大跨度懸索橋隧道錨施工技術分析

■鮑慶偉 ■中國中鐵九局集團有限公司，吉林 吉林 132000

懸索橋也被稱為吊橋，大跨度懸索橋的受力體系較為復雜，纜索的幾何形狀主要由受力條件決定，為保證纜索與勁梁、吊桿、橋面之間形成平衡受力體系，并保障大跨度懸索橋的安全運行，則應注意合理應用隧道錨施工工藝［1］。本文結合實踐經驗對大跨度懸索橋的隧道錨施工工藝進行了探討，旨在減小橋梁活載及防止橋梁出現撓度變形現象。

1 工程概況

某大跨度懸索橋工程的主跨度為1000m，橋梁主體結構為箱梁單跨度結構，隧道錨位于北岸，長度為68．7m，錨洞的下游及上游之間設置了分離裝置。錨洞洞室被設置為喇叭形，洞口較小，洞內深度較大，洞口處為5．8m×5．3m，洞口內部最深處為20．6m ×25．1m。對該工程的地質狀況進行考察后發現懸索橋隧道抗壓強度均＜6MPa，存在軟弱夾層及節理裂隙，隧道中濕度較大，在潮濕環境下隧道巖石軟化及風化現象較為明顯，為了滿足建設需要，采用了隧道錨施工技術。

2 大跨度懸索橋隧道錨施工技術分析

2．1 掘進施工技術

在掘進錨洞的過程中，本工程所采用的施工技術如下:先利用挖掘機清理洞口土段坡表面的積土，隨后對洞口邊坡進行修整。在平整洞口場地后，及時安裝好卷揚機，以方便出渣。清理干凈洞口的土段坡后按照設計要求修建洞門，同時準備好進洞施工的機械設備。進洞后先進行人工掘進，每次掘進的長度為5m左右;如人工掘進困難，則采用鑿巖設備以短臺階法繼續向前掘進，在掘進時將臺階的縱向長度控制在3．5m～4．5m之間。如采用爆破施工工藝，則將循環進尺控制在1．0m左右，爆破時采用預裂爆破工藝;對于隧道中的軟巖部位，在爆破時盡量設置淺孔，并以短掘進及快支護的方法完成施工［2］。為保證順利運輸棄渣，本工程在前3個循環中實施無軌運輸，每次掘進后利用部分巖渣在隧道底部填成平面場地，從第4個循環開始采用有軌運輸方式，規矩為805mm。運輸棄渣的設備為5臺側卸礦車，礦車的容積為1．8m3，利用卷揚機將礦車提升到洞口，隨后在洞外10m處卸渣。

2．2 初期支護與襯砌施工技術

掘進施工完成后及時進行初期支護，先將基巖表面存在的松動巖塊清除，同時清掃巖面。完成上述工作后在掘進巖面噴射混凝土，在噴射混凝土時確保受噴巖面與噴嘴相互垂直，兩者之間的距離宜控制在1．0m～1．5m之間，注意按照螺旋狀軌跡勻速移動噴嘴。混凝土的厚度應為6cm，以便將巖面封閉，封閉巖面后在錨洞中設置鋼拱架。確定鋼拱架處于牢固狀態后將鋼筋網綁扎好，利用錨桿支好鋼筋網，繼續噴混凝土，當混凝土的厚度為30cm左右時可停止施工。噴射施工結束后及時清理干凈拱鉸部位的回彈物，混凝土終凝2h后開始進行噴水養護，噴水養護的時間應≥14d。完成洞身掘進工作后便可以進行襯砌施工，本工程采用的是分節澆筑工藝，在澆筑混凝土前需要設置防水層;先澆筑錨塞與錨洞的交界面，隨后逐節向上澆筑［3］。為增強襯砌的支護強度，在錨洞段的混凝土強度達到設計要求后利用注漿泵在襯砌背后進行注漿，注入的漿液為水泥漿，采用由下至上及由內向外的注漿順序，并將注漿壓力控制在0．4MPa～0．6MPa之間，注漿速度為15L/min～25L/min。如在施工過程中發現注漿壓力達到0．6MPa或注漿孔中流出漿液，則可以停止注漿。完成注漿后將清水壓入注漿設備。及時清洗注漿管路。

2．3 錨固系統施工技術

在開始巖錨施工前先檢查鉆孔的孔深、地質狀況、傾斜度、孔位及孔徑等是否符合要求，安裝錨索時先組裝好承載體、定位架及壓漿管等，隨后將錨索插入到錨孔中，須確保錨索進入巖體的深度＞10．0m，安裝好錨索后及時密封管道及錨具的巖面端，以避免澆筑錨塞體的過程中出現漏漿或混凝土結構位移現象。在進行預應力體系施工的過程中本工程采用了定位架、鋼束及管道等設備，定位架由角鋼組成。在焊接定位架時采用豎向與橫向搭接工藝，連接圍巖與定位架后采用砂漿將錨孔壁與鋼筋之間的縫隙填充好。安裝定位架時先按照設計要求找出中心點，并在中心點周圍設置橫向及縱向錨桿，以確保定位架處于穩定狀態。安裝好定位架后便可以進行管道施工工作。采用滿焊工藝連接管道，避免管道出現漏油、變形現象，且保證鋼束可以在管道中順利通過。在張拉錨索時采用分組張拉技術，先張拉最長鋼束，隨后是次長束及標準束，正式張拉整束時分5級進行，第1級為荷載的25%，第2級為50%，第3級為75%，第4級為100%，第5級為110%。張拉好1級后先觀察15min左右，確認荷載滿足要求后再張拉下1級。完成5級張拉后鎖定2d，如2d后預應力符合要求，則可封錨［4］。封錨后可在錨塞體中澆筑混凝土，本工程采用分塊、分層澆筑法，澆筑前將適量微膨脹劑加入混凝土中，以避免結構出現硬化收縮現象，澆筑時采用直徑為100mm～120mm的振動器強化振搗，確保混凝土結構的密實性及均勻性達到設計要求。澆筑施工完成后需進行灑水養護。

3 結束語

綜上所述，隧道錨的施工質量可對懸索橋的結構安全產生影響，為了提高隧道錨的質量，則應注意合理應用施工技術。在選擇隧道錨施工工藝的過程中需要結合工程地質條件及設計要求，以便保證隧道錨能夠發揮出應有的作用。

［1］韓建中，白濤，孫錦麗．論為橋梁及結構工程安全、創新、發展服務的38SiMnVBE鋼技術數據平臺［J］．城市道橋與防洪，2013(10):150-154．

［2］戰家旺，夏禾，張楠，盧洋．一種基于沖擊振動響應分析的橋梁橡膠支座病害診斷方法［J］．振動與沖擊，2013，32(8):153-157．

［3］楊京帥，雷景敏．基于物聯網技術的橋梁安全監測與評估關鍵問題研究［J］．公路，2012(9):70-73．

［4］田豐，咸麗敏．兩港之脊，遠山的呼喚——兩港公路大治河橋梁工程中橋梁建筑專業的設計和研究［J］．中外建筑，2013(6):87-88．