寧波市青林灣大橋斜拉索掛索及張拉施工方案1、工程概括寧波市青林灣大橋位于寧波海曙區(qū)與江北區(qū)交界處橫跨姚江，大橋全長1032m。其中主橋為380m反對稱雙鋼斜塔五跨持續(xù)鋼箱梁斜拉橋，跨徑組合為2×50＋180＋2×50m＝380m，主梁為栓焊流線形扁平鋼箱梁，梁高3.0m、寬47.5m（包括風嘴）。該橋造型獨特，構造形式新奇，各構件受力特性、施工措施和難度均不一樣于常規(guī)斜拉橋。青林灣大橋主橋總體布置見圖1：圖1青林灣大橋主橋總體布置圖青林灣大橋索塔為獨柱式斜塔，索塔中心線橫橋向斜率為1：8，索塔橫截面兩端為半徑不等的圓弧段，兩圓弧段之間通過與之相切的直線段連接，共同形成封閉的紡錘形截面。索塔節(jié)段上下緣斷面均垂直于塔壁小圓弧圓心連線。由塔底向上塔柱斷面的大圓弧半徑及直線段長度逐漸變小，至塔頂塔柱截面漸變?yōu)榘霃?.5m的圓形截面，索塔高近130m，其中拉索區(qū)在T28～T31節(jié)段長約18m。主梁與索塔間采用抗拉原則強度為1670MPa平行鋼絲斜拉索，根據索力的不一樣，采用PES7-37、PES7-61、PES7-85、PES7-121、PES7-151、PES7-163六種規(guī)格，拉索最長174.9m（J10號索，型號為7-121），單根最大重量為7.1t（X3號索，型號為7-151）；索塔背索采用抗拉原則強度為1670MPa平行鋼絲斜拉索，規(guī)格為PES7-367，最長120.0m，單根最大重量為14.1t。塔梁縱向拉索采用1670MPa平行鋼絲斜拉索，規(guī)格均為PES7-19，南北塔一側各兩根。全橋共28×2＋4＝60根斜拉索。斜拉索在鋼箱梁上采用鋼錨箱連接方式，在索塔上的錨固方式采用耳板銷接，張拉端設在梁段（背索在錨室內張拉）。因此斜拉索安裝時選擇“先塔后梁”的掛索次序。2、斜拉索施工重要設備每個主塔斜拉索施工設備重要包括：回轉鷹架，5t卷揚機2臺，3門滑車組1個，25t汽車吊一臺，800t張拉千斤頂1臺，350t張拉千斤頂1臺，120t持續(xù)千斤頂1臺及油泵2臺，600t傳感器2臺，立式放索盤1臺以及張拉拉桿，運錨小車，拉索檢修小車，滾輪支架，索夾等。1、回轉鷹架及其30t滑車組在主塔施工完畢后，拆除塔吊，在索塔頂部用萬能桿件拼裝一鷹架，配置30t滑車組（5t卷揚機導6線）。為滿足塔部不一樣方位的耳板拉索安裝之需要，塔頂鷹架與索塔頂部之間配置一回轉支承以實現鷹架360°的轉動，回轉支承的抵御傾覆力矩為150t·m（青林灣大橋安裝最重拉索（B1索16.7t）時的傾覆力矩約為105t，對應的安全系數為1.43），鷹架可通過手拉葫蘆往對應的方向拽拉以實現旋轉。塔頂回轉鷹架及30t滑車組相稱于在塔頂安裝的小型塔吊，是塔部拉索掛設時的重要提高設備。回轉鷹架的有關構造圖示詳見附圖。2、掛索操作平臺索塔拉索區(qū)運用索塔節(jié)段安裝時的操作平臺，作為掛索時上錨安裝的施工操作平臺。3、25t汽車吊25t汽車吊重要負責索盤轉移、索盤上橋等的吊裝工作。圖2塔頂回轉鷹架吊索、鷹架拼裝示意圖3、斜拉索安裝施工3.1斜拉索的放索為便于拉索的吊裝、運送和移動，成品索在制作完畢后要彎卷成圓盤，工地施工時用放索盤放索。常用的立式放索盤，由于拉索一端具有較重的錨頭掛在索盤的外側，使放索盤偏心，故放索時，索盤轉速極易發(fā)生突變，產生沖擊力，導致拉索散盤，損壞拉索的PE保護套，因此放索時除應尤其注意外，在放索盤上還應設置制動裝置。圖3立式放索盤示意圖3.2索在橋面上的移動在放索和安裝過程中，要對斜拉索進行拖移，由于索自身彎曲或者與橋面直接接觸，在移動過程中極也許損壞拉索的保護套或損傷索股。為防止此種狀況的發(fā)生，青林灣大橋擬采用滾筒法移索，即在橋面上設置一條滾筒帶，當索放出后，沿滾筒運動如圖所示，滾輪間保持合適的距離，防止拉索與橋面接觸，滾輪可與拉索套筒或橋面固結，視現場施工狀況而定。圖4滾筒法移索示意圖3.3斜拉索的塔部（上錨）安裝圖5塔部拉索安裝施工流程圖斜拉索塔部安裝錨固端的常用措施有吊點法、吊機（塔吊）安裝法、腳手架法和鋼管法等。其中腳手架法、鋼管法和桁架床法都需要在懸掛斜拉索的位置搭設支架，安裝復雜、速度較慢，一般只合適低塔稀索的狀況。結合青林灣大橋工程的實際狀況（索塔為傾斜式索塔且拉索分布在索塔三個面，斜拉索安裝時施工塔吊已拆除），經多種方案比選最終確定塔部拉索的安裝采用吊點法安裝。其措施是：索盤轉運至耳板下方位置后，在距離上錨頭（叉耳）下方一定的距離設一種吊點，從塔頂鷹架放下牽引繩，牽引繩掛鉤鉤住吊點。當上錨頭提高到索塔耳板位置時，在耳板上掛一手拉葫蘆，手拉葫蘆另一端掛住拉索上錨頭，通過牽引繩和手拉葫蘆的互相調整配合，使上錨頭叉耳與耳板位置對準，穿上銷軸，斜拉索上錨頭安裝完畢。如圖示意：圖6塔部拉索導索法安裝示意圖塔部拉索導索法安裝詳細施工環(huán)節(jié)如下：⑴按照設計圖紙規(guī)定的掛索次序轉運斜拉索進場。⑵將斜拉索索盤轉運至對應耳板下方的棧橋平臺（岸側）或系梁上（江心側），由于北岸系梁頂面位于水面如下，可在系梁上搭設一臨時平臺供放置索盤。在距離上錨頭下方一定距離處安裝索夾，作為拉索提高時的吊點。⑶將塔頂鷹架轉至對應安裝拉索耳板的位置，從塔頂鷹架上放下牽引繩，牽引繩掛鉤掛住斜拉索的吊點，為防止拉索提高時錨頭與拉索連接部位處彎折過大而損壞拉索，可此外用一根繩索將上錨叉耳與牽引繩掛鉤綁在一起。⑷牽引繩牽引斜拉索上錨錨頭，將斜拉索向上提高。當上錨頭被提高至塔上耳板附近位置時，用手拉葫蘆的一端鉤住對應耳板，另一端掛住斜拉索上錨叉耳下方的錨杯位置，運用手拉葫蘆和牽引繩的互相調整配合，將斜拉索上錨叉耳與塔上耳板方向擺正，人工用銷軸將斜拉索叉耳與塔部耳板進行銷接。對于個別拉索（0#、A1/J1等），鷹架先轉動到對應耳板方位后不便于牽引繩將直接拉索提起，此時可以先從塔的側面將斜拉索提高至對應耳板高度后，再通過手拉葫蘆拽拉，將鷹架旋轉至對應耳板位置。⑸檢查上錨安裝狀況，塔外卸下吊鉤及索夾，解除牽索連接件，斜拉索的塔上部分安裝完畢。用汽車吊將索盤上剩余斜拉索吊上橋面，并在橋面上展開，為下一步下錨的安裝做好準備。此時注意在斜拉索下應放置好滾筒，防止拉索在橋面上拖拉時損傷PE保護套。3.4斜拉索的梁部（下錨）安裝圖7拉索下錨（梁部）安裝施工流程圖斜拉索梁部安裝環(huán)節(jié)同塔部安裝，基本措施有如下兩種，即吊點法和拉桿接長法。青林灣大橋斜拉索張拉端設在梁部，對于梁部為張拉端的拉索的安裝，采用拉桿接長法較為簡樸。根據以往工程的施工經驗，用鋼絞線替代短拉桿施工起來更為簡便（稱該措施為梁下軟牽引）。其做法是用鋼絞線束通過一特制連接器與拉桿連接，拉桿與錨頭再連接。先用梁下千斤頂張拉鋼絞線將拉桿與錨頭一起牽引，直至拉桿進入千斤頂并安裝在千斤頂上，再運用千斤頂張拉拉桿牽引錨頭出鋼錨箱。整個軟牽引過程應小心緩慢進行，隨時注意保護錨頭及PE保護套不受損傷。圖8梁端拉索軟牽引法安裝示意圖圖9梁端拉索安裝及張拉施工操作平臺圖示梁端拉索軟牽引法施工環(huán)節(jié)如下：⑴機具、材料準備：千斤頂為YCW型，由兩個穿心式油缸及兩個工具錨構成，額定油壓50～63MPa，排油量2～10l/min，對應牽引速度為76～383mm/min，牽引過程為無間歇持續(xù)作業(yè)。⑵鋼絞線束下料：鋼絞線（φ15.24）根數根據根據牽引索力配置，每隔50cm用膠布束緊，保證同步受力。配置工具夾片，加工鋼絞線與張拉拉桿間的連接頭、鋼絞線與千斤頂之間的連接件。⑶將鋼絞線束插入千斤頂，并用工具夾片、限位螺母鎖定。鋼絞線一端伸出前活塞工具錨，后活塞錨環(huán)外另一端事先做擠壓接頭，并穿好工作錨環(huán)及限位螺母。⑷將連為一體的千斤頂與鋼絞線吊放至梁端的鋼錨箱下，使鋼絞線自由端從對應鋼錨箱內放出，并將千斤頂固定于反力架上。⑸用運錨小車將梁端錨頭及剩余斜拉索向對應鋼錨箱位置運送，因運送過程需要的拽拉力不停增大，必要時可用手拉葫蘆（或卷揚機）配合拽拉運錨小車。當斜拉索下端錨頭被牽引至合適位置時，將鋼絞線束與張拉拉桿連接。⑹啟動千斤頂開始牽引斜拉索。⑺千斤頂將下端錨頭就位后，旋上螺母，斜拉索下錨安裝完畢。3.5背索、塔梁間縱向拉索的安裝背索安裝措施基本同前面所述，背索相對其他拉索較重，在吊裝各個環(huán)節(jié)應尤其注意安全。在上錨吊裝時，將鷹架旋轉到對著耳板的位置后，務必用手拉葫蘆將后支點錨住，以增強鷹架的抗傾覆能力。塔梁間縱向拉索相對于其他拉索較輕（規(guī)格為PES7-19，單根長5m），可搭設操作平臺進行安裝。4、斜拉索張拉施工本橋拉索重要包括四類：即A索、X索、J索和背索，拉索張拉分7個階段進行，另一方面序如下：斜拉索張拉次序：張拉塔梁縱向拉索（深紅色）；第一次張拉J10索,兩塔對稱依次張拉A6、A5、B1背索（紅色）；第二次張拉J10索,兩塔對稱依次張拉J9、X2、J8、J7（藍色）；第二次張拉B1背索，兩塔對稱依次張拉A4、J6、J5、J4、X1、J3、J2、B2、A3、A2、A1、B3、A7、A8、A9；（粉紅色）；第一次張拉X3索，兩塔對稱張拉A10；（綠色）第二次張拉X3索，兩塔對稱張拉B4、J1、0號索；（青色）全橋索力調整；圖10斜拉索張拉施工流程圖各索的張拉采用大噸位、短行程、穿心式且具有集中控制系統的多臺同步液壓千斤頂，使得在對索力進行調整時能多索同步控制，從而精確迅速地調整索力和塔的偏位。張拉斜拉索的有關設備、儀表使用前應按照有關規(guī)定進行標定。拉索張拉施工控制要點：⑴嚴格按設計和監(jiān)控規(guī)定的各索的匹配張拉次序和索力大小張拉，張拉時對鋼塔柱頂的順橋向偏位進行持續(xù)觀測，若塔頂偏位超過設計誤差范圍，則需要對對應拉索的索力進行合適調整，以保證塔的受力，同步通過對X索和A索索力的調整平衡鋼箱梁所受的扭矩；對施工中出現的異?，F象，應停止施工，并及時報請現場監(jiān)理和設計，待查明原因，采用措施后再繼續(xù)施工。⑵背索應根據在A索、J索和X索張拉過程中鋼塔柱橫橋向偏位的狀況及時進行張拉調整，防止塔頂橫橋向偏位和塔根部受力過大；⑶各索的張拉兩岸必須對稱進行；⑷背索、A索、J索和X索在施工過程中按照“分索逐層張拉，整體調整”的措施進行。整體調整包括兩個方面，首先是指在每一種張拉階段應根據塔的受力偏位狀況、梁的線形變化和支座的受力狀況通過千斤頂進行各索的整體調整；另首先是指后一張拉階段索張拉時應對前一階段已張拉索的索力進行測定并根據鋼箱梁的線形和塔的受力狀況與前面各索的整體調整；⑸施工階段溫度的變化，尤其是日照溫差的變化對鋼箱梁撓度和塔柱位移的影響非常明顯，將在一定程度上影響構造變形實測值的真實性，因此在調索前應對氣溫變化進行一種星期以上的持續(xù)觀測記錄，選擇一天中溫度穩(wěn)定的時段進行調索。張拉斜拉索和索力調整應在溫度比較穩(wěn)定的夜間進行。如需在白天施工時，應有設計計算提供的張拉力溫度修正值。⑹各斜拉索的張拉分級、張拉噸位大小屆時將由監(jiān)控單位以監(jiān)控指令給出。5、斜拉索安裝施工注意事項斜拉索掛索這一施工階段作業(yè)面長、危險性大，除應嚴密組織、科學施工外，還要尤其注意如下細節(jié)：⑴斜拉索在安裝過程中，要保證PE護套不被損壞，拉索具有完好的外護套是保證其具有較長的使用壽命的首要原因。因此，斜拉索在起吊安裝過程中，未離開橋面之前，其外包材料盡量不拆除，并作好對應的防火措施。在梁面牽引時應在梁頂每隔合適距離左右設置支架滾輪，使斜拉索在滾輪上前進，防止直接在橋面板上拖拉損傷斜拉索PE護套。⑵每次掛索前都應全面檢查卷揚機制動器、開關箱、鋼絲繩的磨損狀況，轉向裝置與否符合受力規(guī)定，保證消除隱患后再開始工作。⑶提高斜拉索專用索夾應有足夠的長度，其夾緊用的螺栓應有足夠的強度，擰緊后應使索夾與斜拉索之間（墊有橡膠皮）產生足夠的摩擦力，以防止索夾受力后滑移。下錨頭牽引時，牽引力較大，牽引連接索夾應頂住冷鑄錨杯，將力傳至冷鑄錨杯可有效防止連接索夾滑移。⑷索盤放索時注意用剎車控制索盤平穩(wěn)轉動、緩慢放索。⑸為防止拉索在提高過程中和焊接平臺及電梯原則節(jié)接觸損傷保護套，在電梯原則節(jié)仰面和索塔焊接平臺上對應位置纏裹麻袋（或草墊）（靠近塔頂幾種節(jié)段），以便拉索在接觸平臺時不至損傷PE保護套。斜拉索在提高到每個焊接平臺位置時，要有專人值守，注意觀測。⑹軟牽引操作過程中要防止張拉力超過鋼絞線或千斤頂的承載力，加載過程應保持平穩(wěn)，鋼絞線牽引必須一次安裝到位。⑺各作業(yè)點指揮人員應用對講機及時聯絡，統一步調，協調指揮。卷揚機應定人專職操作，碰到狀況能及時做出對的反應。⑻塔頂鷹架在地面上組拼完畢后，用塔吊吊至塔頂與塔頂栓接（塔頂預先焊好與之連接的支撐靴）。施工完畢鷹架拆除后割除塔頂施工時臨時焊接的設施，經打磨后涂上油漆。鷹架拆卸時由前端向塔頂部位逐段拆除，萬能桿件由人工通過塔內爬梯轉運至地面。萬能桿件拆除屬高空作業(yè)，除做好對應安全實行外，作業(yè)人員在操作時還要尤其注意安全。6、工序及工期安排施工階段10月11月12月上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬塔頂鷹架拼裝斜拉索掛索斜拉索張拉全橋索力調整7、安全生產及現場文明施工7.1安全生產⑴安全生產目的本工程安全生產目的：實現工程施工全過程六無：無死亡、無重傷、無倒塌、無中毒、無爆炸、無重大機械交通事故；施工期間職工負傷率控制在0.5%如下，爭創(chuàng)安全樣板工程。⑵安全生產管理原則安全施工問題是關系到企業(yè)職工的幸福和經濟利益，還波及到許多社會問題，我們將一如既往的貫徹施工企業(yè)安全管理三大原則。①防止為主、綜合考慮的原則。從施工開始就把人力、物力綜合加以考慮，防患于未然，著眼于事先控制，要有專門機構和人員負責抓安全工作，要對應的設置安全設備和必要的安全設施。②安全管理貫穿項目施工全過程的原則。事前要做充足的調查研究，針對現場的實際狀況，對施工中也許出現的安全問題、不安全原因加以認真分析，制定施工方案，采用對策措施。③全員管理，安全第一的原則，在整個安全管理中，樹立安全第一的思想，生產必須安全，安全增進生產，在整個安全管理中，使全體參與施工人員自覺的共同努力，保證安全施工。⑶安全防護措施①建立安全保證體系。為搞好本工地安全生產工作，我司將成立專門安全領導小組，工地設置安全監(jiān)督小組，班組設安全員，形成一種健全的三級安全保證體系。負責工地平常的安全工作，定期組織安全檢查。②健全安全生產責任制。明確各管理人員、施工技術人員和生產工