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1、施工组织设计第一章、工程概况4一、工程简介4二、技术标准4三、大桥结构41、上部结构:42、下部结构:4四、自然条件41、地形及地貌概况42、气候43、水文5第二章、主要工程项目的施工方案及施工方法6一、方案选择6二、施工总体部署61、临时设施建设62、施工场地布置63、施工组织机构84、管理职责10三、大桥施工重点、难点14四、主体工程施工方案及说明141、缆索吊机架设施工142、金属结构制作施工153、钢结构及砼预制件安装施工17第三章、缆索吊装系统18一、概述18二、吊装系统的布置及吊具的受力计算19、主吊系统主索、起重索、牵引索计算20、吊篮系统主索、起重索、牵引索计算26、扣索计算(
2、主要以北岸计算)29、塔架主后风绳设计计算30、地锚设计31、塔架受力计算及截面验算32、卷扬机设备布置34三、缆索吊吊装实施451、缆索吊机形成452、缆索吊机系统检验453、试吊464、主拱肋吊装46四、主拱合拢及其它施工工序48五、肋间横梁、横撑48六、拱上立柱、拱上立柱横梁49七、系杆施工50第四章施工计划安排53一、施工队伍安排53二、施工计划见计划表53第五章、创优工程措施55一、工程质量目标55二、创优措施551、明确质量创优责任,实行质量终身责任制552、质量文件和资料控制553、物资设备采购质量控制564、施工过程质量控制565、特殊过程和关键工序质量控制566、检验和试验质
3、量控制577、物资运输和贮存质量控制578、质量控制记录57三、建立质量情报信息网络58第六章、确保工程质量的措施与承诺59一、质量保证体系及组织机构59(一)质量保证体系59(二)质量管理组织机构59二、保证工程质量的组织措施59三、保证施工工艺的主要技术措施61四、保证工程质量的技术措施62第七章、保证工期的主要措施63一、保证工期的组织机构63二、实现工期目标的保证措施63三、备用和替换设备保证措施64第八章、保证施工安全的主要措施66一、安全目标66二、安全保证体系66三、安全管理组织机构66四、实现安全目标的保证措施66五、技术安全保证措施67(一)主桥跨河施工安全措施67(二)机械
4、设备使用安全保证措施68(三)车辆使用安全保证措施68第九章、雨季和农忙季节的施工安排70一、雨季施工安排70二、农忙季节施工安排70第十章、文明施工措施71第十一章、防洪防汛防台风的保证措施72第十二章、其它应说明的事项73一、施工环境保护措施73二、水环境保护措施73第十三章、缺陷责任期内对工程的维护75施工组织设计第一章、工程概况一、工程简介xx市xx大桥既是连接xx市xx大道城市桥梁,也是xx至xx一级公路上的公路特大桥梁,该工程对xx市实施跨江开发,形成“一江两岸”的城市建设格局,加速推进城市化,高标准打造城市品牌形象,具有十分重要的意义二、技术标准(1)设计荷载等级:汽20;挂12
5、0;人群荷载3.5KN/m2;(2)主桥宽:1.75米*2(拱肋)+1.25*2米(人行道)+0.25*2米(防撞护栏)+17米(行车道)=23.5米;(3)洪水频率:三百年一遇,设计水位50.15米;(4)通航等级:(3)航道,通航水位:五年一遇,44.58米,净高为6.0米。三、大桥结构1、上部结构:大桥全长为32+88+88+32=240m中承式钢筋混凝土系杆拱桥,拱肋为等截面拱组成,拱肋中轴线采用悬链线,矢高22m,矢跨比为1/4,拱轴系数1.756,主拱圈拱肋的劲性骨架上、下弦分别是两根2036的钢管砼和两根L906角钢拼装焊接成形。一孔拱肋单边设12根吊杆,两肋共24根吊杆,由12
6、根预应力钢筋砼吊杆横梁支承。南、北岸引桥上部结构共采用13孔20m预应力砼先简支后连续小箱梁,全桥总长为505.32m。2、下部结构:主、副墩采用群桩接承台构造,桩径为1.6m,边墩采用圆柱式礅、钻孔灌注桩基础,墩柱柱径为1.8m,桩径为2.0m;引桥为圆柱式礅、钻孔灌注桩基础,墩柱柱径为1.2m,桩径为1.4m,桥台采用肋墙式桥台,扩大基础。四、自然条件1、地形及地貌概况xx市处xx省西北部,本大桥经过xx市第二化肥厂,主跨与袁河基本垂直,区内为袁河冲击平原地形。2、气候xx市属亚热带湿润性季风气候,气候温和,四季分明,日照充足,雨量充沛,无霜期长。多年平均气温17.7,极端最高气温40,极
7、端最低气温8.3,全年无霜期276天。全年主导风向为东北风,夏季主导风向为西南风,多年平均风速2.5m/s。湿度:多年平均相对湿度80。多年平均降水量为1583mm,降水年内分配极不均匀,主要集中在4-6月,约占年总降水量的46,最大一日降雨量154.3mm,最大三日降雨量249.8mm。3、水文(1)流域概况本项目属袁河流域,在城区上游约20km处的袁河干流上建有江口水库,河道泥沙量不大。(2)水文基本资料项目各频率设计值1/3001/1001/5最高水位(黄河高程:米)50.1549.4544.58最大流量(立方米/秒426737832033施工水位(10-4月)保证率90为:43.1米;
8、保证率95为:43.65米(3)地震本区无新构造运动,活动或发震断裂,因此该地区区域构造基本上是稳定的。第二章、主要工程项目的施工方案及施工方法一、方案选择由于市委市政府对大桥的工期要求比较紧,市交通局要求在2006年5月1日前完成本大桥,我公司在接手本项目之日起就开始着手该大桥方案的制定,考虑到原大桥方案(即满堂支架施工)需要的施工周期较长,无法达到市委市政府及该项目业主(展晖公司)对本项目的工期要求,我公司组织了有关专家对该项目进行了认真细致的研究,最终与设计单位(江西同济工程咨询有限)协商达成一致意见,大桥主拱采用劲性骨架的施工方案。而该方案的主要难点、重点为采用缆索吊机施工,由于缆索起
9、重量较大,塔架、缆索及锚锭的设计与施工必须有一套科学的计算方法加以保证。二、施工总体部署1、临时设施建设1.1进场道路借助当地公路,并对部分乡村小路进行加宽、加固、取直,施工期间在场地内修筑简易的施工便道。1.2用水安排在混凝土搅拌站、预制场各设置30m3蓄水池,并根据实际需要铺设水管,接引水源到各个施工地点和生活区,以满足生产用水需要。1.3、施工用电安排由临近二化高压线接口处引至北岸,南岸用电可用电缆引至施工场地,场地内布设380V动力线和220V照明线至各施工点,满足整个大桥的生产、生活供电需要。另配备120KW发电机2台,以备停电时使用。2.4、通讯设施场内联络以高频率对讲机和手机联络
10、为主,另配备有线电话机2部。2、施工场地布置根据地形、线路走向、工程分布,合理布置施工场地,在满足生产的前提下,尽量少占土地,最大限度地减少生产、生活等临时工程的占地数量,办公、生活房屋尽量租用当地空闲房屋,生产区和办公、生活区分开布置。施工场地的具体布置见:“表4:施工总平面布置”。3、施工组织机构项目经理部设项目经理1名、项目副经理2名,总工程师1名、技术管理人员8名。项目经理部驻地设在大桥右侧。项目部下设6个施工队:预制一队:驻地设在大桥北岸左侧,负责本大桥北岸箱梁预制及其它混凝土施工。预制二队:驻地设在大桥南岸左侧,负责本大桥南岸箱梁预制及其它混凝土施工。预制三队:驻地设在大桥南岸11
11、-12号墩,负责本大桥劲性骨架的预制。钢结构加工队:驻地设在大桥北岸,负责大桥模板加工及劲性骨架加工。缆索吊安装队:驻地设在大桥北岸,负责缆索吊的安装及劲性骨架安装、横梁安装及行车道板的安装。箱梁安装队:驻地设在大桥北岸,负责所有箱梁的安装。施工组织机构框图xx省路桥工程有限公司xx大桥项目经理部项 目 经 理项目副经理项目总工程师监安部财务部物机部实验室计划部工程部办公室机务管理设备调配物资供应工程计量计划统计质量监督纪检监察廉政建设安全保卫技术管理生产调度工程测量质量检测材料试验配合比设计现场检测财务管理成本控制日常收支日常接待行文协调精神文明饮食住宿医疗卫生宣传报道缆索吊安装队钢结构加工
12、队箱梁安装队预制三厂预制二厂预制一厂说明:本标段工程采用综合施工处与专业施工队相结合的方法进行施工组织:按照各自的施工任务组织施工。其管辖范围详见施工组织设计表4(施工总体平面布置)。项目部管理人员10人左右,预制一厂30人左右,预制二厂30人左右,预制三厂20人左右,钢结构加工队12人左右,缆索吊安装队30左右,箱梁安装队:10人左右。1.4施工规划序号姓名职务职称主要工作范围1项目经理工程师全面管理2项目总工高工技术管理3项目副经理现场生产管理4项目副经理安全管理及政策处理5工程科科长工程师负责计量及内业及质检等5测量负责人工程师负责测量工作6工程科助工配合测量及内业等工作7实验室助工负责
13、试验8办公室技术员负责资料整理等9安装队队长高级技工负责缆索吊安装等10安装技术负责工程师负责安装技术11钢结构加工队高级技工负责钢结构加工12物机部负责物机采购4、管理职责项目经理职责、项目指挥长是本工程项目总负责人,对工程质量、工程进度、安全生产、文明施工负完全责任。、对业主负责,及时贯彻执行设计和监理工程师制定的技术和管理文件,组织全体职工认真学习和进行岗位培训,保证施工能安全有效地运行。、按照集团公司三标一体化标准组织施工,保证对业主的承诺。、加强组织内部的团结协作,调动一切积极因素,实现“安全第一、质量第一”的经营方针。、做好一切保障工作,确保施工生产正常进行。总工程师职责、主管施工
14、技术科、质检科、测量队、调度室、试验室等各业务部门的工作。、主持编排工程施工进度计划,确定工程施工工艺标准、质量目标,对施工全过程实行全面管理、质量监控。、主持各种业务学习及技术交流会,修改工程施工方案,批准作业指导书。、对施工质量全面负责,并接受监理的监督、检查和评审。、主持重大工程质量、安全事故分析及处理方案。项目副经理职责、全面负责本工区的各项工程项目的施工进度计划,对项目经理负责。、负责项目部制定的工期、工程质量、安全保证措施在本工区内全面落实,实施环境保护,组织文明施工。、按照实施性施工组织设计和专项工程施工方案组织施工,提供工区资源配置计划。工程科职责、根据设计图纸、技术文件及有关
15、规程规范,明确施工质量要求,制定保证工程质量的有效措施,做好技术交底,并督促检查指导施工现场。、编制现场施工实施性指导书,提出具体技术控制标准及细则。、编排施工进度计划、实施性施工方案,绘制施工形象进度。、整理并保存各种业务联系单及各种技术处理资料,随时接受业主、代建单位及监理工程师的质量反馈意见,及时制定整改措施并实施。、深入现场及时调查研究,解决有关的技术问题和质量问题,做好技术总结、变更设计及提出方案优化建议。、参加本工程质量调查、研究、分析,并提出处理措施或方案,由项目总工程师批准实施。安全质量环保科职责、严格执行有关技术文件、规范要求和检验标准,行使现场施工质量检查和验收的职能。、行
16、使现场施工安全检查和监督职能。、制定各项目质量管理目标,并监督执行。、制定安全文明施工条例,并负责监督执行。、按照集团公司三标一体化标准管理现场,对各有关部门和施工作业队进行具体质量监督和每个月底的内部体系评审。、积极开展“QC”小组活动,对重点项目进行技术攻关。、审查和实施管理过程中程序文件控制,对资源是否处于受控状态进行适时适地监督和检查。、会同监理工程师对工程质量进行实地检查验证,质量问题及时反馈给有关部门并监督改进。、落实检查制度,实行班组、施工队自检,质检工程师复检、抽检,监理部门终检的“三检”制度。按检查范围和项目进度进行检查验收,填写各种施工质检记录。、定时定期进行突击检查,及时
17、消除施工过程的安全、质量隐患11、定期进行施工安全检查,及时消除施工过程中的不安全因素。合同预算科职责、负责单项工程合同起草签订工作,并负责该项工程在执行合同过程中的修改和补充。、编制工程进度计划,协调单位关系,处理合同执行过程中出现的问题,调解合同纠纷。、建立合同签证,执行情况统计报表及档案;根据合同条款,办理工程预付款,竣工结算以及阶段工程进度款的申报和审批手续。、编制施工生产经营计划并定期检查合同执行情况,及时向项目指挥长和项目总工程师汇报。、负责向业主提供年、季、月、周生产进度计划,重点部位生产情况月报。、编制单项工程预、决算,增减项目的造价补充和存档工作,提供工程进度款的数据资料。物
18、资设备科职责、根据施工处提供的施工组织设计的进度要求,负责向业主提供每季、月、周主材供应计划并及时供应现场使用,提供和调运施工机械。、负责组织编制各种材料申请和购货计划、供应计划,并组织供应,同时进行物耗考核。、负责施工队提出的零星物资计划,集中采购、供应和保管。、严格各种物资入库管理制度和出库材料登记制度。、严格质量和安全要求,接受安质科的检查、指导和监督管理。、配合施工技术科、合同预算科做好工程物资凭证的整理汇编,建立物资收发、存、废档案资料,培训物资管理人员和库管人员。中心试验室职责、负责做好xxxx大桥项目部的试验检测计划,并实施,代行江西省路桥工程有限公司中心试验室职责。、负责本项目
19、的工程所用原材料、构件、产品等的采购、抽检、委托,把好材料质量关。、对工地的主要工程材料,应协助物资部门做好质量验收,按要求保管使用。、负责确定控制路基、砼、砂浆等施工的各种施工参数及施工过程控制中的抽检。、负责试验原始资料的整理、保管,对混凝土、砂浆检查试件、路基密实度、水泥钢筋使用情况及工程质量进行统计分析并定期向有关部门报告。、负责做好本项目试验竣工资料。、负责本项目仪器设备使用管理及维修保养,按规定填写仪器设备使用记录。、建立本项目仪器设备档案,做好周检计划,负责送检与自校,并为公司计量室建立设备档案提供相关资料。、负责提出本项目仪器设备购置、更新、改造及报废计划办公室职责、负责职工生
20、活和后勤管理工作。、负责接待外来人员及安排食宿。、负责生活车辆管理和维修保养。、负责各种管理文件的上传和下达。、负责文件复印及打印工作,并及时登记。财务科职责、根据计划统计处提供的生产经营目标,结合工程施工生产、物资供应、技术措施、劳动工资、成本控制等,提出流动资金需要量及筹措计划,固定资产折旧计划、费用预算等成本降低计划,利润计划,专项资金计划。、对单项工程成本进行管理核算、检查,考核成本执行情况,进行成本目标控制。、编制每月会计报表,做好资金统筹安排和平衡调度。、负责处理与业主的财务往来,负责处理与外单位经济结算工作,负责处理税务金融往来等业务。、负责对生产经营活动过程及结果进行经济分析和
21、考查,向项目经理提出控制成本的分析文件。、定期收集、审查核对、整理会计档案,编制各项目工程的财务报表。施工队长职责、对本队所承担的工程的质量负责,负责施工进度计划的执行。、严格按照设计图纸、标准和施工操作规程、施工程序组织施工。、支持并及时申请有关检验、试验人员和技术人员做好施工过程中的检验和质量记录工作,把好质量关。、组织自检、互检工作,发现、发生质量问题时,应立即报告,并及时按规定要求实施纠正。三、大桥施工重点、难点该项目以主拱肋的施工为主导组织施工。其简易支架基础和桥面板安装项目将作为工程调节穿插进行,本工程施工主要分为以下四个步骤进行:(1)施工准备:组织施工机械设备进场,起重设备的架
22、设;进行钢结构件拼装场地的浇制;图纸会审与技术交底等工作。(2)劲性骨架和简易支架制作、安装:拼装场地浇制成形后即组织劲性骨架和简易支架的制作,为减少高空作业量和施工难度,劲性骨架制作成性后需在地面完成10cm厚底板砼浇筑。简易支架砼基础在支架制作期间穿插进行,待缆索机和简易支架安装就位后开始劲性骨架的安装。为保证施工期间正常通航,其中南岸88m主跨河面采用回填土,主拱圈在简易支架上利用劲性骨架现浇施工;北岸主拱圈采用在主钢架扣索扣住劲性骨架再利用劲性骨架现浇施工。(3)缆索吊的架设:缆索吊设备庞大,安装工序庞杂,其安装质量直接影响着后续施工,现施工条件已具备缆索吊钢架架设,可进行索吊的安装,
23、并保证在劲性骨架制作成形后具备吊装条件。(4)辅助施工及桥面板吊装:劲性骨架安装就位后将配合主拱圈施工模板、脚手架以及砼的吊运;主横梁吊装就位后即开始桥面板的吊装施工。四、主体工程施工方案及说明1、缆索吊机架设施工本桥采用缆索吊装起重机,对分段制作的单边主拱圈的劲性骨架及吊杆横梁等进行吊装施工,缆机按吊装跨度246米计,即两岸门式塔架设在南北岸桥台8#、10#后35米处,门式钢塔架采用E型万能杆件拼装,间距20.0m,塔高46m(以主拱拱轴线点号1高程44.19m为塔架底座基准),塔架柱截面2m4m。在桥轴线上,架设225t-246m型号缆吊机一台,横跨于河南、北岸,该索吊用于劲性骨架及简易支
24、架安装施工、主拱圈砼浇制施工、主横梁及行车行车道板吊运安装等施工。1.1缆索吊机主要性能参数缆索吊机设计为225t-246m型,跨度为246m,主索工作垂度f=16m,南、北两岸塔架高度为46m,结构为E型万能杆件拼装的门式结构,间距为20.0m,主索选用两组637-47.5钢丝绳,单组6根共12根,主索上设置移动主、副跑车,最大起重能力为50T(双点抬吊)。1.2塔架安装塔架采用24m截面(顺桥向为4m),高46m的门式钢结构形式,其下部铰结于底座上,用地脚螺栓固定于砼基础上,中间28m高处设置1个横撑,由于是万能构件拼装组成,在安装底座时用8t的吊车配合,钢架安装采用自升扒杆安装施工。1.
25、3主索架设选用一根细钢丝绳(长约300m)头部与主索头端卸安,在河床两岸通过塔架顶部用卷扬机拖拉主索穿过塔顶索鞍及地锚平衡滑轮,如此循环即可把单边6根主索拖拉安装完毕,另一组主索架设相同。1.4主地锚开挖浇筑主地锚采用C20片石砼重力式地锚形式,其尺寸为长为4.0m(顺桥向)、宽为5.5m,深为4.0m,先用挖机在南、北两岸的按缆索机设计中指定的主地锚位置并按设计尺寸要求进行开挖,施工过程中注意做好抽水工作,再用C20片石砼浇1.2m左右垫层,再安装主地锚预埋件及拉杆后浇砼至设计要求。2、金属结构制作施工本大桥金属结构施工内容包括两部分组成:主拱劲性骨架制作简易支架制作2.1主拱劲性骨架装制作
26、2.1.1制作场地选定及底模平台浇筑在南、北两岸各选择一个较平坦、开阔地,加以平整后,在其上浇筑厚10cm砼弧形平台(弧长90米,宽3米),并按设计图纸,确定拱段原点O放样出X轴、Y轴,利用坐标关系,逐一放出上、下弦各点(Xi,Yi)的位置。另外,按照施工总体设计,弧形平台旁再平整浇筑510米的构件下料简易砼平台,各设置一台15T全回转桅杆吊配合施工,进场构件吊运、拼焊、骨架翻面等工作。2.1.2钢管骨架制作在弧形平台上利用坐标精确放样出GJ-1,GJ-2的各节点1:1大样,采用骨架侧面紧贴底胎,侧卧拼装,严格按照技术图纸制作工艺及技术规范进行构件下料,整体拼装及焊接工作。a、杆件制作:弧形杆
27、件是钢管骨架的重要受力杆件,分为上弦杆2根2036无缝钢管及下弦杆2根L906角钢,每节弦杆设计要求呈弧形,可通过曲率计算,在冷弯台座上采用1:1大样胎模冷顶弯成型,注意预留焊接收缩余量23cm弧度。b、腹杆联系及节点板下料:腹杆联系杆分为腹板和上平联L808角钢、下平联钢筋笼组成,按设计图纸尺寸划线用氧割设备切断或接长即可;节点板采用半自动切割机及手工氧割配合,各种构件下料编号堆放待用。下料原则是:分类下料编号,堆放时下垫枕木防潮防锈防变形。c、杆件组装:将上弦弧管2根2036及下弦L906角钢运至底胎坐标对应位置,支垫调正后垫平整,放线点焊各节点板、点焊联系杆件、组拼为第一片,吊运在旁边放
28、平施焊,再拼第二片桁架,第二片工艺同第一片一样,逐片组拼顺序施工。d、钢管骨架组装(单段组装)将焊接完毕、整形合格的桁架,按自下而上的顺序,利用15T桅杆吊或12T汽车吊运至砼胎模上,对应各节点坐标,采用侧卧方向拼装,第一片第二片组装联系杆件第三片组装联系杆件第四片组装联系杆件,注意用支架垫好,用水平仪、经纬仪、垂线等测量工具控制尺寸,再按工序顺序焊接各联系杆件及钢筋笼。点焊完毕检查合格后吊移开平放施焊。e、焊接施工由于骨架及简易支架均为桁架式钢结构,焊接过程中极易变形。总原则是严格要求焊工持证上岗,技术部门编制合理科学的焊接工艺卡,规范焊接施工,同时加强观察记录变形情况,及时合理地调整施焊顺
29、序,最大限度减小弯曲及扭曲变形,达到规范要求。弦杆对接接头等重要焊缝,焊前用砂轮机打磨坡口,采用直流焊机施焊,焊条按规范烘烤。f、简易支架制作根据设计要求,简易支架采用“八三式贝雷片”、“万能杆件”及部分型材组拼而成,各支架顶部焊接2I32工字钢支撑骨架;并制作楔块作安装骨架调平用。3、钢结构及砼预制件安装施工本安装施工内容包括简易支架安装、劲性骨架安装、预制主横梁安装、引桥空心板安装及行车道板安装施工五大部分。3.1简易支架安装施工利用缆索机从南岸吊运各构件,按图纸要求安装施工,必要时用钢绳风浪八字拉牢于南北岸的地锚点,联好横向支撑。顶部高程测控后垫好楔块,并准备50t或100t千斤顶做微调
30、之用。3.2劲性骨架安装施工劲性骨架在平台上制作完毕单件验收及总体预拼装合格后,在各段下部支撑点焊接梯形牛脚,再利用15t桅杆吊吊运至弧形木模上,立模浇筑下面的10cm垫层,待砼强度达到要求后,用2台小平车在铺设好的枕木道轨上将骨架水平运输至缆索吊机起重范围内即可进行安装施工。为保证施工过程中河道通航,南岸采用支架施工,北岸采用扣索施工,安装顺序为南岸GJ-1北岸GJ-1南岸GJ-1北岸GJ-1南岸GJ-2北岸GJ-2,上下游南北岸对称进行。当上下游三段劲性骨架在简易支架上及扣索吊装就位准确后,即可进行劲性骨架接头的焊接工作,根据各接头骨架之间的实际间隙下料将骨架的上、下弦的钢管、角钢、及腹板
31、焊接连通形成整体(注意接头断面位置应满足规范要求错开),再将主拱圈内各对应钢筋焊接连通,尺寸复测合格后即可浇筑底板0.75m砼,浇筑砼时严格按施工图纸及施工加载表进行施工。3.3预制横梁及行车道板安装施工3.3.1预制横梁在桥轴线上临时围堰改造加宽平整夯实且预制强度达到要求完毕后,利用缆索吊机两头抬,按照设计加载顺序吊运安装施工。3.3.2桥面板、行车道安装施工,利用汽车运输至北岸缆吊起吊范围,按照设计加载顺序,从桥梁中轴线起,上下游两侧对称安装,每次两侧各安装一条行车道板。3.3.3引桥空心板安装利用小平车移至缆索吊起吊范围内,用缆索吊吊运安装在支座上即可。第三章、缆索吊装系统一、概述xxx
32、x大桥主桥为32+88+88+32米中承式钢筋砼系杆拱桥,主桥长为240米,主拱圈为两条等截面悬链线钢筋砼箱形拱肋。主拱圈拱肋的劲性骨架上、下弦分别是两根2036的钢管砼和两根L906角钢拼装焊接成形,吊装合拢成拱再浇注砼,两拱肋中心间距为18.75米。本桥采用缆索吊装起重机,对分段制作的单边主拱圈的劲性骨架及吊杆横梁等进行吊装施工,缆机按吊装跨度以246米计,即两岸门式塔架设在南北岸桥台8#、10#后35米处,门式钢塔架采用E型万能杆件拼装,间距20.0m,塔高46m(以主拱拱轴线点号1高程44.19m为塔架底座基准),塔架柱截面2m4m。由于主横梁单根重为45T,单边主拱圈劲性骨架分三段制
33、作对称吊装合拢成拱,分段后单段拱肋重量设计小于40T,所以以主横梁吊重单边22.5t控制吊装起重索、牵引索设计,单边主索起吊总重量受力控制小于40t,作为缆机塔架、主要地锚等设计,故缆索吊装起重机设计为425t起吊重量。缆索系统布置按示意图1-1布置安排;缆索主要规格及型式见表1-1。缆索主要规格及型式表表1-1项目名称单位主索起重索牵引索吊篮承重索吊篮起重索吊篮牵引索后缆风扣索2型号股*丝+蕊6*37+16*37+16*37+16*37+16*37+16*37+16*37+16*37+1根数-直径根-mm6-47.51-224-19.52-28.54-15.515.52-32.52-43.5
34、单位重量kg/m7.9431.6461.3262.7660.8030.8033.6846.572单根横载面积mm2843.47174.27141.16294.5185.3985.39392.1697.08钢丝直径mm2.21.00.91.30.70.71.52.0单根破断拉力(Tmax)Kg/cm21240.00257208434.50126.00126.00578.51025.00钢丝绳极限抗拉强度Kg/cm218001800180018001800180018001800钢丝绳弹性模量ExKg/cm2图1-1缆索系统布置示意图二、吊装系统的布置及吊具的受力计算、主吊系统主索、起重索、牵引索
35、计算1、主吊主索计算1.1主索荷载:主索两岸塔架等高,主索为平度(cos=1),主索荷载由作用在主索上的均布荷载及集中载荷合成,主索受力荷载如图2-1-1示意图所示。(1)均布荷载主索为6根47.5的钢丝绳。作用在主索上的均布荷载由起重索、牵引索、主索三部分自重组成:主索重力:牵引索重力:起重索重力:图2-1-1主索受力示意图(2)集中载荷作用在主索上的集中荷载p由四部分自重组成:主吊定滑跑车重力吊点动滑轮及配重重力起重索(走8布置)重单段拱肋重故:1.2跑车吊重后,位于跨中平衡状态时的受力计算当跑车吊重位于跨中时,主索张力为最大,并控制主索的设计,荷载作用下主索计算如图2-1-2所示。现控制
36、主索张力的安全系数K=3.5(不考虑冲击系数),求主索的容许张力Tmax和相应的跨中吊重垂度f(按6根主索整体计算)。(1)采用理论公式求相应的跨中吊重垂度f:取HTmax,则,相对垂度:取跨中垂度f=16m,则相对垂度:(2)实际主索所受总拉力计算(按双吊点间距a=20m):当集中荷载作用于跨中时,主索最大水平张力:主索最大容许张力:故主索张力安全系数为:(3)主索应力计算跑车满载位于跨中时主索应力最大,抗拉安全系数取K3。在跑车作用下弯曲应力:安全系数为:1.3主索的安装张力及安装垂度为了保证架设的主索在吊重时的最大张力不超过容许值,则需求出主索的安装张力H0及安装垂度f0控制主索的张力和
37、标高。张力方程式如下:令计算系数为、则张力工程式简化为:式中:主索弹性模量Ek=(kg/cm2)=756(t/cm2)主索截面积An=6843.47=5060.82mm2=50.61cm2主索张力H=191tcos=1、P=46.61t、G=13.43t则这时作用于主索的集中荷载为不计拱肋重力的跑车空载重力P0,、代入上式得经计算得H0=61t跨中垂度:1.4靠近塔架安装拱肋时主索的张力及垂度安装端段拱肋时,设跑车离塔顶的最小水平距离x=38mm,这时作用于主索的集中荷载计拱肋重力P则代入上式得经计算得Hx=148相应垂度:主索升角:则=7.970,sin=0.138,cos=0.991.5主
38、索作用在塔顶上的力当荷载作用在跨中时,此时主索(含起重索、索引索)作用在塔顶上的力最大,如图2-1-2所示:图中:1=340、H1=Hmax=191t、T1=T2=Tmax=230t于是,主索作用于塔顶上的分力V、H分加别为:则塔架垂直力:V主=V1+V2=129+30=159t塔架水平力:H主=H2-H1=228-191=37t2、主吊起重索计算主吊起重索选用22钢丝绳(637-180型),单卷扬机布置,走8绳,起重采用40千瓦8吨中速(40米/分)卷扬机,起重索布置如图2-1-3示意图所示:2.1起重绳绕过卷扬机上的张力及应力计算起重卷扬机收紧拉力:式中为考虑拱肋两点起吊的不均匀受力和起吊
39、时的冲击影响,取=1.5起重和转向滑轮工作效率均按=0.96,有效绳数n=8,转向轮数C=2,查表求得,则:22钢丝绳破断拉力R=25.7t,由于计算安全系数时不计冲击力,则:应力安全系数选用8t慢速卷扬机作为起重动力,考虑安全储备,最大起重能力按照70%计算,故870%=5.65.56t2.2起重索作用于塔顶顶部上的力起重索最大张力,因此由起重索在主索产生的张力为T起=F起=5.56t,则起重索在塔顶顶部上产生的垂直力和水平力为:3.主吊牵引索计算3.1在塔架前38m处索引力计算由于跨度246m较大,牵引绳不便走很多绳,牵引力最大时状态为吊装两边拱肋就位时。本桥牵引绳设计为19.5钢丝绳,走
40、4绳,5吨慢速卷扬机东、西两岸2台收放对应操作,牵引索布置如图2-1-4示意图所示。计算时从跑车运动阻力、起重索运行阻力、后牵引索的松弛力三方面考虑,由前面计算可知跑车吊拱肋在塔架前38m处时,主索升角=70,牵引索布置情况如图2-1-4示意图。(1)跑车运动阻力:(2)起重索运行阻力:不计冲击时式中:动滑轮a=4,定滑轮b=5。(3)后牵引索的松弛力:所以:总牵引力(4)主吊牵引卷扬机的选择牵引卷扬机与牵引拉点之间设一个转向滑轮。利用5吨慢速卷扬机,采用走4绳布置的方案作动力装置。起重卷扬机收紧拉力:起重和转向滑轮均工作效率均按=0.96,有效绳数n=4,转向轮数C=1,查表求得,则:19.
41、5钢丝绳破断拉力R=20.8t则安全系数因为本桥采用的是新绳,故认为安全系数K=4.6是可行的。卷扬机:50.7=3.54.57t,此时若牵引力不够可采用备用卷扬机在水平方向加力的方法解决。3.2主吊牵引索作用于塔顶的力当荷载作用在跨中时,主索升角=0,则、吊篮系统主索、起重索、牵引索计算1、吊篮主索计算1.1吊篮主索位于跨中平衡状态时的受力计算吊篮承重绳选用28.5钢丝绳(637-180型),单边走2绳,吊篮主索布置图2-2-1示意图所示。(1)均布载荷主索重力:牵引索重力:起重索重力:(2)集中载荷吊重限定P=2t1.2吊篮位于跨中平衡状态时的受力计算当集中荷载作用于跨中时,吊篮主索张力为
42、最大,并控制吊篮主索的设计,荷载作用下主索计算如图2-2-2所示。取跨中垂度f=13m,则吊篮主索最大水平张力:查28.5钢丝绳破断拉力R=43.5t主索最大张力:所以安全系数为:1.3吊篮主索作用在塔顶上的力当荷载作用在跨中时,此时主索(含起重索、索引索)作用在塔顶上的最大,如图2-2-2所示:图中:1=340、H1=Hmax=14t、T1=T2=Tmax=17t于是,吊篮主索作用于塔顶上的分力V、H分加别为:则塔架垂直力:V吊主=V1+V2=9.5+1.95=11.45t塔架水平力:H吊主=H2-H1=17-14=3t2吊蓝起吊索计算2.1起重绳绕过卷扬机上的张力及应力计算吊蓝起吊索采用1
43、5.5钢丝绳(637-180型),单卷扬机布置,走4绳,起重采用5吨慢速(17米/分)卷扬机,吊篮起重索布置如图2-2-3示意图所示:拉力15.5钢丝绳破断拉力R=12.6t则安全系数选用5t慢速卷扬机作为起重动力可行的。2.2起重索作用于塔顶顶部上的力起重索最大张力,因此由起重索在主索产生的张力为T起=F起=0.73t,则起重索在塔顶顶部上产生的垂直力和水平力为:3吊蓝牵引索计算吊蓝牵引索计算采用15.5钢丝绳走单根,3t卷扬机东西两岸2台收放对应操作,吊篮牵引索布置如图2-2-3示意图所示。3.1在塔架前55m处索引力计算15.5钢丝绳破断拉力R=12.6t、则安全系数卷扬机:30.7=2.11.85t,是可行的。3.2吊篮牵引索作用于塔顶的力当荷载作用在跨中时,主索升角=0,则、扣索计算(主要以北岸计算)拱肋钢骨架分三段吊装,每段设一个扣点,扣索受力及布置如图2-3-1示意图所示。对拱座O点取矩:扣索1取35t(考虑边段吊装加载)所以:扣索1:选用32.5钢丝绳,走2绳,后滑轮组走8绳,选用19.5钢丝绳,则32.5钢丝绳安全系数,19.5钢丝绳拉力,则安全系数;扣索2取50t(考虑边段吊装加载)扣索2:选用43.5钢丝绳,走2绳,后滑轮组走11绳,选用19.5钢丝绳,则43.5钢丝绳安全系数,19.5钢丝绳拉力,则安全系数;、塔架主后风