平行钢丝索挂设施工工艺.doc
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1、目 录1 总则1第1.1条 编制依据12 斜拉索有关材料的验收1第2.1条 验收标准及项目1第2.2条 验收项目11技术资料12斜拉索的外观检验13 主要机具设备1第3.1条 主要机具设备表(单塔)14 挂索工艺流程及工艺措施2第4.1条 梁端牵引2第4.1条 塔端牵引2第4.3条 挂索方案的选择21 塔部安装方法2 吊点法2 吊机安装法2 分步牵引法32 梁部安装方法3 吊点法3 拉杆接长法33 挂索牵引索力计算3第4.3条 斜拉索挂设31 挂索设备32缆索起吊和放盘33缆索挂设准备工作44缆索挂设5挂设步骤和方法5挂设技术要求65缆索张拉6总体规定6牵索张拉66 永久索张拉7 牵索体系转换
2、7 张拉永久索至设计索力77 索力控制与调整7 索力测量7索力控制措施7索力调整85 缆索挂设常见质量通病的预防和控制措施8第5.1条 缆索外观质量控制措施81 PE护套的防护82 锚头防护9第5.2条 索力张拉与调整精度的预防和控制措施96 安全措施9第6.1条 安全措施9 平行钢丝索挂设施工工艺1 总则第1.1条 编制依据1公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000);2铁路桥涵施工规范(TB10203-2002);3斜拉索设计、试验与安装条例(美国后张协会斜拉桥委员会1993年3月);4已建斜拉桥平行钢索挂设施工经验。2 斜拉索有关材料的验收第2.1条 验收标准及项目成品斜拉索应组织验
3、收,验收依据斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件(GBT18365-2001)、公路斜拉桥设计规范(JTJ207-96)、铁路桥涵设计规范(TBJ2-2000)进行。第2.2条 验收项目1技术资料每根斜拉索的质量保证书,以及各项例行检查结果。例行检查内容包括钢丝的质量保证单或合格证及索厂的抽检结果。聚乙烯护套料的质保单或合格证。冷铸锚的检验报告或合格证(包括零部件探伤报告)。每根索冷铸填料试件的抗压强度在常温下应达到147Mpa。斜拉索在设计温度,零应力下的直线长度,其误差在规范允许值范围内。斜拉索的超张拉值符合规范要求,且冷铸锚分丝板内缩值应6mm。每种规格型号的斜拉索均应有一根在超张拉后作
4、弹性模量试验,且其值1.9105 Mpa。包装完好,标示牌上字迹清楚,填写内容齐全。2斜拉索的外观检验外观面良好,不应有深于1mm的划痕。两端冷铸锚外表不得有损伤,螺纹不得有任何碰伤,锚圈和锚杯能自由旋合。3 主要机具设备第3.1条 主要机具设备表(单塔)名称规格数量备注塔吊1根据塔高及索重选择汽车吊25 t1连续千斤顶120t2千斤顶25 t2张拉千斤顶412 每台配相应油泵卷扬机10 t4卷扬机5 t2传感器4施工电梯1注:以上机具设备具体数量、规格视塔、索型式及索重而定。4 挂索工艺流程及工艺措施第4.1条 梁端牵引安装固定放索系统及转向滑车索盘就位放索卷扬机牵引斜拉索一端至索塔根部桥面
5、安装起吊夹具及张拉端丝杆连接塔顶滑轮组与夹具、连接从索道管引出的钢丝绳与张拉丝杆两个吊点同时提升至相应索道管口塔侧锚头用千斤顶牵引到位安装垫板及固定端锚头螺母梁端安装牵引设备及张拉端丝杆利用吊机辅助将斜拉索锚头装进索道管利用软、硬牵引及张拉千斤顶牵引梁端锚头到位利用接长杆将斜拉索与牵索挂篮联结梁端张拉牵索索力主梁混凝土灌注、张拉预应力进行体系转换分级、对称张拉至设计索力。第4.1条 塔端牵引安装固定放索系统及转向滑车索盘就位放索卷扬机牵引张拉端至索塔根部桥面安装起吊夹具、张拉端丝杆及牵引杆连接塔顶滑轮组与夹具、连接从索道管引出的钢丝绳与牵引杆两个吊点同时提升至相应索道管口梁端安装牵引设备及张拉
6、端丝杆利用吊机辅助将斜拉索锚头装进索道管利用卷扬机及张拉千斤顶牵引梁端锚头到位利用接长杆将斜拉索与牵索挂篮联结塔侧锚头利用软、硬牵引及千斤顶牵引到位安装垫板及锚头螺母张拉牵索索力主梁混凝土灌注、张拉预应力进行体系转换分级、对称张拉至设计索力。 第4.3条 挂索方案的选择相对于平行钢绞线索,平行钢丝索因在工厂内整根(索体和锚头)预制,具有盘在特制的钢盘上运输,上桥在现场放索、牵引、安装,所需起吊设备大,牵引斜拉索进入索道管的牵引力大和牵引距离长,安装净空大,机械设备多等特点。因此,要根据设计要求和施工条件选择挂索方法。目前国内预应力混凝土斜拉桥的斜拉缆索在小跨度时,一端为固定端,另一端为张拉端;
7、在跨度较大时,两端均为张拉端。在挂索时,小跨度的斜拉索视斜拉索张拉端设于塔部还是梁部,则分为塔部安装或梁部安装。塔部安装锚固端的方法有吊点法、吊机安装法、脚手架法、钢管法等。塔部安装张拉端的方法有牵引法、桁架床法等。而大跨度的斜拉索应根据塔高、布索方式、索长、索径、索的刚柔程度、起吊设备、起吊能力、梁体悬浇挂篮形式或悬拼的吊架形式等综合状态选择兼固塔部和梁部两端张拉的挂索方法。主梁采用牵索挂篮悬浇时,采取梁端牵引及张拉为宜。1 塔部安装方法 吊点法主要利用卷扬机,可分为单吊点与多吊点法。单吊点法。拉索上桥面后,从索塔孔道中放下牵引绳,连接拉索的前端,在离锚具下方一定的距离设一个吊点,吊架用型钢
8、组成支架,配上转向滑轮。当锚头提升到索孔位置时,采用牵引绳与吊绳相互调节,使锚头准确的牵引至索塔孔道端就位,安装螺母将锚头固定。多吊点法。在索塔上部安装一根斜向工作悬索,当斜拉索上桥后,前端栓上牵引索,每隔一段距离放置一个吊点,使拉索沿导索运动。将牵引索从预穿索孔中引出即可。因吊点较多,易保持索大致呈直线状态,两端无需用大吨位千斤顶牵引。 吊机安装法采用索塔施工时的提升吊机,用特制的扁担梁捆扎拉索起吊。拉索前端由索塔孔道内伸出的牵引索引入索塔拉索锚孔内,下端用移动吊机提升。 分步牵引法根据斜拉索在安装过程中索力递增的特点,而分别采用不同的工具,将拉索安装到位。首先用大吨位的卷扬机将索张拉端从桥
9、面提升到预留孔外,然后用穿心千斤顶将其引至张拉锚固面。2 梁部安装方法 吊点法在梁上放置转向滑轮,牵引绳从套筒中伸出,用吊机将索吊起后,随锚头逐渐地牵入套筒,缓慢放下吊钩,向套筒口平移,直至将锚头穿入套筒内。 拉杆接长法对于梁部为张拉端的索的安装,采用拉杆接长法较为简单。先加工长度为50cm左右的短拉杆与主拉杆连接,使其总长度超过套筒加千斤顶的长度,利用千斤顶多次运动,逐渐将张拉端拉出锚固面,并逐渐拆掉多余的短拉杆,安装锚固螺母。运用拉杆接长法,要加工一个组合式螺母,采用这个螺母逐步锚固拉杆,直到将锚头拉出锚板后拆除。3 挂索牵引索力计算当挂索方法选择后,应根据索长、索重、斜度和风力等因素,按
10、距索道管口4m、3 m、2 m、1 m、0.5 m,距锚垫板0.7 m及牵引出索道管口能带上锚环等各工况下的牵引力及安装索力计算。索力计算时,当矢跨比小于0.15时,索的垂度公式:fm= ,L=L+fm 时的水平力为H=。式中:L-两锚固点之间的距离;L-索长;q -索的单位重;-索与水平面夹角;计算出各施工阶段时的索力后,根据牵引力大小选择适当的牵引工具和安装方法,包括选择卷扬机、吊机及滑轮组配置方式,并在塔上或梁内预埋临时吊点。第4.3条 斜拉索挂设1 挂索设备挂索在自由状态单点起吊时,随着起吊高度增加,水平力逐渐加大,为此在塔顶设置钢支架滑车组作为挂索的上吊点,挂索时,在待挂索的上一层索
11、导管口设转向滑车或定滑车调整牵引方向将斜拉索向管口方向牵引。梁面拉索牵引时,须在索导管口附近设起吊设备,该设备要求能承受水平力。同时准备软牵引设备,梁端拉索的牵引动力设在挂篮前端。2缆索起吊和放盘缆索起吊设备吊重应大于斜拉索加索盘的重量,起吊应平稳,放至桥上的放索支架上。梁端牵引,放索支架立在塔根部梁上;塔端牵引,放索支架立在主梁前端已浇段上。放索支架有立式转盘和水平转盘两种。钢结构索盘放索需设置一个立式转盘放索支架,在索盘轴孔内穿上圆轴,徐徐转动索盘将索放出;对于自身成盘的索,则需设置一水平转盘,将索盘放在转盘上,边转动边将索放出。在放索过程中,由于索盘自身的原因和牵引产生的偏心力,会使转盘
12、转动时产生加速,导至散盘,危及施工人员的安全,所以,对转盘要设刹车装置,或者以钢丝绳作尾索,用卷扬机控制放索。在放索和安索过程中,要对斜拉索进行拖移,由于索自身弯曲,或者与桥面直接接触,在移动中就可能损坏拉索的防护层或损伤索股。为避免此情况的发生,应采取以下措施:如果盘索是由驳船运来,放索可以将盘索吊到桥面进行,也可以在船上进行。船上进行时,将斜拉索运送到施工水域后,按编号转移到放索的放索架上,用拖轮把放索船顶推到主梁端部的正下方,放索船的长度方向与主梁横端面方向一致,这时,从梁的前端上、下游各放一根卷扬机钢丝绳,栓住放索船内侧上下游的拉环,启动卷扬机,使钢丝绳受力适中,同时利用拖轮调整放索船
13、的平面位置,通过目测,保持放索架上的斜拉索转盘处箱梁前端的斜拉索转向架的正下方。桥面进行时,用无动力钢制放索盘放索,放索盘固定在塔下梁面上。为使斜拉索PE保护层不致损坏,梁面上铺设锚头小车限位走道和斜拉索三向限位橡胶滚轮滑道。锚头用锚头小车支承,斜索则每隔2米用1台承索小车来支承。采用前者时要在梁上放置吊装设备,采用后者则需在梁端设置转向装置。对于现浇梁,转向装置设在施工挂篮上,若是拼装结构则设在主梁上,要求转向装置的半径不小于索盘半径,与梁体保持一定间隔。滚筒法。在桥面设置一条滚筒带,当索放出后,沿滚筒运动。移动平车法。当斜拉索上桥后,每隔一段距离垫一个平车,由平车载索移动。铺设地毯或厚棉垫
14、,将挂设的斜拉索放在地毯或厚棉垫上。3缆索挂设准备工作缆索挂设前应根据索长、索重、斜度和风力等因素计算其安装过程中锚头距索管口4米、3米、2米、1米、0.5米,距锚板0.7米以及锚头带锚环时的牵引力,以综合选择架设方法和设备。缆索挂设前,要对塔梁缆索孔道钢管进行检查,对孔道内粘着的水泥砂浆块、钢管接头不齐及焊渣、毛刺等要打平磨光。在挂设时缆索极易因位置偏差而造成损伤锚头外丝扣和PE保护层,在张拉缆索时因锚头与孔壁磨擦极易使张拉吨位失准。故对孔道均需用特制探孔器检查孔道钢管有无变形,并需在缆索锚固板上放出孔道十字中心线,做好标记,以便控制缆索和张拉千斤顶位置居中。安装前,应预先测定锚头安装位置,
15、并在上下端管进口的锚下垫板上标明。安装后,斜拉索应在索道管中心,不与预埋索管接触。安装塔内和塔外挂索平台。塔外挂索平台要求满挂至塔顶,并做加固保险措施(加分配梁与滑道固定,不得直接用钢丝绳兜挂在滑道上,滑道附壁螺栓及预埋应检查安装质量),加设安全人梯,安全通道及栏杆。塔内挂索平台在塔内人梯、平台安装好的基础上设置,安全可靠,并有安全通道。安装塔顶吊架,塔顶吊架及其滑车组吊点应保证安全可靠。滑车组的卷扬机安装在塔柱支架上固定。安装从上塔柱支架到外挂索平台的安全通道。安装塔上待挂索索道管塔外壁入口处挂索导向装置,使索锚头和缆索进索道管时不受损伤。在塔端或梁端安装塔上待挂索索道管的转向滑车并穿好引索
16、钢丝绳,转向滑车应固定牢靠。钢绞线软牵引设备按图安装就位,软牵引上的钢绞线挤压锚应逐根做拉力试验。梁面上安装放索支承滚筒及索头小车。支承滚筒采取措施与梁面间隔固定且抄平。梁上卷扬机按要求设置并固定。根据索头钢护套直径及索直径,准备各种吊索夹箍及锚头小车。准备好张拉千斤顶、调索千斤顶、千斤顶撑脚、张拉杆、张拉杆螺母、过渡套、吊具及软牵引设备并定期检查。准备软牵引钢绞线的挤压机等专用设备。4缆索挂设挂设步骤和方法缆索挂设见“缆索挂设示意图”。挂设原则是:先挂塔端,利用塔吊及塔顶滑车组吊点使缆索锚头在塔锚固板上戴上螺母。再挂缆索梁端,梁端缆索锚头上按要求安装好张拉杆及牵引杆,通过牵引杆使缆索安装到位
17、。缆索运到工地后,改用驳船或通过栈桥运至主塔旁,然后用高塔吊将缆索吊到桥面塔根部0号块上专门设计的缆索放索盘上,先在一端锚头装上张拉杆,拧入设计深度,并在其前端装上缆索牵引装置,在塔上端锚头索道管及缆索上分别安装起吊夹具或软吊点,然后用高塔吊采用单点起吊将此端锚头抽出起吊,随着大钩的提升,放索盘徐徐转动将缆索放出,起吊缆索锚头至塔端安装前要求的高度。当索头吊至塔上挂索脚手架旁时,用导链滑车和卷扬机吊点转换高塔吊吊索位置,调整缆索前端位置,使张拉杆和锚头对准索道管进口,并连接在从管道内引出的另侧卷扬机吊点钢丝绳上。开动卷扬机,逐渐把张拉杆引出锚板外,带上螺母临时锚固。将缆索上端固定好后,用高塔吊
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