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炎汝高速洣水河特大桥工程10t10t10t10t缆索吊机施工设计图中铁大桥局股份有限公司施工设计事业部二〇一〇年五月炎汝高速洣水河特大桥工程10t10t10t10t缆索吊机施工设计图项目负责人：室主任：总工程师：部长：中铁大桥局股份有限公司施工设计事业部二〇一〇年五月洣水河特大桥洣水河特大桥洣水河特大桥洣水河特大桥10t10t10t10t缆索吊机施工图纸目录缆索吊机施工图纸目录缆索吊机施工图纸目录缆索吊机施工图纸目录序号子项图纸名称图纸编号序号子项图纸名称图纸编号1总体缆索吊设计总说明40跑车系统支索器零件图（一）MSH-01-0382左幅桥缆索吊机总体布置图MSH-01-00141支索器零件图（二）MSH-01-0393右幅桥缆索吊机总体布置图MSH-01-00242支索器零件图（三）MSH-01-0404牵引索、起重索布置图MSH-01-00343支索器零件图（四）MSH-01-0415缆索吊机安装步骤图（一）MSH-01-0046缆索吊机安装步骤图（二）MSH-01-0057锚碇系统YMA锚碇布置图MSH-01-0068ZMA锚碇布置图MSH-01-0079YMB锚碇布置图MSH-01-00810ZMB锚碇布置图MSH-01-00911岩锚构造图MSH-01-01012岩锚钢筋图MSH-01-01113桩基锚构造图MSH-01-01214桩基锚钢筋图MSH-01-01315桩基钢筋布置图MSH-01-01416岩锚预埋件布置图MSH-01-01517桩基锚预埋件布置图MSH-01-01618预埋件1构造图MSH-01-01719预埋件2构造图MSH-01-01820预埋件3构造图MSH-01-01921预埋件附属构造图MSH-01-02022锚索构造图MSH-01-02123跑车系统跑车装配图（一）MSH-01-02224跑车装配图（二）MSH-01-02325跑车与支索器连接零件图MSH-01-02426上挂架架体结构图MSH-01-02527上挂架架体结构图MSH-01-02628起重滑轮装配图MSH-01-02729起重滑轮结构图MSH-01-02830跑车走行滑轮装配图MSH-01-02931跑车走行滑轮结构图MSH-01-03032起重滑轮装配件结构图MSH-01-03133缆索吊滑轮装配件结构图MSH-01-03234跑车零件图（一）MSH-01-03335跑车零件图（二）MSH-01-03436跑车零件图（三）MSH-01-03537牵引索导向轮零件图MSH-01-036a38牵引转向装置图（一）MSH-01-036b39支索器装配图MSH-01-0371洣水河桥洣水河桥洣水河桥洣水河桥10101010吨缆索吊机设计说明吨缆索吊机设计说明吨缆索吊机设计说明吨缆索吊机设计说明一、工程概况：炎汝高速公路洣水河特大桥，是跨越深切沟谷、洣水河和省道S322的分幅式高墩公路桥梁。左幅起始里程为ZK47+577～ZK48+109，设计桥长542m桥面宽24.5m，桥跨为2×40+（96+180+96）+2×40；右幅起始里程为YK47+546～YK48+084，设计桥长538m桥面宽24.5m，桥跨为2×40+（96+180+96）+2×40。桥梁上部结构采用预应力砼连续刚构、T梁，下部结构桥墩采用双薄壁、柱式墩、空心薄壁墩、桩基础；桥台采用U台和扩大基础。二、设计依据2.1、《洣水河特大桥》施工图；2.2、洣水河特大桥施工设计委托书；2.3、施工项目部所提供的相关资料；2.4、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）2.5、《起重设计规程》(GB3811-83)2.6、《钢丝绳》（GB/T8918-1996）2.7、《路桥施工计算手册》（人民交通出版社）三、施工设计说明3.1缆索吊总体布置本设计为炎汝高速公路洣水河特大桥施工辅助起重系统工程。根据桥梁两岸的地形和环境特征，本着设计安全可靠、经济适用的原则，本设计选择缆索吊为2组独立的起吊系统，在左右幅桥梁范围内各设置一座10t的缆索吊。缆索吊需满足左右幅P4墩之间的塔吊安装，即2组主索天线均平行与该连线。缆索吊的走向是根据桥梁左幅P3与P4墩中心坐标的连线来确定的。左右幅吊机中心间距为29m。主要是考虑需利用右幅缆索吊来安装该墩处的塔吊。同时兼顾边墩直线段的施工。洣水河桥缆索吊机左幅跨径布置为690m，右幅跨径布置为698m。本缆索机最大吊重量10t，最大吊重在跨中时垂跨比f/L为1/14，（鉴于缆索吊锚碇位置测设困难，两岸锚碇施工后需提供确切高程后，重新调整缆索吊相关参数。）炎陵方向山势陡峭，锚锭不宜置于半山之上，汝城方向较为平缓。为了减少设置塔架和鞍座等结构，根据两岸的实际情况而选择相应的主索锚锭：炎陵侧设置挖孔桩和承台组合的锚锭，汝城侧设置岩锚。3.2缆索吊组成整个吊装系统由缆索系统支撑索鞍、起重跑车、绳索系统（承重主索、起重索系统、牵引索系统）以及缆索系统锚固基础和电气系统等组成。3.2.1绳索系统现以左幅为例介绍绳索系统的基本情况：3.2.1.1承重主索2本缆索吊按左右幅桥梁分幅各布置1组主索,直径φ60的2根钢丝绳组成，主索间距为340mm。3.2.1.2起重索每幅缆索吊机设1个吊点（1台跑车），设置1根起重索和2台起重卷扬机。起重卷扬机选用5t慢速卷扬机，起重索两端固定在相应的锚碇锚点之上（预留有调索装置系统）。起重索采用φ21mm钢丝绳(6x37)走4布置。3.2.1.3牵引索牵引系统由2台5t慢速卷扬机（可双向驱动）和2根φ21mm钢丝绳(6x37)及若干转向滑轮组成，卷扬机布置在两岸锚碇的后方。牵引索采用走2布置。牵引方式：两岸各1台牵引卷扬机，一侧主动牵引，另一侧被动牵引。缆索吊布置基本参数汇总表项目炎陵侧锚A汝城侧锚B标高(m)842.00797.00里程(m)ZK47+492.560ZK48+182.560跨度(m)690.000高差h(m)-45.00主索弦倾角β(弧度)-0.0651主索弦倾角β(度)-3.731tanβ-0.0652cosβ0.9979钢丝绳基本参数名称主索起重索牵引索支索器联结绳规格2-φ601-φ212-φ211-φ116×37S+IWR6×37+FC6×37+FC6×19+FC根数2124单位长重量(t/m)0.0150.0016380.0016380.00041钢丝断面积总和(mm2)152017417444钢丝直径(mm)3.01.01.00.7钢丝绳换算弹性模量Ek(MPa)117600756007560075600钢丝绳公称强度(MPa)1870187018701870单根钢丝绳破断力(t)240.033.233.326.9钢丝绳破断拉力安全系数≥3.55.03.0钢丝绳破断应力安全系数≥2.03.02.03.2.2锚碇系统两岸锚碇视地形和地质的不同而作不同的选择。炎陵方向锚碇采用挖孔桩和承台相结合的地锚形式；汝城方向锚碇采用预应力锚索的岩锚体系。两岸锚碇每组主索各设1座。3.2.3机械及电气系统主要包含电路控制、限位装置、避雷装置、天车系统。33.3缆索系统计算说明3.3.1主索各工况计算汇总项目工作状况工况1111工况2工况3工况4工况5炎陵岸汝城岸炎陵岸汝城岸炎陵岸汝城岸炎陵岸汝城岸炎陵岸汝城岸空索空载，小车位于跨中最大吊重位于跨中最大吊重在距A锚60m最大吊重在距A锚630m主索张力TTTT（一根索，kNkNkNkN）229.95223.37364.44354.48530.92517.42406.15374.87384.14389.16主索水平张力HHHH（一根索，kNkNkNkN）220.20350.09512.31371.75371.75主索竖向力VVVV（一根索，kNkNkNkN）66.2237.50101.2755.60139.3572.52163.5948.2896.77115.10主索倾角α（度）16.749.6616.139.0215.228.0623.757.4014.5917.20主索垂度f（m）40.6345.0249.2921.5721.57牵引索拉力TTTT引（一根索，kNkNkNkN）\\3.1732.83\\34.50起重索张力TTTT起（一根索，kNkNkNkN）\\39.8739.8739.87左幅桥缆索吊机系统中：单根主索最大张力53.1t，破断力240t，破断安全系数K=4.52；在跨中吊重时，主索最大垂度f=49.29m，垂跨比f/L=1/14；空索安装张力23t/根，相应垂度40.63m，垂跨比1/17；起重索采用1-Φ21钢丝绳，定3动2走4布置，两岸分别布置一台起重卷扬机。单根钢丝绳最大张力4.0t，破断力32.2t，破断安全系数K=8.0，起重索接触应力安全系数K=4.84。牵引索按走2布置，单根钢丝绳最大张力3.45t，破断力32.2t，破断安全系数K=9.3，牵引索接触应力安全系数K=3.24。3.3.2锚碇各工况计算汇总A锚碇在缆索作用下的受力情况汇总项目名称工作状态工况一(最大吊重在跨中)工况二(空索状态)工况三(空载状态)工况四(最大吊重x=60m)工况五(最大吊重x=630m)Σ水平力(t)109.4744.0470.0281.1681.37Σ竖向力(t)30.3113.2420.2535.7121.75B锚锭在缆索作用下的受力情况汇总项目名称工作状态工况一(最大吊重在跨中)工况二(空索状态)工况三(空载状态)工况四(最大吊重x=60m)工况五(最大吊重x=630m)Σ水平力(t)109.7344.0470.0281.7381.58Σ竖向力(t)16.007.5011.1210.6124.644四、施工注意事项4.1锚碇基础施工①锚碇基坑开挖应避免扰动既有基底土层，基底碎石土层应密实，对局部软弱土层要用片石砼做换填处理。保证桩基锚碇孔桩的深度和直径，以及承台与桩基的连接。②岩锚结构采用φ15.24的高强低松弛钢绞线，σ=1860MPa，OVM15-7锚固体系；严格按照预应力相关施工规范进行施工。a、钻孔:采用KQJ-100B型钻机(或QZJ-100钻机，两台9-12m³空压机供一台钻机)钻150mm孔，孔深28m，同时应确保进入未风化完整岩体10m，用高压风清净孔内尘土。每个锚碇4个钻孔，其中1孔取芯样，以便鉴别岩层情况，根据实际情况加长或缩短钻孔深度;b、锚索制作与安放：采用7根φ15.24mm高强低松弛钢绞线，编索严格按照图纸进行。下索前必须严格检查钻孔深度与锚索长度是否相符，对中定位架绑扎是否牢靠，预应力钢绞线有无锈蚀、油污、损伤，不合格材料严禁使用。检查合格后才能下料，该项工作由专人负责；c、灌浆：压浆采用C50水泥浆。压浆压力为0.6MPa，压浆应达到孔道出浆孔溢出浆液，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止，为保证孔道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa的一个稳定压期，该压期不宜小于2min。浆体强度低于设计强度85%之前，不得扰动锚索；d、待浆体强度达到设计规定强度后，才能进行锚碇砼施工；e、预应力张拉：待锚碇砼到达设计强度后进行张拉，张拉采用YCW100千斤顶，张拉顺序是：0-10%P-松弛；0-10%P-30%P-50%P-70%P-90%P-100%P-锁定，每阶持荷3分钟。P=80t，张拉采用双控，张拉力控制为主，伸长量控制为辅；f、封锚：在对锚索预拉力进行补偿张拉后，采用C50水泥砂浆将自由段压浆完毕后，把多余的锚索切除，用C30砂浆封闭锚头。4.2主索索力及垂度调整主索空索安装索力为23t/根，垂度为40.63m，安装时以垂度控制，并安装测力器以张力作为校核，两根主索在跨中的垂度高差不大于5cm。4.3起吊设备加工要求缆索吊为空中运行的起吊设备，其加工制造和安装质量尤为重要。缆索吊结构有钢结构焊接构件，机加工销轴，铸造件滑轮片及一些外购件和材料轴承、钢丝绳等。本结构虽为施工临时结构，但由于使用时间长，起吊作业频繁，是施工的大型临时重要受力结构，加工前应严格制定加工工艺和操作