【正文】 風(fēng)索初張力單根Φ22鋼絲繩為5噸，抗風(fēng)索破斷拉力安全系數(shù)大于3。中鐵五局中鐵五局 (集團(tuán)集團(tuán) )有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠 C1標(biāo)標(biāo) 平寨渡槽拱圈吊裝施工方案33 抗風(fēng)索（半跨）的選型表 表10進(jìn)口岸、出口岸左右兩側(cè)各布置一個(gè)抗風(fēng)地錨?？癸L(fēng)索地錨采用樁式錨?？癸L(fēng)索為Φ22mm鋼絲繩，拱肋節(jié)段在橫撐未安裝之前布置交叉“X”字臨時(shí)抗風(fēng)索和八字正式抗風(fēng)索。拱肋抗風(fēng)索共設(shè)8組，每組二根，一個(gè)拱肋節(jié)段對(duì)應(yīng)一組。圖13 抗風(fēng)索布置圖吊 裝 節(jié) 段 抗 風(fēng) 索 編 號(hào) 抗 風(fēng) 索 選 型 （ 一 個(gè) 單 肋 節(jié) 段 ）第 一 節(jié) 段 1號(hào) 抗 風(fēng) 索 1組 2Φ 第 二 節(jié) 段 2號(hào) 抗 風(fēng) 索 1組 2Φ 第 三 節(jié) 段 3號(hào) 抗 風(fēng) 索 1組 2Φ 第 四 節(jié) 段 4號(hào) 抗 風(fēng) 索 1組 2Φ 中鐵五局中鐵五局 (集團(tuán)集團(tuán) )有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠 C1標(biāo)標(biāo) 平寨渡槽拱圈吊裝施工方案34 纜吊系統(tǒng)試吊設(shè)計(jì)及實(shí)施 概述纜索起重機(jī)安裝完成，在吊裝拱肋前進(jìn)行試吊運(yùn)行試驗(yàn)，以檢測(cè)驗(yàn)證其吊重能力及各種工況下系統(tǒng)的工作狀態(tài)，為以后拱肋的吊裝施工提供可靠的技術(shù)保證。纜索起重機(jī)試吊運(yùn)行試驗(yàn)主要包括吊重的確定及重物的選擇，纜索系統(tǒng)的觀測(cè)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析等工作內(nèi)容。 吊重的設(shè)計(jì)纜索系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)際吊重不大于65t。 加載程序試吊時(shí)采用分級(jí)逐步加載，每次試吊分三級(jí)進(jìn)行，即按設(shè)計(jì)吊重的50%→75%→100%→120%逐步加載， 中鐵五局中鐵五局 (集團(tuán)集團(tuán) )有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠 C1標(biāo)標(biāo) 平寨渡槽拱圈吊裝施工方案35，65t和78t（不含吊具重量及配重）。每次荷載起吊后持荷時(shí)間不得小于 1小時(shí)，除120%級(jí)以外其它須進(jìn)行全跨范圍內(nèi)的行走，同時(shí)對(duì)兩岸索塔監(jiān)控觀測(cè)，含動(dòng)力系統(tǒng)（卷?yè)P(yáng)機(jī)）測(cè)試，以及各部位結(jié)構(gòu)件的觀測(cè)并記錄。 試吊組織實(shí)施試吊前成立有業(yè)主、監(jiān)理單位、監(jiān)控單位、施工單位參加的主纜系統(tǒng)試驗(yàn)領(lǐng)導(dǎo)小組。 纜索吊系統(tǒng)試吊運(yùn)行試驗(yàn)領(lǐng)導(dǎo)小組 圖14第六章 纜吊系統(tǒng)計(jì)算 纜吊纜索系統(tǒng)分析計(jì)算纜吊一組主索參數(shù)對(duì)照表 表11項(xiàng) 目 用 途 主索 起重索 牽引索型 號(hào) 637+1 637+1 637+1根數(shù)一直徑(mm) 6Φ62 2Φ28單位重量(kg/m) 面積(每根)(mm 2) 抗拉強(qiáng)度(MPa) 1870 1770 1770鋼絲直徑(mm) 協(xié)調(diào)組聯(lián)絡(luò)組監(jiān)控組吊裝組數(shù)據(jù)分析組后勤組總　指　揮副經(jīng)理杜尚成副 總 指 揮作業(yè)隊(duì)長(zhǎng)楊世湘中鐵五局中鐵五局 (集團(tuán)集團(tuán) )有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠 C1標(biāo)標(biāo) 平寨渡槽拱圈吊裝施工方案36單根破斷拉力總和(KN) 2555 308 521單根破斷拉力 (KN) 2095 253 427 備注：參照《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》，表中鋼絲破斷拉力=鋼絲破斷拉力總和換算系數(shù)，對(duì)于型號(hào)為637+。 主索荷載1）主索荷載：，主索坡度為β=゜，作用于主索上均布荷載G由三部分組成。主 索 g 1=6/cosβ≈牽引索 g 2=4≈起重索 g 3=2≈　g總 =g1+g2+g3=++=G=g總 L=283 =25894Kg≈2）作用于主索上的集中荷載P由4部分組成。① 跑車(chē)和定滑輪重 P 1=2=3t② 吊點(diǎn)重　　　 P 2=2=4t③ 起重索自重(走“10”布置) P3=21060④ 考慮主拱肋最大總重P 4=65t 作用于一組主索上的集中力為P 總 ： P總 =P1+P2+P3+P4= 最大吊重在跨中起吊時(shí)主索的最大垂度和最大張力（1）最大吊重在跨中起吊時(shí)最大垂度 在纜索吊裝過(guò)程中，主索的線形和張力是相互影響的，它們需要采用循環(huán)迭代方法來(lái)求解。但本次纜索吊裝系統(tǒng)的驗(yàn)算，在保證扣索最小傾角大于5度的情況下，扣塔的高度進(jìn)口岸為7m。進(jìn)口岸主塔高度為27m，中鐵五局中鐵五局 (集團(tuán)集團(tuán) )有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠 C1標(biāo)標(biāo) 平寨渡槽拱圈吊裝施工方案37m，出口岸主塔高度為15m，因此主索的最大容許垂度即可確定：　　[f]=H 高差 abc式中：H高差 —主索未考慮垂度時(shí)主索至扣塔頂?shù)母卟睿ㄟM(jìn)口岸），；　　a—跑車(chē)輪至吊點(diǎn)之間的距離取5m；　b—吊點(diǎn)至拱肋距離（即捆綁高度）取5m；c—構(gòu)件高度3m；　[f] —主索的最大容許垂度。　故：主索的最大容許垂度[f]＝－3＝因此纜索吊裝設(shè)計(jì)方案中將主索最大下垂高度(L/14)＜[f]＝，實(shí)際當(dāng)中，扣塔未在跨中位置，因此構(gòu)件吊至扣塔位置時(shí)的垂度要小于跨中垂度，能滿足吊裝高程的要求。（2）最大吊重在跨中起吊時(shí)最大張力在主索最大垂度f(wàn)max=，主索中的最大張力的計(jì)算方法采用經(jīng)典的解析法進(jìn)行。在最大吊裝重量作用下，主索的張力的水平分力的計(jì)算公式： )(48maxaxmaxslfPfGlH???總式中：P 總 －為作用在主索上的最大集中荷載重量；　　　s－為相應(yīng)于P 總 下兩跑輪之間的間距，取為s＝10m。所以 KN390max?主索的最大張力計(jì)算公式：　　　 maxaxcos?HT　　式中： －為主跨主索的最大水平傾角，本次計(jì)算中 位于塔頂索鞍處。由此可以求ax max?得： ,因此 。?????????總總 glPH2tnmax? ?????中鐵五局中鐵五局 (集團(tuán)集團(tuán) )有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠 C1標(biāo)標(biāo) 平寨渡槽拱圈吊裝施工方案38　所以　 ??　鋼絲繩容許的破斷拉力[T]=20956=12570 KN 因此主纜載重張力安全系數(shù)為 ，K≥。][max?T（3）架設(shè)空纜時(shí)的初始張力和垂度　　　根據(jù)上述最大吊裝重量下的主索的線形和張力，可以逆向求出架空纜時(shí)的初始張力和初始垂度，求解的方法仍是解析法。1）空纜架設(shè)時(shí)的主索初始張力空纜架設(shè)時(shí)的主索初始張力的水平分力H 0的計(jì)算公式為：　 ??????024813240203 ???????????? FEGPHGPFEmm ???將此簡(jiǎn)化為 020??BA上式中： －鋼絲繩的換算彈性模量，考慮到主索兩端錨固端長(zhǎng)度較長(zhǎng)，主索按三?E跨計(jì)算， ， 為鋼絲繩的彈性模量 ，因此kl?? MPaEk7560?。MPa589376042830????F－所有鋼絲繩的面積F＝8198mm 2；P－吊裝合攏段時(shí)最大集中力P＝；P0－跑車(chē)空載時(shí)的重量P 0＝；G－中跨中所有纜索的重量G＝；Hmax－主索中的最大水平分力H max=3390KN。因此，A＝1886KN　B＝3238128591 KN 3由此可以求得H 0＝1051KN2）初始安裝時(shí)的跨中垂度由H0＝1051KN進(jìn)而可以求得主纜初始安裝時(shí)的跨中垂度:(f/L=1/)???計(jì)算在塔前38m起吊最大拱肋時(shí)的主索張力及升角，主索鞍兩邊主索的傾角示意圖中鐵五局中鐵五局 (集團(tuán)集團(tuán) )有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠 C1標(biāo)標(biāo) 平寨渡槽拱圈吊裝施工方案39詳見(jiàn)下圖。計(jì)算方法上述一樣，計(jì)算公式為：上式簡(jiǎn)??????0242)(32423 ???????????? FEGPlxHGPHFExmmx ???化為 03??BAxxPx=Pmax= ；x=38m代入式中，求得A=1886KN；B＝28915215097 KN3 ,由此可以求得Hx=2553KN。主索曲線方程為：，索鞍處升角切線斜率lHxPxlgHxf )(2)(),( 111 ???lfx,0139。相應(yīng)的主索升角γ計(jì)算公式為： ，),(39。tan?xf? ???索鞍處主索升角 ??；??..91跑車(chē)處主索升角： 176。＋176。＝176。， ， ? ?2sin??2cos?、接觸應(yīng)力和主索主拉應(yīng)力驗(yàn)算1）主索張力安全系數(shù)鋼絲繩容許的破斷拉力[T]=20956=12570 KN 因此主纜載重張力安全系數(shù)為 ，K≥。][max??TK2）主索的接觸應(yīng)力　　　　主索的接觸應(yīng)力驗(yàn)算按：　　　　 MpaDdEFTk ???????? 接觸應(yīng)力的安全系數(shù)： ，主索的接觸應(yīng)力能滿足要求。??????K3）主索的主拉應(yīng)力主索的主拉應(yīng)力的計(jì)算公式為： MpaFTEnPk ????????中鐵五局中鐵五局 (集團(tuán)集團(tuán) )有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠 C1標(biāo)標(biāo) 平寨渡槽拱圈吊裝施工方案40主索主拉應(yīng)力的安全系數(shù)： ，主索的主拉應(yīng)力能滿足要????????K求。 起重索計(jì)算（1）起重索繞過(guò)絞車(chē)端的張力　由于對(duì)于單個(gè)纜索是采用兩點(diǎn)吊裝，其絞車(chē)端張力的計(jì)算公式為： PST?max跑車(chē)中起重索采用鋼絲繩走“10”布置，即有效繩數(shù)為n=10，轉(zhuǎn)向滑輪c=3，滾動(dòng)軸承k=查表得 ； ,???kS )*.1(32???因此起重索的張力為： KNT6..849max?（2）起重索安全系數(shù)主拉力安全系數(shù)： ，起重索的主拉力安全系數(shù)滿足要求。?????Tn起重索的接觸應(yīng)力驗(yàn)算按：　　　　 （其中D取大于12倍鋼絲繩MpaDdEFTk ????????直徑，取300mm） 接觸應(yīng)力的安全系數(shù)： ，起重索的接觸應(yīng)力能滿足要求。????????K 牽引索計(jì)算（走4）（1）塔前起吊的牽引索牽引阻力計(jì)算　1）跑車(chē)運(yùn)行阻力W1； KNPW ?????????2）起重索運(yùn)行阻力W2 ????..41103ax ?????中鐵五局中鐵五局 (集團(tuán)集團(tuán) )有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠 C1標(biāo)標(biāo) 平寨渡槽拱圈吊裝施工方案413）后牽引索的松弛張力W3 (g1為牽引索單位長(zhǎng)重量，x1為后牽引索的跨度)fxgW821?　　 ?? 4）牽引索總牽引阻力W ????　　?。?）牽引索安全系數(shù)計(jì)算牽引索的最大拉力： ?????KNLgTn 104/?????????拉力安全系數(shù)： 　牽引索的拉力安全系數(shù)能滿足要求。???TKn牽引索的接觸應(yīng)力驗(yàn)算按：　　　　 （其中D取大于12倍鋼絲繩直MpaDdEFTk ????????徑，取350mm） 接觸應(yīng)力的安全系數(shù)： ，牽引索的接觸應(yīng)力能滿足要求。????????K 主塔所受的外力荷載 主索所傳來(lái)的荷載下圖為纜索吊裝系統(tǒng)塔頂索鞍所受的荷載。由于該纜索吊裝系統(tǒng)采用了滑輪索鞍，因此塔頂索鞍兩側(cè)主索中主拉力全部相等，即 ，而該處KNTT346max4321??索的水平傾角分別為： ， ， ， 。???????.2?中鐵五局中鐵五局 (集團(tuán)集團(tuán) )有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠有限公司黔中水利樞紐一期工程總干渠 C1標(biāo)標(biāo) 平寨渡槽拱圈吊裝施工方案42θ 3θ 4θ 1θ 2VHHV張 家 界 岸 花 垣 岸 進(jìn)口岸 出口岸 索鞍承受荷載示意圖 圖15進(jìn)口岸主塔所受的主索傳遞的最大豎向力為： KNTVzN )(si346)sin(i12max12 ?????????? ?進(jìn)口岸主塔所受的主索傳遞的最大水平力為： HzN ).cos.(cs)cos(12ax12 ?????出口岸主索轉(zhuǎn)向處所受的主索傳遞的最大豎向力為： KNTVzB ).(si36)sin(i43max43 ????????? ?出口岸主索轉(zhuǎn)向處所受的主索傳遞的最大水平力為： HzB .).cos.(s)cos(43ax43 ???? 牽引索和起重索所傳來(lái)的荷載牽引索和起重索最大張力分別為： ， 。KNT10＝　 牽 ＝　 起由于牽引索和起重索在主跨內(nèi)是附著在主纜上的，因此它們?cè)谥骺鐑?nèi)的水平傾角與主纜基本相同。兩岸兩索的后錨索拉向主地錨，其水平傾角與主索角度一致。因此兩岸主塔所承受牽引索和起重索傳來(lái)的豎向力分別為：進(jìn)口岸主塔所受的牽引、起重索傳遞的最大豎向力為： KNTTVqN 274sin)53(sin31 ??????? ??牽起起牽 ）（進(jìn)口岸主塔所受的牽引、起重索傳遞的最大水平力為：HqN coscos)5( 12?? ）（