懸索橋隧道式錨碇施工及質(zhì)量控制要點(diǎn)

懸索橋隧道式錨碇施工及質(zhì)量控制要點(diǎn)覃宗華1、隧道式錨碇簡(jiǎn)述2、隧道式錨碇施工3、隧道式錨碇質(zhì)量控制要點(diǎn)內(nèi)容提綱1、隧道式錨碇簡(jiǎn)述

懸索橋錨碇是主纜錨固裝置的總稱。錨碇是將主纜的拉力傳遞給地基基礎(chǔ)，是支承主纜拉力的重要結(jié)構(gòu)部分。通常懸索橋采用的錨碇型式有重力式和隧道式，重力式錨碇依靠其巨大的自重及其與地基之間的摩擦力和嵌固力來(lái)抵抗主纜的拉力，如潤(rùn)揚(yáng)大橋、陽(yáng)邏大橋、西侯門(mén)大橋等；隧道式錨碇則是將主纜中的大部分拉力直接傳遞給周?chē)襟w的基巖，如四渡河大橋、壩陵河大橋、矮寨大橋等。隧道式錨碇的造價(jià)明顯低于重力式錨碇。隧道式錨碇將主纜中的拉力直接傳遞給周?chē)襟w的基巖，因而要求橋位處必須有良好的地質(zhì)條件。但因其傳力機(jī)理不明確,受力條件要求、開(kāi)挖施工要求高等,隧道錨的施工難度較大，是懸索橋施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。1、隧道錨簡(jiǎn)述隧道式錨碇由錨室結(jié)構(gòu)、錨體結(jié)構(gòu)及散索鞍支墩結(jié)構(gòu)組成。1、隧道錨簡(jiǎn)述復(fù)合式錨碇：隧道式錨碇的錨體后方增加一定數(shù)量巖錨的隧道式錨碇（萬(wàn)州二橋）1、隧道錨簡(jiǎn)述2、隧道式錨碇施工2.1施工特點(diǎn)結(jié)構(gòu)受力不同于一般的隧道，也不同于隧道輔助坑道斜井，隧道錨周邊巖體和錨體一起承受主纜傳遞的拉力。開(kāi)挖過(guò)程中的巖體保護(hù)尤其重要。

開(kāi)挖方案、圍巖穩(wěn)定分析、爆破設(shè)計(jì)和施工結(jié)構(gòu)斷面洞內(nèi)坡度大，斷面變化頻繁，作業(yè)空間小，施工難度大。開(kāi)挖及出渣動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工；出渣設(shè)備及方式合理。監(jiān)控三維動(dòng)態(tài)變形位移監(jiān)控、支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測(cè)2、隧道錨施工

西岸錨碇采用隧道式錨碇結(jié)構(gòu)，錨碇規(guī)模世界第一。錨洞軸線總長(zhǎng)74.34m，后錨室左、右洞室最小間距7m；錨洞斷面尺寸：洞口10m×10.8m，洞底21m×25m；錨洞軸線傾斜度45°，錨碇洞室總開(kāi)挖量3.4萬(wàn)m3。2、隧道錨施工壩陵河大橋隧道錨結(jié)構(gòu)及施工特點(diǎn)2、隧道錨施工大斷面小間距陡傾角巖溶發(fā)育群洞效應(yīng)洞室開(kāi)挖特點(diǎn)前錨室室圍巖巖級(jí)別別：Ⅳ、Ⅲ級(jí)，采采用短短臺(tái)階階法開(kāi)開(kāi)挖。。上臺(tái)階階先行行開(kāi)挖挖，一一次開(kāi)開(kāi)挖成成形，，下臺(tái)臺(tái)階緊緊跟，，臺(tái)階階長(zhǎng)度度3～5m。采用用風(fēng)動(dòng)動(dòng)鑿巖巖機(jī)鉆鉆孔、、人工工裝藥藥，挖挖掘機(jī)機(jī)退至至安全全地帶帶時(shí)起起爆，，開(kāi)挖挖后的的斷面面立即即施作作錨桿桿、掛掛鋼筋筋網(wǎng)初初噴混混凝土土，及及時(shí)封封閉巖巖面，，防止止巖石石收斂斂過(guò)快快發(fā)生生坍塌塌，鋼鋼拱架架快速速安裝裝就位位，連連接鋼鋼筋，，鎖腳腳錨桿桿穩(wěn)固固，使使鋼拱拱架連連成整整體受受力均均勻，，再進(jìn)進(jìn)行第第二次次復(fù)噴噴，使使噴射射混凝凝土達(dá)達(dá)到設(shè)設(shè)計(jì)厚厚度。。開(kāi)挖挖循環(huán)環(huán)進(jìn)尺尺0.8～1.5m。2、隧道道錨施施工2.2洞室開(kāi)開(kāi)挖施施工施工方方法：：前錨室室左、、右洞洞室開(kāi)開(kāi)挖掌掌子面面錯(cuò)開(kāi)開(kāi)10-15m，避免免相互互擾動(dòng)動(dòng)。洞口施施工根根據(jù)地地質(zhì)情情況采采用超超前小小導(dǎo)管管注漿漿（超超前管管棚））、設(shè)設(shè)置洞洞口安安全套套拱，，確保保進(jìn)洞洞安全全。錨塞體體及后后錨室室圍巖巖級(jí)別別：Ⅲ、Ⅱ級(jí),可采用用全斷斷面開(kāi)開(kāi)挖，，考慮慮開(kāi)挖挖斷面面過(guò)大大，開(kāi)開(kāi)挖時(shí)時(shí)同樣樣采用用臺(tái)階階開(kāi)挖挖方法法。根據(jù)開(kāi)開(kāi)挖斷斷面情情況分分3～5個(gè)臺(tái)階階，臺(tái)臺(tái)階長(zhǎng)長(zhǎng)度3～5m。中、、下臺(tái)臺(tái)階采采用左左右分分部開(kāi)開(kāi)挖。。開(kāi)挖挖循環(huán)環(huán)進(jìn)尺尺取1.0～1.5m。掌子面面距離離錯(cuò)開(kāi)開(kāi)40m。單洞洞室開(kāi)開(kāi)挖掘掘進(jìn)。。2、隧道道錨施施工出渣運(yùn)運(yùn)渣方方式：：選用100型小型型反鏟鏟挖掘掘機(jī)，，有軌軌運(yùn)輸輸方式式出渣渣，設(shè)設(shè)置20t絞車(chē)、、6.0m3自卸運(yùn)運(yùn)渣車(chē)車(chē)。2、隧道道錨施施工2、隧道道錨施施工

炮眼鉆設(shè)2、隧道道錨施施工鋼拱架安裝錨桿施作2、隧道道錨施施工2、隧道道錨施施工噴射混凝土施工2、隧道道錨施施工裝渣卸渣挖機(jī)機(jī)上上下下2、隧道道錨施施工2、隧道道錨施施工洞室成型左洞右洞2、隧道道錨施施工2.3關(guān)鍵施施工技技術(shù)1)圍巖穩(wěn)穩(wěn)定性性計(jì)算算及仿仿真反反演分分析根據(jù)圍圍巖特特性及及擬定定的開(kāi)開(kāi)挖施施工方方案，，對(duì)隧隧道錨錨開(kāi)挖挖各工工況條條件下下的圍圍巖凈凈空收收斂、、拱頂頂下沉沉及應(yīng)應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變變變化進(jìn)進(jìn)行定定性和和定量量仿真真分析析，優(yōu)優(yōu)化洞洞室開(kāi)開(kāi)挖施施工工工藝，，及時(shí)時(shí)提出出圍巖巖加固固措施施；同同時(shí)依依據(jù)開(kāi)開(kāi)挖過(guò)過(guò)程中中的圍圍巖監(jiān)監(jiān)控?cái)?shù)數(shù)據(jù)對(duì)對(duì)圍巖巖分析析和理理論計(jì)計(jì)算進(jìn)進(jìn)行驗(yàn)驗(yàn)證。。隧洞開(kāi)挖完成后位移及變形矢量圖隧洞與夾層位置關(guān)系圖雙洞掘進(jìn)VonMises等效應(yīng)力分布2、隧道道錨施施工1）開(kāi)挖順順序?qū)?duì)圍巖巖塑性性變形形影響響顯著著，特特別是是對(duì)中中間巖巖墻，，因此此施工工中必必須避避免雙雙洞平平行推推進(jìn)的的施工工順序序，左左、右右洞室室開(kāi)挖挖掌子子面需需錯(cuò)開(kāi)開(kāi)20-40m；2）開(kāi)挖進(jìn)進(jìn)尺對(duì)對(duì)圍巖巖變形形的影影響，，隨著著開(kāi)挖挖進(jìn)尺尺的減減小，，塑性性區(qū)的的體積積也隨隨之逐逐漸變變小，，開(kāi)挖挖進(jìn)尺尺與塑塑性區(qū)區(qū)的體體積成成正比比關(guān)系系，因因此施施工中中應(yīng)采采用“短進(jìn)尺尺，分分臺(tái)階階”進(jìn)行開(kāi)開(kāi)挖；；3）初期支支護(hù)時(shí)時(shí)效要要求高高，圍圍巖整整體性性較差差，自自穩(wěn)性性較弱弱，巖巖溶發(fā)發(fā)育，，支護(hù)護(hù)滯后后對(duì)塑塑性區(qū)區(qū)的影影響很很大，，開(kāi)挖挖后初初期支支護(hù)需需及時(shí)時(shí)跟進(jìn)進(jìn)；4）錨桿支支護(hù)優(yōu)優(yōu)化及及巖墻墻加固固措施施對(duì)比比分析析。單單獨(dú)采采用錨錨桿或或錨索索，對(duì)對(duì)塑性性區(qū)的的控制制都不不理想想，而而錨桿桿和錨錨索聯(lián)聯(lián)合支支護(hù)效效果較較好。。圍巖分分析主主要成成果2、隧道道錨施施工施工措措施1）降低低單循循環(huán)開(kāi)開(kāi)挖進(jìn)進(jìn)尺，，控制制在1.0～1.2m；2）錯(cuò)開(kāi)開(kāi)左右右洞開(kāi)開(kāi)挖掌掌子面面距離離，在在錯(cuò)開(kāi)開(kāi)距離離不能能滿足足40m的前提提下為為確保保洞室室安全全，采采取單單洞開(kāi)開(kāi)挖；；3）加強(qiáng)強(qiáng)支護(hù)護(hù)，及及時(shí)支支護(hù)。。技術(shù)措措施1）增設(shè)設(shè)中間間巖墻墻45°°斜向固固結(jié)灌灌漿；；2）增設(shè)設(shè)中間間巖墻墻φ32精扎螺螺紋鋼鋼對(duì)拉拉預(yù)應(yīng)應(yīng)力錨錨桿，，預(yù)拉拉力值值150kN。監(jiān)測(cè)措措施1）加強(qiáng)強(qiáng)爆破破監(jiān)測(cè)測(cè)，控控制爆爆破振振動(dòng)速速度，，確保保滿足足安全全振動(dòng)動(dòng)速度度（7cm/s）要求求；2）加強(qiáng)強(qiáng)圍巖巖三維維位移移、拱拱架應(yīng)應(yīng)力監(jiān)監(jiān)測(cè)，，信息息化施施工；；3）加強(qiáng)強(qiáng)掌子子面前前方圍圍巖的的地質(zhì)質(zhì)超前前預(yù)報(bào)報(bào)。2、隧道道錨施施工中間巖巖墻加加固技技術(shù)措措施2、隧道道錨施施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析HSP聲波反射法隧道錨碇開(kāi)挖面前方巖溶地質(zhì)預(yù)報(bào)測(cè)線圖錨碇圍巖高密度電法探測(cè)測(cè)線平面布置圖2、隧道道錨施施工圍巖斷面周邊三維位移時(shí)態(tài)曲線開(kāi)挖階段鋼拱架應(yīng)力監(jiān)測(cè)曲線2、隧道道錨施施工2）爆破專(zhuān)專(zhuān)項(xiàng)研研究和和設(shè)計(jì)計(jì)請(qǐng)南京京解放放軍工工程兵兵學(xué)院院爆破破專(zhuān)家家進(jìn)行行專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)洞室室爆破破方案案研究究和設(shè)設(shè)計(jì)，，分析析研究究爆破破震動(dòng)動(dòng)效應(yīng)應(yīng)，擬擬定合合理的的爆破破參數(shù)數(shù)，確確保圍圍巖穩(wěn)穩(wěn)定。。爆破設(shè)設(shè)計(jì)要要求采采用減減震、、光面面爆破破，遵遵循淺淺鉆孔孔、弱弱爆破破、短短進(jìn)尺尺、多多循環(huán)環(huán)、分分臺(tái)階階開(kāi)挖挖原則則。爆爆破震震速控控制在在7cm/s，減少少對(duì)圍圍巖和和已完完成結(jié)結(jié)構(gòu)的的擾動(dòng)動(dòng)。2、隧道道錨施施工炸藥單單耗：：上臺(tái)臺(tái)階：：1.5kg/m3；中、、下臺(tái)臺(tái)階：：0.55kg/m3。對(duì)于于Ⅲ級(jí)圍巖，，周邊邊眼間間距E取0.45m，周邊眼眼抵抗抗線Wm取0.60m，相對(duì)距距離E/W為0.75，裝藥集集中度度q（kg/m）取0.20。研究隧隧道錨錨洞室室與關(guān)關(guān)嶺1#公路隧隧道以以及周周邊巖巖體被被探明明的大大型溶溶洞群群的相相互作作用關(guān)關(guān)系，，分析析施工工干擾擾，采采用控控制爆爆破，，確定定合理理的防防范措措施。。3）群洞效效應(yīng)監(jiān)監(jiān)測(cè)及及措施施2、隧道道錨施施工凈空水水平收收斂監(jiān)監(jiān)測(cè)成成果：左、右右洞凈凈空收收斂累累積值值均較較小，，左洞洞最大大累積積值為為6.91mm，右洞洞最大大累積積值為為8.91mm，收斂斂變形形趨勢(shì)勢(shì)趨于于穩(wěn)定定；三維位位移變變形監(jiān)監(jiān)測(cè)成成果：左、右右洞大大部分分測(cè)點(diǎn)點(diǎn)的三三維位位移變變形X方向向向洞內(nèi)內(nèi)變形形，Z方向向向下變變形，，Y方向向向洞內(nèi)內(nèi)方向向變形形，但但變形形數(shù)值值不大大，變變形趨趨于穩(wěn)穩(wěn)定；；X方向：－10.1286mm～6.3346mm；Y方向：－8.4834mm～7.2735mm；Z方向：－6.7832mm～0.3726mm；2、隧道錨施施工壩陵河大橋橋西岸隧道道式錨碇洞洞室開(kāi)挖施施工中左、、右洞室圍圍巖的凈空空水平收斂斂變形和三三維位移變變形的累積積值均較小小，圍巖變變形量不大大，從時(shí)態(tài)態(tài)曲線上看看，圍巖變變形累積值值呈臺(tái)階狀狀，符合圍圍巖變形性性質(zhì)，初期期支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)工作狀態(tài)態(tài)正常，圍圍巖基本穩(wěn)穩(wěn)定。施工工全過(guò)程處處于安全、、穩(wěn)定、優(yōu)優(yōu)質(zhì)的可控控狀態(tài)，克克服了多處處溶溝、溶溶槽、溶隙隙、溶洞、、塌方等不不良地質(zhì)狀狀況，也克克服了該區(qū)區(qū)群洞效應(yīng)應(yīng)引起的不不良安全狀狀況，完成成世界上第第一大隧道道式錨碇，，得到業(yè)界界各方的好好評(píng)。型鋼拱架應(yīng)應(yīng)力監(jiān)測(cè)成成果：左、右洞型型鋼拱架大大部分處于于受壓狀態(tài)態(tài)。最大壓應(yīng)力力值91.15MPa，最大拉應(yīng)應(yīng)力值為7.7MPa。拱架應(yīng)力和和變形均處處于安全范范圍以內(nèi)；；2、隧道錨施施工2.4錨體施工錨體結(jié)構(gòu)圖圖2、隧道錨施施工錨固系統(tǒng)布布置圖2、隧道錨施施工施工關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力管道道精確定位位分層澆筑、、分節(jié)支撐撐、分段接接管、實(shí)時(shí)時(shí)監(jiān)控大體積混凝凝土溫控錨塞體和散散索鞍支墩墩都是大體體積混凝土土，混凝土土施工前進(jìn)進(jìn)行行專(zhuān)題溫控控設(shè)計(jì)，采采取有效的的控制措施施，確?；旎炷敛划a(chǎn)產(chǎn)生有害裂裂縫。2、隧道錨施施工分層綁扎錨塞體鋼筋錨固系統(tǒng)定位架分層安裝分層架立錨塞體模板

施工準(zhǔn)備分層澆筑錨塞體砼

錨塞體預(yù)應(yīng)力施工主纜索股錨固連接構(gòu)件安裝錨塞體施工工工藝流程程施工流程：：2、隧道錨施施工定位架2、隧道錨施施工定位架2、隧道錨施施工錨塞體砼施施工分層分層編號(hào)分層厚度（cm）砼數(shù)量（m3）1600585.02300713.03300836.943001356.65200909.06200923.57250081.983001187.193001072.810300963.611300860.112300754.013557.3830.52、隧道錨施施工溫控措施2、隧道錨施施工溫控