缆索吊装高墩施工技术
关键词：缆索吊装；高墩施工；质量控制
结合洗壁溪大桥的施工实践介绍采用无支架缆索吊装施工方法进行高墩施工。
一、 工程概况
洗壁溪大桥为张家界到罗依溪二级公路上的一座大桥，桥长188m，跨跨越一个深峡谷，上构为30mT梁，墩身为空心薄壁墩，最高墩68m。下面结合本桥特点介绍空心薄壁高墩的缆索吊装施工工艺。
二、 高墩施工中要解决的主要问题
高墩施工主要要解决2个问题：
1） 砼的输送与材料、人员的提升。
2） 模板的安装与拆除。
在洗壁溪大桥建设的初期，项目部原定的施工方法为滑模施工加搭设落地支架的施工方法，砼用输送泵输送。在施工过程中发现这种方法施工速度慢且原材料提升困难，难以满足墩施工的要求。而事实上项目部遇的困难也就是因为没有解决好上面的两个问题，由此可见
关键词：缆索吊装；高墩施工；质量控制
结合洗壁溪大桥的施工实践介绍采用无支架缆索吊装施工方法进行高墩施工。
一、 工程概况
洗壁溪大桥为张家界到罗依溪二级公路上的一座大桥，桥长188m，跨跨越一个深峡谷，上构为30mT梁，墩身为空心薄壁墩，最高墩68m。下面结合本桥特点介绍空心薄壁高墩的缆索吊装施工工艺。
二、 高墩施工中要解决的主要问题
高墩施工主要要解决2个问题：
1） 砼的输送与材料、人员的提升。
2） 模板的安装与拆除。
在洗壁溪大桥建设的初期，项目部原定的施工方法为滑模施工加搭设落地支架的施工方法，砼用输送泵输送。在施工过程中发现这种方法施工速度慢且原材料提升困难，难以满足墩施工的要求。而事实上项目部遇的困难也就是因为没有解决好上面的两个问题，由此可见
砼的输送与材料、人员的提升、模板的安装与拆除在高墩施工中的重要性。而解决这两个问题首先要对垂直运输工具进行正确的选择，一般垂直运输工具有履带式或轮胎起重机、塔吊，但他们都受深峡谷场地与墩高的限制不能满足高墩施工要求。项目部经研究决定采用无支架缆索吊装施工工艺，以解决高墩施工中两个突出的问题。缆索吊即可以用于模板的安装与拆除又可以用于砼的吊送还可以用来提升钢材和提升施工人员。
三、缆索吊的设计
（一）主索系统：
本桥全长188米，本桥缆索吊装采用单跨主索布置，单组主索布置方案。主索跨径为220米，两主索塔架至地锚的距离各为80米左右，主索塔架设在距桥台18米的位置。
根据大桥吊装设计，最大吊重约为30吨，考虑到吊装时的冲击因素，主索采用4根φ32.5毫米的钢丝绳（规格为：6×37+1，抗拉强度170kg/mm2）。主索最大拉力(总拉力)180吨左右，考虑了主索的折旧因素后，主索的安全系数达到规范要求(K大于或等于3～3.5)。
主索地锚：主索地锚是承受主索及其他索具拉力的锚固装置，一般采用地坑式卧拢和钢筋混凝土桩柱式两种。本桥采用地坑式卧拢主索地锚，根据地质条件，主索地锚需专门设计（每个主索地锚伸入地下约3米左右）。地锚的抗拔、抗剪等安全系数均应大于或等于2。
三、缆索吊的设计
（一）主索系统：
本桥全长188米，本桥缆索吊装采用单跨主索布置，单组主索布置方案。主索跨径为220米，两主索塔架至地锚的距离各为80米左右，主索塔架设在距桥台18米的位置。
根据大桥吊装设计，最大吊重约为30吨，考虑到吊装时的冲击因素，主索采用4根φ32.5毫米的钢丝绳（规格为：6×37+1，抗拉强度170kg/mm2）。主索最大拉力(总拉力)180吨左右，考虑了主索的折旧因素后，主索的安全系数达到规范要求(K大于或等于3～3.5)。
主索地锚：主索地锚是承受主索及其他索具拉力的锚固装置，一般采用地坑式卧拢和钢筋混凝土桩柱式两种。本桥采用地坑式卧拢主索地锚，根据地质条件，主索地锚需专门设计（每个主索地锚伸入地下约3米左右）。地锚的抗拔、抗剪等安全系数均应大于或等于2。
主索千斤索：主索千斤索采用与主索直径一样φ32.5毫米的钢丝绳，2根主索千斤索对应一根主索，安全系数为主索安全系数的两倍。
（二）主索塔架：
主索塔架根据受力计算，采用贝雷架拼设，塔架横断面为1.5米×3米，两塔架间距220米。6号台侧主索塔架中线定在桥中心线上，离桥台18米，主索塔架高24米。
0号台侧主索塔架中线同样设定在桥中心线上，离桥台18米，加上桥台7米和引桥1×9米，塔前平台有21米长，以利于扣索塔架安装和吊装操作。主索塔架高21米，比6号台侧塔架低3米，有利于减少吊装时的牵引力。
为确保主索塔架的纵横向稳定，每座塔架布置10根塔架稳定风缆。①塔架后风缆2根，主要用平衡吊装时向跨中的纵向水平力，根据塔架承受水平力的大小选用适当的钢丝绳，采用φ28的纲丝绳，安全系数3～4。后风缆索进入主索地锚收紧。②塔架前角和后角风缆各2根，它们与主索的夹角在30°～35°左右或根据地形情况设置。前后角风缆主要维护塔架安装时的正常稳定，采用φ28的钢丝绳。③塔架侧风缆，在塔架两侧各布置主播李湘微博2根侧向风缆，方向与主索基本垂直，主要用来平衡吊装横移时产生的侧向水平力，选用φ26的钢丝绳（或根据受力大小选用）。各塔架风缆根据受力计算设计风缆地锚，地坑卧拢式，并满足规范
（二）主索塔架：
主索塔架根据受力计算，采用贝雷架拼设，塔架横断面为1.5米×3米，两塔架间距220米。6号台侧主索塔架中线定在桥中心线上，离桥台18米，主索塔架高24米。
0号台侧主索塔架中线同样设定在桥中心线上，离桥台18米，加上桥台7米和引桥1×9米，塔前平台有21米长，以利于扣索塔架安装和吊装操作。主索塔架高21米，比6号台侧塔架低3米，有利于减少吊装时的牵引力。
为确保主索塔架的纵横向稳定，每座塔架布置10根塔架稳定风缆。①塔架后风缆2根，主要用平衡吊装时向跨中的纵向水平力，根据塔架承受水平力的大小选用适当的钢丝绳，采用φ28的纲丝绳，安全系数3～4。后风缆索进入主索地锚收紧。②塔架前角和后角风缆各2根，它们与主索的夹角在30°～35°左右或根据地形情况设置。前后角风缆主要维护塔架安装时的正常稳定，采用φ28的钢丝绳。③塔架侧风缆，在塔架两侧各布置主播李湘微博2根侧向风缆，方向与主索基本垂直，主要用来平衡吊装横移时产生的侧向水平力，选用φ26的钢丝绳（或根据受力大小选用）。各塔架风缆根据受力计算设计风缆地锚，地坑卧拢式，并满足规范
达到的安全系数。
（三）、跑车、牵引索、超重索：
池华琼跑车是缆索吊装中的起吊、运送预制构件的起重工具，一般采用二套组合式跑车，本桥采用组合式跑车，最大起重能力为30吨，在跑车中，主索、牵引索、起重索分三层布置，互不干扰。牵引索根据牵引力大小选用钢丝绳，采用φ24的钢丝绳，走1或走2布置。牵引索卷扬机采用奇闻怪事8吨慢速卷扬机，牵拉力安全系数大于或等于5～6。起重索二根，每个吊点一根，采用φ19.5的钢丝绳，走10或12布置。起重索拉力安全系数大于或等于5～6。牵引索、起重索卷扬机地锚，采用钢筋混凝土桩锚，安全系数大于2。
（四）、吊装前的准备工作
篮球运球技巧1）、全面检查和调试好所有吊装设备及设施：如主索地锚和各种类地锚、主索塔架、所有卷扬机、跑车、各类吊装机具设备、电器、电源、各种缆索，并对主索地锚、各类地锚进行抽样试拉，重点设备进行试吊运行，以检验吊装设备的安全可靠性。
2）、检查和准备好施工安全设备，如安全帽、安全带等，确定医护人员、医药和急救车辆等。
3）、做好吊装水准观测和中线观测的准备工作。
（三）、跑车、牵引索、超重索：
池华琼跑车是缆索吊装中的起吊、运送预制构件的起重工具，一般采用二套组合式跑车，本桥采用组合式跑车，最大起重能力为30吨，在跑车中，主索、牵引索、起重索分三层布置，互不干扰。牵引索根据牵引力大小选用钢丝绳，采用φ24的钢丝绳，走1或走2布置。牵引索卷扬机采用奇闻怪事8吨慢速卷扬机，牵拉力安全系数大于或等于5～6。起重索二根，每个吊点一根，采用φ19.5的钢丝绳，走10或12布置。起重索拉力安全系数大于或等于5～6。牵引索、起重索卷扬机地锚，采用钢筋混凝土桩锚，安全系数大于2。
（四）、吊装前的准备工作
篮球运球技巧1）、全面检查和调试好所有吊装设备及设施：如主索地锚和各种类地锚、主索塔架、所有卷扬机、跑车、各类吊装机具设备、电器、电源、各种缆索，并对主索地锚、各类地锚进行抽样试拉，重点设备进行试吊运行，以检验吊装设备的安全可靠性。
2）、检查和准备好施工安全设备，如安全帽、安全带等，确定医护人员、医药和急救车辆等。
3）、做好吊装水准观测和中线观测的准备工作。
4）、做好吊装指挥、通讯联络等准备工作，确定吊装指挥和付指挥人选。指挥用对讲机、扩音广播等。吊装前统一指挥信号，并召集指挥人员和吊装工作人员进行学习和练习，做到熟练掌握。同时对起重、牵引、扣索等卷扬机进行编号，指挥人员按编号进行指挥。
5）、再次复核和审查吊装技术设计，以确保各吊装设施和设备在吊装施工中的绝对安全。
6）、组织全体吊装施工人员，经常认真学习吊装施工安全操作规程，安全生产制度和安全生产责任制，使全体吊装施工人员牢固树立安全生产、质量第一、安全第一的思想。设立有领导、工人参加的安全检查组，配备若干名吊装经验丰富、技术水平较高、责任心强的安全检查员。在吊装前和吊装施工过程中，安全检查员必须高度负责的履行职责、把好安全生产关。工商企业管理就业前景
7）、认真研究和制定试吊方案，因为吊装施工设计和设备安装正确与否，只有经过试吊才能检验，要使全体吊装人员了解试吊方案，明确任务，以达到试吊的目的。同时，要准备好试吊的重物：如钢材或其他用于试吊的预制构件，并对这些用于试吊的钢材或预制构件的重量，进行认真的计算或过磅称出其准确的重量。
8）、试吊工作采取最大吊重的70%、100%和115%三个级别按照指定的试吊程序进行。在每一个程序中，都必须认真进行主索垂度、主索张力、塔架位移、各类地锚位移等全部吊
5）、再次复核和审查吊装技术设计，以确保各吊装设施和设备在吊装施工中的绝对安全。
6）、组织全体吊装施工人员，经常认真学习吊装施工安全操作规程，安全生产制度和安全生产责任制，使全体吊装施工人员牢固树立安全生产、质量第一、安全第一的思想。设立有领导、工人参加的安全检查组，配备若干名吊装经验丰富、技术水平较高、责任心强的安全检查员。在吊装前和吊装施工过程中，安全检查员必须高度负责的履行职责、把好安全生产关。工商企业管理就业前景
7）、认真研究和制定试吊方案，因为吊装施工设计和设备安装正确与否，只有经过试吊才能检验，要使全体吊装人员了解试吊方案，明确任务，以达到试吊的目的。同时，要准备好试吊的重物：如钢材或其他用于试吊的预制构件，并对这些用于试吊的钢材或预制构件的重量，进行认真的计算或过磅称出其准确的重量。
8）、试吊工作采取最大吊重的70%、100%和115%三个级别按照指定的试吊程序进行。在每一个程序中，都必须认真进行主索垂度、主索张力、塔架位移、各类地锚位移等全部吊
装设备、设施、机电的观测，发现问题及时进行调整处理。每完成一个试吊程序，都应进行总结分析、调整设备和设施及卷扬机等，使整个吊装设备处于正常运行状态。
四、 模板与施工平台体系的基本结构
（一）、高墩施工中常用的模板施工有以下几种：
1、滑模施工法。滑模由提升架、模板、工作平台、提升系统组成，工期快，但必须耗用大量滑升支承杆材料和测量-施工定位的劲性骨架材料，成本较高，且由于该桥墩处深峡谷中，施工组织困难。
2童瑶张默、提升模板施工法。该施工方法施工控制容易，但施工速度较慢，劳动强度较大，工期不易把握。
3、爬模施工法。该施工方法实现了节段施工流水作业，劳动强度小，施工控制方便，但爬升结构体系复杂，工序较繁琐，成本也较高。
4、翻模施工法，成本较低，施工速度快，用料少，工艺简单。但施工控制和安全保证较难。
项目部通过比较决定用采成本较低，施工速度快，用料少，工艺简单翻模施工法
（二）、模板与砼施工操作平台的结构
四、 模板与施工平台体系的基本结构
（一）、高墩施工中常用的模板施工有以下几种：
1、滑模施工法。滑模由提升架、模板、工作平台、提升系统组成，工期快，但必须耗用大量滑升支承杆材料和测量-施工定位的劲性骨架材料，成本较高，且由于该桥墩处深峡谷中，施工组织困难。
2童瑶张默、提升模板施工法。该施工方法施工控制容易，但施工速度较慢，劳动强度较大，工期不易把握。
3、爬模施工法。该施工方法实现了节段施工流水作业，劳动强度小，施工控制方便，但爬升结构体系复杂，工序较繁琐，成本也较高。
4、翻模施工法，成本较低，施工速度快，用料少，工艺简单。但施工控制和安全保证较难。
项目部通过比较决定用采成本较低，施工速度快，用料少，工艺简单翻模施工法
（二）、模板与砼施工操作平台的结构
1、模板用组拼式大模，共两节，每节2.4米高，每块模板外设3道槽钢围檩，通过对拉螺栓与内模固定。在模板的主要角点上做好标记，模板外侧用角钢拼制施工平台供模板安装与拆除时使用，模板安装调较好后禁任何人上去。
2、砼施工操作平台用型钢拼制高5.2米，放在两根工字钢上。随模板的提升而提升。
五、墩身施工
1、首节模板的安装，在承台上测量放出大样，并在模板安装的位置用水泥砂浆平，误差控制在3mm以内。模板安装好后测量工程对模板的主要角点的平面位置进行校核。
2、模板安装校核好无误后，才能进行砼的浇灌。砼用缆索吊提升至工作平台。
3、模板拆除与翻升，模板用人工拆除后再用缆索吊提升至下一节安装位置进行安装。
4、按即定顺序进行墩身的各节施工。墩身施工见图：
六、质量控制
1、为确保高墩施工的质量，在施工过程中，要做好墩身的测量和监控。每装好一节模都必须经测量工程师检测校核，使其满足设计及规范要求，每一节砼浇灌完成后要立即对控制角点进行复测，以掌握模板在浇灌砼后的变位。
2、为保证砼的外观质量在砼施工时应选择最优施工配合比，即能满足强度要求又能满足
2、砼施工操作平台用型钢拼制高5.2米，放在两根工字钢上。随模板的提升而提升。
五、墩身施工
1、首节模板的安装，在承台上测量放出大样，并在模板安装的位置用水泥砂浆平，误差控制在3mm以内。模板安装好后测量工程对模板的主要角点的平面位置进行校核。
2、模板安装校核好无误后，才能进行砼的浇灌。砼用缆索吊提升至工作平台。
3、模板拆除与翻升，模板用人工拆除后再用缆索吊提升至下一节安装位置进行安装。
4、按即定顺序进行墩身的各节施工。墩身施工见图：
六、质量控制
1、为确保高墩施工的质量，在施工过程中，要做好墩身的测量和监控。每装好一节模都必须经测量工程师检测校核，使其满足设计及规范要求，每一节砼浇灌完成后要立即对控制角点进行复测，以掌握模板在浇灌砼后的变位。
2、为保证砼的外观质量在砼施工时应选择最优施工配合比，即能满足强度要求又能满足
施工和易性的要求。
3、高墩施工由于多次立模多次浇灌砼，易引起施工缝处外观质量下降，所以在模板安装时应注意：上下层模板应设橡胶垫，并用玻璃胶对接缝进行处，以保证模板接缝严密。
4、合理安排砼的施工时间。
5、砼的前期养护要及时。
七、安全措施
1、参加吊装的操作人员要有明确的分工，并建立岗位责任制。劳动分工要尽可能稳定，不要在操作前临时调换工种，以避免由于技术不熟练而发生意外事故。
2、吊装作业区严禁非工作人员进入，所有人员均不得在起吊和运行的吊物下站立。
3、对缆索吊装设备要定期进行检查和维修。起吊运送时，缆索吊上所有多余的木板、铁件等均应全部清除，工具必须有专人保管，以防在吊运中落下物件伤人。
4、自然条件恶劣，大雨和6级以上大风时；操作人员不全，影响工作进行时严禁、吊装作业。
5、模板施工平台及砼施工平台上必须挂好安全网。
八、结 语
3、高墩施工由于多次立模多次浇灌砼，易引起施工缝处外观质量下降，所以在模板安装时应注意：上下层模板应设橡胶垫，并用玻璃胶对接缝进行处，以保证模板接缝严密。
4、合理安排砼的施工时间。
5、砼的前期养护要及时。
七、安全措施
1、参加吊装的操作人员要有明确的分工，并建立岗位责任制。劳动分工要尽可能稳定，不要在操作前临时调换工种，以避免由于技术不熟练而发生意外事故。
2、吊装作业区严禁非工作人员进入，所有人员均不得在起吊和运行的吊物下站立。
3、对缆索吊装设备要定期进行检查和维修。起吊运送时，缆索吊上所有多余的木板、铁件等均应全部清除，工具必须有专人保管，以防在吊运中落下物件伤人。
4、自然条件恶劣，大雨和6级以上大风时；操作人员不全，影响工作进行时严禁、吊装作业。
5、模板施工平台及砼施工平台上必须挂好安全网。
八、结 语
无支架缆索吊施工是一种新的高墩施工工艺，它适用于跨度较小、地形条件比较复杂，尤其是深峡谷中大型机械设备无法进场施工的地方，它具有易操作、易掌握，施工方便，、工艺简单、成本低，安全等特点。实践证明无支架缆索吊施工工艺是可以推广到其他高墩施工中的。
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