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淺談懸索橋錨碇施工技術(shù)
錨碇是懸索橋的主要承重構件,主要抵抗來(lái)自主纜的拉力,并傳遞給地基基礎,按受 力形式的不同可分為重力式錨碇、隧道式錨碇和巖錨等。
重力式錨碇依靠自身巨大的重力抵抗主纜拉力,重力式錨碇由基礎、錨體及錨固系統 三部分組成,錨碇基礎形式通常有明挖基礎、沉井基礎、地下連續墻基礎、箱形基礎、矩 形排樁基礎等。錨體的結構一般由錨塊、散索鞍支墩、后錨室、前錨室側墻和頂板、后澆 段等組成。
錨碇基礎基坑開(kāi)挖、支護、大體積混凝土澆筑和加固施工等可參照本書(shū)相關(guān)章節。
隧道式錨碇的錨體嵌入地基基巖內,借助基巖抵抗主纜拉力,隧道式錨碇主要構造有 錨塞體、散索鞍支墩、隧洞支護構造、前錨室、后錨室等。按傳力機理,可分為普通隧道 錨和復合式隧道錨。隧道式錨碇只適合在基巖堅實(shí)完整的地區,其他情況大多采用重力式 錨碇或自錨式懸索橋。
巖錨是通過(guò)錨固鋼絞線(xiàn)或錨桿直接錨固于巖體,將荷載傳遞至基巖,巖錨與隧道錨的主要區別在于:隧道錨是將主纜索股通過(guò)錨固系統集中在一個(gè)隧洞內錨固,隧洞內澆筑混 凝土形成錨塞體;而巖錨則將錨固系統的預應力筋分散設置在單個(gè)巖孔中錨固,不需要澆 筑混凝土錨塞體,高質(zhì)量的巖體替代了錨塞體,從而大量節省混凝土錨體材料。
(一) 主纜錨固體系
錨固系統是主纜索股與錨碇的連接構造,也是主纜的傳力系統,主纜索股錨固系統按使用材料、結構構造和傳力機理,可分為型鋼錨固系統和預應力錨固系統兩種類(lèi)型。
1. 型鋼錨固系統
型鋼錨固系統一般由錨桿、錨梁及支撐架三部分組成,前部有設錨梁和不設錨梁兩種 形式,根據錨塊前部有無(wú)錨梁,可分為前錨梁式型鋼錨固系統和拉桿式型鋼錨固系統。
施工程序如下:錨桿、錨梁制作→現場(chǎng)拼裝錨支架(部分)→安裝后錨梁→安裝錨桿于錨支架→安裝前錨梁-精確定位→澆筑錨體混凝土。
2. 預應力錨固系統
預應力錨固系統一般由預應力束、錨具、預埋管道和防護帽組成;錨具由錨頭、夾 片、錨下墊板、螺旋筋及密封圈等組成。預應力錨固系統根據材料不同,分為預應力鋼絞 線(xiàn)錨固系統和預應力粗鋼筋錨固系統。預應力鋼絞線(xiàn)系統包括有黏結不可更換式錨固系統和無(wú)黏結可更換式錨固系統,其中不可更換式一般采取預應力束張拉壓漿方式,可更換式 一般采取張拉預應力束注油方式。
預應力錨固系統施工程序如下:基礎施工→安裝預應力管道→澆筑錨體混凝土→穿預應力筋→安裝錨固連接器→預應力筋張拉→預應力管道壓漿→安裝與張拉索股。
(二)錨碇施工
1. 重力式錨碇基坑開(kāi)挖應沿等高線(xiàn)自上而下分層進(jìn)行,在坑外和坑底應分別設置截 水溝和排水溝,并應防止地面水流入坑內而引起塌方或破壞基底土層。采用機械開(kāi)挖時(shí), 應在基底高程以上預留150- 300mm土層采用人工清理,且不得破壞基底巖土的原狀結 構;釆用爆破方法施工時(shí),宜使用預裂光面爆破等小型爆破法,避免對邊坡造成破壞。
2. 地下連續墻基礎基坑開(kāi)挖前對地下連續墻基底的基巖裂隙宜進(jìn)行壓漿封閉,并應減少地下水向基坑滲透。采用“逆作法”進(jìn)行基坑開(kāi)挖時(shí)必須進(jìn)行施工監測,監測內容宜 包括環(huán)境監測、水工監測、地下連續墻體監測、土工監測及內襯監測等。
3. 隧道錨洞室的開(kāi)挖在條件許可的情況下,宜在附近選取一地質(zhì)相似的地方進(jìn)行爆破監控試驗,對爆破施工方案的各種參數進(jìn)行試驗和修正,據此確定爆破方案。開(kāi)挖施工 時(shí)應嚴格控制爆破,減少對圍巖的擾動(dòng)。對于向下傾斜的隧道錨,如地下水較豐富應采取必要的措施將水引出洞外,在襯砌混凝土的施工縫處應沿隧洞軸線(xiàn)方向預埋止水板。
4. 巖錨施工時(shí)的鉆孔宜采用破碎法施工,在成孔過(guò)程中應對鉆孔深度和孔空間軸線(xiàn)位置進(jìn)行檢査和記錄;達到設計深度后,應采用潔凈高壓水沖洗孔道并采取有效方法將鉆 渣掏出。錨索下料時(shí)宜采用砂輪機切割,穿束時(shí)應設置定位環(huán),保證錨索在孔中位于對中 位置,同時(shí)應避免錨索扭轉。錨索安裝完成后應及時(shí)對孔道進(jìn)行壓漿。
5. 型鋼錨固體系施工時(shí),錨桿、錯梁在制造時(shí)應進(jìn)行拋丸除銹、表面防腐涂裝和無(wú)損檢測等工作;出廠(chǎng)前應對構件連接進(jìn)行試拼裝,試拼裝應包括錨桿拼裝、錨桿與錨梁連 接、錨支架及其連接系平面試裝。
6. 預應力錨固系統的施工時(shí),錨具應安裝防護套,并應注入保護性油脂;對加工件 應進(jìn)行超聲波和磁粉探傷檢查。
7. 隧道式錨碇的混凝土施工時(shí),錨體混凝土應與巖體結合良好,且宜釆用自密實(shí)型微膨脹混凝土,保證混凝土與拱頂基巖緊密黏結;澆筑混凝土時(shí)洞內應具備排水和通風(fēng)條件。
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