拉姆溝橋施工纜索施工方案

1、右岸工程設(shè)備材料過(guò)江纜索吊運(yùn)系統(tǒng)施工方案我部承建的右岸明線(xiàn)及進(jìn)場(chǎng)交通洞工程，前期在業(yè)主、監(jiān)理及地方領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心支持下，已完成項(xiàng)目部的駐地建設(shè)和施工復(fù)測(cè)及施工用地的征用工作，目前我合同段內(nèi)工程已具備開(kāi)工條件。由于該段瀾滄江上無(wú)過(guò)過(guò)江通道，右岸部分的進(jìn)場(chǎng)交通洞口開(kāi)挖，右岸明線(xiàn)開(kāi)挖，進(jìn)場(chǎng)交通洞及上壩隧道工程的施工設(shè)備無(wú)法到達(dá)施工面，所以右岸部分工程施工設(shè)備過(guò)江成為制約我部施工工程右岸部分的控制點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件，右岸工程的施工設(shè)備、材料、人員過(guò)江只有靠施工纜索運(yùn)輸，所以盡快完成施工纜索的架設(shè)，是當(dāng)前我部工作的重點(diǎn)，現(xiàn)特編制該橋的施工纜索設(shè)計(jì)方案。為滿(mǎn)足右岸工程的施工設(shè)備、材料、人員的吊運(yùn)需要，擬

2、在橋軸線(xiàn)左側(cè)4米的橫向距離處設(shè)置施工纜索。施工纜索地錨設(shè)置在兩岸邊坡上，左岸地錨高程為1881.5米，右岸地錨高程為1881.1米，施工纜索跨徑210米，主索最大垂度13.55米，工作索采用45mm鋼絲繩做主索道。地錨采用錨鋼筋式地錨。工作索采用先導(dǎo)索牽引過(guò)江，錨固于兩岸主地錨上。工作索安裝垂度為9.5米，通過(guò)水平儀測(cè)定索道跨中標(biāo)高。調(diào)整好索的垂度后，利用左岸的有利地形安裝吊點(diǎn)的騎馬滑車(chē)、牽引索、工作吊籃和起吊索。其工作索系統(tǒng)布置示意圖如下圖所示。施工纜索的設(shè)計(jì)驗(yàn)算工作天線(xiàn)設(shè)4組，工作天線(xiàn)主索采用445（719）的鋼芯鋼絲繩。工作天線(xiàn)主跨徑210m。工作天線(xiàn)設(shè)計(jì)吊重300KN。各種鋼繩的規(guī)格如

3、下表所示。工作天線(xiàn)鋼索規(guī)格表（1組）名 稱(chēng)項(xiàng) 目主 索起 吊 索牽 引 索型 號(hào)719637+1637+1根數(shù)-直徑mm445619.5417.5每沿米重()8.2691.3291.048截面積()939.65141.16111.53鋼絲直徑3.01.00.8抗拉強(qiáng)度（Mpa）170017001700破斷拉力（kN）1595.0239.5189.5張力安全系數(shù)4.735.168.92一、 主索 工作主索跨度為，最大工作垂度取。1、 工作主索的受力分析及計(jì)算1）、荷載計(jì)算（1）、均布荷載q主索為45鋼芯鋼索，在騎馬跑車(chē)兩側(cè)邊上兩根主索每隔20米設(shè)置一個(gè)分索器，故作用于主索的均布荷載由以下五部份組

4、成。、主索自重q1=82.69 N/m、起重索自重q 2=14.16N/m、分索器自重組合跑車(chē)位于跨中時(shí)，分索器間距為10米。q 3=100/10=10 N/m、連接繩自重q 4=204.096/10=8.192 N/m、牽引索繩自重q5=210.48=20.96 N/m總均布荷載q = q1+ q2+ q3+ q4+ q5=136 N/m(2）、集中荷載Q作用于主索的集中荷載由下列部分組成、吊重在安裝狀態(tài)時(shí)無(wú)此項(xiàng)Q1=300 KN、行車(chē)及定滑輪每線(xiàn)按Q 2=6KN慮、動(dòng)滑輪及配重每線(xiàn)按Q3=0.5KN考慮、起重索重索按6線(xiàn)單線(xiàn)長(zhǎng)80 m計(jì)算(最不利工況時(shí))Q4=68014.16=6.797K

5、N、總載狀態(tài)Q=Q1+ Q2+ Q3+ Q4 =313.297KN圖1 承重主索受力計(jì)算模型計(jì)算如下： （1-1-1） （1-1-2）對(duì)于纜索這種柔性結(jié)構(gòu)，幾乎不具備抗彎能力，即主索索長(zhǎng)范圍內(nèi)的任意一點(diǎn)彎矩可以認(rèn)為是零（固定端除外。兩端點(diǎn)存在微小彎矩，對(duì)計(jì)算影響很小，可以忽略），從而再建立如下平衡方程： （1-1-3） （1-1-4）將（1-1-2）、（1-1-3）、（1-1-4）代入（1-1-1）得： 將求出的、分別代入（1-1-3）、（1-1-4）得： 南岸主索主力：北岸主索主力：主索最大主力2、承重主索破斷拉力計(jì)算承重主索擬用4根45鋼芯鋼絲繩（617+鋼芯），鋼絲繩公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度為170

6、0MPa，單根鋼絲繩破斷力P=1595kN，折減系數(shù)k取0.85，則主索破斷力。3、承重主索安全分析 3 滿(mǎn)足安全需要。承重主索布置見(jiàn)圖2 所示。4、 主索應(yīng)力驗(yàn)算1) 主索在跑馬滑車(chē)作用下彎曲應(yīng)力： 式中：，主索彈性模量，Ek=180GPa，主索最大張力， Tmax=4=294.64 KN，集中荷載，P=313.297/478.32kN，主索截面積，F(xiàn)=939.65mm2，跑車(chē)輪數(shù)，n=8則 則：K=1700/624=2.722.0 (滿(mǎn)足要求)2) 主索在索鞍處的接觸應(yīng)力：d鋼絲直徑3mmD索鞍直徑2000mmMPa則：K=1700/674.3=2.522.0 (滿(mǎn)足要求)5、 主索安裝張

7、力及安裝垂度。吊點(diǎn)空載時(shí)作用于主索的集中荷載根據(jù)索結(jié)構(gòu)張力方程： 其 中：Ek=180GPa主索截面積。A=939.65mm2H=379.9KN；P=78.320kN；G=2100.136=28.56KN；G0=2100.08296=17.42KN二次項(xiàng)系數(shù) A = = =886180常數(shù)項(xiàng) B = = = 2.138571015利用上述張力普遍方程解得H0=47850 N對(duì)應(yīng)空載垂度為：f=gl2/(8H0)=82.692102/(847850)= 9.53 m對(duì)應(yīng)空載相對(duì)垂度為：f/L=4.536、跑車(chē)離地錨水平距離X=15M,吊重量T=300KN,由張力方程：Ek= 180 GPa主索截

8、面積。A=939.65mm2H=379.9KN；P=78.32kN；G=2210.136=28.56KN；G0=2100.08296=17.42KN二次項(xiàng)系數(shù) A = = =886180常數(shù)項(xiàng) B = = =5.2701541016上述方程簡(jiǎn)化為：解得：主索垂度f(wàn)A段= =4.995 M主索升角：= 0.15927= 二、起重索計(jì)算起重索按2線(xiàn)計(jì)，最大吊重同時(shí)考慮配重取每吊點(diǎn)P=65000N，考慮沖擊系數(shù)1.2。擬選用19.5-637+1鋼絲繩。T起=SP其中:S為荷載系數(shù)S=(K-1)/(Kn-1) Kn-1 Kt式中K為滑輪系數(shù)取1.04,n為滑輪數(shù)取1,t為導(dǎo)向輪數(shù)取2則S=(K-1)/

9、(K1-1) K0 Kt =(1.04-1)/(1.041-1) 1.0401.042 =0.53T起=SP=0.531.265000=41340 (N)起重索安全系數(shù)K= T破/T引=239.5103/41340=5.7935滿(mǎn)足要求起重索接觸應(yīng)力及安全系數(shù)引= T起/A+EKd/Dmin=41340/141.16+756001/200=292.9+324=670.9(Mpa)K=1700/670.9=2.532滿(mǎn)足要求起重機(jī)具擬采用8噸雙卷?yè)P(yáng)機(jī)全橋共2臺(tái)（4根施工纜索）。安全系數(shù)k= 安全吊點(diǎn)配重拉動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)前鋼索的力P由以下兩項(xiàng)力組成:塔頂?shù)骄頁(yè)P(yáng)機(jī)的垂直距離L按55米計(jì),卷?yè)P(yáng)機(jī)到吊點(diǎn)位于跨

10、中時(shí)的水平距離D按200米計(jì)則 P=5513.27+20013.270.25 =1393 (N)則需要的配重為:Q=1393（N）考慮其它因素的影響,每個(gè)吊點(diǎn)的配重為1500N三、牽引繩計(jì)算牽引索采用17.5mm(637+1)的麻芯鋼索，公稱(chēng)抗拉強(qiáng)度170kg/mm2，鋼繩破斷拉力為23.95噸。牽引按來(lái)回線(xiàn)布置，滑車(chē)組走單線(xiàn)（不含通線(xiàn)），1、跑車(chē)運(yùn)行阻力跑車(chē)最大牽引力按跑車(chē)地錨前15米時(shí)計(jì)算,此時(shí)主索水平張力為(前面已計(jì)算):HX=218428 N tg=0.15927=一根主索跑車(chē)運(yùn)行阻力為W1= Qsin+Ucos)=78320(sin0.015cos)=13479 N其中U0.015按

11、青銅襯套軸承取值2、起重索運(yùn)行阻力(此項(xiàng)對(duì)此工況有利考慮計(jì)算)W2=T起（1-n）=41340(1-0.961）=1653 N3、后牽引索預(yù)張力（單線(xiàn)）后牽引索預(yù)張力按3000N計(jì)W3=3000(N)4、總牽引力（全部）W = W1+ W2 +W3=（13479+1653+3000）= 18132 N5、牽引索單線(xiàn)最大拉力按單端牽引考慮T引=W1.043= 181321.043 =20396 （N）6、牽引索安全系數(shù)K= T破/T引=189.5103/20396=9.2957、牽引接觸應(yīng)力及安全系數(shù)引= T引/A+EKd/Dmin=20396/111.53+756000.8/210=182.9

12、+288=470.9(Mpa)K=1700/470.9=3.612滿(mǎn)足要求牽引機(jī)具擬采用5噸雙筒卷?yè)P(yáng)機(jī)全橋共2臺(tái)，布置于左岸。四、主地錨驗(yàn)算橋位兩岸地質(zhì)較好，均為巖石，擬采用在巖平臺(tái)后，用風(fēng)鎬鉆直徑40mm深4米的孔置25的螺紋鋼筋，共17根鋼筋，具體構(gòu)造見(jiàn)附圖。地錨位置的巖石抗剪強(qiáng)度取=1.5mpa，抗拉強(qiáng)度取=0.8mpa。一、受力分析地錨最大水平力按60噸進(jìn)行計(jì)算分析。主地錨構(gòu)造圖 (1)、地錨所受外力T=600(KN)水平分力HT=600(KN)豎直分力 VT=0(KN)(2)、以右岸地錨進(jìn)行驗(yàn)算地錨巖石受剪切面積Aj=(4+6.5)/2x3.4+6.5x2=30.85地錨巖石受拉面積Al=2x3.4=6.8地錨巖石容許水平承載力為：F=Aj*+ Al*=30.85X0.05+6.8X0.03=174.65(t)60(t)故地錨的水平抗力滿(mǎn)足要求地錨樁頭截面驗(yàn)算地錨砼采用C25砼,受力鋼筋采用II級(jí)鋼筋,砼及鋼筋的安全系數(shù)均取為1.25以樁頭截面控制,即以樁120cm直徑圓柱截面控制配筋，即樁承受的最大