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新密市溱水路大桥斜拉索施工方案

新密市溱水路东段路桥斜拉索安装工程

中铁十五局集团有限公司

新密市溱水路东段路桥工程项目部

2011年12月10日

主桥采用跨径为（30+70+30）m墩塔梁固结体系独塔双索面无背索斜拉桥。本桥无背索斜拉桥是以主梁受压、斜拉索受拉、斜塔平衡部分主梁自重的结构体系。采用波形钢腹板箱梁NB／T 10114-2018 光伏发电站绝缘技术监督规程，减轻了主梁自重，降低了斜塔的高度。主梁压力由混凝土承担，主梁剪力由波形钢腹板承担。

索塔采用预应力混凝土矩形截面，桥横向宽4m，桥纵向宽5m，桥面以上塔高54m，塔身水平倾角59°，塔高与主跨的高跨比H/L=1/1.3。塔及塔横梁预应力钢筋采用Φs15.2低松弛高强度预应力钢绞线。主墩采用宝瓶型，基础为群桩。

主桥斜拉索采用φ7环氧喷涂层钢丝，双层热挤密护层防护，其标准抗拉强度1670Mpa，弹性模量2.05×105Mpa。锚具采用具有高疲劳强度，能承受高活载应力变幅的冷铸锚。斜拉索从距5#主墩16m处开始，每隔6m设置一根，共设8根，平行布索，索水平倾角为30°。

斜拉索减震措施采用阻尼器和气动措施并用的方案。阻尼器在斜拉索的两端同时安装，梁端采用剪切粘滞阻尼器，塔端采用耐久性较好、易维护保养的高阻尼橡胶阻尼器。

2.1.1招标文件和《新密市溱水路东段路桥工程施工图设计》；

2.1.2工程所涉及的规范、标准、规程；

规范、标准、文件一览表

公路工程质量检验评定标准

钢结构工程施工及验收规范

建筑卷扬机安全操作规程

2.2.1按质按量按时完成斜拉索施工任务满足业主全桥施工计划。

2.2.2优化斜拉索各项资源，争取优质高效组织施工。

2.2.3完善斜拉索施工工艺技术，确保方案的切实可行，全面指导斜拉索各步骤施工。

2.2.4具体落实斜拉索施工中的各项安全质量工期保证措施，确保斜拉索施工质量满足设计要求及国家有关规范标准。

2.3.1本组织设计为斜拉索工程施工组织设计，其主要工序为：材料二次运输、与斜拉索相关的预埋件的安装、挂索、张拉、调索、减振器安装、斜拉索防护。

2.3.2主梁应力、高程、主塔应力、主塔位移等不属于本设计范围。

2.3.3施工生活用场地、工程生活用水电总接口由总包单位提供。

2.3.4斜拉索施工用平台（含塔外施工平台、塔内施工平台、梁底平台）、起重设施、施工通道及斜拉索材料和设备在场内的二次运输均由我方负责。

主体结构工程质量目标为：斜拉索安装工程一次性交验合格率100%；满足合同约定的技术要求。

斜拉索施工工期为：120日历天。

3.1.4文明施工目标

确保省文明工地，争创省示范文明工地。

3.2施工组织管理机构

成立以柳州欧维姆有限公司为主的斜拉索安装施工队，承担整个工程施工全过程中的质量、工期、安全、成本以及文明施工等的组织协调和管理工作。

本工程斜拉索施工包括16根斜拉索预埋件安装、挂索、两次张拉调索、安装减振器、防水罩等，总成品索使用量达65.9吨。工程量虽不大但工期紧凑。为保证施工顺利进行，人员组织如下（共四个工作面）：斜拉索吊装6人，斜拉索张拉（含调索）6人，斜拉索备料运输1人，后勤1人。

斜拉索安装所需施工平台材料、辅助钢材、卷扬机、滑车组、吊索吊具由安装方负责组织；

其他所需各类辅助材料和小型机具均由施工方自行承担。

YCW400张拉组件及撑脚

3.5施工设施（分四个工作面）

4、斜拉索安装牵引力计算

根据斜拉索的长度L，上下两端索孔锚垫板中心几何距离L0，可估算出牵引力为T时，拉索上端离塔柱上相应索孔锚板端面的距离ΔL。

ΔL－牵引力为T时拉索上端距离塔柱上相应索孔锚垫板端面的距离；

L0－上下两端索孔锚板中心的几何距离；

ω－斜拉索单位长度重量；

施工前根据设计提供的索力及斜拉索相关技术参数，对每对索张拉端螺母旋平锚杯时的牵引力进行计算，确定软牵引钢绞线束数量，同时对每根索牵引阶段的牵引力进行计算确定钢绞线长度。斜拉索采用先塔端挂索锚固，梁端牵引，塔端张拉的施工工艺。本工程牵引索力见附表。

5.1斜拉索张拉施工内容

主要包括运输、预埋件的安装、索上桥面、展索、挂设、张拉、索力检测、调整以及减振装置安装、防护措施等工序。拉索安装对应步骤如下：

安装斜拉索装置——斜拉索展索、挂索——根据监控指令第一次张拉——根据监控指令，第二次张拉。

6、主要施工设施、设备的选用、布置及安装

桥面上主要施工设施包括：锚点部位围栏系统；斜拉索梁端牵引系统；斜拉索临时减振系统。主塔上主要施工设施包括：塔外施工平台；塔顶施工通道。

在桥面上布置的主要设备包括：卷扬机及导向系统；斜拉索箍抱系统；塔吊。主塔端施工设备包括：塔外平台；张拉系统。

6.3.1卷扬机的选型及布置

为确保斜拉索塔、梁端挂设、桥面展开等工序的操作方便、控制准确，作为重要施工设备的卷扬机应选用状况良好的可调速型卷扬机，各卷扬机均配置滑车组。

1、5t牵引卷扬机2台，为梁下牵引提供动力；

2、由于塔顶空间小、塔身有斜角，为了顺利将塔端锚固好，需借用塔吊为塔端安装提供动力。

6.3.2起重设施、设备

斜拉索张挂施工选用的起重设施、设备主要包括塔吊、卷扬机提升吊索系统等。

6.3.2.1塔吊（甲供）

塔吊用于将拉索起吊到塔外（含张拉杆、张拉系统以及索夹系统的循环倒运）；用于桥面长索的辅助展索；用于塔端挂索提供动力以及桥面小型材料、工具的搬运。

斜拉索展索设施主要包括锚头运输小车。放索机用于舒展索体、散去扭力，锚头运输车用于斜拉索在桥面移动，动力系统用于牵引锚头前移，其采用卷扬机。

斜拉索在展索过程中由于本身柔性和特有的刚度，为防止索牵引过程中任意点的前移和摆动自然，方便斜拉索在桥面的移动及展开，避免斜拉索与桥面的直接接触而刮伤斜拉索PE套。斜拉索在桥面移动时采用放索小车，小车分为：锚头小车、张拉杆小车和托索小车。

斜拉索箍抱索夹是斜拉索塔、梁端牵引挂设过程中的受力点，是挂索设施同斜拉索的连接工具。索夹采用厚壁钢管与钢板焊接而成，在钢管同斜拉索接触处加垫10mm厚的橡胶，施工过程中可以很好地保护斜拉索免受损伤。根据斜拉索外径及使用位置不同，索夹根据斜拉索施工部位不同分三种结构，参照悬索桥索夹设计规范进行设计，安全系数控制在2.5以上。

6.4.4.3张拉千斤顶

张拉千斤顶根据斜拉索的张拉控制力进行选择，为减小施工过程中的误差、确保千斤顶的使用安全，尽量使每根斜拉索的张拉控制力达到所用千斤顶允许能力的85%范围内。张拉拟采用YCW400B千斤顶，具体情况见下表。

6.4.4.6牵引及张拉撑脚

撑脚是千斤顶的支撑装置，其规格型号主要根据使用千斤顶的外形尺寸、张拉端锚头施拧空间综合考虑后予以确定。

斜拉索施工工作平台主要包括：塔外施工平台、梁下施工平台。

6.5.1塔外施工平台

为方便斜拉索塔端挂设，确保施工安全，需在上塔柱斜拉索锚固区外搭设支架作为斜拉索塔端施工平台，塔外施工平台采用甲方搭设满堂钢管支架。

6.5.2梁下施工平台

挂篮下转换平台为挂篮前端固定平台，根据挂篮已有平台加长，用槽钢焊接。

7.1.1成品索的检验

斜拉索出厂前按设计要求，对斜拉索有关性能进行检验。斜拉索到达现场后，查验并索取每根成品索的质量保证书（质量保证书含本批交货的数量、质量及各种检验结果）；如果进行了非常规试验，需提供检验报告。

7.1.2索导管的处理

斜拉索锚头外径与索套管的内径相差很小，挂索时极易产生位置偏差，从而造成锚头外螺牙和斜拉索PE保护套的损伤，因此斜拉索挂设前应对塔、梁端的索套管进行全面的检查，对索套管内的焊渣、毛刺等进行打平磨光。

7.1.3塔端锚固区结构的局部处理

为满足塔端张拉撑脚布置要求，在工厂对塔端锚垫板进行改造：在锚垫板上开4个M24螺栓孔，用于张拉撑脚的精确定位。

7.2斜拉索的运输、起吊上桥面

斜拉索采用陆路运输。根据斜拉索安装计划，斜拉索制造厂将验收后待交付的斜拉索运至工地适当位置。斜拉索重量较轻（小于10吨），采用汽车吊提升上桥面置于卧式放索机上。由于索体不带钢盘直接捆绑成盘，整体提升上桥面时须用吊带直接绑在斜拉PE上，为避免起吊过程中斜拉索PE损伤，起吊采用斜拉索厂家提供的大直径纤维绳。

斜拉索张拉统一采取塔端张拉。张拉过程中横桥向对称的拉索须对称同步张拉，同步张拉的不同步索力差值不超出设计规定值。两侧不对称或设计索力不同的拉索，按照设计规定的索力分级同步张拉，整个张拉过程一共分五级进行，10%、20%(计算伸长量用)、40%、70%、100%（监控用），各个千斤顶同步之差不大于油表读数的最小分格，索力中值误差小于±3％。

7.3.1斜拉索张拉注意要点

斜拉索张拉前对拉索成品、锚具和配件按图纸规定，全部或抽样检验确实符合图纸要求后方可使用。

所有张拉千斤顶张拉前按规定进行标定，以控制千斤顶的张拉力。张拉机具由专人使用和维护，张拉机具长期不使用时，在使用前全面校验。当千斤顶的使用超过图纸规定的使用时间或使用期间出现异常情况，均需要进行一次校验，以确保测力的准确。

斜拉索安装与主梁的安装密切相关，两者交叉配合进行。不论是初张力的张拉，还是复测、调索的张拉，凡不符合拉索、箱梁施工安装所规定的允许偏差时，向监理工程师报告，并由设计、监理、施工三方面共同确定调整方法，进行调整。

斜拉索锚固时不宜在锚环与承压板间加垫，需要加垫时，其垫圈材料和强度应符合承压要求，并应设成两个密贴带扣的半圆环。

7.3.2影响斜拉索张拉因素及消除办法

由于塔梁索的材料构成及结构的特殊性，分别对温度变化的敏感程度不同，变形也不同。在常温下（20℃左右）变化差异较小，但在高温季节变化差异十分明显。结构的吸热、传导、散热与变形各不相同，使理论索力和线型与实测差异超过2%以上。

太阳直射不能全面覆盖塔、梁、索，总是存在阴阳面，一天当中随太阳照射位移而发生变化，受太阳直射的阳面使结构膨胀产生拉应力，阴面产生压应力，使塔柱产生挠曲变形，主梁产生扭曲变形、索体伸长，工况随之变化。

风对结构的影响主要是风振作用，在风力较大时施工会影响张拉效果，增加应力损失。

D．施工荷载及不平衡施工影响

斜拉索施工过程结构本身属大跨径、大悬臂施工，施工荷载的分布（机具、设备、物资、人群）不对称、不均匀都会给计算、测量带来假象，影响施工控制效果，增大成桥调索工作量。不平衡施工使塔顶水平位移量发生较大偏差，使后拉索侧线型控制误差大。

E．消除不利影响因素的办法与措施

正常情况下控制在标准风力4级以下，季风期控制在标准风力5级以下，6级风以上停止作业。

在施工过程中悬臂挂、穿索设备、箱梁焊拼设备、施工物资堆放等都应控制在对称、均匀、固定的荷载分布方式下施工，绘制荷载分布图，进行现场监督。

斜拉索自振特性是大跨径桥梁无法避免的。激振力是使拉索起振的根本原因，可以把斜拉索看作振动系统，归纳起来有以下三种情况：

索塔振动激励斜拉索振动；

主梁振动激励斜拉索振动；

自然扰动力激励斜拉索振动。

实际上斜拉索作为整桥结构的一部分，发生振动的根本就是因为环境对结构的扰动作用，如自然风、雨等引起的扰动等。理论上由于拉索时刻接受着以上三种方式的激励，有可能互相抑制，但由于主要是由于风形成涡流，使塔、索和箱梁受激起振，当频率与某几根拉索固有频率相当时，会发生共振，如果斜拉索阻尼很小时，共振振幅会很大，这样对施工阶段（未安装阻尼器）是利少于弊。

7.4.2临时减振索技术要求

减振索由荷载传递环、花篮螺丝、过度钢索构成，每个部件必须能够承受30KN以上。各部件功能如下：

荷载传递环：钢制所雇箍挤紧斜拉索，把横向振动力传递到减振索；

花篮螺丝：调整减振索预紧力，即增加拉索横向约束力；

过渡钢索：把斜拉索与桥面锚点相连，增加阻尼系数，抑制斜拉索振动；

钢索：采用Ф15钢丝绳，强度等级为1770MPa；

锚点：在斜拉索同一竖直平面内距离预埋管2米（索夹及耳板的位置根据监控要求布置）的位置的轴线的法线与桥面交点位置烧焊吊耳。

7.4.3减振索总体布置

待斜拉索安装到4#斜拉索以后，开始减振索安装。在斜拉索竖直平面内，在距离距离前面沿斜拉索方向上2米（索夹及耳板的位置根据监控要求布置）的位置安装荷载传递环，该传递环的内环面与斜拉索的截面相当。

8、斜拉索施工保证措施

8.1斜拉索安装质量保证措施

总体质量目标：杜绝质量事故，消除质量隐患，保证质量创优。

8.1.1.具体质量标准

1、符合《公路桥涵施工技术规范》、《公路工程质量检验评定标准》、《新密市溱水路东段路桥施工工程质量检验评定标准》；

2、符合《新密市溱水路东段路桥施工工程质量检验评定标准》招标文件及合同要求；

3、符合《PWS钢丝成品斜拉索安装》标准要求；

具体要求：张拉设备及测力设备满足使用要求，操作人员经培训上岗，斜拉索材料符合设计标准，斜拉索安装索力、轴线、平行性及防护效果均满足要求；不留任何质量隐患。

8.1.2质量保证体系

建立健全各种行之有效的质量管理制度，将我公司现有的施工图纸会审，技术交底，材料试验和工程档案管理等制度进一步落实和完善，使技术组织管理工作制度和标准化。

8.1.3施工过程质量控制措施

1、加强机械设备的管理，强化机械保养和维修制，提高机械设备的完好率和利用率。

2、积极采用新技术、新设备和新工艺。

3、制定质量指标，开展创优良工程活动。

4、切实开展全面质量管理活动，把质量问题控制在施工的每一个工序过程中。

5、实行质量问题一票否决权，各级技术负责人有权对质量不合格的人和事进行处理。

6、加强技术培训，推行标准化管理，对上岗的班组及关健技术岗位的职工进行招标文件技术要求的学习，并进行考试，成绩合格方能上岗。

7、建立质量管理制度，交接班制度和计量器具检查制度。

8、各班组的副职兼质检员，形成自项目经理部到各班组的严格控制网。

9、施工严格按照设计图纸及有关国家规范进行。

10、施工人员必须熟悉技术，做好图纸会审记录和技术交底记录。

11、施工过程中，应对各个环节加强检查和监督。

12、所有的材料进场或使用前应作严格的检查和试验，并保存材料的质保书及试验资料。

8.1.4施工质量控制要点

1、斜拉索产品生产符合招标文件及企业标准要求；

2、斜拉索长度满足挂索要求,材料进场后进行复核；

3、斜拉索外PE按要求进行保护；

4、锚具安装满足轴线对中、可调节长度、可防护性要求；

5、斜拉索挂索保证不得扭转、不得损伤PE层；

6、斜拉索张拉及调索保证按监控指令要求的张拉力进行张拉，误差符合控制标准要求；

7、减振器、索箍、防水罩安装满足位置及应用要求；

8、斜拉索注油防护满足斜拉索正常使用三十年要求。

8.2安全施工保证措施

8.2.1安全文明施工目标

1、坚持“安全第一，预防为主”的方针，加强安全生产教育，提高安全意识。

2、符合国家、行业发布的有关劳动保护及安全生产技术规程和标准；

3、符合我公司及大桥项目部提出的“零重大伤亡事故”要求；

4、坚决落实安全生产责任责任制、安全技术措施计划、安全生产教育及安全生产检查等安全管理制度；

5、坚决实施文明施工措施，符合大桥总体文明施工要求。

消防水泵接合器及室外消火栓安装施工工艺 标准8.2.2安全施工保证措施

正确使用安全“三宝”，符合安装施工、垂直运输、脚手架工程、高空作业、电动机械、临时用电、电气焊等相关安全技术要求；符合斜拉索安装各工作面、工序的安全操作规程，杜绝违章作业，确保零重大安全事故要求。材料装卸、运输吊装至桥面，严禁碰撞，符合起重作业要求；施工平台、卷扬机、钢丝绳、导向滑轮及吊点等需定期检查，及时排除安全隐患；斜拉索各施工点含：塔内、塔顶、塔外、桥面、梁内按规定的操作规程进行，符合高空作业劳动保护要求；用电设施及机械设备定期检查，保证其性能及电路安全；重点编制斜拉索吊装、斜拉索穿索、整体张拉设备安装、平台移位四项安全风险较大的工序作业安全规程，重点检查；定期进行安全大检查、安全评比、安全教育，坚持班前交底、班后检查总结制度，把安全管理工作落到实处。

千斤顶操作前方不许站人，设备安装要求端部平整对中。油泵操作时需缓慢、均速加压和卸压，严禁超压和快速加压。施工平台移动平稳，严防坠物。斜拉索起吊、安装时要求起落平稳，注意对索体的保护。挂索时确保各牵引连接点可靠，注意各方信号配合，索下不许站人。注油时要求接头可靠，保持规定压力但严禁超压，注意劳动保护。严禁非专业人员擅自操作机械。高空作业时不得随意向地面抛掷物品。脚手架、安全网的搭设要符合安全要求，并要定期检查，维修和保养。起重机械作业时起重臂下严禁站人。注意现场设备、材料的防雨和防风，场地不留安全隐患。

8.3现场文明施工要求

8.3.1现场材料合理整齐堆放，做好防护措施。

8.3.2机械设备性能完好，安装合理，防止泄漏污染桥面及索塔。

8.3.3现场职工统一着装，穿带整齐，正确使用“三宝”。

8.3.5职工在施工时严禁嬉闹，言语行为文明礼貌【完整版-含条文说明】JGJ 130-2011 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范.pdf，严禁野蛮操作。

8.3.6生活办公区保持清洁，符合文明施工要求。