山區(qū)峽谷索道橋主索架設(shè)安裝施工工法

1隨著近些年我國(guó)加快推進(jìn)全國(guó)綜合交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，高速公路網(wǎng)絡(luò)重心從東部沿海地區(qū)逐漸向中西部地區(qū)轉(zhuǎn)移，山區(qū)索道橋作為前期便道建設(shè)，連接現(xiàn)有交通網(wǎng)絡(luò)與主體工程的重要施工通道，其具有造價(jià)低廉，施工快捷、技術(shù)含量高、易于維修保養(yǎng)、承載能力高等特點(diǎn)，在山區(qū)高速本施工工法依托四川省獅子坪山區(qū)峽谷地帶大跨度索道橋鋼絲繩主索架設(shè)安裝工序，沿線地形陡峭，道路不通，在主體工程開工之前，必須先修建進(jìn)場(chǎng)便橋，該橋橫跨獅子坪水庫(kù)峽谷，橋面高程2550米，與庫(kù)底高差為90米，凈跨353米，為目前國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)的民用重載索道橋。企業(yè)尚無相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)。公司通過成立課題組，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，總結(jié)了一套索道橋主索快速架設(shè)安裝施工技術(shù)，并形成了施工工法，同時(shí)，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)方面取得了一定的效益，獲得了各方的好評(píng)。該技術(shù)成果目前已榮獲國(guó)家實(shí)用新型專利，發(fā)明專利進(jìn)行實(shí)質(zhì)性公開審查。該技術(shù)成果經(jīng)中國(guó)公路橋和烏東德水電站上游索道橋，施工質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工期短，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)2.1前期建設(shè)周期較短，材料回收利用率高，施工成本低2大跨度索道橋主索安裝前期建設(shè)主要由托索系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)三大部分組成。建設(shè)2.2采用機(jī)械化進(jìn)行運(yùn)輸，人員需求量少，架設(shè)安裝過程人員安全風(fēng)險(xiǎn)低通過采用限位鋼絲繩將滑輪掛鉤依次串聯(lián)連接固定，保證了運(yùn)輸系統(tǒng)的整體性，使得承重鋼索始終位于彎鉤內(nèi)側(cè)，不會(huì)輕易滑出；且滑輪掛鉤運(yùn)輸裝置與牽引系統(tǒng)直接相連，可實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸2.3運(yùn)輸系統(tǒng)過程可控程度高，可進(jìn)行大跨度、寬橋面運(yùn)輸在大跨度運(yùn)輸鋼索的過程中，等間距布置的滑輪掛鉤在限位鋼絲繩的控制下，使之在承重鋼索上的相互間距在運(yùn)輸過程中嚴(yán)格保持一致，使得承重鋼索各部位受力均勻，矢（垂）度大小始2.4機(jī)械化利用程度高，加快了運(yùn)輸速度，架設(shè)安裝效率高通過利用滑輪掛鉤運(yùn)輸裝置，減少了與承重托索的摩擦阻力，提高了運(yùn)輸速度；且掛鉤兩側(cè)滑輪掛鉤通過采用巧妙的彎鉤設(shè)計(jì)，能夠很好的保證在鋼索運(yùn)輸?shù)倪^程中防止其滑脫，工人3.3跨度大，承載能力高，使用壽命長(zhǎng)，適用于單跨400米以下，單車荷載60T左右，使用壽索道橋主索快速架設(shè)安裝主要采用“小繩拉大繩”工藝原理，即在主索安裝之前，先架設(shè)工作索，工作索直徑為Φ28mm，采用渡船配合人工張拉過河。工作索安裝完成之后，在工作索上安裝主索架設(shè)滑車，以工作索為依托，通過牽引滑車安裝主索。第一根主索安裝完成后，后續(xù)主索的安裝以已經(jīng)安裝完成的主索為工作索進(jìn)行安裝，直至橋面索安裝完成，然后進(jìn)行鋼絲繩主索的矢（垂）度調(diào)整。主要分粗平和精平兩個(gè)階段，粗平主要通過全站儀控制跨中垂度，精平主要通滑車作為主要運(yùn)輸載體，其原理比較簡(jiǎn)單，利用直徑16mm的限位鋼絲繩將滑輪小掛鉤依次等間距串聯(lián)連接并固定，然后把滑輪小掛鉤依次安放在已安裝好的承重托索上面。其中，滑輪小35施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1索道橋主索架設(shè)安裝施工工藝流程4在主索架設(shè)安裝之前，檢查兩岸索鞍和錨索的安裝情況，并具備適合作業(yè)的施工場(chǎng)地和搭設(shè)牽引系統(tǒng)主要包括牽引索、5臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)（其中左岸1臺(tái)3T卷?yè)P(yáng)機(jī)，右岸2臺(tái)3T卷?yè)P(yáng)機(jī)、2臺(tái)5T托索主要包括Φ16、Φ28、Φ52工作索、滑車系統(tǒng)、限位鋼絲繩等，其作用是為安裝鋼索提首先，安裝Φ16的工作索，具體方法為采用渡船配合人工的方法拉拽鋼絲繩過江，過江后，將Φ16的鋼絲繩左岸與卷?yè)P(yáng)機(jī)相連，右岸通過繩夾與Φ28的鋼絲繩相連，通過左岸卷?yè)P(yáng)機(jī)拖拽Φ28的鋼絲繩過江，Φ28的鋼絲繩過江后，左右岸分別與索道橋中軸線處錨索相連，調(diào)整垂度至設(shè)計(jì)空載垂度后與左右岸兩側(cè)錨索相連，在Φ28的鋼絲繩工作索上安裝滑車系統(tǒng)，安放Φ52鋼5索，通過左岸3T卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引系統(tǒng)拖拽Φ52的鋼絲繩鋼索過江，調(diào)整垂度至設(shè)計(jì)空載垂度后與左右在索道橋鋼絲繩主索正式安裝之前，要保證牽引系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、托索系統(tǒng)能夠正常工作運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)工作索為Φ52鋼絲繩主索；由于大跨徑索道橋單根鋼索重量較大，鋼索安裝時(shí)不可能一第一根主索安裝工藝與Φ52工作索的安裝工藝相似，不同之處是主索安裝是以Φ52鋼絲繩作過江采用從右岸展放至左岸的方法，將鋼絲繩卷筒安置于右岸橋臺(tái)處，兩根主索分別放置于第一個(gè)大型帶滑輪的掛鉤兩側(cè)，并將兩根主索前端固定，通過牽引索的牽引掛鉤與第一個(gè)帶滑輪的掛鉤相連，再通過卷?yè)P(yáng)機(jī)從右岸牽引至左岸。右岸主索與對(duì)應(yīng)的錨索插編環(huán)連接，左岸主索與為使主索從卷筒上連續(xù)穩(wěn)定地牽引，在牽引時(shí)必須給主索以足夠的張力，同時(shí)卷筒設(shè)有必須6的制動(dòng)裝置，主索牽引至對(duì)岸后，立即引入索鞍，主索入鞍之前，須將主索整形理順，并為便于在較短的時(shí)間內(nèi)調(diào)整線形，主索安裝入鞍后，跨中矢度接近于設(shè)計(jì)空索矢度，但必須），利用松緊調(diào)節(jié)器將φ52鋼絲繩已插編好的左自由端與左岸已插編好的錨索相連接,利用調(diào)節(jié)器主索矢度的調(diào)整分為初平和精平兩個(gè)階段。初平主要利用全站儀測(cè)量每根鋼絲繩主索跨中的高程，并與空載時(shí)每根主索高程比較，誤差控制在±5cm以內(nèi)；初平調(diào)整完成后，進(jìn)入精平階段,精平主要通過穿心千斤頂調(diào)整空載索力，具體為橋面索安裝完成后，根據(jù)空載時(shí)索力與油表壓力的關(guān)系，用兩套穿心千斤頂同步張拉每根主索松緊調(diào)節(jié)器的調(diào)整絲桿，進(jìn)一步提高每根主索矢度7承重鋼索矢度調(diào)整完成24小時(shí)后，重新檢查各鋼索的跨中矢度，確認(rèn)誤差在±5cm以內(nèi)后，檢查鋼索連接卡結(jié)的數(shù)量、位置、擰緊程度是否符合要求，并確認(rèn)松緊調(diào)節(jié)器、連接滑輪安裝正根據(jù)各種索型的技術(shù)特性，并考慮到經(jīng)濟(jì)性及便于施工操作，主索選用鋼索型號(hào)為6×37+FC，直徑52mm，公稱抗拉強(qiáng)度不小于1770Mpa的鋼絲繩，選擇纖維鋼絲繩的原因在于纖維鋼絲繩的自重輕，柔韌度好，具有較高撓度和彈性，在使用過程中，便于施工操作，更有利于索道橋承重鋼索74根，鋼索型號(hào)為6×37+FC，直徑52mm，公稱抗拉強(qiáng)度不小于1770Mpa。鋼索分配：穩(wěn)定索12×2根，防險(xiǎn)索2×2根，人行道面索5×2根，車行道橋面索36根。鋼索與松緊器及鋼索與松緊器采用繩夾連接，每根鋼索與松緊器連接處用9個(gè)繩夾。鋼索矢度變化用松1臺(tái)22個(gè)53個(gè)44臺(tái)15輛26臺(tái)27臺(tái)18臺(tái)181.主索在安裝過程中，須避免鋼絲繩表面磨損，且鋼絲繩不得出現(xiàn)硬彎，切斷鋼絲繩時(shí)，采2.嚴(yán)把測(cè)量關(guān)，加強(qiáng)主索安裝過程中的測(cè)量控制工作，整個(gè)工程由測(cè)量人員采用高精度全站3.主索張拉完畢后，進(jìn)行主索矢度調(diào)整。主索垂度主要通過專用液壓千斤頂進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整4.標(biāo)準(zhǔn)索安裝完成后，其余所有主索的調(diào)整，均根據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)索對(duì)比的相對(duì)高差進(jìn)行。垂度調(diào)整須在清晨風(fēng)速較小且溫度比較穩(wěn)定時(shí)進(jìn)行。操作時(shí)，嚴(yán)格控制主索與標(biāo)準(zhǔn)索之間的高差度，將5.主索架設(shè)完畢后，復(fù)測(cè)各主索跨中之標(biāo)高，對(duì)個(gè)別索進(jìn)行二次調(diào)平，使每根主索垂度一6.對(duì)主索施工嚴(yán)格實(shí)行“三檢”制度，在此基礎(chǔ)上再由監(jiān)理工程師檢查驗(yàn)收后進(jìn)入下道工序施工。設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)并進(jìn)行跟蹤檢查，及時(shí)清理整改質(zhì)量隱患，力爭(zhēng)一次驗(yàn)收合格率在95%以7.3分部分項(xiàng)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)鋼絲繩主索實(shí)測(cè)項(xiàng)目、主索架設(shè)安裝實(shí)測(cè)項(xiàng)目，因現(xiàn)行規(guī)范《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》123>1770392.由于索道橋上部結(jié)構(gòu)的安裝為高空架設(shè)，危險(xiǎn)性大，為保證索道橋施工安全3.主索安裝每個(gè)施工必須向所有施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，讓每個(gè)4.對(duì)起重工、塔吊司機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)操作手等特殊工種嚴(yán)格要求，必須持證上崗，專5.因牽引用卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)在兩岸錨碇附近，距離遠(yuǎn)，為防止操作室內(nèi)6.卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引過程中，遇緊急情況任何人發(fā)出的停車工作指令，7.每根索的牽引過程中，在兩岸派人用望遠(yuǎn)鏡觀察拽拉器的運(yùn)行情況，8.承重索矢度調(diào)整時(shí)，施工人員要遵守張拉操作規(guī)程，在張項(xiàng)目的重要工作。必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)保法，以及當(dāng)?shù)氐挠嘘P(guān)行政法規(guī)2.加強(qiáng)環(huán)保教育，宣傳有關(guān)環(huán)保政策、知識(shí)、強(qiáng)化職工的環(huán)保意識(shí)，使保護(hù)環(huán)3.施工現(xiàn)場(chǎng)的施工垃圾及時(shí)清理，不得長(zhǎng)時(shí)間堆積?，F(xiàn)場(chǎng)內(nèi)施工道路2.主索快速架設(shè)安裝施工工法的應(yīng)用，占地面積較小，通過采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措水庫(kù)以及周邊環(huán)境無影響，很大程度上對(duì)原有生態(tài)進(jìn)行了有效的保護(hù)，3.根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，主索的快速架設(shè)，大大縮短了索道橋整體施工用了25天時(shí)間，僅占全橋施工時(shí)間的10.42%，前期建設(shè)直接節(jié)約成本7.816運(yùn)輸速度快，雙根運(yùn)輸，提高了鋼索運(yùn)輸效率，同時(shí)，鋼索裝卸非常方便在大跨度運(yùn)輸鋼索的過程中，等間距布置的滑輪掛鉤在限位鋼絲繩的索上的相互間距在運(yùn)輸過程中嚴(yán)格保持一致，使得承重鋼索各部位索道橋單跨跨徑大，受自然條件影響小，適應(yīng)性強(qiáng)，在西南峽牽引滑輪掛鉤運(yùn)輸裝置僅需在小型卷?yè)P(yáng)機(jī)的帶動(dòng)下即可進(jìn)行反復(fù)的運(yùn)輸，施工能大減少了能源的消耗量，且滑輪掛鉤的生命周期較長(zhǎng)，使用過程中的獅子坪索道橋位于汶馬高速C15合同段內(nèi)，橫跨獅子坪水庫(kù)，主要用于溝與G317國(guó)道的交通聯(lián)系，為C15合同段主線工程施工提供材料運(yùn)輸設(shè)計(jì)跨徑為353米，下部結(jié)構(gòu)為擴(kuò)大基礎(chǔ)、重力式橋臺(tái)，上部結(jié)構(gòu)為74根52NAT絲繩，鋼絲繩通過松緊調(diào)節(jié)器及連接滑輪與錨固于水庫(kù)左右岸的744.5m+2×0.75m，采用鋼木結(jié)構(gòu)。橋梁設(shè)計(jì)荷載為單車60t，驗(yàn)算荷載為單輛80t掛車，索道橋等方