缆索系统安全专项方案.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流缆索系统安全专项方案.精品文档. 建德市洋溪大桥工程缆索系统安全专项施工方案中交第二航务工程局有限公司建德市洋溪大桥工程项目经理部二一一年一月目录 一、编制说明31.1 编制依据31.2 编制目的31.3 适用范围3二、工程概况32.1工程简介32.2水文地质条件42.3施工条件5三、施工方案简述53.1 缆索系统施工工艺53.2 鞍座架设63.3 猫道架设施工103.4 主缆架设施工153.5 紧缆193.6 索夹安装223.7 吊索安装243.8 体系转换253.9 缠丝253.10 防腐293.11 猫道拆除313.12 工程进度计划3
2、2四、安全生产组织机构及职责分工344.1 施工安全生产领导小组364.2 各主要职能部门分工36五、危险因素分析及对策措施375.2 安全施工临时用电385.3 张拉作业防范措施385.4 起重防范措施395.5 机械伤害防范措施395.6物体打击防范措施405.7夜间作业防范措施40六、安全保证措施41七、文明施工、环境保护措施427.1 文明施工427.2 环境保护43八、安全检查和审查43九、缆索系统施工应急预案45十、安全验算4910.1 水平力计算4910.2塔顶位移计算50十一、其他需要说明的内容5211.1 提前架设主缆的原因52缆索系统安全专项方案一、编制说明1.1 编制依据
3、1、公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)2、公路工程施工安全技术规程(JTJ076-95)3、杭州市交通建设工程安全生产管理文件汇编2010年6月4、杭新景高速公路连接线建德市洋溪大桥工程两阶段施工图设计(浙江省交通规划设计研究院,2009年8月)5、杭新景高速公路连接线建德市洋溪大桥工程招标文件;6、依据我国的法律、法规及省市有关施工安全、工地保安、人员健康、劳动保护、环境保护与文明施工方面的具体规定和技术标准;1.2 编制目的 为确保在缆索系统施工时,杜绝存在安全隐患, 同时确保洋溪大桥按时完工,特编制此安全专项施工方案。1.3 适用范围本安全专项方案适用于洋溪大桥缆索系统施工。
4、二、工程概况2.1工程简介杭新景高速公路连接线建德市洋溪大桥工程,位于建德市东侧,北接320国道并与杭新景高速公路新安江互通连接,向南跨越新安江,折向西沿线道白章线与洋安区块规划的安四路相接。路线全长1.751m。主桥跨径:为三跨自锚式悬索桥,,跨径组合为49m+120m+49m。 主鞍座:双主塔,每塔顶设置上下游主索鞍,共4套,单鞍座重21吨,单吊最大吊装重量为15.2吨。 主缆系统:2根主缆横向间距24.2m,,矢跨比为1/6,每根主缆由24束平行钢丝成品索股组成,每束成品索由127丝5.3mm标准强度b= 1670MPa的钢丝组成,主索外径325mm,主缆两端采用冷铸锚锚固体系,分别锚固
5、在端锚梁上。 吊索系统:吊杆间距5m,全桥吊杆两种吊杆类型,其中刚性吊杆4根,材料40Cr,柔性吊杆74根,为标准强度b= 1670MPa,规格5*187mm预制平行钢丝束.冷铸锚锚固体系,全桥吊杆总数78根。吊杆与主缆索夹采用耳板连接,下端与梁体为冷铸锚锚固,张拉端设在箱梁底部。安装工程内容:索鞍、散索套、主缆、吊杆、缠丝的安装工作 主桥总布置立面图2.2水文地质条件新安江为钱塘江的干流,发源于安徽歙县,属钱塘江水系。桥址区下游有富春江水电站,水域属该电站上游水库,库区水位较稳定,常年水位23.Om。施工区所在的建德市,地处中北亚热过渡区,气候温暖湿润,四季分明,雨量充沛。根据建德市一般气象
6、站19712000年统计资料,多年平均气温16.7,年平均降雨量1603.8mm。降水主要集中在57月上旬(梅汛期)和89月(台风雨季)。根据2010年1月至4月施工气象总结,该时间段新安江水位在23.0m左右,水流较为平稳。新安江江底地形起伏较大,水深变化较大。河床上部基本全为冲洪积卵石层,灰黄色,稍密中密,卵石含量65%75%,粒径35cm,个别大于8cm,含漂石,直径2030cm,卵砾石成分以白云岩为主,粘性土及砾充填,由于采砂,胶结较差。分布于河床浅部,埋深约0.007.5m,厚度约211m。下伏沉积岩地层,岩性变化较大,有泥灰岩、炭质硅质泥岩、炭质粉砂质泥岩、白云岩,其中在K0+40
7、0+460段分布厚层石煤层,易破碎,岩质软,力学性质相对较差,钻孔时存在安全隐患。一般中微风化岩体岩质较硬,较完整,浅部受风化影响,较破碎,中风化岩面埋深约0.621.7m,起伏较大。 2.3施工条件目前锚固块及边跨主梁施工已完成,已具备提前挂索施工的条件,缆索系统施工所需设备、材料及人员已准备就绪。三、施工方案简述3.1 缆索系统施工工艺施工准备鞍座安装猫道架设主缆安装调整牵引系统安装紧缆及索夹吊杆安装防腐缠丝体系转换拆除清理缆索系统施工工艺流程图3.2 鞍座架设 3.2.1 鞍座架设施工工艺塔顶混凝土表面凿毛测量放样制作、设置底座垫块吊装底座格栅检查底座顶面标高、纵横向水平面位置将底座与墩
8、顶预埋钢筋焊接,固定底座接长底座内墩顶预埋钢筋浇注底座内混凝土清理底座鞍体起吊安装按设计要求设置预偏值鞍座调整设备安装就位临时锁定体系转换时顶推就位、永久锁定安装鞍座防护罩鞍座架设施工工艺流程图3.2.2 鞍座架设 鞍座安装采用分体吊装。其中下平板及锚固钢筋共2t,上平板4t,鞍体重15.2t,其中上平板和下平板采用塔吊直接吊装;鞍体单件重15.2t,利用100t汽车吊安装。 1、预埋纵横工字钢格栅,根据设计图纸埋设 2、鞍座底板安装: 安装前应检查修整预留槽口,准备调整锲块,通过锲块调平底板,保证位置准确后,并检查底板是否满足技术要求:纵横向偏位5mm,平面扭角0.1%.高程0+10mm,四
9、角水平度1mm. 检查合格后,安装摸板,灌注混凝土。灌注时注意猫道底板绳预留孔的埋设,预留孔采用埋设50PVC管方式解决,见下图3.2.3 鞍体安装鞍体单吊重量15.2t,塔吊无法完成吊装,根据工地施工条件采用100t汽车吊直接吊装,吊高约37m,吊幅14m.100汽车吊性能表3.3 猫道架设施工本桥由于防洪安全及工期原因计划采用中跨混凝土现浇梁未完成时提前架设猫道,安装主索。 3.3.1 猫道架设施工工艺猫道材料设备采购、制备猫道承重绳安装猫道扶手绳安装卷扬机安装变位梁安装猫道面线型、主塔顶变位复测猫道面及扶手网安装调整猫道面猫道架设施工工艺流程图3.3.2 猫道布置(每延米猫道重量23kg
10、)见下图:猫道总体布置断面图 在猫道工程施工前,塔顶的设计中心里程应在夜间气温稳定的条件下测量,以此作为鞍座的安装预偏和以后进行主塔复位的依据。猫道面按低于主缆中心1.4m布置,猫道面宽为3m;承重索为4-20钢芯钢丝绳,采用两跨连续式猫道,塔顶混凝土影响在塔两侧猫道空间,采用预埋PVC管方式解决.猫道面网采用5mm,50100mm焊接大孔眼钢丝网;以方木条5050800mm,将底层和面层网绑扎固定。横梁为48mm钢管 L=3000mm,以U形螺栓固定于承重索上。猫道扶手索每侧为1-16mm钢丝绳,栏杆网为高1.2m的大方眼网。滑轮支架的布置间距约8米,塔顶及放索场适当加密。3.3.3 猫道架
11、设(1)、猫道承重索架设猫道承重索采用三跨连续方式。塔顶循环索在布置调试运转完成后,开始架设猫道承重索。猫道承重索单根预拉成盘后,通过汽车倒运置于放索支架上,通过塔吊将绳头牵引上塔顶,翻过塔顶,绳头通过卡环和绳夹头固定在引绳上,启动卷扬机牵引,前方拉进调节丝杆端部销轴,后方用5t牵引器回拉固定。猫道索架设完毕后,需调整其空载线型,调整导链和绳夹进行,必要时辅以10t牵引器,回拽调整。猫道面网在地面预制成2.3*3m一片,从猫道根部开始铺设,通过循环卷扬机向塔顶拉,边铺边拉,到位后,用U型连接螺栓或8号铁丝将方木槽钢与承重绳固接,扶手栏杆网与扶手索底板网采用14号铁丝固接。猫道线型安装精度要求:
12、跨中垂度值100mm,并反算其长度值予以检核。(2)、承重绳在锚梁上锚固见下图 承重绳在锚梁上锚固示意图(3)、猫道承重索控制猫道承重索在20极限承载力的拉力下进行长度标记。在架设调整索长时,协调索的伸长量与挠度、温度变化之间的关系,以保证猫道线型与主缆空载线型基本一致。同一猫道面4根索其相对高差值不得30mm。(4)、猫道线型测量控制猫道线型与主缆线型必须保持一致,测量通过几何关系进行。(5)、建立控制点沿大堤设立两个控制点,即置镜点,精密测量其坐标及高程 (XA、YA、ZA)。控制点设立应注意A角应不小于45o。测量原理假定待测点理论值为(XO、YO、ZO),如图示,根据(XA、YA)、(
13、XO、YO)。计算得水平角 A=arctg (XO-XA)/(YO-YA) OA水平距离 OA= (XO-XA)2+ (YO-YA)2 1/2O点至A的高差 hOA =ZO-ZA(6)、测量实施置站A和B点(置镜两点的目的是为了校核,提高精度)以A点为例说明操作过程:置镜A点,后视原有控制点,拨水平角A=arctg (XO-XA)/(YO-YA),水平制动,照准待测钢丝绳,读出竖直角,则OA两点的高差为hOA=tg(XO-XA)2+ (YO-YA)2 1/2 O点标高为:HO=HA+iA+hOA。其中 HA为置镜点高程IA为仪器高。Ho与设计标高进行比较并丝杆调整,直至满足设计要求。3.4 主
14、缆架设施工3.4.1 主缆架设施工工艺索股锚头引出把锚头连接在拽拉器上索股牵引索股前端到达对岸锚梁检查索股的扭曲、断带把前端锚头从拽拉器上卸下前端、后端锚头安装引入装置鞍座部位两侧索股安装临时拽拉器中跨上提横移边跨上提横移塔顶鞍座部分整形就位与固定侧塔顶标记对合散索鞍部分整形就位两端锚头引入、临时锚固确认向上的抬高量解除临时拽拉装置垂度测定(绝对垂度、相对垂度)主跨垂度调整付跨垂度调整锚跨拉力调整主缆架设施工工艺流程图3.4.2 主缆架设循环系统主缆钢束架设选定建德锚梁为放束场,另侧锚梁为拉束场。循环系统按水平循环布置。即建德锚梁顶面上下游各布置一台放索支架,配置一台5t卷扬机,将24循环牵引
15、绳及主缆钢丝束股均置于尼龙轮上,另布置一根26的临时承重绳。另外需要一台16t 汽车吊机吊装主索上盘,牵引锚头。放索支架布置如下图:尼龙滚轮中心轴距猫道面横梁40cm且与横梁栓连,放索盘上配有制动装置。3.4.3 主缆拽拉架设通过循环牵引索携持主缆钢丝束,自南锚梁放束场出发向北锚梁行进。在牵引行进过程中,须有2人全程跟踪,特别注意临时承重绳在受力后出现下挠故障。若出现这种情况,可在猫道面上设置1道过渡门架解决。钢丝束还应注意防扭转、磨损及钢丝鼓丝等。现象出现。在牵索过程中,利用塔顶门架上的倒链经常性的提升主缆索股以防主缆下层钢丝鼓出。注意塔顶设置门架使临时承重索高出尼龙轮顶4500mm,跟踪人
16、员在这里需辅以2t倒链协助携持装置及锚头翻过塔顶。上下游主缆应对称架设,不平衡架设钢束数不得超过2束。3.4.4 临时锚固主缆钢丝束拉至北锚梁,在南北锚梁端部处各布置2台一台5t卷扬机,通过5t卷扬机回拽。拽拉前应预先装好连接杆,人工将锚头导入连接杆,装好垫圈及六角螺母,备后调整。3.4.5 鞍座处的钢丝束整方及横移就位钢丝束临时锚固后,在塔顶门架上采用2台卷扬机收紧并吊起钢丝束,再横移到鞍座上方,进行整形. 鞍座槽路设计为U型,以便于加工制作。因本桥缆索较小,故鞍座槽路设计为U型。钢丝束的整形作法是:在鞍座两侧的钢丝束上安装定位六角形夹具,拆除待整形区段的纤维绑扎带,在距六角形夹具1m左右处
17、安装四边形夹头,再用铁片梳丝,木锤整形,整形从一端移向另端,边前移边调动敲打,使钢丝束变成紧密的矩形断面。已整成矩形断面的钢丝束应以定型带绑扎,使之保持不变,便于钢丝束进入鞍座槽内。钢丝束放入鞍座槽内后,应将钢丝束上的标记点与鞍座圆弧顶点进行精确对位,并锁定牢靠,防止发生相对滑动。张紧钢丝束,钢丝束即可从尼龙滚轮上摆动到设计位置。特别注意的是:临时锚固后应及时将锚跨鼓出的钢丝用木锤敲顺,绝不能将鼓丝留在锚跨内。3.4.6 基准束的控制在猫道架设前,主塔处于自由状态下,需要进行观测,在夜间0:005:00,作竣工测量,精密作出墩中心十字线和鞍座十字线。基准束安装后,精密测量中跨,边跨的跨距资料,
18、并记录测量时的温度(注意在塔体温度稳定情况下施测)。根据这些资料计算基准束的空载线型,该项工作应在夜间气温稳定阶段如2:005:00点钟进行测量调整,锁定。调整时间选择在温度影响较少的夜间进行. 温度稳定条件为长度方向索股温差小于2,横向索股温差小于1。跟踪测量跨距,气温变化,束温变化,挠度变化关系,分析判定基准束的线型与设计线型是否一致,若有出入,应于下一工作夜间继续观测调整。调整顺序为:先调整中跨,后调整边跨;基准束跨中偏差设计要求控制在10mm,上下游基准束跨中相对高差为5mm。在整个主缆架设过程中,对基准束要进行监控观测,在主缆架至测点时,都要进行严密观测,共布置7个测点。3.4.7
19、一般束架设调整一般束的线型是以基准束为依据,调整的方法同基准束,按顺序安装调整好,整体观察,束与束间应保持若即若离的状态。每天,在架设过程中,必须保证上层束不压住已架好的下层束上,以避免调束时相互影响。3.5 紧缆 3.5.1 紧缆施工工艺索股架设完毕检查、整理索股顺序临时绑扎简易缆索天车组装主缆引进部位临时紧固主缆引进设备解体预紧缆紧缆机组装正式紧缆紧缆机解体形状计测紧缆施工工艺流程图3.5.2 准备工作(1)天吊滑车安装。利用门架承重索做天车承重绳,天吊滑车用卷扬机作为动力滑车,用17.5的钢丝绳作为牵引绳,吊索时放卷扬机上的钢丝绳(钢丝绳长约650750m)让小车滑动到要作业的位置,空车
20、时,利用卷扬机牵回。(2)检查主缆在边跨跨中,中跨1/4、1/2、3/4跨各断面索股排列顺序是否正确。若索股排列顺序正确,即准备进行初紧缆施工,若有问题则及时调整。(3)紧缆机的安装和调整。紧缆机在安装前,应对液压系统和机械系统进行检修调试,用主缆直径的标准模子对顶压系统进行对中调试,再用塔吊辅助安装于主缆上,纵移至主缆点。3.5.3 预紧缆预紧缆在气温比较稳定的夜间进行(白天日照等影响,使主缆为排列不规则的松散扁圆形),施工步骤为:a索股架设完毕后,沿全长确认索股排列情况;索股排列不整齐的部位,由移动主缆模型进行修正。b把主缆全长每隔40米划为一个区间。c将预紧点67米范围内的主缆外层索股绑
21、扎带解除,索股绑扎带要边预紧边拆除的办法,不要一次性拆光,并在主缆的外层包一层起保护作用的麻布条或塑料布等其它软质物品。 d用一根比主缆周长略长的钢绳捆在麻布条的外层,再用手动葫芦人工收紧主缆,并用木锤沿主缆收紧绳四周敲打整圆,初步挤成圆形,将主缆空隙率控制在26%28%之间,并用钢带打包机在尽量靠近施加紧缆的地方打上钢带,带扣布置在主缆的侧下方,在挤圆时应尽量减少表层索股钢丝的移动量。e预紧缆的间距按80米、40米、20米、10米、5米等先疏后密的原则进行,最后以间隔5米用钢带绑扎一道,直到主缆表面基本平顺圆滑。3.5.4 主缆回弹率试验由于主缆实际架设情况及主缆线形的变化等因素,正式紧缆前
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