大跨度悬索桥隧道锚施工关键技术

针对悬索桥隧道锚的构造特性,基于国内外现有的施工技术,以四川省南溪大桥隧道锚施工为例,对隧道锚的施工关键技术进行研究,提出分块掘进法,成功地解决了洞内坡度陡、洞内截面变化频繁、空间小等问题,保护了岩层的完整性;对锚固预应力体系采用级差分批张拉法,保证了预应力体系的施工质量;锚塞体砼浇筑过程中采用温控与监控相结合的方法,为大体积砼的浇筑质量提供了有效的保证。     

绿汁江大桥非对称隧道式锚碇结构稳定性分析

绿汁江大桥为主跨780 m单塔单跨钢箱梁悬索桥,玉溪岸隧道锚处围岩条件较差且左、右幅锚地质条件存在差异,因此将左、右幅锚设计优化为非对称方案,将右幅锚前锚室与部分锚塞体底面改为弧形,右幅锚塞体长度增加5 m,锚碇中部截面突变处理。为研究优化后隧道锚及围岩的稳定性,采用简化力学模型和数值模拟软件FLAC3D分析优化后隧道锚拉拔稳定系数和围岩稳定系数,以及隧道施工对隧道锚和围岩的影响。结果表明：优化设计后,2种方法计算的隧道锚拉拔稳定系数均大于2.0,围岩稳定系数大于4.0,均满足规范要求;隧道施工对右幅锚各剖面计算点位移影响很小,右幅锚围岩未出现拉应力,围岩塑性区主要集中在边坡开挖的工作面和锚碇后锚室后方,隧道施工对隧道锚的安全影响很小。     

孟加拉帕德玛大桥超长大直径倾斜钢管桩施工技术

孟加拉帕德玛大桥主桥水中墩基础采用直径3m、倾斜度1∶6的大直径超长钢管桩。钢管桩在岸上分2段制造,利用"水上定位平台+导向架",采用液压打桩锤插打;采用空气反循环法,利用斜孔钻机进行桩内取土。为充分发挥钢管桩桩端承载能力、增加钢管桩刚度,在桩端5m土塞与底部10m混凝土的交界面进行全断面压浆;桩底压浆结束后,采用振冲密实法,向桩内分层填充干净中粗砂至距桩顶15m处;桩内填砂顶面密实并整平后,安装钢筋笼,浇筑桩顶15m高混凝土。该桥采用这一系列技术,解决了大直径超长倾斜钢管桩的插打、孔底压浆、密实度达到95%的孔内填砂等施工难题。     

宜昌伍家岗长江大桥隧道锚设计与研究

宜昌伍家岗长江大桥为(290+1160+402)m双塔简支钢箱梁悬索桥,江北侧为国内千米级悬索桥首次在软岩上修建隧道锚。通过地质钻孔、室内试验、斜硐勘探、原位试验等多种方式研究确定合理的岩体力学参数进行隧道锚设计。隧道锚轴线长90 m,其中锚塞体段长45 m,倾斜角度为40°;前锚面尺寸为9.04 m×11.44 m,后锚面尺寸为16 m×20 m。通过室内模型试验和现场缩尺模型试验,结合数值模拟分析掌握隧道锚与围岩的破坏变形模式和流变特征,确定隧道锚的承载力为8P,保证了结构的安全稳定。     

山区V形峡谷悬索桥关键施工技术

普立特大桥位于云南省宣威市,跨越典型的山区V形峡谷,主桥为主跨628m的双塔单跨钢箱梁悬索桥,主缆采用预制平行钢丝束股,由91束91根Φ5.1mm镀锌高强钢丝组成。结合现场实际情况,宣威岸采用重力锚,普立岸采用隧道锚,锚体均按"分层浇筑、分层支撑、分段接管、实施监控"的方案实施。隧道锚倾角大,开挖采用控制爆破技术减少对周边围岩的扰动,出渣采用有轨运输方式。主缆先导索牵引采用火箭抛掷施工方法,主缆架设采用PWS法施工。主梁为具有良好抗风性能的扁平流线型钢箱梁,钢箱梁架设采用缆索吊机旋转架设法施工。     

绿汁江大桥超大倾角隧道锚快速施工技术

绿汁江大桥为主跨780 m的单塔单跨钢箱梁悬索桥,大桥两岸与隧道连接.桥位处地形陡峭,施工场地受限,大桥两岸锚碇均设计为隧道锚.玉溪岸隧道锚设计倾角为45°,底板角度达54°,隧道锚长度达78 m,总开挖量为17538 m3.结合地形条件和场地位置,隧道锚锚洞开挖采用两台阶钻爆法施工,出渣采用大容量智能快速出渣系统;机...     

山区悬索桥隧道锚的性能分析

为了评价隧道锚的受力性质,准确反映隧道锚的工作性能,依托某大型悬索桥隧道锚工程,建立了基于FLAC3D的地质概化数值分析模型,包括隧道锚碇与围岩,并基于现场动态监测数据进行验证。根据模型预测施工过程锚塞体及围岩的应力和位移变化规律,分析了各施工阶段隧道锚的受力性能,为施工阶段提出了防护建议,验证了成桥阶段隧道锚的稳定性及安全性。     

太洪长江大桥隧道式锚碇设计

太洪长江大桥主桥为跨径808 m单跨简支钢箱梁悬索桥,南川岸采用隧道式锚碇,锚碇位于极软岩中,岩石天然饱和抗压强度为4.49 M Pa,围岩级别为Ⅴ级,地质条件差.针对锚碇工程地形、地质条件,通过在主索鞍处向外旋转边跨主缆及隧道式锚碇轴线角度2°,解决了隧道式锚碇浅埋以及2个锚塞体间距过小的问题;进行多参数比选,隧道式...     

张家界大峡谷玻璃桥基础设计

张家界大峡谷玻璃桥是一座主缆跨度430m的空间索面人行悬索桥。桥址位于喀斯特岩溶地貌区域,针对桥位处特殊的地形地貌和地质情况,东侧锚碇采用重力式锚,基础为明挖扩大基础(东南侧采用矩形扩大基础,东北侧采用阶梯式扩大基础);西侧锚碇采用锚塞体截面线性变化的隧道式锚,锚塞体长度为13.5m。桥塔塔柱均为圆环形钢筋混凝土独柱结构,每根塔柱均采用4根直径1.2m的人工挖孔灌注桩基础。桥墩采用桩柱式带盖梁的框架墩结构,每个墩柱下为直径1.5m的挖孔灌注桩。     

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥桥塔上横梁施工关键技术

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥主桥为主跨588m的双塔双索面矮塔箱桁组合梁斜拉桥,采用门形钢筋混凝土桥塔,桥塔设上、下2道横梁。上横梁采用预应力混凝土结构,净跨度30m,高7～15m,采用"牛腿+支架"法分层浇筑的总体方案施工。支架采用跨度29.6m的桁架结构,顺桥向布置10片,通过钢牛腿支撑在塔柱侧壁;支架利用2台800t塔吊,采用分组抬吊的方式安装。施工时,预埋件由锚筋及锚板穿孔塞焊而成,从塔柱水平预应力管道之间交错穿过;上横梁钢筋按施工接缝分次绑扎,采用液压爬模和翻模组合模板;上横梁混凝土分3层与两侧塔柱同步浇筑,并采用增设抗拉钢筋和提前张拉部分预应力束的方法预防先浇混凝土受力开裂;上横梁施工后,支架采用整体下放法拆除。     

特大悬索桥现场隧道锚塞体自平衡法的承载特性研究

锚塞体作为悬索桥的4大部件之一,其安全性十分关键.为了检验超大吨位、边坡复杂等环境下的特大悬索桥隧道锚塞体的安全性,采用自平衡测试方法对1∶10的两个现场模型隧道锚塞体进行试验.结果 表明,在加载过程中,模型锚塞体及周围岩体无破坏迹象,两个模型锚塞体洞口位置出现轻微裂缝开展,荷载～位移曲线为缓变形;随加载时间的延长,锚塞体的位移呈增大的趋势,位移发生在加载15～45 min内,且每级荷载值加载下的位移值最大不超过5 mm;在各级荷载加载下右洞锚塞体的位移均高于左洞,部分位移高出5 mm;混凝土与岩体间的摩擦系数为0.77,黏聚力为369 kPa.计算得到两个模型锚塞体的安全系数分别为5.3(左洞)和5.2(右洞),均满足最新《公路悬索桥设计规范》规定的锚塞体抗拔安全系数和围岩稳定安全系数分别不应小于2.0和4.0的要求.     

贵州花江北盘江大桥隧道式锚碇基础承载特性研究

以贵州六安高速花江北盘江大桥六枝侧隧道式锚碇为背景,采用数值分析的方式对隧道式锚碇基础进行承载特性研究,模拟围岩体与隧道锚间的相互作用,分析围岩体与隧道锚在缆力作用下的变形和应力,通过隧道锚变位特征、围岩体塑性区分布和锚塞体结构受力等3个方面来综合评价隧道锚基础承载力安全系数。结果表明,隧道锚在正常缆力作用下的变位值为1.5mm,随着缆力增大到4倍正常荷载时,变位值为5.9mm,在6倍~8倍设计缆力作用时隧道锚变位值由毫米级向厘米级量级变化;在6倍设计缆力作用下,围岩界面塑性区显著增加,显现出贯通的趋势,并向深部岩体延伸,在4倍设计缆力作用下,中间岩柱塑性区开始贯通,显现出纵向和横向的贯通塑性区;锚塞体在8倍设计缆力作用下最大主压应力达到13.14MPa,接近C30混凝土轴向抗压强度设计值,同时在4倍设计缆力作用下最大主拉应力达到1.27MPa,接近C30混凝土轴向抗拉强度设计值。北盘江大桥隧道式锚碇基础极限承载力建议取值为4倍设计缆力。     

新建川藏铁路大渡河特大桥成都岸隧道锚群洞效应分析

针对大渡河桥成都岸隧道锚具有锚洞长、倾角陡、断面大、围岩地质差、碎裂岩发育、群洞效应显著等特点,采用三维数值仿真软件对其施工过程进行模拟,分析其围岩应力、变形及支护结构受力特征,结果表明:1)围岩开挖变形较显著区域主要集中在碎裂岩分布区域,埋深越大围岩变形越大;开挖后,隧道锚锚洞围岩变形量值最大为181.1mm,出现在锚塞体靠近后锚室段部位。2)碎裂岩分布洞段围岩塑性区延伸范围相对较大,深度最大超过7m。3)围岩损伤破坏最严重的区域在临空面附近,特别是碎裂岩分布洞段的边墙和底板部位;其中,以锚塞体和后锚室段损伤程度最为严重,围岩损伤最大深度接近5m。4)大部分支护结构受力在设计要求范围内,局部支护结构的应力值较大,出现屈服现象。     

悬索桥隧道式复合锚碇承载特征分析

采用三维显式有限差分法(FLAC3D)对隧道式复合锚碇中岩锚、锚塞体单独作用下及整体共同作用下的承载特性进行了数值模拟试验,分析了受力体系在不同主缆拉力及不同岩锚预应力工况条件下,岩体的变形和应力响应特征。结果表明:岩锚及锚塞体单独作用下均能满足悬索桥的受力及稳定性要求,合理的岩锚初始预应力值有利于隧道式锚碇的受力分配及承力时机,岩锚和锚塞体的系统刚度匹配决定了隧道式复合锚碇的极限承载比例分配,分析结果对隧道式锚碇的设计提供了依据。     

榕江大桥桥塔钢锚室设计与施工关键技术

广东榕江大桥为(60+70+380+70+60)m双塔双索面混合梁低塔斜拉桥,采用门式框架桥塔,斜拉索辐射型布置,桥塔顶设钢锚室进行斜拉索集中锚固。钢锚室高6.0m、顺桥向长4.6m、横桥向宽2.36m,由壁板、腹板、底板、隔板、锚箱部件及预埋件等构成,横桥向分为3个锚室,每个锚室锚固4对斜拉索,锚室采用重防腐涂装体系。钢锚室制造时,对钢锚室底板及预埋承压板端面进行整体铣面加工;采用超声冲击和整体振动技术,消除钢锚室焊接残余应力。钢锚室安装时,在预埋承压板与塔顶混凝土间预留5cm空隙,采用压浆填充密实,并对预埋承压板的平整度进行跟踪测量;钢锚室采用900t浮吊一次性吊装就位,再利用4台三向千斤顶进行微调。实践表明,该桥桥塔钢锚室设计合理,施工关键技术有效保证了钢锚室制造和安装精度。     

悬索桥隧道锚碇大体积混凝土水化热分析方法研究

文章提出了一种三维实体有限元分析的隧道锚碇水化热分析方法,能够考虑隧道锚复杂的几何形状、隧道锚的分层浇筑、混凝土内部的冷却水布置以及混凝土周围的热传递环境,从而获得隧道锚内部任意位置的温度发展历程以及温度应力发展历程,为指导隧道锚大体积混凝土施工提供了准确的理论计算结果,并将该方法用于主跨为1386m的金安金沙江大桥的隧道锚水化热分析计算中,准确获得了该锚碇三维温度场和应力场,指导了该隧道锚大体积混凝土施工。     

隧道锚成品索索导管安装精度控制技术

锚碇作为悬索桥最主要的受力部位,后期运营过程加劲梁及桥面系等恒载、风及车辆等活载通过主缆传递到锚碇锚塞体,金安金沙江大桥2根主缆恒载缆力为5.37×105 kN,最不利荷载组合下最大缆力为6.215×105 kN,锚塞体采用预应力锚固系统,其中预应力管道安装尤为重要。以金安金沙江大桥隧道锚为依托,重点阐述了预应力管道安装技术及注意事项,通过安装过程中的施工控制,保证后续预应力的安装及张拉质量。     

斜拉桥主梁大型0号块施工技术

武汉西四环汉江特大桥主桥为(77+100+360+100+77)m预应力混凝土梁斜拉桥,主梁为π形结构,两边为单箱双室、中间为纵横梁加桥面板结构形式。主梁0号块宽44m、长22m,采用钢管桩贝雷梁支架现浇施工。支架由底模系统、横梁(贝雷梁)、桩顶分配梁、砂筒、钢管支架组成,支架施工完后采用反力架预压钢管桩,边箱室顶板底模采用透水模板布施工。通过混凝土配合比优化,配制高耐久性、稳定性的C55高性能混凝土,并采用天泵和地泵从两个方向分层浇筑,桥面纵、横坡采用提浆整平机控制。在0号块混凝土强度成长期预张拉横向预应力,纵向预应力待1号和1′号块施工完采用连接器连接构成整束一次性张拉;预应力采用智能张拉系统张拉、智能压浆系统压浆。实践表明,该桥采用该施工技术成功克服了支架不均匀沉降,有效控制了裂纹的产生,保证了主梁0号块的施工质量与施工安全。     

特大悬索桥现场隧道锚塞体的自平衡法承载特性研究

为了检验超大吨位、边坡等复杂环境的特大悬索桥隧道锚塞体,自平衡测试方法被用于1∶10的现场2个模型隧道锚塞体试验。采用后推法测试技术对开州湖大桥进行试验测试,在模型锚塞体尾端位置安设千斤顶及位移杆(每个模型锚塞体下位移杆2个、上位移杆4个),沿着垂直作用方向加载,测试出模型锚塞体承载力和荷载-位移关系曲线表达式。结果表明:在加载过程中,模型锚塞体及周围岩体无破坏迹象,两个模型锚塞体洞口位置出现轻微裂缝开展,荷载位移曲线为缓变形。随加载时间的延长,锚塞体的位移呈增大的趋势,位移发生在15～45 min,且每级荷载值加载下,其位移最大不超过5 mm。右洞在各级荷载加载下其位移均高于左洞,部分高于5 mm。建议混凝土与岩体间的摩擦系数为0. 77和粘聚力为369 k Pa。两个模型锚塞体的安全系数分别为5. 3 (左洞)和5. 2 (右洞),满足最新《公路悬索桥设计规范》锚塞体抗拔安全系数和围岩稳定安全系数分别不应小于2. 0和4. 0的要求,为类似桥梁工程的长期安全性评价提供参考。     

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥基础工程施工技术

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+2×850+200)m三塔悬索桥,该桥北锚碇为"带孔圆环+十字隔墙"重力式沉井基础,沉井外径66m,高43m;1号塔基础为44根φ2.0m钻孔灌注桩,2号塔基础为39根φ2.8m钻孔桩;3号塔基础为20根φ2.8m钻孔桩;南锚碇为"圆形嵌岩地下连续墙+内衬"结构形式,地下连续墙为钢筋混凝土结构,外径68m,壁厚1.5m。根据该桥基础特点,北锚碇沉井采用3轮接高、3次下沉施工;1号塔基础采用筑岛、双排防护桩施工方案;2号塔基础采用先钢围堰后平台的施工方案,钢围堰采用气囊法整体下河;3号塔基础采用先平台后围堰、单排钻孔防护桩施工方案;南锚碇采用液压铣槽机配合冲击钻施工地下连续墙的施工方案。