z鞍罩吊装施工组织设计.doc

舟山大陆连岛工程西堠门大桥E合同段

主 索 鞍 鞍 罩 安 装 方 案

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四川路桥西堠门大桥E合同段项目总经理部
二零零八年七月
1 工程概况
北塔右幅主索鞍鞍罩中心里程桩号YK21+315.578，左幅中心里程桩号ZK21+318.589；南塔右幅主索鞍鞍罩中心里程桩号YK22+965.578，左幅中心里程桩号ZK22+968.589。
主索鞍鞍罩为钢结构，由骨架、带肋围壁塔主索鞍鞍罩为钢结构，由骨架、带肋围壁以及端罩构成，鞍罩骨架焊接于塔顶预埋钢板上，鞍罩分成两半块组装，吊装最大部件重量约8T。根据设计资料确定南塔主索鞍鞍罩和北塔左幅主索鞍鞍罩采用现有塔吊直接安装（述略），北塔右幅主索鞍鞍罩安装采用悬臂扒杆吊装，扒杆主桅杆、悬臂杆、大支撑杆采用φ325×10的钢管，其余斜撑横撑采用2[14组合。北塔鞍罩组件最长11.896m，宽5.02m，高6.246m；南塔鞍罩组件最长11.797 m，宽5.02m，高6.347m。
2 鞍罩运输
a 南主索鞍鞍罩通过货船运至南岸存放，现场拼装后，通过平板车从南引桥运至南塔桥面上，利用塔吊安装鞍罩。
b 北主索鞍鞍罩通过货船运至宝桥存放，现场拼装后，通过平板车从北接线运至北塔桥面上，利用塔吊和扒杆配合吊装鞍罩。
3 鞍罩吊装
南主索鞍左右幅鞍罩吊装示意图
北主索鞍左右幅鞍罩吊装示意图

鞍罩安装流程：鞍罩块件拼装整体→端罩、补板、塔梯→鞍罩内平台及斜梯、除湿机→鞍罩气密门。
4 北塔右幅扒杆设计
4.1设计概述
右幅鞍罩及其附属构件安装，均通过扒杆吊装系统完成。扒杆主桅杆高15.5m，悬臂杆长12m，设计吊装能力为12t，工作半径8m。扒杆支座通过钢板与在北塔上横梁锚固钢筋形成刚性连接，扒杆大斜撑、小斜撑及横撑均采用焊接。
扒杆起吊系统由起吊滑车组和起吊卷扬机组成，采用1台JKB10卷扬机受力抬吊，单台卷扬机最大输出张力10t，每台卷扬机钢绳通过滑车组绕4线。
扒杆用sap2000进行分析，卷扬机钢丝绳用钢管模拟，选三个最不利工作状态，在最不利工作工况下进行分析。
工作状态一（起吊鞍罩）：

工作状态二（起吊后旋转90度）：

工作状态三（起吊后旋转180度安装鞍罩）：

4.2设计载荷
(1) 自重载荷PG=106KN；
(2) 起升载荷PQ=80＋10＋20＝110KN（起升载荷载荷由起升最大组件80kN，滑轮组10kN，吊具20kN组成）；考虑不确定因素，在sap2000计算时取起升荷载150KN。
(3) 风荷载Wind
《舟山大陆连岛工程气象观测、风参数研究专题报告》经历时一年半的现场风观测及与相邻气象站的资料分析，对本桥的设计风速提出如下建议值：
表1 西堠门大桥不同重现期最大风速 单位：m/s
高度
10年
20年
30年
50年
100年
10m
32.37
36.19
36.59
38.52
41.12
并对风速随高度变化模式（）中的桥位场地幂指数α提出建议值0.16。。 (设计图纸资料提供)。
本设计考虑到台风影响按100年一遇最大风速考虑，即41.12m/s。
根据设计提供的资料，同时根据现场观测修正，考虑到台风期间的影响，取设计基准风速为。
对北塔顶扒杆按JTG D60-2004《公路桥涵设计通用规范》，确定风荷载如下：
扒杆所受顺桥（横桥）轴向风荷载为：

（1）
其中
z为计算风速距地面高度，按支架2/3高度选取，本处定为220m
k0--设计风速重现期换算系数，临时结构取：
k2—风速高度变化修正系数，
K3—地形、地理条件系数，
K5—阵风风速系数，
—风载阻力系数，根据规范取1.2。
—设计基准风压
考虑到台风期间架梁，此计算中加入阵风系数。
其中Vd=k2k5V10=1.34×1.38×41.12=76.04m/s

——迎风面积
将参数代入公式（1）中，有
F风=k0k1k3WdAwh=0.75×1.2×1×3.4×(61.03×0.5)=93.38KN
折减成线荷载q1为1.56KN/m
4.3 结构计算

荷载工况
工况组合
扒杆自重
DEAD
扒杆吊装鞍罩最大重量
LIVE
风荷载
WIND
工况组合
1.0DEAD+1.2LIVE +1.0WIND（横桥向风荷载）+1.0WIND（顺桥向风荷载）
工作状态一计算：
经计算在鞍罩起吊、施工风速工况和最大风载工况下，强度、刚度和整体稳定性如下。
强度：
主桅杆为压弯杆件，按钢结构设计规范对其轴力、强轴弯矩、弱轴弯矩综合评定：
＝41.16+14.46+23.03=78.65Mpa<205Mpa
悬臂杆为压弯杆件，按钢结构设计规范对其轴力、强轴弯矩、弱轴弯矩综合评定：
＝15.18+16.80+107.63=139.61Mpa<205Mpa
刚度：
吊装工况最大扰度为3.2mm，满足规范中变形要求。
整体稳定性：
结构整体稳定性校核：最大吊装工况下经计算扒杆系统弹性稳定系数为18，满足要求。
工作状态二计算：
经计算在鞍罩起吊、施工风速工况和最大风载工况下，强度、刚度和整体稳定性如下。
强度：
主桅杆为压弯杆件，按钢结构设计规范对其轴力、强轴弯矩、弱轴弯矩综合评定：
＝41.88+2.55+34.02=78.45Mpa<205Mpa
悬臂杆为压弯杆件，按钢结构设计规范对其轴力、强轴弯矩、弱轴弯矩综合评定：
＝16.77+19.38+75.99=112.14Mpa<205Mpa
刚度：
吊装工况最大扰度为14mm，满足规范中变形要求。
整体稳定性：
结构整体稳定性校核：最大吊装工况下经计算扒杆系统弹性稳定系数为20，满足要求。
工作状态三计算：
经计算在鞍罩起吊、施工风速工况和最大风载工况下，强度、刚度和整体稳定性如下。
强度：
主桅杆为压弯杆件，按钢结构设计规范对其轴力、强轴弯矩、弱轴弯矩综合评定：
＝78.63+16.44+7.65=102.72Mpa<205Mpa
悬臂杆为压弯杆件，按钢结构设计规范对其轴力、强轴弯矩、弱轴弯矩综合评定：
＝15.19+25.34+107.53=148.06Mpa<205Mpa
刚度：
吊装工况最大扰度为4mm，满足规范中变形要求。
整体稳定性：
结构整体稳定性校核：最大吊装工况下经计算扒杆系统弹性稳定系数为11，满足要求。
以上三个工作状态支座最大反力为31.8T，为竖向。经计算其他构建均能满足要求，大斜撑与立杆下部组合槽钢斜撑加强。
5 扒杆系统加工及安装
5.1 扒杆加工
扒杆各构件在北岸加工组加工，单元间采用焊接方式连接，由北主塔塔吊配合现场拼装。每单元的重量不超过北塔吊的最大起重能力，加工完成经试拼装后运往施工现场安装。扒杆加工关键是焊接质量的控制，聘用专业工人进行加工，并对所有焊缝进行超声波探伤检测，以确保扒杆加工质量。扒杆用材及加工时必须遵守以下原则：
(1)扒杆所使用的钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等必须符合设计要求和现行标准的规定。
(2)进场的原材料必须有生产厂的出场质量证明书，还应按有关现行标准进行检验，做好检查纪录。
(3)零部件在加工过程中禁止使用有缺陷的材料，以保证扒杆安全使用。
(4)发现钢料不平直、有锈、油漆等污物，影响号料及切割质量时，应矫正清理后再号料。
5.2 扒杆拼装
扒杆加工完成并通过验收后，将杆件及其零部件运往工地，存放在北塔上横梁准备拼装。拼装前对扒杆构件的数量及质量进行全面清查，对装运过程中产生的缺陷和变形的杆件，按有关规定予以矫正、处理，符合要求后，方得使用。经矫正、处理后仍不符合要求时，予以更换。
扒杆用北塔吊配合拼装，首先吊装与塔顶预埋板相连的立杆和大斜撑，然后拼装悬臂杆及其它构件，立杆必须保持垂直。立杆与大斜撑之间的小斜撑通过焊接拼装，拼装原则是：
(1)保证结构的整体稳定性。
(2)先安装的杆件不得妨碍后安装杆件的安装和吊运。
(3)悬臂杆最后安装，避免其悬臂过长而产生过大的绕度，影响其它杆件与它的连接。
(4)悬臂杆与立杆连接处的旋转装置安装应满足规范要求。
6 设备计划
主要机械设备表
序号
名称
型号
数量
用途
1
卷扬机
JKB10
2台
吊装鞍罩及其零部件
2
平板车
20吨
2辆
鞍罩构件运输
3
塔吊
SCM
3台
南北鞍罩吊装
4
导链葫芦
10吨
8台
调整鞍罩位置
5
扒杆
12吨
1台
吊装北右幅鞍罩及其零部件
6
焊接设备

3套
鞍罩及其零部件安装焊接
7
汽车吊
25吨
2辆
配合鞍罩及其零部件拼装
7 质量保证措施
(1)鞍罩安装前由测量人员对鞍罩安装位置进行放线，定点。
(2)鞍罩必须在制造厂技术人员的指导下进行安装，以确保鞍罩各部件配合正确、安装精度满足设计要求。
(3) 鞍罩组焊、与其下的格栅、预埋钢板等的焊接必须由制造厂实施，以保证焊接质量。
8 安全保证措施
(1)扒杆安装和鞍罩吊装前，工程负责人要根据施工组织设计和安全技术规程向作业人员进行详细的交底，并在工程负责人的统一指挥和监督下进行。
(2)相关作业人员必须戴好安全帽，高空作业还必须配戴安全带。
(3)严禁无关人员现场逗留。
(4)严禁酒后上班、疲劳工作。
(5)严禁在风力大于8级情况下进行施工作业。
(6)鞍罩安装时需要对主索鞍周围进行安全网、安全栏布设，防止高空坠落。
9 工期计划
根据2008年5月8日北重协调会议，鞍罩部件到现场后拼装时间1个月，吊装就位后焊接时间2个月。
10 人员配置
主要施工人员安排表

序号
名称
人数（个）
工作职责
备注
1
现场工长
2
现场调度
南、北
2
专业起重工
12
起重吊装
南、北
3
技术负责人
2
技术指导
南、北
4
技术员
2
现场技术负责
南、北
5
安全员
2
现场安全负责
南、北
6
普工
40
吊装、安装
南、北

附：扒杆设计图