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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(gòu)件,主要抵抗來自主纜的拉力,并傳遞給地基基礎(chǔ),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(chǔ)、錨體及錨固系統(tǒng) 三部分組成,錨碇基礎(chǔ)形式通常有明挖基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、地下連續(xù)墻基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、矩 形排樁基礎(chǔ)等。錨體的結(jié)構(gòu)一般由錨塊、散索鞍支墩、后錨室、前錨室側(cè)墻和頂板、后澆 段等組成。
錨碇基礎(chǔ)基坑開挖、支護、大體積混凝土澆筑和加固施工等可參照本書相關(guān)章節(jié)。
隧道式錨碇的錨體嵌入地基基巖內(nèi),借助基巖抵抗主纜拉力,隧道式錨碇主要構(gòu)造有 錨塞體、散索鞍支墩、隧洞支護構(gòu)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完整的地區(qū),其他情況大多采用重力式 錨碇或自錨式懸索橋。
巖錨是通過錨固鋼絞線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(qū)別在于:隧道錨是將主纜索股通過錨固系統(tǒng)集中在一個隧洞內(nèi)錨固,隧洞內(nèi)澆筑混 凝土形成錨塞體;而巖錨則將錨固系統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力筋分散設(shè)置在單個巖孔中錨固,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(jié)省混凝土錨體材料。
(一) 主纜錨固體系
錨固系統(tǒng)是主纜索股與錨碇的連接構(gòu)造,也是主纜的傳力系統(tǒng),主纜索股錨固系統(tǒng)按使用材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和傳力機理,可分為型鋼錨固系統(tǒng)和預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)兩種類型。
1. 型鋼錨固系統(tǒng)
型鋼錨固系統(tǒng)一般由錨桿、錨梁及支撐架三部分組成,前部有設(shè)錨梁和不設(shè)錨梁兩種 形式,根據(jù)錨塊前部有無錨梁,可分為前錨梁式型鋼錨固系統(tǒng)和拉桿式型鋼錨固系統(tǒng)。
施工程序如下:錨桿、錨梁制作→現(xiàn)場拼裝錨支架(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(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)
預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)一般由預(yù)應(yīng)力束、錨具、預(yù)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(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)根據(jù)材料不同,分為預(yù)應(yīng)力鋼絞 線錨固系統(tǒng)和預(yù)應(yīng)力粗鋼筋錨固系統(tǒng)。預(yù)應(yīng)力鋼絞線系統(tǒng)包括有黏結(jié)不可更換式錨固系統(tǒng)和無黏結(jié)可更換式錨固系統(tǒng),其中不可更換式一般采取預(yù)應(yīng)力束張拉壓漿方式,可更換式 一般采取張拉預(yù)應(yīng)力束注油方式。
預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)施工程序如下:基礎(chǔ)施工→安裝預(yù)應(yīng)力管道→澆筑錨體混凝土→穿預(yù)應(yīng)力筋→安裝錨固連接器→預(yù)應(yīng)力筋張拉→預(yù)應(yīng)力管道壓漿→安裝與張拉索股。
(二)錨碇施工
1. 重力式錨碇基坑開挖應(yīng)沿等高線自上而下分層進行,在坑外和坑底應(yīng)分別設(shè)置截 水溝和排水溝,并應(yīng)防止地面水流入坑內(nèi)而引起塌方或破壞基底土層。采用機械開挖時, 應(yīng)在基底高程以上預(yù)留150- 300mm土層采用人工清理,且不得破壞基底巖土的原狀結(jié) 構(gòu);釆用爆破方法施工時,宜使用預(yù)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(xù)墻基礎(chǔ)基坑開挖前對地下連續(xù)墻基底的基巖裂隙宜進行壓漿封閉,并應(yīng)減少地下水向基坑滲透。采用“逆作法”進行基坑開挖時必須進行施工監(jiān)測,監(jiān)測內(nèi)容宜 包括環(huán)境監(jiān)測、水工監(jiān)測、地下連續(xù)墻體監(jiān)測、土工監(jiān)測及內(nèi)襯監(jiān)測等。
3. 隧道錨洞室的開挖在條件許可的情況下,宜在附近選取一地質(zhì)相似的地方進行爆破監(jiān)控試驗,對爆破施工方案的各種參數(shù)進行試驗和修正,據(jù)此確定爆破方案。開挖施工 時應(yīng)嚴格控制爆破,減少對圍巖的擾動。對于向下傾斜的隧道錨,如地下水較豐富應(yīng)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(yīng)沿隧洞軸線方向預(yù)埋止水板。
4. 巖錨施工時的鉆孔宜采用破碎法施工,在成孔過程中應(yīng)對鉆孔深度和孔空間軸線位置進行檢査和記錄;達到設(shè)計深度后,應(yīng)采用潔凈高壓水沖洗孔道并采取有效方法將鉆 渣掏出。錨索下料時宜采用砂輪機切割,穿束時應(yīng)設(shè)置定位環(huán),保證錨索在孔中位于對中 位置,同時應(yīng)避免錨索扭轉(zhuǎn)。錨索安裝完成后應(yīng)及時對孔道進行壓漿。
5. 型鋼錨固體系施工時,錨桿、錯梁在制造時應(yīng)進行拋丸除銹、表面防腐涂裝和無損檢測等工作;出廠前應(yīng)對構(gòu)件連接進行試拼裝,試拼裝應(yīng)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(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)的施工時,錨具應(yīng)安裝防護套,并應(yīng)注入保護性油脂;對加工件 應(yīng)進行超聲波和磁粉探傷檢查。
7. 隧道式錨碇的混凝土施工時,錨體混凝土應(yīng)與巖體結(jié)合良好,且宜釆用自密實型微膨脹混凝土,保證混凝土與拱頂基巖緊密黏結(jié);澆筑混凝土時洞內(nèi)應(yīng)具備排水和通風條件。
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