；B、梁中部拱肋提供的力为F=500kN；C、梁内应力安全系数K=2.0；D、跨中 f 2mm。 分配梁结构设计由于本桥采用双拱整体吊装，缆索吊装系统起吊滑车组先与吊具进行连接，然后通过分配梁与拱顶板吊耳进行安装，采用桁架式分配梁；分配梁设计图（4） 砼配重块设计吊点砼配重块的作用使吊点在没有吊重时，能够自由下降，配重的大小受起吊绳走线数、滑轮组数率及索跨大小等因素控制。由于本桥吊装采用桁架式吊具，本身重量已达到30KN，已可达到配重效果，所以

36、吊装时不另设配重块。吊装系统吊具示意图4.2.5工作天线的选索及布置为便于两岸小件物资设备的运输交流，另设置两组工作天线，上下游各一组。用22台5t普通中速卷扬机进行牵引，22台8t普通中速卷扬机作为起吊，各参数如下所示。跨 径 2250m主索垂度空1/22重1/18设计吊重 50.01.2+30 =90kN47.5普通钢绳主索 2根主索重载安全系数5.10019.5牵引索1线牵引索安全系数 4.544牵引卷扬机拉力 37.83KN19.5起吊索4线起吊索安全系数7.094起吊卷扬机拉力27.35KN4.2.6主吊装系统安装用21mm钢丝绳作为主索的临时拖拉索。主索牵引前，先将拖拉索牵引绕过海

37、曙侧塔顶索鞍，并从现状芝兰桥边人工牵引过江，并绕过鄞州侧塔顶索鞍，进入鄞州侧牵引卷扬机。将主索钢丝绳盘置于海曙侧引道上，在主索锚碇上设置定滑轮，主索牵引端用绳夹牵引索与主索连接牢固，收放拖拉索两端卷扬机捎绳，将主索拖至海曙侧塔顶，绕过索鞍支座滑轮后,继续拖拉过鄞州侧塔顶至锚碇，锚固在锚块上。回拉21mm临时拖拉索，安装其余主索。为使主索受力与设计相符，须对主索的安装垂度进行严格控制。主索牵引到位后，一端锚固，用另一端作为调索端，先用卷扬机走线初调垂度，再用自制调索器精确调整至满足设计要求。主索安装时严格控制空索安装垂度。主索空索安装完成后用塔吊安装起重跑车及支索器，在利用临时拖拉索安装起重索和

38、牵引索。4.3塔架系统单幅桥设两个索塔，南侧主墩上为1号索塔，北侧主墩上为2号索塔。1、2号扣索系统和缆索吊机系统共用一个索塔，索塔采用门式钢框架结构，80A、80B、81B索塔立柱采用6根82010mm钢管作主管，81A采用立柱采用6根82020mm钢管，用32510mm钢管作斜撑，采用40作平撑和进行连接的格构柱，塔高85m。4.3.1索塔设计(1) 索塔基础索塔直接安装在两个承台上，处于主墩中间空隙处。承台施工时，在承台顶设置预埋钢板，将基础节钢管与预埋板焊接连接。(2)塔柱构造索塔柱底截面7.2m（横桥向）5.2m（顺桥向）。因立柱高度大，钢管立柱接头采用法兰盘接头进行分段接高。每节段

39、820钢管立柱安装后，依次吊装钢管横联和斜撑。索塔拼装过程中，适时设置缆风绳，保证其纵、横向稳定。(3)塔顶构造塔顶结构为H型钢纵、横向分配梁和索鞍。 索鞍布置及结构设计：索鞍布置：吊塔塔顶索鞍包括吊装主索、压塔索、工作天线主索、牵引索、起吊索等索鞍。所有索鞍均采用单轮滚动结构形式的索鞍；在吊塔塔顶采用HN700*300型钢铺设两层分配梁，在分配梁上按相应的位置安置索鞍。*a 设计指标及技术标准（以吊装主索受力控制设计）、主索直径56mm；、单索垂直压力T=200KN；、索鞍轮直径D与主索直径之比为：D/=15；、索鞍轮接触应力安全系数K1=3.0；、滑动轴承钢销抗剪安全系数K2=3.5。*b

40、 索鞍结构设计（以吊装主索索鞍为例）索鞍结构如图所示。吊塔塔顶索鞍设计图（4） 塔架稳定装置1）横向抗风索横向抗风索采用钢绞线，在吊装索塔的上、下游两侧各布置两组（每组415.24mm钢绞线）。一端系与塔顶，一端与锚碇连接。2) 纵向压塔索每套主索吊装系统选用2根47.5mm钢丝绳作压塔索，对应每套主索（2456mm）分别在上、下游两侧各布置1根压塔索，压塔索单根47.5mm钢丝绳的初张力为300KN。全桥两套主索吊装系统共需压塔索4根，压塔索一端系于鄞州岸桩锚，另一端经鄞州岸吊装索塔上索鞍和海曙岸吊装索塔上索鞍，系于海曙岸桩锚。3) 锚缆绳除设置常规的纵向压塔索外，每个索塔均设置锚缆绳，以平

41、衡吊装过程中主索对索塔产生的不平衡力。80A和80B索塔（海曙岸）分别设2组锚缆绳，每组9根15.24mm钢绞线；81A和81B索塔（鄞州岸）分别设2组锚缆绳，每组19根15.24mm钢绞线。（5）避雷设施布置两岸吊、扣塔高度大，总高85.0m，为了确保施工过程中安全防雷，必须设置避雷设施。按照级结构物避雷要求设置，通路电阻小于1。吊塔防雷装置由接闪器、引下线和接地装置等三部分组成，采用22圆钢制作接闪器，其长度为1.5m，每塔的外侧两根立柱上分别设置一根，用16圆钢外套PVC防护管作为引下线，接至地面与相应的接地装置相连接，接地装置采用型钢L10010010埋入地下设置，入土深度不小于1.5

42、m。索塔施工流程图(6)塔上扣锚结构扣索从拱肋出发，通过索塔上设置的钢锚梁锚固，为控制索塔位移，设置平衡索从塔上钢锚梁往下锚至边跨端横梁处，平衡索锚固梁采用在端横梁上预埋钢板再对锚固梁与预埋钢板进行焊接。扣索张拉端锚具构造图4.3.2 索塔计算索塔承受荷载主要包括缆索吊机施工荷载及索塔自重、扣索力、风力、压塔索索力、抗风缆索力等。风力主要考虑工作时6级和非工作时20年一遇大风（风速V=26m/s）两种情况。风荷载按路桥施工计算手册中缆索吊装施工计算章节规定计算。桥梁所在地区的设计基本风速，系按C类地表类别，离地面10m高，重现期为20年10min平均最大风速计算确定；对工作状态，V=13.8m

43、/s(六级风)；对非工作状态，V=26m/s。扣锚索的受力主要由以下部分组成：（1）安装钢拱肋时的受力；（2）吊重时由索塔变形引起的索力增量；（3）中跨钢拱肋合龙时调整量。扣锚索在各施工阶段最大索力见下表：各阶段扣索索力（KN）阶段内 容14j15.2414j15.2418j15.2418j15.241#索索力2#索索力3#索索力4#索索力1吊第一扣段6962吊第二扣段10505083吊第三扣段898103010254吊第四扣段763744130113204.3.3 塔架安装1、吊、扣塔各拼装构件采用装载机运至主墩处，由主墩处设置的塔吊起吊组拼。在塔架安装时，塔架管节间采用法兰盘连接，吊运就位

44、后，采用全站仪对钢管平面位置、竖直度进行观测，满足规范要求后方可进行管节间连接。管节施工时，严格控制法兰处连接螺栓拧紧力矩。2、塔架拼装过程中设置临时缆风绳。3、索鞍等部分构件根据设计图纸制造，用塔吊吊上塔顶，进行现场组拼。构件的制作和安装将制订专门的工艺规程和验收标准，确保安装质量。4、塔架安装过程中，做好相关安全防护，保证作业安全。4.4锚碇系统4.4.1 锚碇设计缆索吊装系统锚碇布置在南北两岸，单幅桥梁每岸1个，共2个。后锚点设置于77#、82#以及83#承台位置。背索水平距离140.0m，与地面的仰角27，水平面上平行于桥轴线布置。桥区地势平坦，覆盖层较厚，多为软土层。锚碇采用桩锚，由

45、群桩和承台组成，分别利用奉化江两岸的77、82#和83墩桥梁结构基础，将原来1.0m桩基增大为1.5m，将原有承台尺寸扩大加厚。桩锚槽口将承台分为三部分，由主索的栓绳梁连接。4.4.2 锚碇施工锚碇桩基及承台施工工艺参见主线高架桩基及承台施工工艺。在进行锚墩承台施工时，须根据锚碇设计图纸的要求设置好预埋件、预留孔。4.5缆索吊装系统的试吊与验收吊装系统布置完成，检查验收完毕，在吊装拱肋前必须进行试吊运行试验，以检测验证其吊重能力及各种工况下的系统的工作状态。为以后拱肋的吊装施工提供可靠的技术保证。缆索系统试吊运行试验主要包括吊重的确定及重物选择，缆索系统的观测、试验数据的收集、整理、分析等工作

46、内容。4.5.1试吊荷载本缆索吊机试吊荷载为：静载1.2p。P为设计吊装重量，P=120t。吊装荷载采用钢材等重物加载，预先组拼一荷载平台，将重物堆放于平台上。4.5.2试吊加载程序试吊时先分级加载（按照0.5P-0.75P-1.0P-1.2P的顺序）进行静载试验。 因有两组各自独立的主索系统，除每组分别进行单独试吊外，还须模拟拱肋吊装过程中的实际情况进行两组的组合试吊试验。静载试验时每次荷载起吊后持荷时间不得小于1小时，重物离地10cm，且须进行全跨范围内的行走，进行动载试验，同时对两岸吊塔监控监测，动力系统（卷扬机）测试，以及各部位结构件的观测，并作详细记录。4.5.3试吊组织实施试吊前邀

47、请业主、监理单位、监控单位，与施工单位共同组成主缆系统试验领导小组。主缆系统试吊运行试验小组总 指 挥监控单位技术组监测组吊装操作组辅助工作组后勤保障组缆索吊机试吊试验组织机构4.6缆索吊机施工注意事项缆索吊机为空中运行的起吊设备，其加工制造和安装质量尤其重要。缆索吊机结构的钢结构、焊接构件、机加工销轴、铸造件滑轮片及一些外购件等，其设计、制造标准，完全与永久结构相同，加工前应严格制定加工工艺和操作细则，并进行技术交底，确保满足设计要求的工艺、精度及技术要求。原材料要使用正规厂家的合格产品，要有产品质量证明书、合格证，并按有关规定进行验收。对旧钢丝绳必须详细检查，对其承载力作出评估报告。对使用

48、的销轴、铸造件滑轮片等要对其原材料和加工成品进行探伤和验收，对销轴要按设计图纸要求进行调质。对外购件（如轴承等）、委托加工件等要有材质说明书、合格证，并检查验收符合设计要求后方可使用。对缆索吊机起重跑车、索鞍及分配梁、主索锚头及锚碇预埋件等产品要专项检查验收，并有验评报告。现场施工时应深刻领会设计意图，制定安全操作细则并进行技术交底，使缆索吊机的安装工作根据设计图纸及工艺与技术要求，按章有序进行。为确保施工安全，在施工过程中，应组织专门人员负责施工观察与通信的联系，及时发现问题及时采取处理措施，避免事故发生。4.7扣锚系统设计与施工本桥拱肋采用钢绞线扣挂系统，在正式扣段上拱肋上设置扣索锚固端，

49、在主墩处扣塔上设置扣索张拉端（塔顶设置钢锚梁），扣索后锚设置在边跨端横梁处。4.7.1扣索前锚固点前锚固点设置在钢拱肋上，分为临时扣点和正式扣点，均采用在钢拱肋上设置锚箱的方式进行锚固。固定端锚具采用锚固性能可靠的P锚，构造如下图所示。固定端锚固系统构造图锚具孔数根据钢绞线根据确定。P锚在现场上正式使用前必须进行锚固性能试验，合格后才能使用。4.7.2扣塔及扣锚箱扣塔与吊塔为一体，施工方法同前。在塔上设置钢锚箱用于锚固、张拉前后端扣索。锚箱安装在盖梁顶的预埋螺栓上。在调整扣索索力时，前后端扣索需要同步调整，保证前后端扣索作用于扣塔的水平力相等，并用全站仪精确观测扣塔顶的位移情况。扣塔上前后端的

50、锚具均采用可调索低应力锚固系统。锚具构造如下图所示。调索端锚具构造图4.7.3后锚点后锚固点设置在边跨端横梁上，采用P型锚具锚固。后锚碇主要用于平衡扣索产生的水平力。5 中跨拱肋安装5.1拱肋节段设计奉化江大桥为中承式拱梁组合体系的单肢钢箱系杆拱桥，跨径布置为55m260 m55 m。拱肋分为左右两幅，主跨拱肋采用悬链线，矢跨比l/5，拱轴系数为1.2；拱肋均选用全焊钢箱型矩形截面，截面宽度2.2m，截面高度从5.0m（主墩处）变至3.0m（拱顶处）。桥面以上钢拱肋肋间设置13道箱形“一”字型风撑，风撑截面宽度为1.8m，高度为2.4m。钢拱肋肋及扣索系统布置图5.2钢拱肋施工方案概述5.2.

51、1 钢拱肋节段划分根据拱肋实际重量并结合缆索系统最大吊重，尽量减少分段数量，保证拱肋安装精度和线性控制，将主拱肋共分为21段，除预埋段和合龙段外，南北岸拱肋对称分为预埋段和第一十节段。预埋段长5.715m，其中2.2m埋入主墩内并与主墩固结。合龙段长10.6m，为全桥最轻节段。节段划分如下图：钢拱肋节段划分图5.2.2施工方案概述主桥钢拱肋第一段和第二段由于节段重量较重，采用大吨位汽车吊单肋安装，其余节段采用“缆索吊机无支架悬臂安装，拉索体系斜拉扣挂”施工，采取双榀钢拱肋节段整体吊装，即：每节上下游双榀钢拱肋先进行预拼，然后双拱肋整体吊装。钢拱肋采用悬臂拼装法安装，悬拼的拱肋段通过扣索扣挂于临

52、时索塔上，待拱肋合龙，水平系杆张拉完成后，拆除临时斜拉索。拱顶合龙段拱肋船运至现场，缆索吊吊点均行走至拱顶附近，共同抬吊中跨合龙段段进行拱肋合龙。5.3钢拱肋施工工艺拱肋由专业钢结构加工单位制作完成，已于2011年10月26日完成钢结构加工制造焊接工艺评定试验专家评审（评审意见附后）。拱肋分节段在工厂完成制作并试拼装检验合格后，由船运至桥位起吊位置。采用上下游2组索道4个吊点起吊，在吊装节段提升接近安装高度时，调整待装拱肋安装姿态，使待装拱肋端口接近已装拱肋端口，微调待装拱肋就位所需的高度和角度，再利用手动葫芦将其拖拉到位，拱肋节段精确对位后拧紧螺栓，安装扣索，张拉斜拉扣索时逐渐松开吊装吊点，

53、完成拱肋节段支承体系的转换，通过调整扣索使拱轴线达到设计线形。钢拱肋节段焊接在东西对应拱节段安装完成并线形调整后同时开始施焊。钢拱肋合龙前，调整拱肋扣索使拱肋线形满足设计合龙线形后，吊装合龙拱肋节段，完成钢拱肋合龙。 5.3.1 钢拱肋双榀组拼在桥位处设置1个预拼场地，测量人员在施工平台上放出主要轴线，并放出预拼台座中心位置，在台座安装胎具形成胎架。起吊第1节钢拱肋，放置到胎架上，根据计算坐标值，精调节段钢拱肋上下端4个角点坐标，符合设计规范要求后，安装永久风撑或临时横撑，并要求测量人员在永久风撑上放出桥轴中心线的基点，以便钢箱架设过程中的桥轴线全桥贯通。钢拱肋双榀组拼示意图临时固定好第1节段之后，吊第2节段钢拱肋上胎架，上好第1段与第2段接口的连接螺栓，保证接头匹配良好；测量第2段上端4个角点坐标，指导施工员进行微调，使其达到精度要求，安装第2段两端头的临时横撑，临时固结第2节段，符合设计及规范要求后，将第1节运输至下河码头，装船运往工地。第2节段再与下一节段进行匹配试拼。5.3.2 钢拱肋吊装钢拱肋采用双榀整体吊装，选择晴天无风的天气，吊钩带劲后，均匀缓慢地起钩，检查是否有其他问题，起钩离船2Ocm，要检查卷扬机的刹车情况，若刹车不灵，要调整刹车。钢拱肋吊装示意图起吊至安装位置后，落钩要保证梯