缆索吊装系统设计及施工

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1、缆索吊装系统设计及施工[摘要]随着西部地区交通事业的不断发展，山岭重丘区的施工日益增加，缆索吊装系统正在被越来越多的使用。本文介绍了缆索吊装系统的设计、主要施工步骤及注意事项。[关键词]桥梁缆索吊装系统设计施工注意事项中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：一、缆索吊装系统简述缆索吊是一种特殊类型的吊装设备，具有很多独特的优点，不受气候和地形的限制，在特定条件下能够发挥其它起重机械所不能发挥的作用，被广泛应用与工程建设中。缆索吊适用于高差较大的垂直吊装和架空纵向运输，吊运量自几吨至几十吨范围内变化，纵向运距（即索跨）自几十米至几百米，其设备可自行设计，就地制造安装。吊装

2、梁式桥的缆索吊装系统是由主索、主索跑车、起重索、起重滑车组、牵引索、起重及牵引卷扬机、锚碇、塔架、风缆等主要部件组成。吊装拱桥的缆索吊装系统除上述部件之外，还有扣索、扣索排架、扣索卷扬机等部件。二、缆索吊装系统的设计缆索吊装系统的设计主要包括主索、起重索、牵引索、主索跑车、起重滑车组、锚碇、塔架、风缆的设计、计算。6现以石忠高速公路B14标段大地大桥桥位地形为例，设计一套缆索吊装系统用于桥位内纵向起重运输。1、主要设计技术参数1．1、缆索吊主索工作垂度f=L/18；1．2、缆索吊设计跨径L=405m；1．3、6×37钢丝绳弹性模量EK=75600Mpa；6×19钢丝绳弹性模

3、量EK=79800Mpa;1．4、缆索吊最大吊重Q=50KN，（构件重按45kN控制，滑车组、吊钩、吊具等重量按5KN控制）；1．5、各种系数1）主索安全系数：K=3；起重索安全系数：K=6；牵引索安全系数K=4;2）钢丝绳接触应力安全系数K=2；3）动载系数1.20。2、缆索吊设计计算2．1、主索1）主索选用2根6×37，φ28新钢丝绳，其公称抗拉强度1850MPa，破断拉力为544.5KN,2根钢丝绳单位重量q=2×2.768=5.536kg/m；2）主索工作垂度f=L/18=405/18=22.5m；3）主索水平张力H和主索最大拉力T主计算，具体如下：6（1）计算图示

4、计算图示如下图（按桥梁纵坡3%,取两支点高差12m）：（注：图中符号意义：Q—最大集中荷载，q—主索单位长度重量，H1、H2为支点处水平拉力，V1、V2为支点处垂直拉力，T1、T2为支点处主索拉力。）（2）主索在单位自重q及集中荷载Q作用下计算当集中荷载Q位于X位置时：水平张力H=H1=H2；支点力V=qL/（2cosβ）+Q（L-X）/L+Htgβ主索拉力T=(H2+V2)0.5；垂度fx=qX(L-X)/（2Hcosβ）+QX(L-X)/HL；主索弧长S=L+q2L3/（24H2cos2β）+X(L-X)Q(Q+qL/cosβ)/2LH2+h2/2L荷载位于跨中时，主索

5、拉力最大，垂度最大：水平张力H=qL2/(8fmaxcosβ)+QL/4fmax=0.05536×4052/(8×22.5×405÷405.18)+50×405/(4×22.5)=273.86KNVmax=qL/（2cosβ）+Q（L-X）/L+Htgβ=43.97KN主索最大拉力T主=(267.932+43.882)0.5=277.37KN（3）主索安全系数验算K=P/1.2T主=2×544.5/(1.2×277.37)=3.27＞3，符合要求。6（4）主索的接触应力δ触与安全系数K验算δ触=T主/A+EKd/Dmin=277.37×103/(2×294.52)+7560

6、0×1.3/280=821.8MpaK=[δ]/δ触=1850÷821.8=2.25>2满足要求。（5）设置初始垂度：f初=f－ΔfΔf=15/[16n（5-24n2）]ΔcΔc即伸长率,按9‰计算，Δc=c×9‰=3.65mn为垂跨比即1/18则Δf=12.5mf初=22.5－12.5=10m即初始垂度取10m。2．2.起重索起重索选用6*37直径15mm的钢绳，破断拉力为132KN,抗拉强度1550MPa。起重索最大拉力与安全系数起重绳最大拉力T起=QS/4S为桥涵下册表18-39的荷载系数，取S=0.346则T起=QS=45*0.346=15.57KN起重绳最大安全系

7、数K起=T破/T起=132/15.57=8.48>6起重机绳接触应力与安全系数=T起/A+EKd/Dmin=15570/85.39+79800*0.7/1656=503.07MPaK=[σ]/σ起=1550/503.07=3.08>22．3.牵引绳牵引索选用6*19直径18.5mm的钢绳，破断拉力为219KN,抗拉强度1700MPa。跑车距锚点最小距离为53m，x=53m。此时牵引力最大。升角γ为tgγ=（400－2x）（q+Q/L）/2HxHX3+HX2[(EF/24H2)(3Q2+3QG+G2)-H]-（Q2+