懸索橋隧道式錨碇成品索錨固系統施工技術

王坤 丁亞輝

摘要：華麗高速金沙江大橋采用隧道式錨碇，主纜采用可更換的擠壓式多股成品索預應力錨固系統;隧道式錨碇作業空間狹小，僅能采用人工、手動葫蘆安裝;前后錨面兩端張拉。

Abstract： Huali Expressway Jinshajiang Bridge adopts tunnel anchors， and the main cable adopts a replaceable squeezed multi-strand cable prestressed anchoring system; the tunnel anchorage has a small working space， and can only be installed by manual or manual hoist; tens and ends of the front and rear anchor faces.

關鍵詞：懸索橋;隧道式錨碇;成品索錨固系統;可更換

Key words： suspension bridge;tunnel anchor;finished cable anchoring system;replaceable

中圖分類號：U448.25 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）11-0076-03

1 ?工程概況

華麗高速金安金沙江大橋位于麗江市約40公里處，屬整個華麗高速公路的“卡脖子”控制性工程，起訖樁號K113+837～K115+599。主橋為1386米單跨板桁結合加勁梁懸索橋，由隧道式錨碇、索塔、索鞍、纜索和板桁結合加勁梁等工程有機地組成一體。兩岸錨碇均為隧道式錨碇，每岸沿主纜軸線方向設置左右2個隧道錨，錨碇主要由散索鞍基礎、錨塞體、前錨室、散索鞍基礎等幾部分組成。錨碇構造如圖1。

大橋主纜采用采用預制平行鋼絲索股（PPWS）。每根主纜中，從東錨旋到西錨陡的通長索股有169股，邊跨不設背索。每根索股由127根公稱直徑為5.25mm、公稱抗拉強度為1770MPa的高強度鍍鋼絲組成。索股兩端設索股錨頭，索股錨頭采用熱鑄錨，在錨杯內澆注鋅銅合金，使主纜鋼絲與錨杯相連。

主纜索股采用預應力錨固系統錨固，主纜索股通過拉桿及連接器與成品索連接，每個隧道錨內有103套索股相連接器，包括37套單索股錨固連接器和66套雙索股錨固連接器。錨碇預應力束布置如圖2。

錨固系統由索股錨固連接構造和預應力錨固構造組成。索股錨固連接構造由拉桿及其組件、連接平板及連接筒組成。索股錨固連接構造有單索股錨固連接構造和雙索股錨固連接構造兩種類型。單索股錨固連接構造由2根拉桿、單索股連接器構成，雙索股錨固連接構由4根拉桿、雙索股連接器構成。預應力錨固構造由預埋管道、成品索及錨具、錨頭防護帽等組成。在前錨面位置拉桿一端與索股錨頭上的錨板相連接，另一端與被預應力鋼束錨固于前錨面的連接器連接。索體采用“擠壓式多股成品索”，以下簡稱“成品索”。

成品索索體采用1860MPa無粘結環氧鋼絞線，并采用與預應力鋼束配套的錨固體系，包含錨墊板、螺旋鋼筋、錨頭保護罩等。成品索安裝孔采用預埋鋼管成孔，鋼管內根據管內濕度情況由專用除濕系統加注干燥空氣，以實現主纜錨固系統中成品索的后期整股更換。單個錨碇成品索重量為212噸。

2 ?施工方法

2.1 錨塞體施工

錨塞體按“分層澆筑、分層支撐、分段接管、實時監控”的方案施工。錨塞體采用C40微膨脹聚丙烯合成纖維抗滲混凝土（抗滲等級P10），總量19403m3。錨塞體按照大體積混凝土施工工藝分層施工，標準層高4.0m，共分為10層施工，并根據溫控方案布置冷卻水管。錨塞體底面采用滿堂小鋼管支架支撐。預應力管道及管道定位支架按混凝土施工順序分層定位安裝，混凝土采用泵送施工。

2.2 預埋件安裝

預埋件由預埋管、錨墊板、螺旋筋以及連接管組成。預埋件在工廠發貨為各零件分開發貨，在預埋件安裝前，先將預埋管、錨墊板等預埋件進行組裝。

先將預埋件根據設計圖紙安裝在定位支架指定位置，再根據設計及監控測量放樣給出的指令進行調整。預埋件安裝到控制位置后，將預埋件與定位支架焊接固定。

預埋件安裝施工具體步驟：利用起重設備將預埋件吊裝至定位支架上;用尼龍吊帶將預埋件兩端捆綁，并連接手拉葫蘆;根據設計及監控放樣得出的數據，通過調節手拉葫蘆調整預埋件，直至預埋件控制點調整至設計位置，定位精確，特別是曲線預埋管位置;通過焊接或者捆綁的方式固定預埋件;循環上述步驟，直至該混凝土澆筑層預埋件全部安裝完成。

預埋件安裝施工注意事項：①注意區分前錨面墊板與后錨面墊板，不能混淆。前錨面墊板與后錨面墊板在廠內有不同的標識;②安裝前，錨墊板端面的螺栓孔內應涂滿黃油保護螺牙，防止砼澆筑時漏漿堵塞螺孔而導致后續安裝連接器和支承板困難;③前后錨面錨墊板預埋的傾角應嚴格按照設計圖紙控制，要保證錨墊板上下兩條邊處于水平，避免后續安裝拉桿時角度偏差過大而難以糾偏;④預埋鋼管采用焊接接長，應保證所有焊縫均勻、連續、密實，以防漏漿;在確保焊縫均勻、連續、密實后，在焊縫表面再涂上一層厚度不小于1mm的密封膠或環氧樹脂;⑤后錨墊板安裝時注意其大端面上的排水口要位于最低點。

2.3 搭設施工腳手架

錨固系統的安裝施工需要在前、后錨面都搭設腳手架施工平臺。前錨面的腳手架施工平臺搭設時適當留出運輸的空間，以方便錨固系統的施工。后錨面的腳手架可采用模板腳手架改制或者重新搭設，保證人員作業、施工設備安裝即可。

2.4 材料運輸方法

施工設備及材料在前錨室通過設置在錨室頂部的纜索吊運輸;在錨塞體內部采用設置在人洞底面設置有軌運輸小車及牽引卷揚機運輸;在后錨室通過安裝在腳手架上的電動葫蘆、手拉葫蘆運輸。

2.5 預應力結構安裝

2.5.1 后錨面支承板、螺母組件安裝

根據施工圖設計及廠家產品說明書，依次安裝支承板、螺母組件以及連接器。后錨面支撐板安裝至后錨面錨墊板相應位置，并與出口保持一段距離;安裝過程中應保證支承板中心與錨墊板管道中心對中并采用腳手架臨時固定。

2.5.2 前錨面螺母組件及連接器的安裝

然后將螺母組件與連接器組裝好，利用起重設備將螺母組件與連接器吊裝至前錨面相應錨墊板并固定，安裝過程中也應注意螺母組件、連接器以及錨墊板要對中，防止組件偏移對成品索安裝造成不便。

2.5.3 成品索安裝

①前錨室成品索牽引系統。

成品索在前錨室采用循環牽引系統，系統由承重索和牽引索及牽引卷揚機組成。承重索：承重索兩端分別錨固在洞口和前錨面相應的錨墊板位置，承重索2根，2根承重索之間設置尼龍托輥以承載成品索。循環牽引索：在前錨面槽口中間安裝滑車，洞口安裝2臺2T快速卷揚機，卷揚機和滑車之間形成循環，形成循環送索，牽引索將成品索錨頭牽引至前錨面。

②成品索穿束。

1）成品索放索盤布置在隧道錨洞口處，間隔三米布置一道尼龍托輥，并在地面墊好木板或彩條布，防止損壞索體PE層。

2）使用前錨室內的牽引系統，將成品索錨頭牽引至前錨面。

3）穿束前，采用高壓空氣清除預應力孔道內雜物，人工清除錨墊板表面的雜物，在孔道入口墊油毛氈或麻袋以保護PE層，同時核對編號與孔道的對應關系。

4）先把入孔牽引索穿入孔道，牽入孔引索下端露出后錨面支承板穿索孔，入孔牽引索上端露出連接器上相對應的索孔。在前錨面，把成品索與入孔牽連接頭相連接，如圖4所示，穿束前成品索下端卸下螺母及墊圈。

5）在后錨面，牽引入孔牽引索，同時在前錨面緩慢放下成品索，直至成品索下端露出后錨面支承板端面，然后拆下牽引索。

6）將成品索錨頭穿出后錨面后，將錨頭穿過與前錨面連接器對應的錨孔，先將成品索在前錨面的螺母擰上臨時固定，再將后錨面的錨頭擰上螺母臨時固定;

7）重復上述步驟直至孔內的6根成品索全部臨時錨固;

8）用尼龍吊帶將后錨面支承板捆住，利用人洞內的運輸小車送往后錨面。用手拉葫蘆與尼龍吊帶連接，通過調整手拉葫蘆調節支承板至錨墊板口并將支承板安裝好;

9）根據設計圖紙，通過調節錨頭螺母將成品索錨頭伸出后錨面的量調整至設計值，調整到位后，兩端擰緊螺母。

重復上述方法，直至該束成品索所有錨頭伸出量調整完畢，轉移牽引系統，準備該束索的張拉施工。

注意事項：成品索的安裝順序由下到上，逐層安裝。在前錨面利用牽引系統將成品索穿過錨塞體，在后錨面錨固;一束成品索安裝就位后，在后錨面利用上腳手架上的手拉葫蘆調整成品索支承板的位置，調好后將支承板固定并連接成品索。

2.6 預應力束張拉

主纜錨固系統預應力施工在錨碇混凝土施工完畢并達到設計強度100%之后進行，按照由下到上的順序逐層進行。

成品索采取兩端張拉、“雙控”。先在后錨張拉到50%的張拉控制力，然后在前錨張拉到100%張拉控制力，再到后錨面張拉到100%的張拉控制力。張拉順序為先張拉中間一束成品索再對稱張拉其余六束成品索。對于整幅錨碇，張拉順序為由下往上、由中心向兩側對稱張拉。張拉采取同步、對稱，千斤頂加荷應均勻遞增。

張拉作業順序：安裝張拉桿及撐腳——安放千斤頂——安裝張拉螺母——油泵及油表安裝——分級張拉——讀數、核算伸長值達到設計要求——持荷、卸荷、千斤頂回程——拆除張拉設備——下束張拉。

2.7 成品索錨頭防腐及保護罩安裝

成品索張拉施工完畢后應及時進行成品索錨頭的防腐，成品索兩端錨頭表面涂抹80℃不流淌的油脂，確保涂抹質量，保證錨頭的防腐質量。防腐油膏涂抹完畢后，根據設計圖紙，安裝保護罩，保護罩與錨墊板接合處墊上密封墊片，用板手擰緊保護罩螺栓。

3 ?成品索的運輸、現場保護和修補措施

①成品索的運輸保護。成品索運輸前應制定確實可行的運輸方案，根據工廠與施工現場的地理位置選擇合適的運輸線路，根據成品索具體的幾何參數選擇合適的運輸工具。

②成品索的現場保護。成品索運至施工現場后，根據現場的具體布置情況選擇合適的堆放場地，并且要在堆放處采取確實可行的防雨、防曬、防火措施以及在堆放處擺放明顯的標志，同時還須安排專人定時巡查，發現隱患及時排除。

③成品索場內運輸時要在運輸車廂內加墊橡膠墊;起吊采用纖維繩，選取的纖維繩要考慮足夠的安全系數，同時要對纖維繩定期檢查，發現損傷應立即更換。

④成品索施工過程中的保護及修復。當成品索將要到達索道孔處時，安排專人檢查，避免成品索進索道孔過程中刮傷，安裝過程中實時檢查成品索外觀，發現PE有破損之處，立即用焊槍修補。

4 ?結語

金安金沙江大橋是國內第一座在隧道式錨碇中應用“擠壓式多股成品索預應力錨固系統”的懸索橋。在施工中根據發現的問題不斷調整安裝工藝，總結出了適合隧道式錨碇的成品索錨固系統的施工工藝，供今后同類工程借鑒。

參考文獻：

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