纜索吊施工組織設(shè)計

年4月19日纜索吊施工組織設(shè)計文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正。目錄第一篇編制說明…………………7第二篇編制依據(jù)…………………8第三篇施工組織設(shè)計……………9第一章設(shè)計說明…………………91.1工程概況…………91.1.1橋位及結(jié)構(gòu)形式…………………91.1.2工程規(guī)模及建設(shè)工期……………9橋位處地質(zhì)、水文、航運、氣象狀況…………91.1.3.1工程地質(zhì)狀況…………………101.1.3.2氣象資料………………………101.1.3.3水文航運資料…………………10設(shè)計采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)…………10本方案設(shè)計依據(jù)………………111.2主橋上部結(jié)構(gòu)…………………111.2.1主拱拱肋的結(jié)構(gòu)………………111.2.2邊拱拱肋結(jié)構(gòu)…………………111.2.3鋼橫梁與軌道車鋼縱梁………111.2.4立柱……………12吊桿……………12橋面板…………12系桿……………12拱上各構(gòu)件之間的關(guān)系………12第二章纜吊安裝方案總述……………………14吊裝系統(tǒng)…………142.1.1概述………………142.1.2吊裝索塔…………152.1.3承重主索…………152.1.4起吊系統(tǒng)…………152.1.5吊裝錨錠…………15扣掛系統(tǒng)…………16扣塔……………16扣索……………16錨固體系………………………16張拉體系………………………172.3穩(wěn)定措施………………………172.3.1吊裝索塔………………………172.3.2扣塔……………182.3.3拱肋安裝過程中的橫向穩(wěn)定…………………182.4拱肋吊裝施工方案………………182.4.1方案總述………………………182.4.2拱肋吊裝施工現(xiàn)場布置………19拱肋吊裝施工工藝流程圖……………………192.4.4吊裝系統(tǒng)的安裝………………212.4.5拱肋吊裝程序…………………212.4.6主拱肋及橫撐的安裝…………212.5松扣和卸扣………………………232.6主拱上立桿、吊桿、系桿及縱橫梁的安裝……242.7橋面系的安裝……………………242.8塔架的拆除………………………24第三章纜吊系統(tǒng)設(shè)計……………25概述………………25主吊系統(tǒng)設(shè)計……………………25主吊裝系統(tǒng)選擇及布置………25復(fù)合式纜索吊機(jī)設(shè)計參數(shù)及計算結(jié)果………25卷揚機(jī)選擇……………………253.3工作天線系統(tǒng)……………………263.3.1工作天線的選擇及布置………263.3.2工作天線設(shè)計參數(shù)計算結(jié)果…………………263.3.3卷揚機(jī)的選擇…………………273.4吊具設(shè)計………………………273.4.1概述……………273.4.2纜索跑車設(shè)計…………………273.4.3起吊滑車組設(shè)計………………273.4.4吊點分配梁設(shè)計………………283.4.5砼配重塊的設(shè)計………………293.4.6承索器設(shè)計……………………293.5吊塔系統(tǒng)………………………293.5.1吊塔塔體的組拼設(shè)計…………293.5.2吊塔塔頂索鞍、塔腳鉸腳的設(shè)計及布置……303.5.3橫向抗風(fēng)索的布置……………313.5.4扣塔平衡索……………………313.5.5吊塔避雷設(shè)施布置……………313.6吊裝系統(tǒng)試吊設(shè)計及實施……………………323.6.1概述……………323.6.2試吊運行試驗的設(shè)計及實施…………………32第四章纜吊纜索系統(tǒng)分析計算……………34下游纜吊的系統(tǒng)…………………34主索的計算……………………34主索荷載……………………34吊重后，計算跨中主索的最大張力………34計算跑車架設(shè)時跨中的垂度………………35塔前起吊時的主索張力及主索升角………36支座位移對主索的影響及其它因素對主索的影響………37主索應(yīng)力計算及索鞍處主索彎曲應(yīng)力……38起重索計算…………………39牽引索計算…………………40塔架高度的計算……………41塔架自重……………………41上游纜吊的計算………………41主索荷載的計算……………42主索荷載……………………42吊重后，計算跨中主索的最大張力………42計算跑車架設(shè)時跨中的垂度………………43塔前起吊時的主索張力及主索升角………44支座位移對主索的影響及其它因素對主索的影響………44主索應(yīng)力計算及索鞍處主索彎曲應(yīng)力……44起重索計算…………………464.2.3牽引索計算…………………46第五章主索錨固系統(tǒng)…………495.1主索地錨總體設(shè)計……………495.1.1地質(zhì)條件………………………495.1.2基礎(chǔ)類型及錨固方式…………495.1.3主索地錨總體布置（總體布置見另圖）……495.1.4主要材料………………………495.2地錨基礎(chǔ)設(shè)計…………………495.2.1設(shè)計荷載………………………495.2.2結(jié)構(gòu)特點………………………495.3地錨結(jié)構(gòu)設(shè)計…………………505.3.1外形設(shè)計………………………505.3.2錨塊構(gòu)造………………………505.4錨固系統(tǒng)設(shè)計…………………505.5地錨驗算………………………505.5.1南縣岸上游地錨穩(wěn)定性驗算…………………50第六章扣索的計算………………556.1扣索計算………………………556.1.1計算扣索靠邊拱肋一側(cè)的各層扣索的水平夾角……………556.1.2扣索水平角……………………556.1.3計算各邊扣索產(chǎn)生的水平力和豎直力………56第七章塔架穩(wěn)定性計算………597.1塔架縱橋向風(fēng)力的計算………597.2壓桿穩(wěn)定性與驗算……………597.3強度驗算………………………61第八章邊拱肋的受力計算…………………64第九章主拱肋抗風(fēng)索系統(tǒng)布置……………659.1總述……………659.1.1主拱的橫向穩(wěn)定性計算………659.2抗風(fēng)索的選用…………………669.3地錨的設(shè)置……………………679.4抗風(fēng)索的布置…………………67第十章施工觀測控制…………68拱肋軸線的控制………………6810.2扣塔及吊裝塔架的拱肋安裝中的偏移的控制………………6810.3拱肋各扣點在各階段的標(biāo)高測量……………6810.4纜索吊裝系統(tǒng)主纜垂度及索力觀測…………6810.5吊裝錨碇的位移觀測…………69第十一章安全保證措施………7011.1組織措施………………………7011.2各作業(yè)組工作范圍及操作注意事項…………7011.2.1吊裝作業(yè)工班…………………7011.2.2測量觀測小組…………………7211.2.3安全治安組……………………7211.3安全規(guī)章及措施………………7211.4安全措施………………………73第十二章機(jī)械設(shè)備、勞動力計劃…………74主要機(jī)械設(shè)備計劃……………74勞動力計劃……………………75第十三章施工工期安排………76第四篇附件……………………77纜索吊裝整體布置圖……………79鋼管拱吊裝順序圖………………82主塔結(jié)構(gòu)圖…………83主塔頂部結(jié)構(gòu)圖…………………84塔架風(fēng)纜索布置圖………………85主拱圈拱肋吊裝時穩(wěn)定風(fēng)纜索布置示意圖………………86各施工階段扣索張拉力示意圖………………87塔上張拉扣點結(jié)構(gòu)圖……………88邊拱錨固圖………………………89邊拱錨固大樣圖…………………90主橋施工步驟圖…………………91第一篇編制說明1、根據(jù)進(jìn)度要求以及工地的實際情況，特制定本施工組織設(shè)計；2、本施工組織設(shè)計的編制考慮公司現(xiàn)有的人力、設(shè)備資源，以多年來橋梁施工的經(jīng)驗為基點，以總工期限15個月作為控制進(jìn)度目標(biāo)，統(tǒng)籌考慮鋼管拱的施工工藝，現(xiàn)場布置以及施工進(jìn)度計劃；3、施工組織設(shè)計中列出的工、料、機(jī)具設(shè)備等計劃，僅作為指導(dǎo)施工時參考用，不作為最后的供應(yīng)計劃。其它各項數(shù)量如有出入時，應(yīng)以施工預(yù)算中的數(shù)量為準(zhǔn)。第二編編制依據(jù)本施工組織設(shè)計的編制以下列文件和資料為依據(jù)：1、相關(guān)合同協(xié)議書；2、《省道1831線南縣茅草街大橋》兩階段施工圖設(shè)計第二冊—淞澧洪道橋第一分冊，淞澧洪道橋主橋；3、相關(guān)招標(biāo)文件；4、茅草街大橋監(jiān)理實施辦法；5、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-）；6、《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ071-98）；7、《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》（JTJ076-95）；8、《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（JTJ025-86）；9、《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTJ021-89）；10、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GBJ17-88）。第三篇施工組織設(shè)計第一章設(shè)計說明1.1工程概況1.1.1橋位及結(jié)構(gòu)形式南縣茅草街大橋是省道1831線跨越松澧洪道、藕池河西支、南茅運河及沱江的一座特大型橋梁。其中松澧洪道橋是最大的一座，其主橋按80ｍ＋368ｍ＋80ｍ三跨連續(xù)自錨中承式鋼管砼系桿拱橋布置，主橋長528ｍ。主橋橋型設(shè)計為中承式鋼管砼及雙肋拱橋，主跨為368m，全橋跨徑組合為4×45m(引橋)+80m(邊跨)+368m(主跨)+80m(邊跨)+6×45m(引橋)。引橋為預(yù)應(yīng)力砼T梁；全橋吊桿和立柱間距為8m，設(shè)計總體布置如下：圖(1)茅草街大橋設(shè)計總體布置圖1.1.2工程規(guī)模及建設(shè)工期益陽茅草街大橋由主橋和兩岸引橋構(gòu)成，其主跨為凈跨356m鋼管砼雙肋拱橋；南岸引橋4×45m預(yù)應(yīng)力砼T梁，北岸為6×45m預(yù)應(yīng)力砼T梁，全橋總長982.96m；橋面凈跨15.0m+2×0.5m(防撞護(hù)欄)，全橋工程量為：結(jié)構(gòu)砼42358m3；結(jié)構(gòu)鋼筋：3190.958T；預(yù)應(yīng)鋼材：471.160T；鋼管及鋼板：4674.258T。建設(shè)工期36個月，7月28日完工。1.1.3橋位處地質(zhì)、水文、航運、氣象狀況1.1.3.1工程地質(zhì)狀況區(qū)域地質(zhì)圖上顯示，橋區(qū)域內(nèi)無大的隱伏斷裂經(jīng)過，區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定性較好，橋位處的地質(zhì)構(gòu)造主要為第四系更新統(tǒng)地層（主要分布在南咀岸）和第四系全統(tǒng)沖積層。橋位區(qū)覆蓋層巨厚，其上部淤泥質(zhì)粘土及砂層等承載力較低的地層，下部為硬塑～半堅硬粘土、亞砂土及卵石等承載力較高的地層，下臥基巖為泥巖與砂巖互層，成巖較差節(jié)理不發(fā)育，其中強風(fēng)化層厚5.2～17.7ｍ，巖石較軟，弱風(fēng)化層巖質(zhì)較硬巖石較完整，橋位區(qū)基巖埋深變化大，上部為力學(xué)性質(zhì)較好的硬塑～半堅硬粘土、亞砂土及砂卵石等厚度為9.6～34.0m，河床部分基巖埋深34.8～49.8m。1.1.3.2氣象資料橋址區(qū)域?qū)僦衼啛釒Т箨懶约撅L(fēng)濕潤氣候，熱量豐富，陽光充分，雨水充沛，冬季嚴(yán)寒期短,夏季暑熱期長，濕度大，年平均氣溫16.9℃。最低月平均氣溫4.4℃，最高月平均氣溫29.1℃，歷年最高氣溫39.20℃，歷年最低氣溫-10℃，無霜期276天，年平均降雨量1202mm，多年平均降雨日數(shù)136.3天，年平均日照1756.81小時，年平均霧天23天，年平均降雪10天，最大積雪厚度21cm。常年主導(dǎo)風(fēng)向為北風(fēng)，夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，年平均風(fēng)速2.5m/s，根據(jù)“全國基本風(fēng)壓分布圖”，本區(qū)域基本風(fēng)壓500pa。1.1.3.3水文航運資料淞澧洪道橋址處水文要素為：設(shè)計流量：Q1/100=17900m3/s設(shè)計流速：V1/100=2.07m/s設(shè)計水位：H1/100=36.13m(1985年國家基準(zhǔn)高程系統(tǒng)、下同)通航水位：采用1996年最高水位，HW=35.78m；施工水位：H=30.30m(10月～第二年4月時段五年一遇)1.1.4設(shè)計采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1)橋面凈寬：凈15.0m+2×0.5m(防撞護(hù)欄)，全寬16.0m(2)設(shè)計荷載：汽車-20級，掛車-100，人群荷載3.5KN/m2(3)設(shè)計洪水頻率：1/100設(shè)計水位，36.13m（1985年國家基準(zhǔn)高程系統(tǒng)、下同）(4)通航水位：35.78m（1996年最高洪水位）(5)通航凈空：Ⅳ-（1）級，通航凈空8×60m(6)地震基本烈度：地震動峰值加速度0.05ｇ，地震動反應(yīng)譜特征期0.35ｓ(7)設(shè)計基準(zhǔn)風(fēng)速：26.41m/s(20ｍ高度1重現(xiàn)期10分鐘年平均最大風(fēng)速)1.1.5本方案設(shè)計依據(jù)(1)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》JTJ025-86(2)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》JTJ021-89(3)《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》CECS28:90(4)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GBJ17-88(5)《省道1831線南縣茅草街大橋兩階段施工圖設(shè)計》[第二冊（第一分冊淞澧洪道主橋）]1.2主橋上部結(jié)構(gòu)1.2.1主拱拱肋的結(jié)構(gòu)主拱拱肋采用中承式雙肋懸鏈線無鉸拱，計算跨徑356.00mm，計算矢高71.20m，矢跨比1/5，拱軸系數(shù)m=1.543，每片拱肋由4根Φ1000×18（22、28）mm Q345qc鋼管組成，內(nèi)灌C50砼作為弦桿，上弦和下弦橫向兩根鋼管之間在拱腳至橋面處用平聯(lián)鋼板（厚δ=14mm）聯(lián)接，在橋面以上用Φ650×10mm平聯(lián)鋼管聯(lián)接（其中吊桿處平聯(lián)鋼管采用Φ650×16mm），在平聯(lián)板內(nèi)及吊桿處平聯(lián)管內(nèi)灌注C50砼，上、下弦之間用Φ550×10（12）mm鋼管作為腹桿，組成桁式拱肋。拱肋為等寬變高度截面，寬3.20m，高度在拱腳徑向為8.00m，在拱頂為4.00m。兩肋中心距為19.30m，共設(shè)6組“米”字橫撐和6組“K”字橫撐，每道橫撐均為空鋼管桁架，由上、下弦Φ700×14mm（直撐）和Φ600×14mm（斜撐）及腹桿Φ299×8mm組成，另外在拱肋與橋面交接處，設(shè)置一道肋間橫撐，主拱肋共設(shè)橫撐14道。1.2.2邊拱拱肋結(jié)構(gòu)邊拱拱肋采用上承式雙肋懸鏈線半拱，計算跨徑74.00m，計算矢高為17.412m，矢跨比為1/8.5，拱軸系數(shù)m=1.543。每片拱肋由等寬變高度鋼筋混凝土單箱單室箱形截面組成，肋寬3.20m，拱腳處徑向肋高6.00米，拱頂處肋高4.00米，兩肋間設(shè)有一組“米”字橫撐和一組“K”字橫撐，連同與邊拱端部固結(jié)的預(yù)應(yīng)力混凝土端橫梁一起，組成一個穩(wěn)定的空間梁系結(jié)構(gòu)，邊拱拱肋與主拱拱肋軸線處于同一直線上，且拱肋寬度相等，便于傳遞水平力。1.2.3鋼橫梁與軌道車鋼縱梁鋼橫梁從計算上可分三類：H1鋼橫梁，適用于邊拱牛腿及拱肋與橋面相交處橫梁，計算跨徑L=15.30m，上、下翼板寬800mm，上翼板厚16mm，下翼板厚20~34mm，腹板厚12mm，梁高1340~1500mm，總重約9.0t；H2鋼橫梁為立柱橫梁，計算跨徑L=19.30mm，上翼板寬800mm、厚16mm，下翼板寬800mm、厚20~34mm，腹板厚12mm，梁高1340~1500mm，總重約12.8t；H3鋼橫梁為吊桿橫梁，計算跨徑L=19.30mm，上翼板寬800mm、厚16mm，下翼板寬800mm、厚20~34mm，腹板厚12mm，梁高1340~1500mm，總重約13.0t；1.2.4立柱立柱均為Φ800的鋼管混凝土構(gòu)件，其中6、7、8、9號立柱之間設(shè)有橫系梁。1.2.5吊桿采用加裝有位移釋放裝置的OVM-LZM型冷鑄鐓頭錨，分別錨于主拱拱肋的平聯(lián)鋼管頂和鋼橫梁的下翼緣。吊桿考慮換索，換索時可用專用構(gòu)件作為構(gòu)件作為臨時吊桿支承鋼橫梁，拆除舊吊桿，再裝上新吊桿。1.2.6橋面板橋面板由橋面板鋼縱梁、預(yù)制鋼筋混凝土π型板、現(xiàn)澆8cm厚銑削鋼纖維混凝土及5cm厚細(xì)粒式瀝青混凝土鋪裝層構(gòu)成。橋面板鋼縱梁采用施工方便、易于維修的焊接工字鋼梁，上、下翼板寬400mm，厚10mm，腹板厚10mm，梁高500mm，橫向共設(shè)六組，縱向采用高強度螺栓與鋼橫梁連接，預(yù)制板長750cm（端預(yù)制板為710cm），全高為18cm，肋寬25~30cm，翼板厚12cm，邊板寬185cm，中板寬210cm，預(yù)制板經(jīng)過縱、橫向濕接縫與橋面板鋼縱梁及鋼橫梁連接，預(yù)制板縱向濕接縫寬30cm，橫向濕接縫寬50cm，濕接縫隙混凝土采用C40補償收縮混凝土。8cm厚銑削鋼纖維混凝土層計入受力截面。1.2.7系桿采用OVMXG.T15-31鋼絞線拉索體系，全橋共22束，，系桿外包雙層PE熱擠塑護(hù)套，同時設(shè)置了系桿保護(hù)箱。為了能快捷施工、方便換索、準(zhǔn)確定位及可靠運營，設(shè)計了帶簡易滑動軸承的系桿支撐架。每束系桿索的設(shè)計索力為400t，在全部施工過程中每索只需張拉一次，成橋后再集中調(diào)整一次索力（考慮鋼絞線的應(yīng)力松弛等影響），為方便換索，每邊各留有一束備用束孔。1.2.8拱上各構(gòu)件之間的關(guān)系橋面結(jié)構(gòu)由鋼橫梁、軌道車鋼縱梁、橋面板（含橋面板鋼縱梁）組成，橋面荷載直接由鋼橫梁與橋面板的聯(lián)合梁承擔(dān)。荷載由橋面板傳遞給鋼橫梁，再由鋼橫梁傳遞給立柱（吊桿），最后傳遞給拱肋。鋼橫梁采用施工方便、易于維修的焊接工字鋼梁，橋面板采用裝配式鋼筋混凝土π板與鋼縱梁相結(jié)合的聯(lián)合梁，軌道車鋼縱梁主要用于支承鋼梁檢查車的軌道，同時還用于增強橋面的整體性、改進(jìn)鋼橫梁的受力條件。這樣，鋼橫梁、軌道車鋼縱梁、橋面板組成了長約528m、寬16m的連續(xù)板結(jié)構(gòu)。鋼橫梁與立柱或邊拱拱肋間以KQGZ1500型雙向活動抗震雙曲面鋼支座相連，以釋放彎矩及溫度力。第二章纜吊安裝方案總述圖（2）纜索吊施工過程示意圖2.1吊裝系統(tǒng)2.1.1概述淞澧洪道橋位于1831線，橫跨淞澧洪道，地勢平坦，地質(zhì)條件較差。按《省道1831線南縣茅草街大橋兩階段施工圖設(shè)計（淞澧洪道橋）文件》要求，鋼管拱節(jié)段采用纜索吊裝方案施工，同時吊桿橫梁、縱梁、橋面板等安裝也利用纜索吊裝系統(tǒng)來實施。全橋共設(shè)四套主索吊裝系統(tǒng)。吊裝索塔安置于扣塔頂部，吊裝索塔與扣塔之間鉸接，以最大限度減小對扣錨系統(tǒng)干擾。纜索吊裝系統(tǒng)設(shè)計時將兩套吊裝系統(tǒng)合為一組，能夠方便地組合，便于拱肋及其構(gòu)件安裝。依據(jù)每組吊裝系統(tǒng)由2套（一組由2×6根Φ47.5；另一組由2×9根Φ39.5）鋼絲繩作主承重索組成的總體設(shè)計，結(jié)合設(shè)計吊裝重量為65T的情況，確定每吊段拱肋由兩套四吊點抬吊，縱向吊點用鋼絲繩串聯(lián)，每組吊裝系統(tǒng)用兩套牽引系統(tǒng)以實現(xiàn)同步運行，各吊點獨立布置起吊系統(tǒng)以適應(yīng)拱肋節(jié)段的任意傾角，便于安裝?？紤]實際吊重主吊系統(tǒng)4個吊具按承重20T設(shè)計，起吊索用Φ22mm鋼絲繩走8線，用1臺10T中速雙筒卷揚機(jī)作起吊動力。主索道上的兩個吊點串聯(lián)后由一套牽引繩聯(lián)動，串聯(lián)間距為拱肋的捆綁點水平距離，牽引索用Φ28.5mm鋼繩走2線，兩岸各用一臺10T中速雙筒卷揚機(jī)作牽引動力（一岸收，一岸放）。2.1.2吊裝索塔吊裝索塔立于扣塔塔頂，吊塔與扣塔的連接形式為鉸接。吊塔采用乙型萬能桿件組拼成雙柱門式，塔高約20m，每柱截面2m×4m，每肢為4N1，吊塔縱向?qū)挒?m，橫向?qū)?8m（塔頂）,塔頂設(shè)索鞍平臺(如圖3示)。圖（3）吊塔布置圖2.1.3承重主索塔架主跨為371.5m，后錨端跨徑分別為300m和285m（益陽岸）、240m和190m（南縣岸）。全橋共設(shè)四套主索吊裝系統(tǒng)（對應(yīng)上、下游拱肋各二套），下游由二套6￠47.5m鋼絲繩組成，單根長度為995m，重載垂度為L/13.3，空載垂度為L/17.9；上游由2組9￠39mm鋼絲繩組成，單根長度為967m，重載垂度為L/13.3，空載垂度為L/17.5。鋼絲繩抗拉強度為1700Mpa。2.1.4起吊系統(tǒng)每套主索上布置2個吊點，上游主索（2×9￠39mm鋼絲繩）共布置4個吊點，每個吊點采用￠22mm的鋼絲繩（抗拉強度為1700Mpa）走8線。下游同上游布置。每一拱肋節(jié)段用每組主索系統(tǒng)上的4個吊點抬吊，每個吊點用1臺10T中速雙筒卷揚機(jī)作為動力機(jī)械。橫撐節(jié)段用上、下游內(nèi)側(cè)的2套主索上的其中兩個吊點進(jìn)行抬吊。2.1.5吊裝錨錠南縣岸下游采用樁式地錨，由4×Φ2.2m，樁長49m，上用10m×10m×2.5m承臺聯(lián)系組成，其余采用重力式捆綁砼地錨，每個地錨約為1300m3。全橋共設(shè)4個錨碇?？蹝煜到y(tǒng)扣索系統(tǒng)由錨固點、扣塔、扣索、和塔上張拉臺座四大部份組成?？鬯鞣謩e由邊拱肋和主拱肋端的錨固點，至塔上張拉端進(jìn)行張拉、調(diào)整?？鬯蓚?cè)同一索號的扣索采用按比例同時張拉和調(diào)整索力的張拉方案。2.2.1扣塔扣塔立于6#、7#墩拱座頂面，扣塔與拱座連接形式為固結(jié)，桿件埋入拱座內(nèi)，扣塔采用乙型萬能桿件組拼成雙柱門式塔，塔高約為105.26m（標(biāo)高：28.0m~133.26m），扣塔橫向?qū)?4m，兩塔中心距為371.5m，塔架采用變截面形式（①28.0m~72.0m：每柱截面為6m×8m；②72.0m~128.0m：每柱截面4m×6m；③128.0m~133.26m：設(shè)扣索錨箱），單塔重約1000T。由于吊塔支撐于扣塔上，因此對扣塔應(yīng)作專門驗算。圖（4）扣塔布置圖2.2.2扣索扣索由多束Φ15.24低松馳高強度鋼鉸線組成。2.2.3錨固體系扣索在主拱肋一側(cè)前索錨固于反力梁上，在邊拱一側(cè)背錨固于邊拱（如圖5）。圖（5）邊拱錨固示意圖2.2.4張拉體系張拉體系由張拉臺座、張拉設(shè)備及錨具組成。張拉臺座設(shè)于扣索錨箱各張拉層上（如圖6）采用YC-24千斤頂對扣索進(jìn)行逐根分級對稱張拉。圖（6）塔上張拉點結(jié)構(gòu)圖2.3穩(wěn)定措施2.3.1吊裝索塔吊裝索塔立于扣塔之上，與扣塔間的連接形式為鉸接。在吊塔拼裝過程中先固定，在穩(wěn)定措施布置完成后解除固定，恢復(fù)鉸接。吊塔橫向穩(wěn)定性經(jīng)過布置橫向抗風(fēng)索來實現(xiàn)，吊塔上下游兩側(cè)各布置兩組（每組2Φ28mm）鋼絲繩作浪風(fēng)索。2.3.2扣塔扣塔由于風(fēng)荷載、吊塔(吊裝施工前期向岸傾斜，后期朝河心傾斜)以及扣索的作用產(chǎn)生不平衡力，扣塔的變形能夠經(jīng)過經(jīng)緯儀與塔腳的應(yīng)變片讀數(shù)進(jìn)行控制，在扣塔兩側(cè)加設(shè)扣塔平衡索作為穩(wěn)定措施以保證塔架正常、安全的工作。2.3.3拱肋安裝過程中的橫向穩(wěn)定益陽茅草街大橋拱肋節(jié)段為單肋安裝，待同一岸上、下游同一節(jié)段安裝就緒后，緊接著安裝節(jié)段間連接橫撐，即完成一個雙肋節(jié)段單元。一個雙肋節(jié)段單元形成，結(jié)構(gòu)本身的橫向穩(wěn)定是安全的。對于尚未形成雙肋節(jié)段單元前的一個單肋節(jié)段，布置抗風(fēng)索輔助橫向穩(wěn)定。2.4拱肋吊裝施工方案2.4.1方案總述拱肋節(jié)段安裝采用斜拉扣掛式無支架纜索吊裝方案。拱肋鋼管桁架順橋向半跨分為11個節(jié)段，中間一個合攏段，橫橋向分為上、下游兩肋，全橋兩條拱肋分為46個節(jié)段。拱肋肋間由“K”形和“米”形撐相連，全橋橫撐共計14道，吊裝時為單肋單節(jié)段吊安，因此全橋共計60個吊裝節(jié)段，最大節(jié)段吊裝重量為65T（不含扣點重量），其中肋間橫撐最大重量約40T。拱肋節(jié)段安裝采用兩岸對稱懸拼，每半跨拱肋11個節(jié)段，其中設(shè)6個正式扣段和5個臨時扣段。第一扣段含三個節(jié)段（其中含兩個臨時扣段）、第二、三、四扣段含兩個節(jié)段（其中各含一個臨時扣段），第五、六扣段為兩永久扣段，待節(jié)段就位接頭張拉正式扣索后，拆去前面臨時扣索（臨時扣索采用鋼絲繩或鋼絞線）。并對臨時扣段進(jìn)行焊接。節(jié)段為單肋安裝，單肋節(jié)段安裝就位后拉浪風(fēng)索，確保橫向穩(wěn)定，待上下游同一節(jié)段吊裝就位后，安裝相應(yīng)連接橫撐，即完成一個雙肋節(jié)段。由于上下游主拱肋相距較遠(yuǎn)，采用一套吊裝系統(tǒng)，雖然節(jié)約設(shè)備費用，但需塔上多次橫移，花費時間較多，拱肋空中懸掛時間較長，不利于施工安全，因此我們采用上下游四套（二組主索）吊裝系統(tǒng)進(jìn)行安裝。吊裝時，每根主拱肋節(jié)段由四個吊點抬吊；肋間橫撐由于重量輕且位置居中，由內(nèi)側(cè)兩個吊點抬吊，這樣大大減少吊裝時間，減輕了工人勞動強度，提高了吊裝安全性能，加快了施工進(jìn)度。拱肋節(jié)段工廠制作經(jīng)預(yù)拼驗收合格后出廠，經(jīng)專用船只運至橋位處在安裝節(jié)段正下方江面上?？?，起吊、縱移、落位，南北岸分別同時自拱座1＃拱肋節(jié)段開始對稱安裝。全過程必須進(jìn)行施工監(jiān)控?？珍摴芄袄吆蠑n，并調(diào)整線型、標(biāo)高至符合設(shè)計要求后進(jìn)行各正式扣段接頭焊接形成無鉸拱，然后予以逐級松扣，使空鋼管拱肋呈自重作用下的無鉸拱狀態(tài)，從而完成全部主拱節(jié)段吊裝。2.4.2拱肋吊裝施工現(xiàn)場布置拱肋吊裝施工現(xiàn)場布置由起吊安裝系統(tǒng)、拱肋扣索系統(tǒng)和穩(wěn)定系統(tǒng)組成。起吊安裝系統(tǒng)由吊塔、吊錨及吊裝索纜等構(gòu)成，其中吊塔放置于扣塔之上，經(jīng)過鉸腳與扣塔相連；拱肋扣索系統(tǒng)由扣塔、扣索錨結(jié)構(gòu)及鋼絞線扣索等幾部分組成。穩(wěn)定系統(tǒng)由平衡索、浪風(fēng)索等構(gòu)成?，F(xiàn)場總體布置如圖(7)所示。圖（7）拱肋吊裝系統(tǒng)總體布置圖2.4.3拱肋吊裝施工工藝流程圖拱肋節(jié)段工廠制作拱肋節(jié)段工廠制作節(jié)段扣索設(shè)置、扣索調(diào)整、松吊點節(jié)段扣索設(shè)置、扣索調(diào)整、松吊點船運至橋位船運至橋位節(jié)段起吊、縱移、就位螺栓連接節(jié)段起吊、縱移、就位螺栓連接完成同岸上、下游同號節(jié)段安裝完成同岸上、下游同號節(jié)段安裝拱肋間橫撐安裝、完成一個雙肋節(jié)段吊裝單元拱肋間橫撐安裝、完成一個雙肋節(jié)段吊裝單元 扣索索力及拱肋節(jié)段標(biāo)高的調(diào)整扣索索力及拱肋節(jié)段標(biāo)高的調(diào)整焊接臨時扣索接頭焊接臨時扣索接頭否是否已完成全橋44個拱肋節(jié)段及相應(yīng)位置肋間橫撐的安裝是否已完成全橋44個拱肋節(jié)段及相應(yīng)位置肋間橫撐的安裝是拱肋合攏拱肋合攏精調(diào)、固定合攏裝置，各接頭焊接形成無鉸拱逐級松扣精調(diào)、固定合攏裝置，各接頭焊接形成無鉸拱逐級松扣 2.4.4吊裝系統(tǒng)的安裝吊裝系統(tǒng)的安裝包括塔架的安裝、主索及相關(guān)穩(wěn)定纜風(fēng)的張拉。吊裝系統(tǒng)的安裝預(yù)計在3月至7月底完成。2.4.5拱肋吊裝程序吊裝第一段，掛1＃臨時扣索(上下游游兩岸對稱安裝,以下同)—→吊裝第二段，掛2＃臨時扣（纜）索，安裝橫撐—→吊裝第三段，掛1＃正式扣索，調(diào)整拱肋高程、軸線并安裝橫撐—→吊裝第四段，掛3＃臨時扣索并安裝橫撐—→吊裝第五段，掛2＃正式扣索并安裝橫撐—→調(diào)1＃、2?？鬯魉髁?調(diào)整拱肋高程、軸線—→吊裝第六段，掛4＃臨時扣索并安裝橫撐—→吊裝第七段，掛3＃正式扣索并安裝橫撐—→調(diào)2＃、3＃永久扣索索力，調(diào)整拱肋高程、軸線—→吊裝第八段，掛5＃臨時扣索并安裝橫撐—→吊裝第九段并安裝橫撐，掛4＃正式扣索—→調(diào)3＃、4#永久索索力，調(diào)整拱肋高程、軸線—→吊裝第十段,并掛5＃永久扣索—→調(diào)4＃、5#永久索索力，調(diào)整拱肋高程、軸線—→吊裝第十一段并掛6#永久扣索—→調(diào)5＃、6#永久索索力，調(diào)整拱肋高程、軸線—→拱肋合攏并安裝橫撐。經(jīng)過扣索、抗風(fēng)索和拱肋合攏裝置對拱肋線形和位置進(jìn)行精調(diào)，調(diào)整合格后，進(jìn)行各扣段間連接焊縫作業(yè)，完成拱肋正式合攏。(具體如圖8)圖（8）鋼管拱吊裝順序圖2.4.6主拱肋及橫撐的安裝鋼管拱肋節(jié)段由工廠加工船運至工地現(xiàn)場起吊位置，用無支架纜索吊裝系統(tǒng)垂直起吊，正落位。鋼管拱肋根據(jù)施工方各方面統(tǒng)籌的工期安排，分節(jié)段運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場起吊點位置并將船位穩(wěn)定，系好吊點，起吊拱肋節(jié)段，運輸船離開起吊位置后進(jìn)行構(gòu)件安裝。在這整個過程中，由港航監(jiān)督部門進(jìn)行通航的協(xié)調(diào)和指揮。(1)拱腳扣段（1＃扣段）的安裝①拱腳鉸座、預(yù)埋主管的安裝澆筑拱座砼時用三維坐標(biāo)定位方法精確定位，預(yù)埋拱腳鉸座預(yù)埋螺栓及鋼板和預(yù)埋主鋼管。然后經(jīng)過鉸座預(yù)埋螺栓及鋼板安裝鉸座。②拱腳扣段（1?？鄱危┲械谝弧⒌诙?、第三吊段的安裝1?？鄱畏譃槿齻€吊段，先用上游主索上四個吊點吊運上游第一吊段至拱座旁（注：本橋纜索吊裝系統(tǒng)上、下游各設(shè)兩套主索，四個吊點抬吊一個吊段拱肋，分別在兩岸各設(shè)兩臺10t卷揚機(jī)來牽引這四個吊點），慢慢地將拱肋節(jié)段拱腳端置于拱座上，借助拱座上預(yù)埋件經(jīng)過鏈子滑車逐步調(diào)整第一吊段拱腳端鉸軸鋼管位置，使其與預(yù)埋的拱腳鉸座接觸密貼上好臨時扣索并張拉扣索?？靠缰械囊欢?，用橫向調(diào)位纜風(fēng)索調(diào)整好軸線位置，根據(jù)設(shè)計標(biāo)高用臨時扣（纜）索調(diào)整標(biāo)高，待力全部交于扣點，拱肋標(biāo)高、軸線調(diào)整滿足規(guī)范要求后，取下吊點。然后按同樣方法吊同岸下游第一吊段，對稱吊另一岸上、下游第一吊段。第一節(jié)段吊裝就位后將鉸軸鋼管及拱腳鉸軸連接的兩斜腹桿灌注50號砼，待其強度達(dá)到設(shè)計強度的80%后進(jìn)行第二吊段的安裝。按相同的方法，對稱吊完第二吊段、第三吊段，第二吊段用臨時扣（纜）索固定，第三吊段采用設(shè)計的1＃正式扣索，正式扣索由4×3束Φ15.24低松馳高強度鋼鉸線組成，扣索在現(xiàn)場根據(jù)設(shè)計文件要求由多根鋼鉸線編成束，并作防護(hù)?？鬯靼惭b經(jīng)過無支架纜索吊裝系統(tǒng)的工作天線安裝主拱肋錨固端，用吊塔上扒桿配合手拉葫蘆將扣索裝入扣塔扣索錨箱各張拉孔中。每組扣索采用上、下游、主跨、邊跨對稱張拉和調(diào)整索力的張拉方案，扣塔上設(shè)置扣索錨箱張拉平臺，正式扣索掛好后，按設(shè)計標(biāo)高對高程進(jìn)行調(diào)整，正式扣索的張拉和臨時扣索的放松均按逐根分級，對稱的原則進(jìn)行，以標(biāo)高控制為主，同時兼顧索力。索力用頻譜分析儀測試，在調(diào)索過程中實施監(jiān)控，確保施工安全?？鬯鞯膹埨?、放松可采用多臺千斤頂同時工作來實施，逐步地將力交于正式扣索，張拉至設(shè)計要求松去臨時扣索。安裝完成第一扣段后，每根主管用600×100×20mm四塊鋼板將上、下弦主管與預(yù)埋主管臨時連接，以起限位拱鉸、穩(wěn)定拱肋扣段的作用。全橋合攏后再解除此臨時連接，按設(shè)計要求焊接該接頭。第二節(jié)段安裝就位后（安裝方法同第一吊段），用纜索吊裝系統(tǒng)中的靠內(nèi)側(cè)兩組天線抬吊該吊段肋間橫撐進(jìn)行安裝。肋間橫撐在加工廠內(nèi)完成與拱肋節(jié)段的嚙合加工并試拼裝，確保其加工精度，減少由于誤差而引起的工地現(xiàn)場的拼裝困難，盡快的完成一個吊裝單元，確保結(jié)構(gòu)安全施工。肋間橫撐安裝定位，且高程、軸線調(diào)整至符合設(shè)計要求后及時焊接作業(yè)。上、下游同岸兩個同一吊段肋間橫撐安裝時其橫向距離的有效控制經(jīng)過調(diào)位設(shè)施實現(xiàn)。按同樣方法完成其它吊段間橫撐的安裝。各吊段間拼裝接頭，先用高強螺栓拼裝，然后焊接法蘭盤周邊。一個扣段完成后，進(jìn)行節(jié)段間對接鋼管的焊縫焊接。節(jié)段間環(huán)焊縫施焊對稱進(jìn)行，施焊前需保證節(jié)段間有可靠的臨時連接并用定位板控制焊縫間隙。扣段間的焊縫，待拱肋合攏并調(diào)整拱肋標(biāo)高、軸線達(dá)到設(shè)計要求后進(jìn)行焊接。各拼裝接頭的螺栓拼接和焊縫焊接施工，采用懸掛工作平臺來完成。因焊接節(jié)段間的焊縫是控制吊裝施工工期實現(xiàn)的關(guān)鍵工序，此工序按招標(biāo)文件規(guī)定，確保此項工作的順利完成。(2)一般扣段的安裝（2＃、3＃、4＃、5＃、6?？鄱危┮话憧鄱螀⒄盏跹b程序與拱腳扣段（1＃扣段）的施工方法進(jìn)行施工。按吊裝程序，每一正式扣索掛好后，均須對該扣索之前的扣索進(jìn)行調(diào)索作業(yè)。調(diào)索作業(yè)根據(jù)設(shè)計方和施工監(jiān)控方現(xiàn)場共同發(fā)布的調(diào)索索力和拱肋標(biāo)高、調(diào)索順序，對每一號索采用張拉設(shè)備逐根，分級、對稱張拉。同時用頻譜分析儀對索力進(jìn)行測試，以確保調(diào)索順利開展。對每一扣段，均進(jìn)行一次拱肋軸線、拱肋高程的調(diào)整，避免拱肋的線形、標(biāo)高誤差累計到最后而造成調(diào)整困難，確保其安裝精度的有效控制。(3)合攏段安裝拱肋第6?？鄱伟惭b完成后，盡快地實施合攏。合攏前經(jīng)過扣索、抗風(fēng)索，對拱肋進(jìn)行線形、標(biāo)高的調(diào)整，并根據(jù)需要進(jìn)行溫度修正，選擇溫度穩(wěn)定時段用設(shè)計臨時合攏構(gòu)造實施瞬時合攏。設(shè)計合攏溫度在15℃左右，不超過20℃。臨時合攏構(gòu)造設(shè)在兩主弦管間，全橋共4個，經(jīng)過花蘭螺栓旋轉(zhuǎn)對拱圈兩側(cè)施力達(dá)到弦桿內(nèi)力調(diào)整及定位的目的。合攏施工統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮，確保合攏時4個臨時合攏構(gòu)件同步完成作業(yè)。合攏后對拱肋線形及位置實施精確測量，經(jīng)過扣索和拱頂合攏裝置進(jìn)行精調(diào)，調(diào)整合格后固定合攏裝置，進(jìn)行各扣段間連接的焊接工作，完成后拆除臨時合攏裝置。2.5松扣和卸扣空鋼管拱肋合攏、各節(jié)段接頭焊接完成，封固拱腳（按設(shè)計文件實施），由兩鉸拱轉(zhuǎn)換成無鉸拱后，逐級松扣，將扣索拉力轉(zhuǎn)換為拱的推力。松扣程序為：從跨中6號扣索開始，兩岸對稱分級（扣索拉力分5級，每級放1/5），依次（從6號→1號）放松，各扣索松一級，暫停15至20分鐘后，測試拱肋鋼管應(yīng)力、標(biāo)高、軸線及平面位置，經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理、施工監(jiān)控方確認(rèn)后，再進(jìn)行第二級放松循環(huán)。最后一級保留5%左右的扣力暫不放松。松扣后對拱肋進(jìn)行全面測試，根據(jù)測量結(jié)果來決定：①糾偏方式（適當(dāng)調(diào)整浪風(fēng)索、部分扣索索力等）。②修正管內(nèi)砼灌注方案和灌注順序。拱肋鋼管內(nèi)砼灌注完成后，徹底放松扣索，并將扣索拆除。2.6主拱上立柱、吊桿、系桿及縱橫梁的安裝主吊裝系統(tǒng)也承擔(dān)著吊桿、系桿、縱橫梁、行車道梁的吊裝工作。主拱圈吊裝合攏并灌注完鋼管內(nèi)砼后，著手進(jìn)行拱上立柱、吊桿和系桿的安裝。縱橫梁由工廠制作用船運至施工現(xiàn)場，利用主吊裝系統(tǒng)內(nèi)側(cè)兩組主索上的吊點垂直起吊，再經(jīng)過調(diào)整牽引索使之就位，完成吊桿縱橫梁安裝。2.7橋面系的安裝橋面系的安裝是完成縱橫梁以后進(jìn)行。2.8塔架的拆除完成橋面系的安裝以后拆除塔架（塔架的拆除方案,本方案不作詳細(xì)說明）。第三章纜吊系統(tǒng)設(shè)計3.1概述根據(jù)設(shè)計文件精神及工地的基本情況，以及我公司的設(shè)備人員情況，采用無支架纜索吊裝。3.2主吊系統(tǒng)設(shè)計3.2.1主吊裝系統(tǒng)選索及布置主吊裝系統(tǒng)主跨徑371.5ｍ，后錨端跨徑為301.0m（益陽岸上游）；284.0ｍ（益陽岸下游）及241.0m（南縣岸下游）；191.0ｍ（南縣岸上游），益陽岸后錨端其水平線夾角θ＝18゜～19゜南縣岸后錨端其水平線夾角θ＝26゜～32゜。全橋共設(shè)兩套主索吊裝系統(tǒng)，每套系統(tǒng)各種鋼絲繩的規(guī)格如(表9和表10)所示：3.2.2復(fù)合式纜索吊機(jī)設(shè)計參數(shù)及計算結(jié)果表(1)3.2.3卷揚機(jī)選擇(1)8臺10T摩擦式滾筒卷揚機(jī)（線速度恒定）——起吊；(2)8臺10T摩擦式滾筒卷揚機(jī)（線速度恒定）——牽引；3.3工作天線系統(tǒng)3.3.1工作天線的選索及布置為便于兩岸小件物資設(shè)備的運輸交流，另設(shè)置兩套工作天線，上下游各一組。主吊裝系統(tǒng)主跨徑371.5m，后錨端跨徑及水平夾角同主索。各種鋼繩的規(guī)格如表(2)所示：工作天線鋼索規(guī)格表表(2)3.3.2工作天線設(shè)計參數(shù)計算結(jié)果（一套）表(3)跨徑(m)371.5主索垂度最小1/18.1，最大1/14設(shè)計吊重(T)10Φ39普通鋼繩主索(根)2主索重載安全系數(shù)5.1Φ19.5牽引索(線)1牽引索安全系數(shù)4.5牽引卷揚機(jī)拉力(KN)37.83Φ19.5起吊索(線)4起吊索安全系數(shù)7.1起吊卷揚機(jī)拉力(KN)27.353.3.3卷揚機(jī)選擇(1)4臺5T普通中速卷揚機(jī)一牽引；(2)4臺5T普通中速卷揚機(jī)一起吊；3.4吊具設(shè)計3.4.1概述拱肋吊裝系統(tǒng)吊具包括纜索跑車、起吊滑車組、吊點分配梁、吊點、夾具等結(jié)構(gòu)。全橋布設(shè)四套（二組）主索，每組上設(shè)置兩套吊具共計8套。吊具數(shù)量、規(guī)格匯總?cè)绫?4)。吊具數(shù)量、規(guī)格匯總表表(4)3.4.2纜索跑車設(shè)計(1)設(shè)計依據(jù)及技術(shù)指標(biāo)①承重主索6Φ47.5mm和9Φ39mm；起吊索Φ22mm.②跑車輪直徑與主索直徑的關(guān)系D/d=500/47.5=10.5（一般要求D/d在10—15范圍內(nèi)）符合要求，因此跑車輪直徑取500mm。③單個跑車承受的豎向力T＝245KN④各部位應(yīng)力安全系數(shù)K≥2.0⑤滑車的滑輪內(nèi)嵌入柱式流動軸承(2)跑車結(jié)構(gòu)設(shè)計（跑車結(jié)構(gòu)設(shè)計另見詳圖）3.4.3起吊滑車組設(shè)計(1)設(shè)計依據(jù)及技術(shù)指標(biāo)①起吊繩走線數(shù)8線；②起吊繩直徑Φ22mm③滑車組直徑與起吊繩直徑之比為D/d=450/22=20.4(一般要求D/d≥20)符合要求，因此滑車組滑輪直徑取450mm。④滑車組滑輪內(nèi)嵌入柱式滾動軸承⑤滑車組承受的豎向力為245KN⑥各部位應(yīng)力安全系數(shù)K≥2.0(2)起吊滑車結(jié)構(gòu)設(shè)計（起吊滑車組結(jié)構(gòu)設(shè)計另見詳圖）3.4.4吊點分配梁設(shè)計(1)分配梁的功能和作用拱肋吊段是由相應(yīng)的兩組纜索上的吊點起吊，吊點縱向間距離為8.0m；橫向間距為4.8m，拱肋兩主管中心距為2.2m，為確保吊繩垂直受力及各吊點受力均勻，在吊索上部安置分配梁，保證拱肋兩則自動平衡，便于其安裝就位。(2)分配梁設(shè)計依據(jù)及技術(shù)指標(biāo)①分配梁為簡支梁，梁端力均為F＝206KN，間距為L＝4.8m②梁中部拱肋提供的力為F＝206KN；間距L＝2.2m③分配梁應(yīng)力安全系數(shù)K≥2.0④跨中撓度f≤2mm(3)分配梁結(jié)構(gòu)設(shè)計圖(9)起吊分配梁示意圖3.4.5砼配重塊設(shè)計吊點砼配重塊的作用是使吊點在沒有吊重時，能夠自由下降，配重的大小受起吊繩天線數(shù)、滑輪級數(shù)率及索跨大小等因素控制，配重塊放置于每組吊點。(1)配重塊重量的計算起吊繩后跨端跨徑最大為300m，那么由于起吊索的松馳而產(chǎn)生的張力TL=gl2/8f式中：g起重繩每延米的重量g=0.01646KNL相鄰兩承索點間的距離L＝371.5mf取L/9＝41.3(m)將數(shù)值代入T1計算式中得：T1=0.0164×3172/(8×41.3)=6.8KN起重索運行阻力Tｔ＝T1（1－ηａ+ｂ）式中：T—起重索松馳張力T1＝6.8KNη—滑輪組效率系數(shù)η＝0.98a—動滑輪數(shù)a=5b—動滑輪數(shù)b=4將各值代入Tｔ＝計算式中得：Tt=6.8×(1-0.985+4)=1.13(KN)配重件計算重量：G＝KT1+Tt式中K起重繩線數(shù)8；即G＝8×6.8+1.13＝55.53（KN）配重取作56KN（不含扁擔(dān)梁重量）。(2)配重塊結(jié)構(gòu)設(shè)計每個吊點配重56KN，由兩塊實體塊件體提供，每塊重28KN。3.4.6承索器設(shè)計由于本橋設(shè)計的配重足夠大，故不設(shè)承索器。3.5吊塔系統(tǒng)3.5.1吊塔塔體的組拼設(shè)計吊塔立于扣塔塔頂，吊塔與扣塔的連接形式為鉸接。吊塔穩(wěn)定性強度和穩(wěn)定性經(jīng)過計算滿足要求。吊塔塔頂及塔腳分配梁采用I36c工字鋼組拼。3.5.2吊塔塔頂索鞍、塔腳鉸腳的設(shè)計及布置(1)索鞍布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計①索鞍布置吊塔塔頂索鞍包括吊裝主索、工作天線主索、牽引索、起吊索等索鞍。所有索鞍均采用單輪滾動結(jié)構(gòu)形式；在萬能桿件吊塔塔頂采用I63c工字鋼鋪設(shè)兩層分配梁，在工字梁上按相應(yīng)的位置安置索鞍，并將索鞍與工字梁固定。索鞍布置見圖（3）所示。②索鞍結(jié)構(gòu)設(shè)計*a設(shè)計指標(biāo)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（以吊裝主要受力控制設(shè)計）Ⅰ、主索直徑Φ47.5m(現(xiàn)以最不利的情況考慮)Ⅱ、單索垂直壓力T＝200KNⅢ、索鞍輪直徑D與主索直徑Φ之比為：D/Φ＝500/47.5＝10.5Ⅳ、滑輪嵌入軸承式滑動軸承Ⅵ、索鞍輪接觸應(yīng)力安全系數(shù)K1≥2.5Ⅶ、滑動軸承鋼銷抗剪安全系數(shù)K2≥3.0*b索鞍結(jié)構(gòu)設(shè)計（以吊裝主索索鞍為例）索鞍結(jié)構(gòu)另見詳圖。(2)吊塔塔腳鉸腳設(shè)計①鉸腳的布置采用I63c型鋼在扣塔塔頂設(shè)置連接分配梁，并將其與扣塔支撐靴焊接，在分配梁上布置吊塔鉸腳，吊塔鉸腳與扣塔及吊塔塔體的連接見圖（6）。②鉸腳的結(jié)構(gòu)設(shè)計鉸腳由鉸座、鉸板、鋼銷等幾部分組成，其結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖(10)所示。圖(10)吊塔鉸腳設(shè)計圖3.5.3橫向抗風(fēng)索的布置(1)橫向抗風(fēng)索橫向抗風(fēng)索采用Φ28mm鋼絲繩，在吊裝索塔的上、下游兩側(cè)各布置兩組（每組2Φ28mm鋼絲繩）。一端系與塔頂，一端與纜風(fēng)錨碇連接。抗風(fēng)索單根Φ28mm鋼絲繩的初張力為80KN。3.5.4扣塔平衡索扣塔由于風(fēng)荷載、吊塔的作用產(chǎn)生不平衡力，前期向岸傾斜，后期朝河心傾斜。產(chǎn)生的最大不平衡水平力為580KN，因此在扣塔兩側(cè)加設(shè)扣塔平衡索。扣塔平衡索岸側(cè)段采用12Φ15.24鋼絞線錨于扣錨上，河心側(cè)段采用12Φ15.24錨于對岸扣塔上（即通風(fēng)纜），采用12Φ15.24錨于扣塔所在的承臺上。3.5.5吊塔避雷設(shè)施布置兩岸吊塔高度極大，南岸、北岸塔高達(dá)120m；因此必須設(shè)置避雷設(shè)施。按照Ⅱ級結(jié)構(gòu)物避雷要求設(shè)置，接地電阻小于4Ω。吊塔防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置等三部分組成。采用Φ22圓鋼制作接閃器，其長度為5.0m，每塔的兩根立柱上分別設(shè)置一根；同時用Φ16圓鋼外套PVC防護(hù)管作為引下線，接至承臺與相應(yīng)的接地裝置相連接，接地裝置即為承臺鋼筋網(wǎng)和樁基鋼筋網(wǎng)。避雷針布置圖如圖(11)所示：圖(11)吊塔避雷設(shè)施布置圖3.6吊裝系統(tǒng)試吊設(shè)計及實施3.6.1概述吊裝系統(tǒng)布置完成，在吊裝拱肋前必須進(jìn)行試吊運行試驗，以檢測驗證其吊重能力及各種工況下的系統(tǒng)的工作狀態(tài)。為以后拱肋的吊裝施工提供可靠的技術(shù)保證。纜索系統(tǒng)試吊運行試驗主要包括吊重的確定及重物選擇，纜索系統(tǒng)的觀測、試驗數(shù)據(jù)的收集、整理、分析等工作內(nèi)容。3.6.2試吊運行試驗的設(shè)計及實施(1)吊重的設(shè)計本纜索系統(tǒng)共布置二組，每組的設(shè)計吊重為65T，試吊時考慮50%，75%，105%和125%的超載，即試吊重為每組32.5T，48.75T，68.25T和81.25T（不含吊具重及配重）。(2)加載程序因有四組各自獨立的主索起吊系統(tǒng)，除每組分別進(jìn)行單獨試吊外，還須模擬拱肋吊裝過程中的實際情況進(jìn)行各組的組合試驗，按以上游到下游的方向?qū)⒏鹘M主索編號為A、B、C、D（如圖(12)所示），則試驗時組合為：A+B;B+C;C+D圖(12)主索編號試吊時，采用分級逐步加載，每次試吊分四級進(jìn)行，即按設(shè)計吊重的50%→75%→105%→125%加載。每次荷載起吊后持荷時間不得小于1小時，除125%級以外其它須進(jìn)行全跨范圍內(nèi)的行走，同時對兩岸吊塔監(jiān)控觀測，動力系統(tǒng)（卷揚機(jī)）測試，以及各部位結(jié)構(gòu)件的觀測并記錄。(3)試吊組織實施試吊前成立有業(yè)主、監(jiān)理單位、監(jiān)控單位、施工單位參加的主纜系統(tǒng)試驗領(lǐng)導(dǎo)小組。協(xié)協(xié)調(diào)組聯(lián)絡(luò)組監(jiān)控組吊裝組數(shù)據(jù)分析組后勤組總指揮副總指揮主纜系統(tǒng)試吊運行試驗領(lǐng)導(dǎo)小組第四章纜吊纜索的計算4.1下游纜吊的計算纜吊下游一組主索參數(shù)對照表:表(9)項目用途主索起重索牽引索型號6×Φ37+16×Φ37+16×Φ37+1根數(shù)一直徑(mm)6Φ47.52Φ222Φ28.5單位重量(kg/m)7.9431.6462.766面積(每根)(mm3)843.47174.27294.51抗拉強度(kg/mm2)170170170破斷拉力(t)117.524.2541.05鋼絲直徑(mm)2.21.01.3說明新索新索新索4.1.1主索的計算4.1.1.1主索荷載a、主索荷載：主索兩岸塔架等高，主索為平坡(即cosβ=1)作用主索上均布荷載G由三部分組成。主索g1=7.943×6≈47.7Kg/m牽引索g2=2×2.766≈5.5Kg/m起重索g3=2×1.646≈3.3Kg/mg總=g1+g2+g3=47.7+5.5+3.3=56.5Kg/mG=g總×L=56.5×371.5=20989.75N≈21ｔ用主索上的集中荷載P由4部分組成。①跑車和定滑輪重P1=2×1.3=2.6t②吊點重及配重P2=2×(5.6+1)=13.2t③起重索自重(走“8”布置)P3=2×8×80×1.646/1000=2.1t④主拱肋重P4=65t(最重拱肋重60.8t，其中有掛籃及爬梯等)作用于一組主索上的集中力為P總：P總=P1+P2+P3+0.5P4=2.6+13.2+2.1+32.5=50.4t4.1.1.2吊重后，計算跨中主索的最大張力張力安全系數(shù)K＝3.5，此時主索產(chǎn)生的拉力最大，并控制主索設(shè)計：T=∑Tmax/K=(6×117.5)/3.5=201.43≈201.4t，因為跨中時此時H≈T 故H取201.4ｔ根據(jù)公式：f=(G×L)/（8×H）+(P×L)/(4×H)f=(21×371.5)/(8×201.4)+(50.4×371.5)/(4×201.4)=4.84+23.2=28ｍ故相對垂度：f/L=28/371.5=0.075＝1/13.3由于錨固段長度較長，主索應(yīng)按三跨計算鋼絲繩(6×37+1)相應(yīng)彈性模量為75600MPa換算彈性模量為：E＝75600MPａ(由《公路橋梁施工計算手冊》)換算彈性模量：Eη=L/∑L×E={371.5/（284.0+371.5+241.0）}×75600=31328MPaA=K1×K2/H2-H+W×(24×K1/L)(公式)式中：W=0(此時不計支座位移)K1=(Eη×Fcos2β)/24=Eη×F/24=31328×6×843.47/24=6606057(N)≈660.6(t)K2=3P(P+G)+G=3×50.4×(50.4+21)+212＝11237t2故:A=660.6×11237/201.42-201.4=-18(t)4.1.1.3計算跑車架設(shè)時跨中的垂度此時作用在主索上的集中荷載為跑車自重PX，求跑車作用于跨中時的跨中垂度。先求跑車空載時的主索張力HX計算系數(shù)：PX=P1+P2+P3=2.6+13.2+2.1=17.9(t)用途項目主索起重索牽引索型號6×37+16×37+16×37+1根數(shù)一直徑(mm)5Φ47.52Φ222Φ24單位重量(Kg/m)7.9431.6461.991面積(每根)(mm2)843.47174.27210.871鋼絲繩抗拉強度(Kg/mm2_)170170170破斷拉力(t)117.524.2529.35鋼絲直徑2.21.01.0說明新索新索新索K3=12PX(G+PX)=12×17.9×(21+17.9)≈8356(t2)X=L/2=371.5/2=185.75mX×(L-X)=185.75×(371.5-185.75)=34503(m2)C=K1×K3/L2=660.6×8356/371.52=40(t3/m2)B=K1×G2=660.6×212=291325(t3)B+C×X×(L-X)=291325+40×34503≈1671445(t3)將以上數(shù)值代入張力方程式：HX3+AHX2-B-C×(L-X)×X=0HX3-18HX2-1671445=0試算得HX=127t跨中垂度fx=G×L/(8×HX)+PX×L/(4×HX)fX=21×371.5/(8×127)+17.9×371.5/(4×127)=7.7+13.1=20.8m相對垂度：f/L=20.8/371.5=1/17.94.1.1.4塔前起吊時的主索張力及主索升角計算在塔架前10m起吊，安裝拱肋時的主索張力及升角此時PX仍取50.4t計K3=12×PX×(G+PX)=12×50.4×(21+50.4)=43183(t)X(L-X)=10(371.5-10)=3615(ｔ)C=K1×K3/L2=660.6×43183/371.52=207(t3/m2)B+CX(L-X)=291325+207×3615=1039630t3將以上數(shù)值代入張力方程式HX3-18HX2-1039630=0試算求得：HX=109t主索升角γ：tgγ=[(L-2×X)/(2×H)]×(PX/L+g)=[(371.5-2×10)/(2×109)]×(50.4/371.5+0.0565)=0.31γ=17.20Sinγ=0.296Cosγ=0.9554.1.1.5支座位移對主索的影響及其它因素對主索的影響（1）當(dāng)跑車跨中吊重時，假定兩吊塔將偏離塔架中心線向索跨內(nèi)位移35cm(扣塔允許位移23cm,吊塔允許位移12cm)，計算系數(shù)：W＝+2δ＝0.7mA=(K1×K2/H2-H)+W×24K1/LA=-18+W×24K1/L=-18+0.7×24×660.6/371.5=11.9X(L-X)=185.75×(371.5-185.75)=34503m2B+C(L-X)X=291325+207×34503=7433446t3將以上數(shù)值代入張力方程式：HX3+AHX2-（B+C（L-X）×X）＝0HX3+11.9HX2-7433446＝0試算解出：HX＝189相應(yīng)跨中垂度：f=GL/8HX+PXL/4HX=21×371.5/(8×189)+(50.4×371.5)/(4×189)=5.16+24.77=29.9m比不考慮塔頂位移時垂度增加1.9ｍ。（2）溫度對主索的影響不明顯，故本方案不計其影響。4.1.1.6主索應(yīng)力計算及索鞍處主索彎曲應(yīng)力(1)在跑車輪作用下的主索應(yīng)力，以跨中吊重時為最大。已知：主索垂直力:V=P=50.4t跑車輪數(shù):n=6×4=24個主索面積：F=843.47×6=5060.8(mm2)主索拉力：T=H=201.4t將以上數(shù)值代入公式：=398+57.2=455.2（N/mm2）應(yīng)力安全系數(shù)K=σmax/σ=1700/455.2=3.73>［3］(2)索鞍處主索彎曲應(yīng)力此時以跑車吊重后位于塔架前時應(yīng)力最大，索鞍輪數(shù)n=6，X=10處的水平張力計算：K3=12PX（G+PX）=12×50.4×（21+50.4）=43183t2X×(L-X)=10×（371.5-10）＝3615m2C=K1×K3/L2＝（660.6×43183）/371.52＝207(t3/m2)B+C×(L-X)X=291325+207×3615=1039630(t3/m2)代入張力方程：HX3-18×HX2-1039630=0試算得：HX=110主索曲線方程：y=fx=gX(L-X)/2HCOSβ+PX(L-X)/HL=0.0565×3615/(2×110)+(50.4×3615)/(110×371.5)=0.928+4.46=5.4mtga2＝5.4/10=0.54故：a2=28.40(a2為主跨主索在索鞍處的水平夾角)下面計算(主索地錨一側(cè)在索鞍處的水平角a1)tga1＝（150-48）/284＝0.359故：a1=19.70索鞍處主索張力：T=110/Cosa2=125ｔV=T(Sina1+Sina2)=125×(0.337+0.476)=101.6t＝247+585＝832N/mm2應(yīng)力安全系數(shù)：K=σmax/σ=1700/832=2.04>［2］（說明索鞍設(shè)單排滑輪能夠滿足索鞍處主索張力的要求）。圖(16)4.1.2起重索計算1、跑車中起重索采用Φ22鋼絲繩走“8”布置，即有效繩數(shù)n=8,轉(zhuǎn)向滑輪c=2；查表得：a=7.02（說明滑輪采用η＝0.98球軸承滑輪）2、起重卷揚機(jī)收緊拉力y=p×u/a其中：p=1/2(p2+p3+0.5p4)=1/2(13.2+2.1+32.5)=23.9ｔ考慮起吊的不均勻受力和起吊時的沖擊影響，取u=1.2y={p×u}/a＝{23.9×1.2}/7.02=4.08ｔ<[0.7×8=7.0t]故：我們能夠采用8ｔ卷揚機(jī)作為動力裝置。3、起重索安全系數(shù)K拉力安全系數(shù)：K=Tmax/y=24.25/4.08=5.9＞[5]應(yīng)力安全系數(shù)：起重滑輪和轉(zhuǎn)向輪的直徑D，要求大于20倍鋼絲繩直徑，故：D≥22mm×20＝440mm故D可取450mm起重索彎曲應(yīng)力按σ=T/F+(3/8)×(E×δ/D)=40800/174.27+(3/8)×(75600×1.0/450)=234.1+63＝297N/mm2K=σmax/σ=1700/297=5.7>［3］4.1.3牽引索計算由前面計算可知跑車吊運拱肋在塔架前10ｍ處時，主索升角γ=16.60，轉(zhuǎn)向輪軸為球軸承，η=0.98，跑車運行阻力系數(shù)μ=0.01（Sinγ=0.286;Cosγ=0.958）。1、跑車運行阻力W1W1=P×Sinγ+μ×P×Cosγ=50.4×0.296+0.01×50.4×0.955=14.9+0.48=15.4(t)(μ取0.01,根據(jù)《雙曲拱橋無支架施工》)2、起重索運行阻力W2計入沖擊時ｙ＝(P/ａ)×ｕ＝4.95ｔW2=2（1-?ａ＋ｂ）ｙ＝2×（1-0.98（5+4））×4.08＝1.43、后牽引索的松馳張力W3不大，故不計入。W=W1+W2＝15.4+1.4＝16.8ｔ由于在跑車上設(shè)一動滑輪故:y=W/2=16.8/2＝8.4t故我們能夠采用10ｔ卷揚機(jī)作為牽引裝置，(靠邊主塔的緊張地段采用5t卷揚機(jī)輔助牽引)4.1.4塔架高度的計算h=f+a+b+c式中:a為跑車輪至吊點之間的距離取4mc為主墩拱座頂?shù)戒摴芄绊數(shù)母叨?0mb為吊點至鋼管拱拱頂距離(即捆綁高度)取6mf主索下垂高度為27.1m故:h=27.1+4+6+70=107.1(m)考慮塔架位移對主索的影響為1.8ｍ，溫度應(yīng)力的影響，以及施工中的誤差，塔高不低于110m，由于本方案吊塔設(shè)于扣塔之上，扣塔受索力影響，高度不低于100ｍ，同時考慮主塔受力，不宜低于18.0ｍ，故：整個塔架高取111.6m＞110m。4.1.5塔架自重萬能桿件數(shù)量見附表。經(jīng)計算萬能桿件：吊塔重為55噸;扣塔重900噸;扣索張拉點位置加強件重量為92.8(t)；螺栓重量約為55（t）；塔頂工字鋼重約2×16.35（t）；故：單個塔架總重約1200（t）。10.2上游纜吊的計算纜吊上游一組主索參數(shù)對照表:表(10)項目用途主索起重索牽引索型號6×Φ37+16×Φ37+16×Φ37+1根數(shù)一直徑(mm)9Φ392Φ222Φ28.5單位重量(kg/m)5.3121.6462.766面積(每根)(mm3)564.63174.27294.51抗拉強度(kg/mm2)170170170破斷拉力(t)78724.2540.05鋼絲直徑(mm)1.81.01.3說明新索新索新索4.2.1主索荷載的計算4.2.1.1主索荷載a、主索荷載：主索兩岸塔架等高，主索為平坡(即cosβ=1)作用主索上均布荷載G由三部分組成。主索g1=5.312×9=47.8Kg/m牽引索g2=2×2.766=5.5Kg/m起重索g3=2×1.646=3.3Kg/mg總=g1+g2+g3=47.8+5.5+3.3=56.6Kg/mG=g總×L=56.6×371.5=21027kg≈21ｔb、作用主索上的集中荷載P由5部分組成。①跑車和定滑輪重P1=2×1.3=2.6t②吊點重及配重P2=2×(5.6+1)=13.2t③起重索自重(走“8”布置)P3=2×8×80×1.646/1000≈2.1t④主拱肋重P4=65t(拱肋重60.8t，其中有掛籃及爬梯等)作用于一組主索上的集中力為P總：P總=P1+P2+P3+0.5P4=2.6+13.2+2.1+32.5=50.4t4.2.1.2吊重后，計算跨中主索的最大張力安全系數(shù)取3.5（考慮到主索為舊索），此時主索產(chǎn)生的拉力最大，并控制主索設(shè)計：T=∑Tmax/K=(9×78.7)/3.5=202.4t因為跨中時此時H≈T 故:H取202.4ｔ根據(jù)公式：f=(G×L)/（8×H）+(P×L)/(4×H)f=(21×371.5)/(8×202.4)+(50.4×371.5)/(4×202.4)=4.8+23.1=27.9ｍ故相對垂度：f/L=27.9/371.5=0.075＝1/13.3由于錨固段長度較長，主索應(yīng)按三跨計算，鋼絲繩(6×37+1)相應(yīng)彈性模量為75600MPa。換算彈性模量為：E＝75600MPａ(由《路橋施工計算手冊》)換算彈性模量：Eη=(L/∑L)×E=｛371.5/（301+371.5+191.0）｝×75600=32525MPaA=K1×K2/H2-H+W×(24×K1/L)(公式)式中：W=0(此時不計支座位移)K1=(Eη×Fcos2β)/24=Eη×F/24=32525×9×564.63/24=6886737(N)≈688.7(t)K2=3P(P+G)+G=3×50.4×(50.4+21)+212＝11237t2故:A=688.7×11237/202.42-202.4=-13.5(t)4.2.1.3計算跑車架設(shè)時跨中的垂度此時作用在主索上的集中荷載為跑車自重PX，求跑車作用于跨中時的跨中垂度。先求跑車空載時的主索張力HX計算系數(shù)：PX=P1+P2+P3=2.6+13.2+2.1=17.9(t)K3=12PX(G+PX)=12×17.9×(21+17.9)=8356(t2)X=L/2=371.5/2=185.75mX×(L-X)=185.75×(371.5-185.75)=34503.1m2C=K1×K3/L2=688.7×8356/371.52=41.7(t3/m2)B=K1×G2=688.7×212=303717(t3)B+C×X×(L-X)=303717+41.7×34503=1742492(t3)將以上數(shù)值代入張力方程式：HX3+AHX2-B-C×(L-X)×X=0HX3-13.5HX2-1742492=0試算得HX=124t跨中垂度:Fx=G×L/(8×HX)+PX×L/(4×HX)FX=21×371.5/(8×124)+17.9×371.5/(4×124)=7.86+13.4=21.26m相對垂度：f/L=21.26/371.5=0.057=1/17.54.2.1.4塔前起吊時的主索張力及主索升角計算在塔架前10m起吊，安裝拱腳段拱肋時的主索張力及升角此時PX仍取50.4t計K3=12×PX×(G+PX)=12×50.4×(21+50.4)=43183(t2)X×(L-X)=10×(371.5-10)=3615(m2)C=K1×K3/L2=688.7×43183/371.52=215(t3/m2)B+C×X×(L-X)=303717+215×