《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》是中鐵十三局集團有限公司完成的建築類施工工法，完成人是朱淼、潘大鵬、趙智強、惠中華、柳桂芝，適用於施工中採用類似於此種大型不便於拆裝設備的雙幅橋樑的施工。
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》主要的工法特點是採用滑移施工技術；牽引的主要設備為穿心式液壓千斤頂。
2008年1月31日，《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家一級工法。
基本介紹
- 中文名：高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法
- 工法編號： YJGF127-2006
- 完成單位：中鐵十三局集團有限公司
- 主要完成人：朱淼、潘大鵬、趙智強、惠中華、柳桂芝
- 套用實例：東莞市五環路西環段東莞水道特大橋主橋
- 主要榮譽：國家一級工法（2005-2006年度）
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,工藝流程,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,工程實例,榮譽表彰,
形成原因
東莞水道特大橋主橋為50+280+50米中承式系桿鋼管混凝土拱橋，為雙幅獨立對稱結構。每幅由兩片拱肋構成，拱肋間採用K字形風撐進行連線。每片拱肋由15段組成，採用纜索起重機吊裝、扣掛體系固定的施工方法安裝。針對此類雙幅大跨徑鋼管拱橋的施工，鋼管拱的安裝是制約整個橋樑施工工期的關鍵工序，為加快施工進度，中鐵十三局集團第二工程有限公司組織專家設計了滑移式WLQ2X800千牛纜索起重機（參見圖1）。此滑移式纜索起重機具有結構簡單、施工快捷、操作簡便等特點，經總結形成《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》。
圖1 纜索起重機總體布置圖
工法特點
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》的工法特點是：
⒈高塔大噸位纜索起重機採用滑移施工技術，提高了施工進度和節約了施工成本。
⒉高塔大噸位纜索纜索起重機牽引的主要設備為穿心式液壓千斤頂，滑移時運行平衡，協同一致，各側向纜風機構保證整個纜索起重機的穩定，調整結構簡單安全，便於操作。
操作原理
適用範圍
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》適用於施工中採用大型不便於拆裝設備的雙幅橋樑的施工。
工藝原理
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》利用雙幅橋獨立對稱的便利條件，採用一套大型可滑移式纜索起重機，逐幅進行施工。一幅橋施工完畢後，對纜索起重機的約束外力進行調整，包括放鬆承重索、解除牽引繩和起重繩與卷揚機的連線、解除承重索與主地錨的連線、對風纜的收放裝置進行布設、解除塔架與基礎的連線、安裝牽引系統、鋪設滑道進行纜索起重機的滑移，滑移過程中保證纜索起重機的穩定和豎直度。
工藝流程
一、施工工藝流程
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》的施工工藝流程見（圖2）。
圖2 施工工藝流程圖
二、操作要點
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》的操作要點是：
⒈牽引力和摩擦係數的取值
在牽引力的計算中，首先要確定纜索起重機對滑道的正壓力，通過計算塔架的重量為5230千牛，承重索放鬆後對塔架的垂直力為1170千牛，側向纜風對塔架的垂直力為1217千牛，加在一起重直力總計7617千牛。其次是滑道安裝時間較長，鏽蝕因素很難量化，計算前對滑道的摩擦係數進行放大，摩擦係數按0.4考慮，則牽引力為7617千牛X0.4=3047千牛。為保證纜索起重機滑移的平穩和受力均勻，每個塔架採用了3套牽引設備，使用鋼絞線配張拉用2500千牛液壓千斤頂。
⒉運行小車固定
纜索起重機在一幅施工完畢後開始準備滑移。首先需將4台運行小車（包括下部動滑輪組）移動至檢修平台上部，採用鋼絲繩將運行小車與塔架進行連線。
⒊解除牽引、起重鋼絲繩與卷揚機的連線
為便於纜索起重機的滑移，減少其他設施對塔架的干擾，解除牽引、起重鋼絲繩與卷揚機的連線，並將鋼絲繩與塔架固定。
⒋放鬆承重索鋼絲繩
整個纜索起重機的受力主要集中在承重索上，承重索的張力將制約纜索起重機的滑移。承重索後部與主地錨採用了滑輪組連線，放鬆承重索增大跨中垂度，減少水平張力，減少整個纜索起重機的內力，同時減少塔架對滑道的正壓力，便於纜索起重機的起動。
⒌解除承重索與主地錨的連線
承重索放鬆後，在塔架頂部索鞍位置使用鋼絲繩將承重索單跟進行固定，使塔架後部承重索處於自由狀態，解除後部滑輪組與主地錨的連線。在塔架滑移過程中使承重索跟隨塔架同時移動，始終保持承重索與塔架垂直。
⒍調整纜索系統的穩定
承重索、牽引索和起重索全部放鬆後，整個系統將處於不平衡狀態。其外部表征為塔架處於傾斜狀態。在滑移過程中以塔架豎直度為主要參數，所以在滑移前必須對塔架豎直度進行調整。對塔架豎直度調整採用側纜風繩和後備索，調整後固定各側纜風繩和後備索，完成塔架豎直度的調整。側纜風繩和後備索由原來的固結將轉換成可調式結構，每組鋼絲繩採用手動導鏈配滑輪組對纜風繩在滑移過程中進行調節。
⒎安裝牽引系統和滑道
牽引系統是整個纜索起重機的動力系統，採用穿心式液壓千斤頂作為動力源，Φ15.24毫米鋼絞線作為連線構件。滑道是纜索起重機滑行軌道，與原滑道相同，採用槽鋼作為滑道，內部使用潤滑油進行潤滑（見圖3）。
圖3 牽引系統設定圖
⒏解除塔架與基礎的連線
各項準備工作完成後進行塔架與基礎連線的解除，清除滑道內所有的雜物，減少雜物產生的摩擦。
⒐纜索起重機的滑移
開始進行纜索起重機的滑移（參見圖4和圖5），根據牽引力的大小每個塔架下部設定3台千斤頂，兩岸同步牽引。根據液壓式千斤頂的最大行程，每次行程為20厘米。在塔架滑動過程中，將隨時對塔架的豎直度進行觀測，如果塔架豎直度超過±5厘米，將停止纜索起重機的滑移，重新調整塔架的豎直度後繼續滑移。在塔架滑移時，隨時調整各側纜風的長度，保證整個纜索起重機的受力平衡。纜索起重機在滑移過程中要特別注意以下兩點：一是要保證南北兩岸塔架同步移動，施工中兩岸的相對位移不允許大於200毫米；二是移動過程中要全程監控南北兩岸塔架的垂直度，塔架滑移過程中保證塔架在±100毫米以內傾斜，超出此範圍要停止滑移，對塔架的豎直度進行重新調整。
圖4 滑道施工圖
圖5 滑道施工圖
側纜風成“八字形”結構，塔架在滑移過程中一側纜風會放鬆，另一側會收緊，根據纜風繩實際布置情況，塔架每滑移200毫米時，各纜風繩鬆緊長度為70~432毫米不等。
在實際滑移過程中塔架的起動力為1800千牛，正常滑移的牽引力為10520千牛。靜摩擦力係數為1800/7617=0.236，動摩擦力係數為1050/7617=0.138，比估計的要小一些。
材料設備
⒈主要材料
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》的主要材料見（表1）：
名稱 | 規格型號 | 數量 | 單位 |
鋼絞線 | Φ15.24毫米 | 1800 | 米 |
預埋件 | Ⅰ40c | 48 | 米 |
⒉主要設備
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》的主要設備見（表2）：
名稱 | 規格型號 | 數量 | 單位 |
千斤頂 | 150噸、250噸 | 6 | 台 |
滑道 | [36b | 180 | 米 |
倒鏈 | 5噸、10噸 | 20 | 個 |
滑輪組 | 50噸 | 8 | 套 |
質量控制
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》的質量控制要求如下：
⒈質量標準
滑移允許偏差：軌道滑移中心偏位不大於20毫米；塔架豎直度±5厘米。
⒉質量控制措施
（1）滑道焊接必須保證平滑，嚴禁有錯邊，減少摩擦。
（2）牽引力發生較大變化時及時停止滑移，檢查各系統運行是否正常，排除故障後才可繼續滑移。
安全措施
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》的安全措施如下：
⒈由於纜索起重機滑移前的準備施工為高空作業，要求所有高空作業人員施工時必須戴安全帶和安全帽，地面作業人員要遠離塔架附近施工，不能交叉作業。
⒉每次滑移前必須檢查所有設備必須完好，滑移線路準確。
⒊雨天和六級以上大風天氣，不允許進行滑移作業，並緊固所有纜風繩。
⒋高空作業的下方設明顯的警告標誌，在此危險區域內，只允許主要人員進入。
⒌嚴格控制塔架豎直度和各纜風地錨位移，保證塔架滑移安全。
環保措施
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》的環保措施如下：
⒈所有廢棄機油、潤滑油嚴禁隨地亂倒，必須收集後進行統一處理。
⒉所有不能使用的材料和工具嚴禁隨意丟棄，必須交回物資部門進行統一處理，保持現場整潔。
⒊基礎開挖土方必須在指定點堆放，並進行推平後壓實。
⒋施工剩餘的混凝土或砂漿嚴禁隨意亂倒，收集後卸到指定的地點。
⒌焊接完畢後所有焊條和焊條頭必須清理收集入庫，進行統一處理。
⒍氧氣、乙塊和煤氣瓶內殘渣嚴禁隨意處置，所有氣瓶必須送到生產廠家進行處理。
⒎所有電線、電路必須保證無損壞和漏電現象，下班後必須關閉所有電器開關，節約用電。
效益分析
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》的效益分析如下：
按照原設計施工，對於雙幅橋必須使用兩套支架設備。採用滑移技術，減少了一套支架的投入，直接節約投資148萬餘元。如採用拆除重裝的施工方法，其安裝仍需大筆費用，工期將拖後3~4個月，採用滑移技術，使用一個月就完成了第二次拱肋安裝前的試吊工作，節約了工期。
註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算
工程實例
《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》的工程實例如下：
東莞市五環路西環段東莞水道特大橋主橋為雙幅獨立對稱拱橋，採用滑移式WLQ2X800千牛纜索起重機進行吊裝。該纜索起重機塔高100米，跨度400米，設計最大起重量為800千牛，纜索起重機自重約12000千牛。採用“雙索四車制”：即雙索道、四車獨立運行，其結構簡便、操作靈活。在一幅施工完畢後進行整體滑移施工，進行另一幅的吊裝作業。使用滑移技術，節約了投資，縮短了工期，為整個主橋的按時完成奠定了基礎。
榮譽表彰
2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《高塔大噸位纜索起重機滑移施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。
