1.前言
悬索桥是特大跨径桥梁中最主要的桥梁型式,一般来说其经济跨径为500m以上,适用于宽阔的海湾、水深流急的江河和大跨度的山区山谷、峡谷等。
锚碇是悬索桥的主要承重结构,要抵抗来自主缆的拉力,并传递给地基基础。锚碇按结构形式可分为重力式锚碇和隧道式锚碇。重力式锚碇依靠其巨大自重来抵抗主缆的垂直拉力,一般要求地基具有较大的承载力,水平分力则由锚碇与地基间的摩擦力或嵌固力来抵抗;隧道式锚碇则是将主缆中的拉力直接传递给周围的基岩,只适合在基岩坚实完整的地区。为了在地质条件较差的桥位处也能采用隧道式锚碇,近年来在我国悬索桥设计中,出现了一种在隧道式锚碇的锚体后方增加一定数量岩锚的隧道式锚碇,这些附加的岩锚进一步将主缆的拉力传递给更深层的基岩,分担了主缆部分拉力,从而提高了在地质条件较差的桥位处隧道式锚碇的锚固能力,扩大了隧道式锚碇的应用范围。这种在锚体后方增加岩锚的隧道式锚碇,称之为复合式隧道锚碇。复合式隧道锚碇是一种新型的悬索桥锚固方式,由于其结构型式的变化,使这种锚碇的施工过程更加复杂化,出现了许多新的施工工艺、技术和方法。
《一种隧道式锚碇洞室的开挖爆破方法》获国家发明专利、《悬索桥复合式隧道锚碇施工技术》获2004年度广东省中山市科学技术进步二等奖及广东省科技三等奖、中国路桥集团科技进步二等奖、2005年第三届西安丝绸之路国际科技论坛优秀论文,《减少斜式隧道锚超挖》获2003年全国“金圣杯”QC成果发表赛二等奖、《确保锚塞体混凝土不产生裂缝》获2004年全国“玉柴杯”QC成果发表赛一等奖及2004年“全国优秀质量管理小组”奖、《提高悬索桥预应力锚固系统形成精度》获2004年“全国188金宝博平台建设优秀质量管理小组”奖、万州二桥获2008年度国家优质188金宝博平台银质奖。
2.工法特点
2.1工法使用功能简介
隧道式锚碇相对于重力式锚碇有巨大的经济效益,主要适用于地质情况良好的地方。复合式隧道锚由于岩锚存在分担了主缆部分拉力,能适用于基岩情况较差的地方,能克服不良地质的影响。
2.2施工方法上的特点
2.2.1地质条件较差的隧道锚开挖选用微台阶开挖法,整个开挖均采用光面爆破,非电毫秒差控制爆破技术,能够很好地控制开挖断面尺寸。
2.2.2洞口软弱围岩地段及洞身岩溶强发育地段,采用超前锚杆加固拱部软弱岩体,能确保围岩稳定和施工安全。
2.2.3初期支护伴随着锚碇开挖的进度进行,开挖一段支护一段。
2.2.4洞室二衬施工在初衬完工后进行,采用支架法施工。
2.2.5岩锚采用拉压分散型锚索,能有效提高抗拔力。
2.2.6预应力系统安装是隧道式锚碇施工中精度要求最高的一项工作,大体积混凝土施工是其中难度较大的一道工序。