懸索橋纜索系統(tǒng)施工方案一、工程概況1.1項目基本信息本項目為單跨懸索橋工程，主跨徑380米，橋梁全長526米，橋面總寬16.6米，設(shè)計荷載為汽車-超20級、掛車-120級，設(shè)計洪水頻率為百年一遇。橋梁結(jié)構(gòu)形式為雙體箱形鋼結(jié)構(gòu)懸索承重體系，主纜采用預(yù)制平行鋼絲索股（PPWS法）架設(shè)，加勁梁為焊接箱型組合結(jié)構(gòu)，全橋總重約3500噸。1.2結(jié)構(gòu)組成錨碇：采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土重力式結(jié)構(gòu)，單個錨體高15米，基礎(chǔ)為明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)（28m×28m×5m），混凝土強(qiáng)度等級C40，通過錨桿與基巖嵌固，抵御主纜水平拉力。索塔：門式框架結(jié)構(gòu)，塔高88-90米，塔柱橫向以1/20斜率內(nèi)傾，塔底中心寬21.2-21.4米，頂部寬12.4米，基礎(chǔ)采用Φ5.5m大直徑挖孔樁，樁底嵌入弱風(fēng)化巖不小于10米。主纜：每根主纜由52股91Φ5.2mm鍍鋅高強(qiáng)鋼絲組成，緊纜后直徑390-395mm，垂跨比1:10.857，采用熱鑄錨頭錨固。加勁梁：采用板焊接箱型組合結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)九道隔板，由十道腹板與上下翼緣板連接，通過十一段節(jié)段以高強(qiáng)螺栓及焊接連成整體，箱型截面高度0.6米。二、施工總體部署2.1施工流程規(guī)劃懸索橋施工分為四大階段實(shí)施：基礎(chǔ)工程階段：完成錨碇基坑開挖、索塔樁基施工及地下結(jié)構(gòu)施工下部結(jié)構(gòu)階段：實(shí)施錨體混凝土澆筑、索塔塔身施工及附屬設(shè)施安裝纜索系統(tǒng)階段：包含先導(dǎo)索架設(shè)、貓道系統(tǒng)安裝、主纜架設(shè)、緊纜及纏絲防護(hù)橋面系階段：進(jìn)行加勁梁節(jié)段安裝、工地連接、橋面鋪裝及附屬工程施工2.2施工分區(qū)劃分根據(jù)工程特點(diǎn)，現(xiàn)場劃分為三個主要作業(yè)區(qū)：錨碇作業(yè)區(qū)：設(shè)置錨體混凝土澆筑平臺、預(yù)應(yīng)力張拉區(qū)及錨碇錨固系統(tǒng)安裝區(qū)索塔作業(yè)區(qū)：布置塔柱爬模系統(tǒng)、橫梁施工支架及塔頂索鞍安裝平臺纜索作業(yè)區(qū)：包含索股存放區(qū)、牽引系統(tǒng)控制室、貓道架設(shè)平臺及主纜施工操作區(qū)2.3施工資源配置主要施工機(jī)械設(shè)備：起重設(shè)備：300t履帶吊1臺、25t汽車吊2臺、纜載天車2臺混凝土設(shè)備：HZS90攪拌站2套、輸送泵4臺、布料機(jī)2臺纜索專用設(shè)備：PPWS索股架設(shè)牽引系統(tǒng)1套、液壓緊纜機(jī)2臺、纏絲機(jī)4臺測量設(shè)備：全站儀3臺、水準(zhǔn)儀2臺、測風(fēng)儀4臺、索力測試儀2套勞動力配置：管理及技術(shù)人員：項目經(jīng)理1人、項目總工1人、專職安全員4人、質(zhì)量工程師2人、各專業(yè)工程師8人作業(yè)人員：鋼筋工45人、模板工30人、混凝土工25人、起重工12人、焊接工20人、纜索架設(shè)工60人、測量工6人、普工50人三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1錨碇施工施工工藝流程：基坑開挖：采用分層開挖法，每層深度3米，設(shè)置1:0.75放坡，坡面采用噴射混凝土+錨桿支護(hù)，坑底四周設(shè)置排水溝及集水井基礎(chǔ)處理：清除基底松散土層，采用級配碎石分層回填壓實(shí)，壓實(shí)度不小于96%鋼筋工程：錨體鋼筋分塊綁扎，主筋采用Φ32mmHRB400E鋼筋，綁扎完成后安裝冷卻水管，確?；炷羶?nèi)外溫差不超過25℃模板工程：采用18mm厚覆膜竹膠板，背楞采用雙拼Φ48mm鋼管，對拉螺栓間距500×500mm，模板安裝偏差控制在±3mm內(nèi)混凝土工程：分5層澆筑，每層高度3米，采用泵送布料，插入式振搗器振搗，初凝前進(jìn)行二次振搗，養(yǎng)護(hù)采用覆蓋灑水+薄膜養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14天錨固系統(tǒng)安裝：安裝前進(jìn)行錨墊板位置復(fù)測，偏差控制在±5mm內(nèi)，錨固拉桿采用扭矩扳手分三次擰緊，最終扭矩值符合設(shè)計要求預(yù)應(yīng)力施工：采用兩端對稱張拉，張拉順序由外向內(nèi)，張拉力按設(shè)計值的10%→20%→100%分級施加，持荷5分鐘后錨固3.2索塔施工施工工藝流程：樁基施工：采用Φ5.5m大直徑挖孔樁，人工配合機(jī)械開挖，每開挖1米進(jìn)行混凝土護(hù)壁，樁底嵌入弱風(fēng)化巖不小于10米，鋼筋籠分節(jié)吊裝，混凝土采用導(dǎo)管法灌注塔座施工：測量放樣后進(jìn)行鋼筋綁扎，模板采用鋼模板，混凝土一次澆筑完成，頂面設(shè)置2cm找平層勁性骨架安裝：采用Q235B型鋼焊接成型，分段吊裝，骨架垂直度偏差控制在1/3000以內(nèi)爬模系統(tǒng)：采用液壓自爬模，模板高度4.5米，每次澆筑高度4米，爬模提升前進(jìn)行軸線復(fù)核，確保塔柱斜率偏差不超過1/2000鋼筋及預(yù)埋件：主筋采用機(jī)械連接，接頭錯開率50%，預(yù)埋件位置偏差控制在±10mm內(nèi)，安裝后進(jìn)行固定加固混凝土施工：采用C50高性能混凝土，摻加粉煤灰和礦粉改善和易性，初凝時間控制在6-8小時，澆筑時采用串筒下料，分層厚度不超過50cm橫梁施工：采用支架法施工，支架基礎(chǔ)進(jìn)行超載預(yù)壓，預(yù)壓荷載為橫梁自重的120%，持荷7天后卸載，安裝底模及鋼筋，澆筑混凝土?xí)r從跨中向兩端對稱進(jìn)行3.3先導(dǎo)索及貓道系統(tǒng)施工3.3.1先導(dǎo)索架設(shè)采用無人機(jī)牽引法架設(shè)先導(dǎo)索，具體步驟如下：設(shè)備準(zhǔn)備：選用載重2kg的多旋翼無人機(jī)，配備高清攝像頭及GPS定位系統(tǒng)，先導(dǎo)索采用Φ2mm超高分子量聚乙烯纖維繩，破斷拉力不小于5kN飛行架設(shè)：選擇風(fēng)速小于8m/s的天氣窗口，無人機(jī)從南岸起飛，攜帶先導(dǎo)索飛越主跨，北岸接收后固定于臨時錨碇繩索轉(zhuǎn)換：通過先導(dǎo)索依次牽引Φ6mm引導(dǎo)繩、Φ12mm牽引繩、Φ22mm主牽引繩，形成"由細(xì)到粗"的繩索轉(zhuǎn)換系統(tǒng)系統(tǒng)檢查：對牽引系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，確保各轉(zhuǎn)向輪、卷揚(yáng)機(jī)及制動系統(tǒng)工作正常，牽引繩張緊度符合設(shè)計要求3.3.2貓道系統(tǒng)施工貓道作為主纜架設(shè)的高空作業(yè)平臺，其施工要點(diǎn)如下：承重索架設(shè)：采用4根Φ32mm鋼絲繩作為承重索，兩端錨固于錨碇，垂跨比與主纜一致，張拉力按設(shè)計值的85%施加橫梁安裝：采用I14工字鋼作為橫梁，間距3米，通過U型螺栓與承重索連接，橫梁安裝完成后進(jìn)行抄平調(diào)整面層鋪設(shè)：依次鋪設(shè)2mm厚防滑鋼板、5cm厚木板及防滑橡膠墊，木板間預(yù)留5mm排水間隙抗風(fēng)系統(tǒng)：每50米設(shè)置一道抗風(fēng)纜，采用Φ20mm鋼絲繩，兩端錨固于索塔，抗風(fēng)纜預(yù)張力按設(shè)計值施加安全設(shè)施：貓道兩側(cè)設(shè)置1.2米高安全護(hù)欄，護(hù)欄內(nèi)側(cè)懸掛安全網(wǎng)，每隔100米設(shè)置休息平臺及應(yīng)急通道3.4主纜施工3.4.1索股架設(shè)采用預(yù)制平行鋼絲索股（PPWS）法架設(shè)主纜，施工流程如下：索股準(zhǔn)備：索股在工廠預(yù)制，每根索股由91根Φ5.2mm鍍鋅高強(qiáng)鋼絲組成，長度誤差控制在±50mm內(nèi)，出廠前進(jìn)行預(yù)張拉索盤吊裝：采用300t履帶吊將索盤吊裝至放索架，索盤安裝時設(shè)置制動裝置，防止索股自由滑落牽引系統(tǒng)：采用雙線往復(fù)式牽引系統(tǒng)，主牽引卷揚(yáng)機(jī)額定拉力25t，牽引速度控制在5-8m/min，索股通過托滾系統(tǒng)輸送，托滾間距30-40cm索股牽引：索股前端安裝魚雷形牽引頭，通過拽拉器與主牽引繩連接，牽引過程中安排6名跟蹤員檢查索股是否扭轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)扭轉(zhuǎn)及時使用整形器糾正索股入鞍：索股牽引至塔頂后，在索鞍處進(jìn)行整形，采用六邊形整形器將索股截面調(diào)整為正六邊形，入鞍位置偏差控制在±3mm內(nèi)錨頭錨固：索股兩端錨頭安裝入錨碇錨固系統(tǒng)，通過拉桿與錨固結(jié)構(gòu)連接，臨時錨固采用10t手拉葫蘆配合千斤頂進(jìn)行微調(diào)垂度調(diào)整：每架設(shè)5根索股進(jìn)行一次垂度調(diào)整，通過全站儀測量跨中垂度，考慮溫度修正后進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整精度控制在±20mm內(nèi)3.4.2緊纜施工主纜索股架設(shè)完成后進(jìn)行緊纜作業(yè)，具體工藝如下：緊纜準(zhǔn)備：清除索股表面雜物，檢查索股排列情況，安裝緊纜機(jī)軌道及操作平臺緊纜機(jī)操作：采用液壓緊纜機(jī)從跨中向兩端進(jìn)行緊纜，緊纜壓力按0.8-1.2MPa控制（根據(jù)主纜直徑動態(tài)調(diào)整），緊纜后主纜直徑偏差控制在±5mm內(nèi)孔隙率檢測：每50米測量一處主纜孔隙率，使用電子游標(biāo)卡尺測量直徑，計算孔隙率，要求孔隙率不大于20%鋼帶捆扎：緊纜后采用1.2mm厚不銹鋼帶捆扎，鋼帶寬度30mm，間距1.5米，接頭處采用氬弧焊焊接，焊接長度不小于50mm3.4.3主纜防護(hù)主纜防護(hù)采用"纏絲+涂裝"雙重防護(hù)體系：表面清理：緊纜完成后，采用鋼絲刷清理主纜表面浮銹及雜物，清理等級達(dá)到Sa2.5級纏絲施工：使用電動纏絲機(jī)從錨碇向跨中進(jìn)行纏絲，纏絲采用Φ4mm鍍鋅鋼絲，纏絲張力控制在1.5-2.0kN，螺距50-60mm，索夾附近30cm范圍采用手工纏絲焊接固定：纏絲兩端采用鋁熱焊固定，焊點(diǎn)長度不小于100mm，焊后進(jìn)行防腐處理涂裝防護(hù)：纏絲完成后，先刮涂不干性防護(hù)膩?zhàn)樱顫M鋼絲縫隙，再涂刷兩道底漆（環(huán)氧富鋅漆）和兩道面漆（丙烯酸聚氨酯漆），干膜總厚度不小于210μm3.5加勁梁施工加勁梁采用節(jié)段吊裝法施工，具體步驟如下：節(jié)段預(yù)制：加勁梁在工廠分11段預(yù)制，每段長10-12米，重量約35噸，預(yù)制完成后進(jìn)行預(yù)拼裝，偏差控制在±3mm內(nèi)運(yùn)輸?shù)跹b：節(jié)段采用大型平板車運(yùn)輸至現(xiàn)場，使用300t履帶吊吊裝，吊點(diǎn)設(shè)置在節(jié)段兩端腹板位置，吊裝前進(jìn)行吊具強(qiáng)度驗(yàn)算臨時連接：節(jié)段就位后，先用臨時匹配件固定，再安裝高強(qiáng)螺栓，初擰扭矩為終擰扭矩的50%，終擰采用扭矩扳手按設(shè)計值施加焊接施工：節(jié)段連接采用"先栓后焊"工藝，焊接順序從中間向兩端對稱進(jìn)行，采用CO?氣體保護(hù)焊，焊接完成后進(jìn)行無損檢測，Ⅰ級焊縫檢測比例不低于20%體系轉(zhuǎn)換：加勁梁全部安裝完成后，進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，分級解除臨時支撐，同步監(jiān)測主纜索力及加勁梁位移，確保轉(zhuǎn)換過程平穩(wěn)四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制鋼材：主纜鋼絲采用高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲，抗拉強(qiáng)度不小于1770MPa，延伸率不小于3.5%，每批進(jìn)場進(jìn)行力學(xué)性能及鍍鋅層厚度檢測混凝土：錨碇采用C40混凝土，索塔采用C50混凝土，加勁梁采用Q235B鋼板，所有材料進(jìn)場需提供出廠合格證，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣復(fù)試焊接材料：焊條采用E5016（J506），焊絲采用ER50-6，使用前按要求進(jìn)行烘干，烘干溫度350℃，保溫1小時，存入80-100℃保溫筒內(nèi)備用4.2關(guān)鍵工序質(zhì)量控制主纜垂度控制：測量時間選擇在氣溫穩(wěn)定的早晨或傍晚（5:00-7:00或19:00-21:00）每根索股架設(shè)后進(jìn)行三次測量：初始架設(shè)后、相鄰索股架設(shè)后、溫度穩(wěn)定后考慮溫度修正，建立溫度-垂度變化曲線，當(dāng)環(huán)境溫度變化超過5℃時進(jìn)行重新測量焊接質(zhì)量控制：焊工持證上崗，施焊前進(jìn)行焊接工藝評定，確定焊接參數(shù)焊接接頭采用"三檢制"（自檢、互檢、專檢），Ⅰ級焊縫100%進(jìn)行UT探傷，Ⅱ級焊縫進(jìn)行20%UT探傷焊接環(huán)境控制：風(fēng)速大于8m/s時設(shè)置防風(fēng)棚，相對濕度大于90%時停止焊接作業(yè)4.3測量監(jiān)控體系建立三級測量控制網(wǎng)：首級控制網(wǎng)：沿橋軸線布設(shè)4個基準(zhǔn)點(diǎn)，采用GPS靜態(tài)測量建立加密控制網(wǎng)：在兩岸各布設(shè)6個工作基點(diǎn)，使用全站儀按二等導(dǎo)線精度測量施工控制網(wǎng)：針對錨碇、索塔、主纜等關(guān)鍵部位建立專項測量網(wǎng)主要監(jiān)控項目及頻率：索塔垂直度：每施工5節(jié)段測量一次，允許偏差1/3000主纜垂度：每架設(shè)5根索股測量一次，溫度變化超過5℃時補(bǔ)測加勁梁標(biāo)高：每個節(jié)段安裝后測量，累計偏差控制在±30mm內(nèi)五、安全與環(huán)保措施5.1高空作業(yè)安全防護(hù)個人防護(hù)：所有高空作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶、防滑鞋，安全帶應(yīng)高掛低用，作業(yè)平臺設(shè)置安全母繩臨邊防護(hù)：貓道兩側(cè)設(shè)置1.2米高防護(hù)欄桿，底部設(shè)20cm高擋腳板，欄桿內(nèi)側(cè)懸掛安全網(wǎng)，網(wǎng)眼尺寸不大于10cm×10cm作業(yè)平臺：纜索施工平臺采用防滑鋼板鋪設(shè)，設(shè)置1.5米寬操作通道，平臺荷載限制為2kN/m2，嚴(yán)禁超載應(yīng)急救援：塔頂設(shè)置救援絞車，配備急救箱及通訊設(shè)備，每季度組織一次高空救援演練5.2起重作業(yè)安全控制設(shè)備管理：起重設(shè)備使用前進(jìn)行全面檢查，制動器、限位器等安全裝置必須齊全有效，定期進(jìn)行荷載試驗(yàn)吊裝作業(yè)：設(shè)置吊裝警戒區(qū)，非作業(yè)人員嚴(yán)禁入內(nèi)，吊裝指揮采用對講機(jī)聯(lián)絡(luò)，信號統(tǒng)一規(guī)范索股牽引：牽引系統(tǒng)設(shè)置多重制動裝置，卷揚(yáng)機(jī)操作手必須持證上崗，牽引過程中嚴(yán)禁擅自離崗5.3環(huán)境保護(hù)措施噪聲控制：高噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，夜間22:00至次日6:00停止施工，確需施工時辦理夜間施工許可并公告周邊居民揚(yáng)塵治理：施工現(xiàn)場主要道路硬化處理，出入口設(shè)置洗車槽，土方運(yùn)輸車輛必須覆蓋篷布，場區(qū)每日灑水降塵廢水處理：設(shè)置三級沉淀池處理施工廢水，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放，油料庫房設(shè)置防滲池，防止油料泄漏污染土壤固廢管理：建筑垃圾分類存放，可回收材料進(jìn)行資源化利用，危險廢棄物交由有資質(zhì)單位處理六、施工進(jìn)度計劃6.1關(guān)鍵線路工期錨碇施工：180天（含基坑開挖60天、混凝土澆筑90天、預(yù)應(yīng)力施工30天）索塔施工：210天（含樁基施工45天、塔身施工150天、橫梁施工15天）纜索系統(tǒng)施工：150天（先導(dǎo)索及貓道30天、主纜架設(shè)60天、緊纜及纏絲60天）加勁梁及橋面系施工：120天（節(jié)段安裝60天、橋面鋪裝30天、附屬工程30天）6.2進(jìn)度保障措施資源保障：關(guān)鍵設(shè)備備用率不低于30%，高峰期勞務(wù)人員儲備量滿足需求的120%技術(shù)保障：提前進(jìn)行施工方案優(yōu)化，對關(guān)鍵工序采用BIM技術(shù)模擬，減少施工干擾制度保障：實(shí)行周進(jìn)度考核與月進(jìn)度獎懲制度，延誤超過5天啟動預(yù)警機(jī)制應(yīng)急保障：針對雨季、高溫等不利天氣制定專項施工方案，儲備足夠的防雨、防暑物資七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與程序7.1分部分項驗(yàn)收劃分本工程劃分為6個分部工程、28個分項工程，其中關(guān)鍵分項工程包括：錨碇混凝土結(jié)構(gòu)索塔塔身施工主纜架設(shè)與防護(hù)加勁梁安裝與連接橋面鋪裝工程7.2驗(yàn)收程序自檢：施工班組完成工序后進(jìn)行自檢，填寫自檢記錄專檢：質(zhì)檢員對工序質(zhì)量進(jìn)行檢查，合格后簽署檢查意見交接檢：上下工序班組進(jìn)行交接檢查，確認(rèn)無質(zhì)量問題后方可進(jìn)入下道工序