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国道214线云南祥(云)临(沧)公路Ⅰ合同段澜沧江大桥上部工程悬索桥的施工组织设计

国道214线云南祥（云）临（沧）公路Ⅰ合同段

中铁四局二公司祥临公路经理部

3.4下游索股承重绳架设

3.5上游牵引索及承重绳架设

西安某高层酒店机电安装施工组织设计附：塔顶操作平台设计图

跨缆吊机结构性能及吊装工艺

第七章：安全、质量、工期保证措施及文明施工

附录一：澜沧江大桥总体施工计划

附录二：锚碇砼施工工艺

附录三：索塔挖孔桩砼施工工艺

(1)《澜沧江大桥施工图设计》(六册).

(2)国道214祥云至临沧公路澜沧江至临沧段施工招标文件.

(4)公路桥涵设计规范(1989合订本,五册).

(5)公路施工手册(桥涵上、下册).

(6)公路施工手册(基本资料).

(7)公路施工手册(工程材料).

国道214线祥云至临沧公路澜沧江至临沧段,起于澜沧江以北岩子脚K118+400处,顺公郎河南岸降坡,于K122+616处设主跨为380m的钢筋混凝土叠合梁悬索桥跨越澜沧江,之后展线升坡,止于K264+900与老214国道K2706+160相接,路线全长139.46Km.

Ⅰ合同段跨越澜沧江,起于澜沧江以北岩子脚K118+400,至于K124+510,全长5.993Km,其中中心里程K122+616处为澜沧江大桥.

澜沧江大桥全长526m,主桥为跨径380m的钢筋混凝土悬索桥,祥云岸引桥布置为13m(钢筋混凝土T梁)+30m(预应力钢筋混凝土箱梁),临沧岸引桥布置为3╳30m先简支后连续预应力钢筋混凝土箱梁.

主桥为三跨结构,理论跨径为120m+380m+120m.

主桥全长范围内无平曲线,桥面设有1%双向纵坡,桥梁中心线处设有R=27000m的凸型竖曲线.

主桥桥梁全宽16.6m,桥面有效宽度12.4m,行车道宽11m并设双向2%横坡;引桥桥面总宽12m,横向布置为0.5m(防撞护栏)+11m(行车道)+0.5m(防撞护栏).

③桥面设计总宽:12m

竖曲线:R=27000m

本桥采用预应力钢筋混凝土重力式锚碇,锚体高15m,分锚块和后锚块两部分,锚块C40混凝土,后锚块C25混凝土主要用于压重和封闭预应力锚具,基础为明挖扩大基础C25混凝土,高5.0m,平面尺寸28m╳28m;锚室为变截面形式,总长36m,宽度从12.0m到4.2m渐变.本桥左右锚碇合二为一,共用同一基础和锚块,锚碇分离,左右各一,全桥祥、临两岸共2只锚碇.

全桥缆索锚固系统由索股端头锚固拉杆和锚体中的预应力锚固钢束构成,每根索股对应2根Φ64mm拉杆和1根12Φ15.24钢绞线,通过特殊连接器连接.全桥缆索锚固系统共208套.

索塔为实心断面门式框架结构,塔高祥云岸为88m,临沧岸为90m.索塔横桥向以1/20斜率内倾,塔顶横向中心宽均为12.4m.塔底中心宽祥云岸为21.2m,临沧岸为21.4m.

塔柱横向等宽2.5m,纵向变宽由底到顶从4.0m变化为3.0m,且塔顶增宽为3.8m.

索塔塔顶和加劲梁下方分别设置了实心断面,预应力钢筋混凝土上下横梁,横梁高3.0m.宽上横梁2.8m,下横梁3.26m.

索塔基础为Φ5.5m大直径挖孔桩,每个塔柱设一根,全桥共4根.桩长暂定为祥云岸30m,临沧岸45m.实际施工中应以桩底嵌弱风化岩不小于10m控制,同时基岩天然状态σ≥15Mp.

本桥主缆跨径为120m+380m+120m,三跨结构,在设计成桥状态下,中跨理论跨径为380m,垂度f=35.0m。垂度比1:10.857,边跨完全对称,垂跨比均为1:2.715。

主缆采用预制平行钢丝索股逐根架设的施工方法(PPWS)法,全桥共2根。每根主缆为52股91Φ5.2mm镀锌高强钢丝,紧缆后主缆为圆形,直径390.026mm和395.02mm(索夹间).

索股锚头为套筒式热铸锚,在铸钢制成的锚杯内浇注锌铜合金。

主缆总长为642.8m/根,单径重0.878t/m,每股重约10.8t。

除中跨安装吊索的索夹外,还有中央扣长索夹,以及夹紧边跨主缆的索夹和安装缆套的索夹。根据主缆倾角,夹紧力,索夹长度和螺杆数量的不同,全桥索夹合并为5种,均采用上下分开的形式,以螺杆相连夹紧。

主鞍为装配栓接式直接承力类主鞍,主鞍腹板厚150mm,槽板厚48mm,隔板厚4mm,每只主鞍组件各重30.83t,全桥共4只主鞍,共种123.31t。

主鞍在施工过程中不进行顶推处理,而通过分阶段调整边跨主缆索股拉力来调整塔顶水平位移。

散索套为上下分开形式,铸钢制造,可将主缆索股分散锚固于锚体。

在靠近主鞍区域,设置缆索封闭装置来加强对主缆的防护,使之与空气隔绝可自由转动,该装置包括主鞍连接套筒,封闭索夹极其连接板。

为方便主缆维护,在每根主缆两侧设由钢芯钢丝绳构成的检修道,钢丝绳上端锚固于塔顶主索鞍锚架上,锚架通过安槽拉杆固定于主鞍槽壁上,下端锚固于锚碇处散索架锚架上,中间通过钢板立柱支承在索夹上。

主桥加劲梁为钢筋混凝土叠合梁,由纵梁,横梁,风嘴,桥面板构成。

纵梁高1.8m,为变高度〝工〞字型,底宽0.8m,顶宽1.3m,全桥共2根;横梁也为〝工〞字型钢板梁,中心高1.258m,纵桥向每3.0m设一道。为改善加劲梁的抗风性能,纵梁两侧设有〝∠〞形风嘴,风嘴宽1.6m,高1.8m。

纵梁梁段间采用高强螺栓联接,横梁与纵梁,纵梁与风嘴间采用栓焊结合的方式连接。

加劲梁钢结构总重1874.1t,平均4.937t/延米。桥面板为C50钢纤维钢筋混凝土结构,厚25mm,采用预制安装式实施。安装后在每道横梁顶设有宽60cm的横向湿接缝,纵梁及桥轴线处设有纵向湿接缝。

桥面铺装:桥面铺装为6cm厚沥青混凝土。

全桥主要工程数量统计表

根据悬索桥的规模以及缆索系统和钢梁委外加工的特点，现场施工场地主要分为4部分：

本桥处于山岭重丘地区，所跨澜沧江两岸山势陡立，几乎没有大块平场可供利用，因此综合本标段路基工程土石方开挖量大的特点，在临沧岸锚碇左侧已开挖填筑出一约4200m2的场地，以建立2×1000L搅拌站及配套砂、石料场和水泥库，并修作出通向索塔、锚碇的运输便道。搅拌站场地按一次砼最大灌注量2000m3设置。

祥云岸锚碇锚室前端到桥台之间（K122+345～K122+383），据业主需要，将路基右侧山体挖除至路基标高，届时将形成一38×60m的大平台，拟作为祥云岸搅拌站的设置场地。该岸平台土石方开挖量总约31.3万m3，目前正在加强组织，强力突破，预计2003年2月底可望完成。该岸这一2300m2的平台除设置1000L+500L搅拌站外，还作为祥云岸引桥9片梁的预制场和大桥周转材料的存放场。

1.2周转料存放场、辅助钢结构加工场、小型构件预制场

在临沧岸大桥左侧，沿江边已填筑平整出一块面积约1800m2的作业平台，经规划，拟作为钢筋制作、存放、模板加工、周转料存放、砼构件预制、钢梁拼装存放的场地。

1.3缆索存放、展放场地

为方便材料运输进场和缆索施工准备工作的提前进行，缆索拟存放于临沧岸锚碇后50m路基及K123+120中桥桥面上，面积170m×12m=2040m2。而索夹、吊索、索鞍等构件则可存放在已衬砌完成的惜宜隧道中。

大桥施工按以下6个步骤进行：

（1）施工索塔挖孔桩基础，开挖锚碇基坑，同时加工制造上部施工所需构件：如塔柱模板、平台型钢牛腿、架顶门架、滚轮支架、猫道滚筒、猫道面层、型钢横梁以及索塔劲性骨架和锚体中的锚管定位架等。

（2）施工塔柱及锚体，包括主索鞍的安装。

（3）主缆系统安装架设，包括塔顶门架安装，牵引系统、猫道系统安装，主缆索股的预制、架设、紧缆，索夹、吊索安装。

（4）加劲梁段的加工、吊装，现场整体化栓焊，含桥面砼板的预制。

（5）桥面湿接缝施工，主缆缠丝、防护，检修道安装，伸缩缝安装，拉杆、灯柱安装。

（6）临时结构拆除：包括塔顶门架、猫道系统、牵引系统的拆除，塔顶平台的拆除，塔柱预埋件的拆除及砼表面处理。

塔顶门架、塔顶操作平台安装

加劲钢梁加工，砼桥面板预制跨缆吊机制作、安装

伸缩缝、拉杆、灯柱安装

索塔基础为φ5.5m大直径挖孔桩，祥云岸桩长30m，临沧岸桩长上游45m，下游55m，采用浅孔预裂爆破，人工分层挖掘，3t卷扬机提升出渣，C20钢筋砼护壁的方式进行挖掘，安装垂直导管作串筒，泵送砼浇筑。

塔柱为钢筋砼门式框架结构，祥云塔高88m，临沧塔高90m，采用塔吊提升翻模施工，提升料斗法浇筑砼。

锚碇为钢筋砼结构，重力式锚碇，基坑土石方量3.4万m3，最大开挖深度26.7m，1：0.1～1：0.25设计边坡。根据边坡地质及风化程度，分别采用预应力锚索、钢筋锚杆加固，并挂网喷射C20砼护面予以支护。

开挖以机械开挖为主，松动爆破为辅。

基础及锚块属大体积砼结构，为避免水化热引起裂缝，采用分层浇筑，每层砼设φ25mm冷却管，并内掺30％粉煤灰和0.6％缓凝剂，外覆草袋保温养护，同时与监控单位共同监测、分析砼温度变化，以防裂缝的发生。

主缆采用PPWS法工艺，每条主缆为52股91φ5.2mm镀锌高强钢丝组成。主缆的制作已通过公开招标方式，将选择上海浦江、重庆万桥、江苏法尔胜三家缆索厂中的一家进行加工。

现场以临沧岸台后路基及一座4×20m中桥作存索、放索场地，由临沧岸向祥云岸进行牵引架设；牵引系统采用索股承重绳辅助，往复式拽拉体系。利用牵引系统架设猫道，并进行索股的架设。

主缆成型采用自制简易紧缆机紧缆。

索夹、吊索委外加工成型，运到现场后，由塔吊、跨缆吊及索股、承重绳上的小跑车提升到位安装。

加劲梁钢梁拟通过公开招标方式选择有资质及相关业绩的单位进行工厂化加工。钢梁构件加工成型后，汽车运输到现场，在临沧岸沿江平台上设一台70t龙门吊辅助提升，拼装成形，分段分层存放于运输轨道上。在临沧岸索塔临江一侧设码头，钢梁通过轨道平车拖运到码头后，横移到2只45t驳船上，水运到安装位置的江面上，跨缆吊机垂直提升就位安装。

砼预制板在临江平台上集中预制，汽运到江边，32t汽车吊吊装上45t驳船，水运到指定地点，跨缆吊机提升安装。

全桥砼板安装完，一期湿接缝及路缘石浇筑后，进行钢梁整体化焊接。

桥面系统施工完成后，利用缠丝机进行缠丝。

缠丝前人工清除主缆表面灰尘污染，在两索夹间涂沫锌粉膏腻子，然后由主缆底端向高处利用缠丝机密缠φ4mm镀锌钢丝，最后涂刷防护底漆二道，面漆一道。

（1）本悬索桥主跨380m，边跨理论跨径120m，规模不大。加劲梁安装若利用缆索吊进行，应可轻易实现；而且，缆索吊系统在索夹、吊索安装时可直接利用，不需另行加设吊装系统，较为方便，同时，缆索吊可利用在拱桥或其他跨深沟狭谷的桥梁施工中，利用空间较大。跨缆吊机则仅用于悬索桥。

（2）主缆缠丝随着悬索桥的发展，已逐渐涌现专业化厂家和施工单位，自行研制耗资巨大，建议将缠丝机的研制，包括缠丝防护项目整体外包。

现代悬索桥是一个规模浩大的系统工程，施工工序复杂，大量的设备和机具需自行设计，很多大型构件如索鞍、索夹、索股、钢梁等需委外加工，各种试验和检测措施也贯穿于整个过程中。人力、物力、财力等各方面关系的协调是确保工程按期完工的综合复杂的工作。施工过程中某一个环节失控就有可能打乱整个计划，以致延误工期。

澜沧江悬索桥“施工计划图”本着力求详尽的原则，希望能在图表中反映出大桥施工的各施工工序及各工序之间的相互关系。工序工作时间参数则采用类比法，即下部工程根据以往相关工程施工经验，上部工程参考其它同类型在建桥梁的施工状况和相关文献资料，进行比较分析，估算工序工作时间。

计划管理是一个动态管理体系，执行过程中要随时掌握施工动态，检查计划执行情况，尽早发现问题，分析矛盾并予以协调解决，监督、督促操作层尽最大努力完成计划。特别是控制大桥工期的关键线路上的工作，尽可能安排平行交叉施工，同时压缩关键工作的延续时间。

澜沧江大桥结构物正式开工日期2002年8月12日，计划竣工日期2004年4月20日。

其中索塔挖孔桩施工临沧岸110天，祥云岸60天；塔柱施工120天；猫道及牵引系统施工45天；缆索系统的架设与调整82天；加劲梁加工240天；加劲梁架设40天；桥面混凝土板及钢梁整体化焊接53天；主缆缠丝防护20天。祥见附一：全桥总体施工计划安排。

牵引系统是架于两锚碇之间，跨越两岸索塔的用于空中拽拉的牵引设备，主要承担主缆索股牵引架设、部分小件的吊运等工作。

本桥为主跨380m的单跨悬索桥，两岸边跨理论长度120m，主缆共2根，每根为52股91φ5.2mm预制平行钢丝索股（PPWS法），每股索长约695.0m,重约10.8t。根据这些特点和桥位处坡陡水深而不通航的具体情况，本桥采用往复式牵引系统。

本桥索股牵引系统采用架空索道辅助，往复式牵引系统。与主缆位置对

每组牵引系统组成如下：在祥云岸锚碇后锚块顶面安装一台10t主卷扬机，以提供牵引动力；在临沧岸锚碇后锚块顶面安装一台5t副卷扬机，作牵引制动动和滑轮牵引回复动力装置；φ28mm钢丝绳作牵引绳，两端分别卷入主、副卷扬机，一端用于卷绳，另一端用于放绳，两台驱动装置联动，使牵引索作往复运动；牵引索通过塔顶滚筒跨越索塔。

另在牵引索上方增设一根φ28mm钢丝绳作索股承重绳，该绳两端分别锚固在两岸锚碇前锚面上，通过塔顶门架滑轮组跨越索塔并被吊起一定高度；为便于索股沿承重绳被牵引前移，在牵引绳、承重绳和索股锚头之间设简易拽拉装置联结，在猫道面层上设置系列滚筒。

牵引系统的架设以经济简单为原则。本桥桥位处江面仅宽约360m，且无通航要求，故拟将先导索直接通过驳船牵引拖拉过江，然后利用先导索将牵引绳牵引到岸并后通过支承滚筒，两端分别进入主、副卷扬机，形成往复式牵引系统。

材料、机械、准备及江面游船疏导

机电系统调节先导索过江驳船牵引

索股承重绳安装

2.2、施工注意事项：

1）牵引系统在施工过程中要经常维护，易损部件要备用，以防施工中出现故障，影响进度。

2）主、副卷扬机收、放绳速度要协调一致，以防索引索的垂度过大。

3）滑轮组上要有保险钩闽2004J03：轻质复合墙板建筑构造.pdf，以防索引绳从旁滑落。

4）牵引索股时，滚筒旁要有人跟踪观察，以防索股脱落到地面或猫道面层上被磨损坏。

3.1、引系统架设前的准备工作

3.1.1、主、副卷扬机安装

在两岸锚碇后锚块顶面分别2台10t主卷扬机和2台5t副卷扬机。

2台10t主卷扬机安装在祥云岸锚碇与上下游索股承重绳、牵引绳同一轴线方向上，绳筒上除预安50mφ28mm钢丝绳以便与先导索和索引绳联结外，暂不卷入其他绳索。

2台5t副卷扬机安装在临沧岸锚碇后锚块顶面两侧，以让出主缆索股放索及牵引位置，每台卷扬机滚筒上需卷入940mφ28mm钢丝绳，以备牵引架设。

0#块施工方案3.1.2、塔顶门架安装：

作为起吊和安装主索鞍的主要起重设备，同时兼作索股牵引架设牵引系统的辅助装置，需在塔顶设置门架。