【水库枢纽方案】水利枢纽工程渡槽拱圈吊装施工方案

　X X X XX X X X 水 利 枢 纽 一 期 工 程 总 干 渠 渠 X X X XX X X X 标

　土 建 及 金 属 结 构 制 安 工 程

　X XX 渡槽拱圈吊装施工方案

　编 制 ：X X X XX X X X

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　X X X XX X X X( ( ( ( 集 团) ) ) ) 有 限 公 司

　X X X XX X X X 水 利 枢 纽 一 期 工 程 总 干 渠 渠 X X X XX X X X 标 项 目 部

　2 2 2 20 0 0 0X X X XX X X X 年 年 X X X XX X X X 月 月 X X X XX X X X 日

　目

　录 第一章

　工程简介 ............................................................ 1 1.1

　编制依据 .............................................................. 1 1.2 工程说明 .............................................................. 1 第二章

　缆吊施工方案 ........................................................ 2 2.1

　缆吊系统简介 .......................................................... 2 2.2

　缆索吊机施工流程 ...................................................... 3 2.3.1 施工方案介绍 ...................................................... 3 2.3.2 施工总平面布置 .................................................... 7 2.3.3 施工特点 .......................................................... 7 2.4

　施工方案 .............................................................. 7 2.4.1 缆索吊机的设计、安装及试吊 ......................................... 7 2.4.2 拱箱安装 .......................................................... 10 第三章

　 质量、安全保证体系与措施 .......................................... 14 3.1

　质保体系与措施 ....................................................... 14 3.1.1 质量保证体系 ...................................................... 14 3.1.2 质量保证措施 ...................................................... 14 3.2

　安保体系与措施 ....................................................... 15 3.2.1 安全保证体系 ...................................................... 15 3.2.2 安全保证措施 ...................................................... 16 第四章

　文明施工 ........................................................... 17 4.1

　文明施工和环境保护 ................................................... 17 4.2

　施工措施 ............................................................. 17 第五章

　缆索系统设计 ....................................................... 18 5.1

　概述 ................................................................. 18 5.2

　主吊系统设计 ......................................................... 18 5.2.1 主吊装系统选索及布置 .............................................. 18 5.2.2 缆索吊机设计参数及计算结果 ....................................... 18 5.2.3 卷扬机选择 ....................................................... 19 5.3

　吊具设计 ............................................................. 19 5.3.1 概述 ............................................................. 19 5.3.2 缆索跑车设计 ..................................................... 19 5.3.2 起吊滑车组设计 ................................................... 19 5.4

　吊塔系统设计 ......................................................... 20 5.4.1 吊塔塔体的组拼设计 ................................................ 20 5.4.2 吊塔塔顶索鞍的设计及布置 .......................................... 20 5.4.3 横向抗风索的布置 .................................................. 21 5.4.4 吊塔平衡索 ........................................................ 21 5.4.5 索塔避雷装置 ...................................................... 21 5.5

　主索锚固系统设计 ..................................................... 21 5.5.1 主索地锚总体设计 .................................................. 22 5.5.2 地锚基础设计 ...................................................... 22

　 2 5.6

　主拱肋抗风索的设计及布置 ............................................. 23 5.6.1 全桥拱肋抗风索系统布置 ........................................... 23 5.6.3 抗风索地锚的设置 .................................................. 23 5.6.4 抗风索的布置 ...................................................... 23 5.7

　缆吊系统试吊设计及实施 ............................................... 23 5.7.1 概述 ............................................................. 23 5.7.2 吊重的设计 ....................................................... 24 5.7.3 加载程序 ......................................................... 24 5.7.4 试吊组织实施 ..................................................... 24 第六章

　缆吊系统计算 ....................................................... 25 6.1

　缆吊缆索系统分析计算 ................................................. 25 6.2 主索计算 ............................................................. 25 6.2.1 主索荷载 ......................................................... 25 6.2.2 最大吊重在跨中起吊时主索的最大垂度和最大张力 ..................... 26 6.2.3 塔前起吊时的主索张力及主索升角 .................................... 28 6.2.4 主索拉力、接触应力和主索主拉应力验算 .............................. 28 6.3

　起重索计算 ........................................................... 29 6.4

　牵引索计算（走 4）

　.................................................... 29 6.5

　主塔所受的外力荷载 ................................................... 30 6.5.1 主索所传来的荷载 ................................................. 30 6.5.2 牵引索和起重索所传来的荷载 ....................................... 31 6.5.3 缆风索所传来的荷载 ............................................... 32 6.5.4 考虑风载的影响 ................................................... 32 6.5.5 塔顶索鞍系统所传来的荷载 ......................................... 33 6.5.6 主塔的自重 ....................................................... 33 6.5.7 主塔所受的力合计 ................................................. 33 6.6

　主塔所受的水平力荷载产生的塔顶位移 ................................... 33 6.6.1 进口岸主塔塔顶位移 ............................................... 34 6.6.2 出口岸主塔塔顶位移 ............................................... 34 6.7

　主索锚固系统计算 ..................................................... 34 6.7.1 进口地锚计算 ..................................................... 35 6.7.2 出口地锚计算 ..................................................... 37 6.8

　主塔架强度、稳定性验算 ............................................... 39 6.8.1 强度验算 ......................................................... 39 6.8.2 压杆稳定性验算 ................................................... 39 6.9

　扣索系统计算 ......................................................... 40 6.9.1 扣索计算 ......................................................... 40 6.9.2 扣索锚索水平角 ................................................... 41 6.9.3 锚索计算 ......................................................... 41 6.9.4 扣索锚索对扣塔的作用力 ........................................... 43 6.9.5 锚索地锚计算 ..................................................... 45 6.10

　扣塔强度、稳定性验算 ................................................ 46 6.11 主扣塔基础验算 ...................................................... 46 6.12

　主拱肋抗风索系统验算 ................................................ 48

　 1 第一章

　工程简介 1 1 .1 编制依据

　1. 一期输配水工程：总干渠（C1 标）XX 渡槽设计图（施工图阶段）

　2.《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011 3.《路桥施工计算手册》 4.《钢结构设计规范》GB50017-2003 5.《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》JTJ025-86 6.《钢结构工程施工及验收规范》GB50205-2001 7.《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002 1.2 2 工程说明

　XX 渡槽主拱为单箱三室钢筋混凝土箱型拱，净跨径 108m，净矢高 f0=27.02m，矢跨比1/4。拱轴线为悬链线，拱轴系数 m=1.988，拱顶预拱度 5cm。最大桥面高度 70m、拱箱宽6m、高 2.2m。

　主拱圈采用分段预制和悬臂安装，纵向分为 9 段预制吊装，每段长度基本相等（每段长约 13.85m），纵向分为 3 个箱，预制箱体最大吊重 65t，通过纵横湿接缝连接形成闭合箱形拱圈，总宽 6.0m。边箱箱体预制宽度 2.04m、中箱箱体预制宽度 1.88m，箱高 2.0m（吊装合拢后另现浇 0.2m,使箱体全高达到 2.2m），拱箱合拢后，预制箱段的纵向通过接头预埋件焊接，横向通过横隔板处伸出的钢筋焊接，拱箱上下缘通过横向连接筋连接，纵横向之间现浇填缝砼，现浇填缝砼达到 95%强度后，安装拱上排架柱和渡槽结构。主拱圈横截面如下示意图:(见图 1)

　 2 主拱圈横截面示意图: (图 1)

　第二章

　缆吊施工方案

　2.1 缆吊系统简介

　XX 渡槽拱箱采用缆索吊装施工，根据现场条件和后面的施工计算，该缆索跨分布由进口至出口依次为：40m＋283m＋40m。设一组主索，6 根 Ф62(6×37S+FC)钢丝绳，每根破断拉力为 2555KN 的钢丝绳；主索上设两个跑车和 2 个吊点，每个吊点设计吊重 50t，两个吊点共能够承受 100t 的吊重。

　吊塔采用贝雷钢桁架片拼装，与基础铰结，整个吊塔横向可移动，基础平面尺寸为8m×2.5m，进口岸吊塔立在进口岸渐变段后方 39 米处，出口岸吊塔立于出口岸渐变段后方27米处，进口岸塔高27m，出口岸塔高15m。塔架型式采用8组贝雷桁架片所组成的“一”字形。

　扣塔采用钢管桁架结构，主管采用 6 根 Ф325×10mm，截面型式为 3×1.5m，钢管中

　 3 对中 1.5m×1.5m，1＃、2＃扣锚索直接扣挂在过渡墩顶的型钢上，3＃、4＃扣锚索扣于扣塔顶的张拉平台上。

　主索地锚：渡槽两岸地质情况好，基本为弱风化石灰岩，采用桩式地锚，主索直接捆绑于桩头上。

　扣索地锚：进口处扣索地锚设在 1＃墩基础，在基础底部挖 3 根直径 1.2m，深度为 6m的桩基。出口处扣索地锚设在 17＃墩基础，在基础底部挖 3 根，直径 1.2m，深度为 6m 的桩基。

　主索：采用 1 组 6 根 Ф62(6×37S+FC)钢丝绳。

　牵引索：采用 Ф28 钢丝绳走“4”的方式穿绕，系统配 15t 牵引卷扬机 2 台。为了主索的两台跑车同步运行，在两跑车间连 4 根 Ф28 的短钢丝绳。

　起重索：采用 Ф21.5 钢丝绳走“10”的方式穿绕，系统配 10 吨起重卷扬机 2 台。

　扣锚索：采用 Ф15.24 高强度、低松弛预应力钢绞线，抗拉强度 1860MPa。

　2.2 缆索吊机 施工 流程

　根据设计文件，结合本工程实际，确定本项目的吊装流程和缆吊施工过程如后：

　 缆索吊机施工流程图

　图 图 2 2 2.3 施工组织

　全桥设置 27 段预制拱箱，其中最大吊重为 65T。

　2.3.1 施工方案介绍 (1)主要施工方法 方案评审 基础施工 拼装主扣塔 缆索吊机安装 中箱吊装 中箱合拢 边箱吊装 边箱合拢 顶板、接缝现浇 上部结构施工 缆索吊机及主塔拆除 试吊

　 4 箱型拱肋安装采用无支架缆索吊装安装，拱圈临时定位采用斜拉扣挂的施工方法。

　单箱拱肋分九段预制，九段吊装，空中悬拼。拱箱在制作单位预制和检验合格后，利用运梁设备运至缆索下方，利用缆索吊装至安装位置，采用设计临时钢板焊接连接，就位后用扣索扣挂。拱箱吊装段从两端往跨中依次对称吊装中箱，直至中箱合拢，拆除扣锚索；吊塔与扣塔横移后再安装边拱箱，至全桥拱箱合拢。

　三组拱箱全部合拢完毕后，现浇顶板与纵横向湿接缝砼。

　(2)施工难点 本桥施工场地条件比较差，主要表现在以下几个方面：

　1.起吊场地受到限制，拉各种风缆时地形险要，需跨越峡谷，施工组织比较困难。

　2.吊塔与扣塔均需横移，施工操作具有一定难度。

　(3)工期、质量目标 1、工期目标 本计划只包含从拱箱吊装、上部结构砼吊运。根据本工程实物工程量，计划工期为 11个月。为此，设置三个施工进度控制点：

　缆索起重机安装调试

　2012 年 6 月 30

　日完成； 拱箱安装

　2012 年 9 月 15 日完成； 拱上构件砼吊运施工

　2013 年 10 月 31

　日完成。

　 缆索吊 施工进度计划表

　表 表 1 1

　1月 7月 8月 9月 10月 10月 11月 12月 N月 工序基础工程4月 5月2013年拱上构件砼吊运?拼主塔扣塔焊接安装缆索吊机试吊6月2012年拱箱安装

　2、质量目标 鉴于本分项工程的重要性，在满足项目整体质量目标的前提下，全部达到国家现行的工程质量验收标准和业主要求，一次验收合格率达到 100%，优良率达到 98%以上。

　(4)施工机构 项目组织机构已成立，缆吊作业队设置分支机构，下设起吊落位组、扣索作业组、卷扬机组和抗风作业组四个作业组。

　具体劳动力资源计划表如下：

　 5

　 劳动力计划表

　表 表 2 2

　序号 工种 人数 进场时间 备注 1 钳工 3 人 2012．2

　2 焊工 2 人 2012．2 持证上岗 3 起重工 15 人 2012．2 持证上岗 4 辅助工种 10 人 2012．2

　5 张拉工 12 人 2012．5

　6 维修电工 2 人 2012．2 持证上岗 合计

　44 人

　(5)主要机械设备的配置 根据实际需要，本次吊装设置一套可横移的实际净吊重为 65t 的缆索起重机。

　 机械设备配置表

　表 表 3 3

　序号 机械设备名称 规格型号 单位 数量 备

　注 1 主索钢丝绳 6×37S+FC-62mm 米 3000 承重主索，共 6 根，单根长 500m，单重12.843kg/m，破断拉力 255t 2 起吊钢丝绳 6×37S+FC-21.5mm 米 2000 (2 组吊点)，单根长为 1000m，单重1.638kg/m，破断拉力 30.8t 3 牵引钢丝绳 6×37S+FC-28mm 米 1500 (2 组吊点)，单根长为 750m，单重2.768kg/m，破断拉力 52.1t 4 卷扬机 15T，慢速 台 2 牵引卷扬机，配套(容绳量 1000m)钢绳卷盘 5 卷扬机 10T,慢速 台 2 起吊卷扬机，配套(容绳量 1500m)钢绳卷盘 6 卷扬机 5T,慢速 台 2 辅助用 7 贝雷桁架

　片 112 吊塔 8 钢管

　吨 20 扣塔 9 索鞍 8 轮 个 2

　10 吊点 2×4 个 4 吊点包括定滑车组和动滑车组 11 缆索跑车

　台 2

　12 80 吨龙门吊

　套 1

　13 挤压机

　台 1 P 锚挤压

　 6 14 千斤顶 YC-24 台 4 扣索、锚索张拉、放张 15 油泵 ZB4-500 台 5

　16 钢绞线 Φj15.24 吨 18 扣索、锚索 17 工字钢 I20c 吨 10 吊塔 18 工字钢 I32c 吨 10 张拉扣点结构 19 工字钢 I32 吨 5 索鞍分配梁 (6)生活设施和临时用电的布置

　 1、生活设施布置 临时生产用房布置于进口岸。

　2、临时用电布置 本工程的用电量主要是在缆索吊进行吊装作业时为最大。

　1)总用电量负荷计算 按负荷性分组系数法进行计算。

　施工区域各种机具设备用电量统计一览表

　表 表 4 4 序号 设备型号名称 数量 设备容量 小计（KW）

　1 5 t 卷扬机 2 10 KW 20 1 10t 卷扬机 2 37KW 75 2 15t 卷扬机 2 45KW 90 3 油泵 5 2KW 10 4 电焊机 5 22.5KW 115 5 照明

　10KW 10 6 手动工具

　10KW 10 设备总功率合计 330 2）临时用电施工 ※根据现场用电负荷和工程需要，在施工区两岸均配置 250KW 的变压器拱箱安装。

　※临时用电施工含配电房、变压器、配电柜、配电箱和线路的安装。协调配合当地供电局安装变压器、配电柜及其线路。从配电柜引入的动力电源采用五芯电缆接入分配电箱、现场开关箱，再接至用电地点，由专业电工进行操作、管理。

　※临时用电线路系统根据施工期间用电需求和各种用电设备在施工现场的布置情况

　 7 进行布置。

　2.3.2 施工总平面布置

　 施工总平面布置图见拼装、吊装平面布置图。（图 3）

　2.3.3 施工特点 本工程吊装工艺采用无支架缆索吊装和斜拉扣挂，操作难度大，技术、安全措施要求高。

　2 2. .4 4

　施工方案

　2.4.1 缆索吊机的设计、安装及试吊 (1)缆索起重机构成及功能 缆索起重机由吊装系统、扣索系统和稳定系统组成。吊装系统由索塔、吊锚及吊装索缆等构成；扣索系统由扣塔、扣索锚结构及钢绞线扣索等几部分组成。稳定系统由平衡索、抗风索等构成。

　1、吊装系统 整体布设：根据缆吊计算，全桥共设一套吊装系统（单套起重量 65t）。主吊系统 2 个吊具按承重 50t 设计。吊装系统的主索采用 6 根 Φ62 钢丝绳，设计吊装重量为 65t。每段拱肋由一套两吊点抬吊，两点间用钢丝绳连接，确保两套牵引系统同步运行。主索道上的两个吊点串联后由一套牵引绳联动，串联间距为拱肋的捆绑点间的水平距离，牵引索采用Φ28 钢丝绳走 4 线，两岸各用一台 15t 慢速卷扬机作牵引动力（一岸收，另一岸放），循环牵引。

　吊塔：由贝雷片拼装组成，进口岸主塔架布置在进口岸渐变段后方 39m 处，出口岸主塔架布置在出口岸渐变段后方 27m 处，进口岸塔高 27m，出口岸塔高 15m。

　扣塔采用钢管桁架焊接而成，主管采用 Φ325×10mm 钢管，辅助连杆采用 Φ168×6mm钢管，张拉平台支撑杆采用 Φ219×8mm 钢管。六根主管截面型式 1.5m×3.0m，钢管中对中 1.5×1.5m。

　承重主索：塔架主跨为 283m，后锚端跨径均为 40m。全桥共设一套主索吊装系统，由6Φ62mm 钢丝绳组成，单根长度为 500 m，重载垂度为 L/14，空载垂度为 L/19.2，钢丝绳抗拉强度为 1870Mpa。

　起重系统：主索上布置2个吊点，每个吊点采用Φ21.5的钢丝绳（抗拉强度为1770Mpa）走 10 线。每一拱肋节段用一套主索系统上的 2 个吊点抬吊。每个吊点采用 1 台 10t 慢速

　 8 单筒卷扬机作动力，全桥共 2 台。

　牵引系统：全桥共二个跑车，每个跑车采用 Φ28 的钢丝绳（抗拉强度为 1770Mpa）走4 线作为牵引。每个跑车采用 1 台 15t 慢速单筒卷扬机作动力，全桥共 2 台。

　主索地锚：两岸地锚位于进、出口山腰，地质情况好，基本为弱风化石灰岩，采用桩式地锚。

　2、扣挂系统 扣挂系统由拱肋锚固点、扣塔、扣索、塔顶张拉扣点、锚索和锚索地锚六大部份组成。扣索一端固定于主拱肋端的锚固点，另一端在扣塔塔顶张拉扣点上张拉、调整。锚索一端固定于地锚端的锚固点，另一端在扣塔塔顶张拉扣点上张拉、调整。扣塔两侧同一索号的扣索采用按比例同时张拉和调整索力，锚索的张拉、调整与扣索同步进行。

　扣塔、塔顶张拉扣点：塔顶设张拉台座。

　扣索、锚索：采用多根 Φ15.24 低松弛高强度钢铰线，束数是通过最终确定的每段拱肋计算拉力而确定，并设置相应的钢绞线为锚索。扣索、锚索的穿索用缆吊设备配合。

　锚固体系：扣索的前端锚固于拱肋的扣点上，采用 OVM 固定端 P 型锚具；后端锚固于扣塔塔顶张拉扣点上，采用 OVM15 系列锚具。锚索后端锚固于地锚的扣点上，采用 OVM 固定端 P 型锚具；前端锚固于扣塔塔顶张拉扣点上，采用 OVM15 系列锚具。扣索在主拱肋上锚固于梁端头的锚点上。

　张拉体系：扣索、锚索张拉体系由张拉台座、张拉机具及锚具组成。扣索、锚索张拉台座设于扣塔塔顶上。采用 YC-24 千斤顶对扣索进行逐根分级对称张拉、放张。

　 扣索的张拉、放松按逐根分级、对称的原则进行，以标高控制为主，同时兼顾索力。索力用频谱分析仪测试或油压测试，在调索过程中实施监控，确保施工安全。扣索的张拉可采用多台 YC-24 千斤顶同时工作来实施，逐步地将力传于正式扣索，并张拉至设计要求。

　张拉过程中为防止千斤顶产生滑丝或断丝等意外事故，设置保险装置。扣索及锚索均分级张拉，根据加载情况，张拉力逐级提升。

　3、稳定系统 吊装索塔稳定系统：吊塔横向稳定性通过布置横向缆风索来实现，吊塔前风缆采用4Φ28mm 钢丝绳作为通风缆，后风缆采用 4Φ28mm 钢丝绳。吊塔左右各布置一组（每组2Φ28mm）钢丝绳作缆风索。

　 9 扣塔稳定系统：由于荷载不均衡，且分级加载，扣索产生的水平力通过调节锚索张力来平衡，塔顶原则上是承受竖向压力，扣塔塔顶的位移可以通过经纬仪进行控制，只要扣塔顶有微小变化（5mm 之内），平衡及时调整，使之复位。扣塔高度很低且为固结，其横向刚度很大，固不另设横向缆风。

　拱箱横向稳定系统：主桥拱肋节段为单肋安装，须布置抗风索，保证单肋节段的横向稳定。在其两侧斜下方各设 1 根 Φ21.5 的钢丝绳作为横向稳定风缆。

　(2)缆索起重机的安装及试吊 1、缆索起重机现场平面布置 现场总体布置分为吊装系统、拱肋扣挂系统，其中吊装系统包括主塔、主索地锚、风缆绳地锚等，拱肋扣挂系统包括扣塔、锚索地锚、拱肋抗风索地锚等。其布置图见图 3。

　2、缆索起重机的安装 在施工方案或批后方可进行本道工序。

　塔体安装：主塔由贝雷片组成，在安装地点采用扒杆直接分片叠加拼装。

　扣塔安装：扣塔采用钢管桁架焊接而成，安装时采用缆索吊机整体吊至过渡墩顶就位。

　缆索安装：采用细钢丝绳带动粗钢丝绳来回牵引的方法安装缆索。先从两岸将 Φ12的细钢丝绳绳头放至谷底，人工将两个钢丝绳绳头连接起来，进进口岸 15t 牵引卷扬机，出口岸联结 Φ28 的牵引索；利用进口岸 15t 牵引卷扬机收紧 Φ12 的细钢丝绳带动 Φ28的牵引索进 15t 牵引卷扬机（此时两岸牵引绳均绕过塔顶的牵引轮并两头全部进入卷扬机）；最后利用两岸 15t 牵引卷扬机来回牵引其 Φ62 的主索，这样缆索就安装完毕。缆索安装完成后利用卷扬机及滑轮组收紧主索直到安装设计垂度后扣紧主索，这样缆索起重机就安装完成。

　扣索安装：扣索安装通过缆索吊装系统安装于主拱肋锚固端，采用索塔上扒杆固定倒链将扣索装入扣塔扣索锚箱各张拉孔中。吊装段靠拱桥中心的一端，用横向调位缆风索调整好轴线位置，根据设计标高用扣索调整标高，待吊装段全部荷载承重于扣点、拱肋标高和轴线调整满足设计要求后，取下吊点。

　松扣和卸扣：双箱拱肋合拢、各节段接头焊接完成，逐级松扣，将扣索拉力转换为拱的推力，最后吊装剩下边箱。

　松扣程序为：从跨中 4 号扣索开始，两岸对称分级（扣索拉力分 3 级，每级放 1/3），

　 10 依次（从 4 号→1 号）放松，各扣索松一级，暂停 15 至 20 分钟后，标高、轴线及平面位置，经设计、监理方确认后，再进行第二级放松循环，最后全部拆除。

　3、试吊 本桥缆索起重机最大吊重 65t，试吊时按照如下原则进行：

　※ 试吊重量逐级加载，按照 50%-75%-100%-120%进行加载（各级试吊重量不包括配重块和吊点重量），50%-75%-100%加载均来回牵引一次，其中 120％只塔前起吊，不来回牵引。

　※ 试吊时必须随时观测塔架位移、主索垂度以及后锚情况，发现异常即时停止并分析原因进行处理后才能继续进行。

　 ※根据试吊过程，如实填写各项观测数据，对可能的不安全因素做出针对性整改，已确保正式吊装施工的安全。

　2.4.2 拱箱安装 (1)拱箱安装程序 缆索起重机安装、调试→进、出口岸中箱第一段拱肋吊装→安扣索→接头焊缝→拱肋标高调整→进、出口岸中箱第二段拱肋吊装→马板临时连接→安扣索→接头焊缝→第二段拱肋标高调整→直至两岸第四段安装完毕→合拢段吊装，马板连接第四段→校核拱肋标高→焊接合拢段接头，中箱合拢完毕→按着安装中箱的顺序与方法安装左边箱，每安装一段横向与中箱定位焊接→最后安装右边箱→全桥拱箱合拢。

　(2)测量与控制

　 1）测量设备与测量方法 拱箱的空间定位拟采用宾得 R322 和莱卡 TC702 型全站仪（精度为 2″），同时备有赛特 ATO-32 水准仪（精度为 1mm）进行拱脚标高控制。

　因拱肋吊装时无法用水准仪测量其标高，故采用全站仪任意设站三角高程测量的方法，确定拱肋各分段点的标高。考虑到全站仪测量标高的精度，其反射棱镜的棱镜常数必须为“0”。

　2）测量控制网的建立 根据项目部提供的 GPS 平面控制网成果，利用全站仪，运用交绘放样的方法，在该拱桥两岸山上，定出主桥拱轴线向外侧偏移 1.2m 的 G1、G2、G3、G4 四个平面控制点的桩位，同时利用水准仪，按三等水准测量规范要求，在控制点桩位旁边，定位出四个 B1、B2、B3、

　 11 B4 四点高程控制点。控制点见下图。

　 图 4 以 G1 点为测站，G3 点为后视方向，并利用 G1 点的坐标为起算数据，运用极坐标放样的方法，按照《工程测量规范》（GB50026-93）对一级小三平面控制网规定的精度要求（此精度要求完全满足本工程测量定位的精度要求），利用全站仪以 G1、G2、G3、G4 进行距离和角度的联测，合格后，方可在其预埋板打眼，并采取保护措施，防止施工中将其损坏。

　高程控制点可将四个点水准点组成一个三等水准路线闭合环，以 B1 点起测点，测一测回，闭合差合格后，对所测的数据进行归化改正，归化改正后的高程值，方可作为标高测量点的依据。

　3）预埋拱座的定位 用全站仪放样出拱肋的四个坐标原点，在任意一个坐标原点架设全站仪复核各原点间的相互关系。

　根据拱肋轴线坐标推算出拱脚座面上缘及下缘四点坐标，然后进行精确放样。根据此四点来控制拱座的平面位置，用水准仪控制四点标高。拱脚在预埋拱座上就位后，再对其轴线及分段点标高进行校核、调整，使其符合设计要求。

　4）拱肋拼装焊接中的测量监控 在拱肋设计轴线的延长线上，即拼装肋片的两端架设全站仪，在拱肋拼装焊接的过程中，随时监测拱肋的实际轴线，若与设计有偏差，随时反馈调整。

　5）拱肋吊装就位的空间定位 吊装前，在拱肋各分段内侧和外侧焊接 1.5m 长的角钢，从拱肋中心量出 1.2m 的位置，　测量定位控制点平面图G1G3大桥中心线拱肋中心线拱肋中心线B1B3B2G2B4

　 12 用油漆做上记号。吊装时利用外侧角钢控制拱肋轴线，内侧角钢进行复核。

　各分段点的标高采用全站仪三角高程测量法控制。

　6）拱肋吊装过程中的测量监控 吊装过程中由于重量的增加、段间法兰连接时的碰撞、焊接及风力的影响，均有可能使拱肋空间位置产生变化。因此，在拱肋各段吊装和连接的过程中，随时对其的轴线和标高进行监控，发现变化及时调整。

　7）拱肋节段预抬高量的控制 利用千斤顶调整扣索索力来调整拱肋的预抬高量。扣索系统中斜拉扣挂系统由以下几个部分组成：扣点挑梁、锚头、扣索、扣塔、张拉系统。

　8）拱肋轴线偏位控制 为防止在安装过程中，拱肋轴线出现偏位，全桥共布设 8 道横向缆风，风缆采用 Ф21.5的钢丝绳，一头与拱肋连接，另一头锚于地锚，并由倒链拉紧，每吊装一段拱肋，便连以相应的缆风。一旦偏位，利用风缆及在接头处垫钢板进行调整。

　9）主缆垂度及索力观测 起吊前测量空载时的垂度，起吊后拱肋运至 1/2 跨时，再测重载最大垂度。观测方法是测出在岸坡上控制点的标高和距跨中距离，然后在控制点上放置经纬仪，观测主索跑车位置，读出竖直角，即可计算出垂度值。

　主缆索力用频谱分析仪测出。

　10）吊装锚碇的位移观测 在地锚设定标志点，起吊拱肋后用经纬仪在垂直于桥轴线方向观测锚碇有无位移变化。

　11）焊接控制 为防止焊接变形，同时考虑风力和温度因素的影响，采用反向偏差法予以适当调整，控制定位焊接时间，严格要求定位电焊等技术措施来减小施工误差，从而保证了拱肋的线型。

　12）合拢控制 根据设计院要求的合拢温度，现场工作人员在此合拢温度精确测量了合拢段的长度后，对已经预制的合拢段做相应的长度调整，最后在合拢温度环境（5-100 C）下进行合拢，

　 13 从而实现了零应力状态下的合拢。

　(3)拱肋的安装 1、安装工艺流程

　拱肋安装工艺流程

　图 图 5 5

　2、拱肋的安装工艺 用一套缆索起重机上两个吊点吊运第一段至拱座旁，并慢慢地移置拱座上，通过倒链逐步调整第一段拱脚端铰轴位置，使其与预埋的拱座预埋钢板通过马板临时就位连接上，此时扣上扣索并张拉扣索，调整到位后取下吊点钢丝绳，接头焊牢。按同样方法吊对岸的拱肋节段现场预制 运至缆索起重机下方 节段起吊、纵移、就位码板连接 节段扣索设置、扣索调整、松吊点 接头焊接 下一段吊装 节段就位、焊接 是否已完成单箱 8 个拱肋节段的安装 单箱拱肋合拢 左边箱安装合拢 逐级松扣 否

　是 右边箱安装合拢

　 14 第一段。再安装剩下的节段。

　3、合拢段安装 拱肋第四段安装完成后，尽快地实施合拢段的安装。

　合拢前通过扣索、抗风索，对拱肋进行线形、标高的调整，并根据需要进行温度修正，选择温度稳定时实施瞬时合拢。合拢温度选择在 5℃左右，不超过 10℃。

　合拢施工时统一协调指挥，确保合拢时 2 个接头同步完成作业。

　4、拱肋安装精度要求

　拱肋安装精度要求

　表 表 5 5

　 工况 各测点标高 单肋对称点 拱肋平面 误差（cm）

　标高偏差（cm）

　偏位（cm）

　合拢前 ＞-0.5；≤+1.5

　≤1.0 合拢后 +2.0；-2.0 +2.0；-2.0 +1.5；-1.5 中线偏差≤L/6000，L——跨径。

　第三章

　质量、安全保证体系与措施

　3.1 质保体系与措施

　3.1.1 质量保证体系 项目经理部依据业主提供招标文件的要求编制了《施工组织设计》，确立了相关的质保体系。

　3.1.2 质量保证措施 基于《施工组织设计》的质量保证措施，对本分项工程措施进行专项细化。

　(1)质量保证措施

　 15

　 主要质量监控点和保证措施

　 表 表 6 6

　过程控制 控制项目 主要措施 钢管拱桥 1．拱箱的预制 预制质量控制 严格较核模板的几何尺寸，精确定位预埋接头钢板，确保砼的浇注质量。

　2．拱箱的安装 拱轴线控制 组装等工序应与吊装、验收及土建所用量具、仪器有相同的精度等级；设置抗风缆，保证拱肋从多个方向进行微调，从而保证安装精度。

　(2)纠正和预防措施的控制 1、当出现严重不合格品（项）或一般不合格品（项）出现两次（含）以上时，项目经理部应采取纠正措施，以防止类似的不合格品（项）再度发生。

　2、当发现潜在的不合格时，项目经理部应采取预防措施，防止不合格品（项）的发生。

　(3)吊装质量记录 1、项目经理部确保质量记录（包括质量体系记录和竣工资料）的真

　实、准确、及时和齐全，且不得随意涂改记录。

　2、项目经理部定期对质量记录进行整理、归档，以便于查阅。

　3、质量记录由质量部门专门、专人负责管理。

　3.2 2

　安保体系与措施

　3.2.1 安全保证体系 项目已确立了相关安保体系，基于吊装作业本身特点，安全防范是工程的重点和难点，予以高度重视，成立专项机构。

　 1、成立大桥吊装领导小组，总监办、设计单位、施工监控单位、施工单位等部门人员组成。

　2、项目经理部成立大桥吊装指挥组。指挥组设组长一人，总指挥一人，副指挥 3 人，

　 16 成员若干人。

　3、吊装指挥组下设吊装作业队、测量小组、安全小组。

　吊装作业队下设 4 个作业小组：①起吊落位组；②扣索作业组；③卷扬机组；④抗风作业组。

　3.2.2 安全保证措施 (1)安全思想教育 安全教育要从思想上重视，观念上更新，变“要我安全” ，为“我要安全” 。工程开工前对施工人员进行正规的上岗安全培训，学习国务院及其有关部门、省及地方的有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规、规章和技术标准，学习总部有关安全制度，讲解“安全工作责任重于泰山，防患于未然”的道理，同时让施工人员了解安全危险点和控制点，使大家心中有数，处事不惊。宣讲总部有关安全方面的经验教训，通过学习，提高员工的安全意识和主观能动性，自觉遵守安全规定。在工程施工中塑造“工程要安全，人人要安全，人人管安全”的新风，树立安全工作警钟长鸣，常备不懈的思想意识。对于特殊工种要进行专业培训，持证上岗。

　(2)安全技术保证 1、开工前针对工程实际编制切实可行的安全措施计划，并限期实施。没有安全保障措施的项目，不准开工，直到订出安全保障措施为止。

　2、定期召开安全领导小组会议，讨论决定安全生产的重大事项，并不定期地进行安全检查，在生产调度会上分析总结。

　3、成立一支随时听从专职安全工程师指挥的紧急救援队，并配备必要的救援工具、设备与通讯联络设施。

　4、针对本桥吊装的施工工艺和特点，设立本工区安全关键点和危险点，制定相应的预防措施，使事故“防患于未然”。

　5、加强电气设备等的用电安全，采取有效的接地保护措施，严格按规程操作，所有电气设备必须质量可靠，并有可靠的漏电保护与接地装置。施工中临时电源尽量用电缆，避免临时电源乱拉乱接。

　6、特殊工种持证上岗，密切配合按操作规程作业，制订安全操作规程。工地内不得饮用服用后可能影响判断力的酒精饮品及其它物品。任何正受这些物品影响的人员均必须

　 17 立即离开工程施工范围。

　7、密切注意天气预报，建立正常的天气预报接收制度，落实好防风防雨措施，保证各作业面，各作业的通讯设施畅通，机械状态良好，防护设备齐全。超过许可风力需对设备进行加固，人、机一律停止作业。

　8、开展安全 QC 小组活动，研究关键工序的安全防护措施，并做好记录标牌。

　9、组建工地保安队负责整个工地的保安事宜。设两名流动保安队员，24 小时巡逻值班。与当地的派出所和边防支队保持联系，及时通报情况，服从配合他们的领导与指挥。建立安全规章、措施。

　(3)安全措施 1、各拱肋节段接头和横撑接头处悬挂工作平台，平台底部满铺钢板网，四周设围栏并挂铁丝网保护。

　2、布置爬梯便于人员上下拱肋，爬梯两侧安装扶手，底部满铺钢丝防护网。

　3、人员上下扣塔及吊塔。通过附着于扣塔上的爬梯至扣塔顶，通过吊塔上附着的封闭安全防护步梯至吊塔顶。

　4、索锚固点设置牢固可靠的操作平台。

　5、两岸吊装塔架设避雷设施，接地电阻小于 4Ω。

　6、整个拱肋吊装系统、拱肋各个作业点均设置漏电保护设施。

　7、吊塔塔顶、扣塔上索鞍位置周边设防护栏，各操作位置设置操作平台。

　8、制定作业组“工作范围”及“操作注意事项”，使全体施工操作人员明确职责。

　9、吊装作业工班设专职巡视检查员 2 人，负责施工过程中吊装全系统各部位的检查。

　10、在吊装现场设置专职警卫人员，禁止非工作人员进入现场，保护吊装设施安全。

　第四章

　文明施工

　4.1 文明施工和环境保护

　运用环境管理体系指导环境保护工作。工程施工期间遵守国家和地方有关控制环境污染的法律法规，对环境保护采取必要的措施，使施工期间受到的环境污染减到最低程度。对此成立以一名项目副经理为组长，各部门负责人为成员的环保领导小组，并与当地环保部门加强联系，使施工区的环境得到较好的保护。。

　4.2 2

　施工措施

　 18 1、成立现场文明领导小组，由项目经理担任小组组长，下设专职考评人员，定期对现场文明施工情况进行考证，及时向项目经理汇报并指出有待改进的地方。

　2、在施工现场设置施工单位名称牌、安全生产纪律宣传牌、防火须知牌、安全生产天数牌、项目部人员组织牌和施工场地平面布置图。

　3、在工作场地设置项目方针目标展开图、项目管理概况图、计划完成形象图、QC 阶段活动分析图及工作逐月完成实际进度表。

　4、各种原材料及回收物件按施工总平面布置图规定的位置堆放整齐，不侵占道路，并符合安全防火要求，时刻保持施工现场的环境整洁，道路排水畅通。

　5、各种施工机械车辆按指定的位置存放，并认真执行。

　6、积极配合当地政府搞好社会治安工作，搞好与当地人民群众和政府的关系。工地设立公安室，加强施工现场的治安保卫工作，禁止闲杂人员进入施工现场。

　第五章

　缆索系统设计

　5.1 1

　概述

　根据设计文件，可知实际最大吊装重量为 65 吨，本缆索起重机按起重量为 86.97 吨设计。

　5 5. .2 2

　主吊系统设计

　5.2.1 主吊装系统选索及布置 主吊装系统主跨径 283ｍ，后锚端跨径为 40m（进口岸）、40ｍ（出口岸）。进口岸后锚端其水平线夹角 θ＝15.8゜，出口岸后锚端其水平线夹角 θ＝2.6゜。

　5.2.2 缆索吊机设计参数及计算结果

　缆索吊机设计参数及计算结果 一览表

　表 表 7 7

　项目 主索系统 跨经（m) 283 主索相对垂度 最小 1/19.2，最大 1/14 主索 6Φ62 一组设计吊重（kN）

　869.7 主索重载安全系数 3.63≥[3.0] 牵引索 2Φ28 牵引索安全系数 3.89≥[2.0] 牵引索最大牵引力（kN）

　110 起重索 2Φ21.5 起重索安全系数 5.2≥[4] 起重索最大拉力（kN）

　48.6

　 19

　 5.2.3 卷扬机选择 ※2 台 8t 慢速滚筒卷扬机（线速度恒定）——起吊；

　※2 台 10t 慢速滚筒卷扬机（线速度恒定）——牵引。

　5.3 吊具设计

　5.3.1 概述 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、夹具等结构。全桥布设一组主索，每组上设置两套吊具。吊具数量、规格汇总如下表。

　吊具汇总表

　表 表 8 8

　5.3.2 缆索跑车设计 （1）设计依据及技术指标 ① 承重主索 6Φ62mm；起吊索 Φ21.5mm. ② 跑车轮直径与主索直径的关系 D/ d=600/62=9.6（一般要求 D/d 在 8—15 范围内）符合要求，因此跑车轮直径取 600mm。

　③ 单个跑车承受的竖向力 T＝450KN ④ 各部位应力安全系数 K≥2.0 ⑤ 滑车的滑轮内嵌入柱式流动轴承 （2）跑车结构设计（跑车结构设计另见图 6—图 9）

　5.3.2 起吊滑车组设计 （1）设计依据及技术指标 ① 起吊绳走线数 10 线。

　② 起吊绳直径 Φ21.5mm。

　③ 滑车组直径与起吊绳直径之比为 D/d=250/21.5=11.6 (一般要求 D/d 在 12—15 范序　号 名　　　称 规　格 数　量 备　　注1 缆索跑车 2×8 2套2 吊点定滑车组 2×4 2套3 吊点动滑车组 2×4 2套4 吊点夹具 4套 含备用2套

　 20 围内)符合要求，因此滑车组滑轮直径取 300mm。

　④ 滑车组滑轮内嵌入柱式滚动轴承 ⑤ 滑车组承受的竖向力为 450KN ⑥ 各部位应力安全系数 K≥2.0

　5.4 吊 塔系统 设计

　5.4.1 吊塔塔体的组拼设计 吊塔立于扣塔塔顶，吊塔与扣塔的连接形式为铰接。吊塔稳定性强度和稳定性通过计算满足要求。吊塔塔顶及塔脚分配梁采用 I36c 工字钢组拼。

　5.4.2 吊塔塔顶索鞍的设计及布置 （1）索鞍布置 吊塔塔顶索鞍包括吊装主索、牵引索、起吊索等索鞍。所有索鞍均采用单轮滚动结构形式。在贝雷横桁架索塔塔顶采用 I36c 工字钢铺设成两层分配梁，在工字梁上按相应的位置安置索鞍，并将索鞍与工字梁固定。

　（2）索鞍设计 ※设计指标及技术标准（以吊装主要受力控制设计）

　① 主索直径 Φ62mm(现以最不利的情况考虑) ② 单索垂直压力 T＝150KN ③ 索鞍轮直径 D 与主索直径 Φ 之比为：D/Φ＝600/62＝9.6 ④ 滑轮嵌入轴承式滑动轴承 ⑤ 索鞍轮接触应力安全系数 K 1 ≥2.0 ⑥ 滑动轴承钢销抗剪安全系数 K 2 ≥3.0 ※索鞍结构设计（以吊装主索索鞍为例）

　 21 5.4.3 横向抗风索的布置 横向抗风索采用 Φ28 的钢丝绳，在吊装索塔的左右两侧各布置一组（每组 2Φ28 钢丝绳）。一端系与塔顶，一端与缆风锚碇连接。抗风索单根 Φ28mm 钢丝绳的初张力为 80KN。

　5.4.4 吊塔平衡索 吊塔由于风荷载、主索荷载作用。在塔顶产生的最大不平衡水平力进口岸为 307KN，出口岸为 224KN，在河中心侧布置 4Φ28 钢丝绳通缆风，在地锚方向布置 4Φ28 钢丝绳后风缆。通分缆初始拉力为200KN，进口岸后风缆初拉力208KN，出口岸后风缆初拉力为200KN。

　5.4.5 索塔避雷装置 两岸索塔塔顶最高达 27m，因此须设置避雷装置。按照Ⅱ级结构物避雷要求设置，接地电阻小于 4Ω。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 Φ22 圆钢制作接闪器，其长度为 5.0m，每塔的两根立柱上分别设置一根。同时采用 Φ16 圆钢外套 PVC 防护管作为引下线，接至承台与相应的接地装置相连接，接地装置即为承台钢筋网和桩基钢筋网。避雷针布置图详见下图所示：

　190铰PVC 防护管随圆钢埋入承台，圆钢与承台钢筋相连16号圆钢22 号圆钢5

　避雷针布置图

　 22 5.5 主 索锚固系统 设计

　5.5.1 主索地锚总体设计 （1）地质条件 两岸地锚位于进、出口后山腰上，地质情况好，岩石裸露，基本为弱风化石灰岩。

　（2）基础类型及锚固方式 ※主索地锚基础型式 根据地锚所在地质情况，两岸今年采用桩式地锚。

　※主索索股锚固方式 桩式地锚主索套在的桩头上。

　（3）主索地锚总体布置（见总体布置图 3）

　（4）主要材料 ※混凝土：采用 25 号砼。

　※钢材：普通钢筋直径大于 10mm 的采用Ⅱ级钢筋，小于等于 10mm 的采用Ⅰ级钢筋。

　5.5.2 地锚基础设计 （1）设计荷载

　 主索锚碇基础设计荷载及内力表

　表 表 9 9

　 （2）地锚结构设计 ※锚块构造 影响锚块尺寸的主要因素有：主缆拉力、锚固框架安装标高、锚索布置等。

　在根据以上因素初步拟定其结构尺寸后，进行主缆力及自重作用控制截面的抗剪能力

　进口岸地锚 出口岸地锚 备注15.80 2.604469 4457包括后缆风索的力4300 44531217 202设计荷载

　　部位项目主索水平角张力(KN)水平分力(KN)垂直分力(KN)

　 23 验算，并结合地形与上部构造物等因素，对构造进行细化，最终确定锚碇尺寸。

　5.6 主拱肋抗 风索的设计及布置

　本桥拱肋节段为单肋安装，其横向稳定措施：单肋节段安装就位后，布置抗风索辅助横向稳定兼作风撑安装的调位措施。

　5.6.1 全桥拱肋抗风索系统布置 抗风索系统布置见图 13。

　5.6.2 抗风索的选用 抗风索用 Φ21.5（6×37+1）的钢丝绳。固定端钢丝绳与拱肋捆绑连接，收放端钢丝绳捆绑...