謝建花

（中交一公局廈門工程有限公司，福建廈門361021）

1 工程概況

龍洞河特大橋主橋?yàn)椋?5+180+95）m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，東西走向，主跨橫跨指腸河峽谷，山體陡峭，坡度大于45°。橋面設(shè)計(jì)高程為+635 m左右，溝谷底標(biāo)高+518 m左右。指腸河溝谷常年流水，旱季水深2 m左右，雨季常有山洪沖積匯流，水勢(shì)較急，最大水深超過4 m（見圖1）。

圖1 現(xiàn)場(chǎng)地形實(shí)景

由于東岸為險(xiǎn)山峻嶺，連接開挖路塹，沒有施工場(chǎng)地可供建設(shè)拌合站和工區(qū)駐地，所以按照項(xiàng)目策劃，橋梁的拌合站及施工場(chǎng)地建設(shè)在西岸，但由于指腸河上下游10 km之內(nèi)均無已建橋梁，從龍洞河特大橋1#主墩至2#主墩如果繞道通行需45 km左右的路程，而且均為盤山道路，交通運(yùn)輸極為不便。所以，1#主墩至2#主墩如何建設(shè)一處聯(lián)系東西兩岸的臨時(shí)通道是非常重要的。

2 便橋施工方案比選

龍洞河特大橋施工便橋設(shè)計(jì)中，項(xiàng)目策劃初期確定了三種方案進(jìn)行比選：

（1）從1#主墩至2#主墩建設(shè)一座鋼管樁基礎(chǔ)+貝雷和型鋼橋面結(jié)構(gòu)的鋼便橋；

（2）從1#主墩修建一條至指腸河河邊的盤山道路，然后在指腸河修建一座蓋板涵，穿越指腸河后再修建一條至2#主墩的盤山道路；

（3）直接從1#主墩修建一座吊索橋至2#主墩。

第一個(gè)方案可供汽車直接通行，但便橋墩高超過70 m，安全性差。而且造價(jià)也不菲，預(yù)算為120萬元。

第二個(gè)方案除了雨季外，也可供汽車直接通行，但巫奉高速公路地形地貌、地質(zhì)條件復(fù)雜,大多為滑坡、崩塌、巖溶等不良地質(zhì)，修建便道不但對(duì)山體植被破壞嚴(yán)重，還可能引起橋位山體的地質(zhì)災(zāi)害。且山體陡峭，修建便道造價(jià)高、工期長(zhǎng)，不宜采用。

第三個(gè)方案雖然不能供汽車通行，但可以架設(shè)混凝土泵管進(jìn)行混凝土泵送，鋼筋等材料從國(guó)道繞行到東岸，小型機(jī)具及小宗材料可以手推車運(yùn)輸。預(yù)算總費(fèi)用在30萬左右，工期1個(gè)月。具有造價(jià)省、工期短等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)工程實(shí)際情況，經(jīng)過再三分析、研究，最后確定采用第三種吊索便橋方案（見圖2）。

圖2 修建完成后的吊索橋?qū)嵕?/p>

3 吊索便橋設(shè)計(jì)

龍洞河特大橋吊索便橋?yàn)橐豢缃Y(jié)構(gòu)，跨徑為116 m，橋面寬2 m，吊索橋東岸基礎(chǔ)為預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)，位置在龍洞河特大橋左線1#墩下方，吊索橋西岸基礎(chǔ)為駁殼槍型錨碇，位置在龍洞河特大橋左線2#墩左側(cè)（見圖3）。

圖3 吊索橋總體設(shè)計(jì)圖（單位：cm）

吊索橋承重索采用鋼絲繩作為承重結(jié)構(gòu)，上設(shè)橫梁、面層、扶手索、欄桿立柱和安全網(wǎng)等。

3.1 東岸預(yù)應(yīng)力錨索基礎(chǔ)

承重索位置設(shè)計(jì)3根預(yù)應(yīng)力錨索，扶手索采用2根預(yù)應(yīng)力錨索，預(yù)應(yīng)力錨索采用6φ15.24（7 φ5）高強(qiáng)低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度1 860 kPa。每根錨索設(shè)計(jì)噸位600 kN，對(duì)應(yīng)采用OVM15-6錨具。錨索鉆孔孔徑為110 cm，注漿漿體采用M40水泥漿，桿體為6-7φ5高強(qiáng)低松弛壓應(yīng)力鋼絞線，單根鋼絞線截面面積為140 mm2，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1 860 MPa。預(yù)應(yīng)力錨索錨固段20 m，自由段5 m，張拉端采用梯形體鋼筋混凝土座碇，三個(gè)座碇用鋼筋混凝土橫梁連成整體，橫梁上預(yù)埋鋼管供承重索固定。

其布置如圖4、圖5所示。

圖4 預(yù)應(yīng)力錨索基礎(chǔ)側(cè)面布置圖（單位：cm）

根據(jù)《巖土錨桿（索）技術(shù)規(guī)程》（CECS 22：2005），分別按照由桿體鋼絞線和注漿體粘結(jié)力決定的抗拔力計(jì)算錨索安全系數(shù)，并取較小值。

按錨索注漿體與巖層的粘結(jié)力計(jì)算時(shí)，公式為：

按鋼絞線與注漿體間的粘結(jié)力計(jì)算時(shí)，公式為：

按鋼絞線承載力計(jì)算時(shí)，公式為：

圖5 預(yù)應(yīng)力錨索基礎(chǔ)立面布置圖（單位：cm）

3.2 西岸錨碇基礎(chǔ)

西岸錨碇結(jié)構(gòu)尺寸如圖6、圖7所示，采用C30混凝土澆筑，底部1 m嵌入巖石，且地基承載力不小于0.5 MPa。為了增加錨碇抗滑穩(wěn)定性，錨碇設(shè)計(jì)成駁殼槍型臺(tái)階式結(jié)構(gòu)。

圖7 錨碇基礎(chǔ)斷面圖（單位：cm）

錨碇抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算。根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)，錨碇基礎(chǔ)底面抗滑系數(shù)取3，計(jì)算公式采用(G+V)μ+P≥3H進(jìn)行受力驗(yàn)算。

3.3 吊索橋承重索及扶手索設(shè)計(jì)

承重索構(gòu)造每幅貓道承重索由5根Φ32鋼絲繩，按50 cm、40 cm、55 cm、55 cm間距排列組成。

為便于安裝調(diào)整線型，每根承重繩在西岸通過Φ400 mm滑輪和Φ60 mm銷軸與貓道西岸混凝土錨碇相應(yīng)位置處的預(yù)埋型鋼相連，鋼絲繩卡卡固，作固定端；東岸承重繩則固定于錨碇上Φ30、壁厚2 cm的無縫鋼管上（見圖8）。

圖8 承重索構(gòu)造示意圖（單位：cm）

扶手索采用2根φ36 mm鋼絲繩，位于邊側(cè)兩根承重索的正上方1.5 m位置（見圖9）。

圖9 扶手索構(gòu)造示意圖（單位：cm）

3.4 面層及護(hù)欄

貓道橫梁及扶手立柱均采用腳手架鋼管。面層采用寬度為2 m菱形鋼板鋪設(shè)，鋼板網(wǎng)厚4.5 mm，網(wǎng)眼尺寸30 mm×30 mm，錨碇兩側(cè)設(shè)置鋼絲網(wǎng)防護(hù)，用鐵絲與承重索、護(hù)手鋼管、扶手索扎綁牢固。為使面層走道平順，將橫梁布置在承重索之下，與承重索間用鋼管扣件連接，面層鋼板網(wǎng)與承重索、鋼管橫梁綁扎。

3.5 抗風(fēng)纜

該橋位處指腸河，全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，最大瞬時(shí)風(fēng)速24.7 m/s。為增強(qiáng)貓道抗風(fēng)性能和抗扭剛度，需設(shè)置抗風(fēng)體系，拉設(shè)抗風(fēng)繩索。全橋共設(shè)抗風(fēng)纜4道，在跨中兩側(cè)按10 m間距布置。

抗風(fēng)纜采用Φ20 mm鋼絲繩，上端錨固于兩根邊承重索，下端分別錨固在河岸兩側(cè)的C30混凝土錨塊上。

3.6 計(jì)算結(jié)果匯總（見表1）

表1 計(jì)算結(jié)果匯總表

4 吊索橋施工

4.1 預(yù)應(yīng)力錨索基礎(chǔ)施工

4.1.1 錨孔鉆造

錨孔測(cè)放要求按照設(shè)計(jì)樁號(hào)采用拉接線尺量，結(jié)合水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行放線，并用鐵釬和油漆標(biāo)記準(zhǔn)確定位。鉆機(jī)就位應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)孔位、傾角和方位準(zhǔn)確就位，采用測(cè)角量具控制角度，鉆機(jī)導(dǎo)軌傾角誤差不超過±1°，方位誤差不超過±2°。

錨孔鉆進(jìn)應(yīng)采用無水干鉆，禁用進(jìn)水鉆進(jìn)，嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，防止鉆孔偏斜、扭曲或變形。

在鉆進(jìn)過程中認(rèn)真作好現(xiàn)場(chǎng)施工記錄，如鉆壓、鉆速、地層和地下水情況等。

鉆孔的孔深要求不得小于設(shè)計(jì)值，并超鉆20～50 cm，鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，不能立即停鉆，要求穩(wěn)鉆3～5 min，防止孔底尖滅，并及時(shí)進(jìn)行錨孔清理。

4.1.2 錨筋制安

鋼筋下材料要求整齊準(zhǔn)確，誤差不應(yīng)大于±50 mm，預(yù)留張拉段鋼絞線長(zhǎng)度1.5 m，明確不同單元標(biāo)記，一律采用機(jī)械切割下材。嚴(yán)格控制鋼絞線擠壓工藝，要求擠壓套、擠壓簧配裝定位準(zhǔn)確，擠壓頂推進(jìn)均勻充分，并抽樣5%進(jìn)行檢測(cè)，確保單根擠壓強(qiáng)度不低于200 kN。

要求保證承載體組裝定位準(zhǔn)確，承載板、擠壓頭和限位片栓接牢固，防腐油漆涂刷均勻。

架線環(huán)間距原則為1.0 m，最大不得超過1.5 m，準(zhǔn)確定位、綁接牢固，且錨孔孔口位置必須設(shè)置一個(gè)架線環(huán)。

錨筋體安裝要求按設(shè)計(jì)傾角和方位平順推進(jìn)，嚴(yán)禁抖動(dòng)、扭轉(zhuǎn)和串動(dòng)，防止中途散束和卡阻。安裝完成后，不得隨意敲擊或懸掛重物。

4.1.3 錨孔灌漿

注漿材料要求嚴(yán)格按照經(jīng)試驗(yàn)合格配比備料，在注漿作業(yè)開始和中途停止較長(zhǎng)時(shí)間再作業(yè)時(shí)，應(yīng)用水或水泥稀漿潤(rùn)滑注漿泵及注漿管路。

注漿漿液應(yīng)嚴(yán)格按照配合比攪拌均勻，隨攪隨用，注漿漿體強(qiáng)度不低于40 MPa，并按批次備制試件。

錨孔注漿必須采用孔底返漿方法，采用二次注漿，具體程序如下：

一次注漿先注到錨固段，在錨索錨固段的注漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行錨索張拉，張拉力應(yīng)符合圖紙規(guī)定，達(dá)到750 MPa。

張拉完成后，即進(jìn)行第二次注漿，注漿壓力宜0.5～1.0 MPa，待出漿濃度與進(jìn)漿濃度一致時(shí)停止注漿。最后用混凝土封閉錨頭。

4.1.4 錨索地梁及框架梁施工

鋼筋安裝時(shí)，受力鋼筋的品種、級(jí)別、規(guī)格和數(shù)量必須符合設(shè)計(jì)要求。鋼筋安裝位置應(yīng)準(zhǔn)確穩(wěn)固，并確保保護(hù)層厚度，且滿足相關(guān)規(guī)范規(guī)定之要求。

灌注混凝土前，必須將錨具中的螺旋鋼筋、波紋管和錨墊板按設(shè)計(jì)要求綁接固定的地梁或立柱的鋼筋上，方向與錨孔方向一致，且擺放平整穩(wěn)固。

錨索地梁和框架的制作：地梁和框架宜現(xiàn)場(chǎng)澆做，并應(yīng)滿足下列要求：

鋼筋接頭需錯(cuò)開，同一截面鋼筋接頭數(shù)不得超過鋼筋總根數(shù)的1/2，且有焊接接頭的截面之間的距離不得小于1 m。

鋼筋混凝土地梁或框架中的立柱埋入平臺(tái)地面標(biāo)高以下0.3 m，外露出0.1 m，地梁及框架宜用C30混凝土灌注。

灌注混凝土前，必須將錨具中的螺旋鋼筋、波紋管（宜用鋼質(zhì)）和錨墊板設(shè)計(jì)要求固定的地梁或立柱的鋼筋上，方向與錨孔方向一致，擺放平整，再一起現(xiàn)場(chǎng)澆注、振搗，尤其在錨孔周圍，鋼筋較密集，應(yīng)仔細(xì)振搗，保證質(zhì)量。

4.1.5 混凝土澆灌

混凝土振搗應(yīng)均勻充分，尤其在錨孔周圍，鋼筋較密集，應(yīng)仔細(xì)振搗，保證質(zhì)量。錨斜托澆筑應(yīng)設(shè)專用模具，確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和工程效果?；炷翝仓戤吅螅瑧?yīng)及時(shí)采用有效的養(yǎng)護(hù)措施。

4.1.6 錨孔張拉鎖定

錨索張拉前應(yīng)先將事先加工好的Φ300 mm無縫鋼管固定于混凝土地梁上，無縫鋼管后采用50 cm×50 cm的Q235鋼板墊于混凝土與鋼管間，無縫鋼管前采用20 cm×20 cm、30 cm×30 cm兩塊Q235鋼板作為錨具墊板。

錨固體與臺(tái)座混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上時(shí)，方可進(jìn)行張拉鎖定作業(yè)。如為抽檢錨孔，應(yīng)在達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的條件下，待驗(yàn)收試驗(yàn)結(jié)束后進(jìn)行。

錨索正式張拉前，應(yīng)取10%～20%的設(shè)計(jì)張拉荷載，對(duì)其張拉1～2次，使其各部位接觸緊密，鋼絞線完全平直。

錨索張拉應(yīng)按設(shè)計(jì)次序分單元采用差異分步張拉，根據(jù)設(shè)計(jì)荷載和錨筋長(zhǎng)度計(jì)算確定差異荷載。

錨索的預(yù)應(yīng)力在補(bǔ)足差異荷載后分5級(jí)按有關(guān)規(guī)范或規(guī)定施加，即設(shè)計(jì)荷載的25%，50%，75%，100%，110%。錨索鎖定后48 h內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)明顯的預(yù)應(yīng)力損失現(xiàn)象，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償張拉。

4.1.7 驗(yàn)收封錨

驗(yàn)收試驗(yàn)，也稱現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收或質(zhì)量控制試驗(yàn)，它是針對(duì)所有工作錨索進(jìn)行的，其目的是獲知錨索受力大于設(shè)計(jì)荷載時(shí)的短期性能，以及滿足設(shè)計(jì)條件時(shí)錨索的安全系數(shù)。

在全部工作錨索經(jīng)抽樣進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)并符合上述有關(guān)規(guī)定和要求條件合格后，方可按照有關(guān)設(shè)計(jì)要求張拉鎖定程序進(jìn)行張拉鎖定和封錨工作。對(duì)驗(yàn)收試驗(yàn)錨索一般是從150%荷載退荷至110%的設(shè)計(jì)鎖定荷載進(jìn)行鎖定作業(yè)。在封錨作業(yè)前，應(yīng)對(duì)錨頭空隙進(jìn)行補(bǔ)充注漿充填密實(shí)，然后按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行封錨作業(yè)。

4.2 錨碇施工

4.2.1 準(zhǔn)備工作

（1）測(cè)量放樣：放出錨碇基礎(chǔ)的中心位置、縱橫軸線、基礎(chǔ)邊線，再按照基礎(chǔ)開挖放坡要求放出承臺(tái)開挖邊線。將基礎(chǔ)縱橫軸線從基坑引至安全的地方，并加以保護(hù)。

（2）模板制作：錨碇基礎(chǔ)采用組合鋼模作為模板。

4.2.2 基坑開挖、基底處理

（1）開挖：基坑開挖采用挖掘機(jī)開挖，開挖時(shí)，派專人指揮挖掘機(jī)，并注意開挖深度。錨碇基礎(chǔ)應(yīng)采用小藥量爆破開挖，在接近設(shè)計(jì)尺寸線約50 cm左右時(shí)，應(yīng)用人工進(jìn)行開挖，避免擾動(dòng)基坑土體，降低錨碇承載力。

（2）基底放樣：開挖結(jié)束基底處理后，放出基底承臺(tái)的中心線和邊線，并做好標(biāo)志予以保護(hù)，作為鋼筋施工和立模的依據(jù)。

4.2.3 預(yù)埋件、鋼筋及錨桿安裝

在基坑開挖完成后，需進(jìn)行貓道預(yù)埋件的安裝，所有預(yù)埋件均在基坑外加工，然后在使用鋼管架在基坑中安裝，安裝工程中需測(cè)量配合，準(zhǔn)確放出預(yù)埋件位置。

錨桿采用Φ28鋼筋，長(zhǎng)度為3 m。首先使用手風(fēng)鉆鉆機(jī)在基坑底部按照設(shè)計(jì)圖紙位置鉆孔，錨孔深度2 m，待錨孔鉆造完成后，將錨桿放入孔中，注入M30水泥砂漿。

4.2.4 混凝土澆筑

混凝土由拌和站統(tǒng)一供應(yīng)，輸送泵到現(xiàn)場(chǎng)，混凝土分層澆注，用Φ70插入式振搗棒振搗。澆筑過程派專人檢查鋼筋位置和模板的穩(wěn)固性，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

4.3 承重索及扶手索制作安裝

4.3.1 承重索制作

下料承重索每根鋼絲繩按指定長(zhǎng)度下料，該長(zhǎng)度較結(jié)構(gòu)使用長(zhǎng)度至少長(zhǎng)30 m，以便安裝入滑輪時(shí)易于轉(zhuǎn)向合并卡固。

4.3.2 承重索架設(shè)

承重索采用人工及卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引過河岸直接提升法架設(shè)，架設(shè)前先將預(yù)拉后的單根承重索理順成盤，由西岸人工及卷?yè)P(yáng)機(jī)配合送至河谷底，再由東岸卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引至東岸，人工先將東岸鋼絲繩按規(guī)定尺寸將鋼絲繩頭穿過Φ30鋼管上10 t倒鏈輔助拽拉、轉(zhuǎn)彎、合并，16只鋼絲繩卡卡固。當(dāng)東岸鋼絲繩安裝完畢后，進(jìn)行西岸鋼絲繩安裝，首先將鋼絲繩系于卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩上，將承重索鋼絲繩拉到設(shè)計(jì)要求位置，停止卷?yè)P(yáng)機(jī)，配合10 t倒鏈輔助拽拉、轉(zhuǎn)彎、合并，16只鋼絲繩卡卡固。扶手索架設(shè)與承重索相同。

4.3.3 預(yù)張拉

承重索鋼絲繩具有較大的非彈性變形，這種變形將直接影響貓道承重索的垂度變化，嚴(yán)重時(shí)可能造成工作人員在貓道上接觸不到纜索位置，而無法正常操作，故須先將鋼絲繩進(jìn)行預(yù)張拉以消除非彈性變形。

預(yù)張拉荷載F＞1/2Fρ＝1/2×56＝28（t），取30t，采用YCQ70－YCW150穿心式千斤頂進(jìn)行，張拉到位時(shí)持荷60 min。每根索預(yù)拉2次，張拉時(shí)選擇溫度穩(wěn)定的夜間進(jìn)行，以防止溫度引起的誤差影響測(cè)長(zhǎng)和標(biāo)記。

4.3.4 端頭處理

承重索按指定長(zhǎng)度切割下料后，為防散頭，繩頭可以用鋼絲、膠布纏繞綁扎，安裝時(shí)穿過Φ40 mm滑輪后，轉(zhuǎn)彎合并，以10只騎馬式繩卡卡固，間距40 cm。

4.3.5 標(biāo)高調(diào)整

貓道5根承重索全部安裝完畢后，利用交會(huì)法測(cè)量各索跨中標(biāo)高，以便調(diào)整；5根鋼絲繩基本處于同一弧面上，誤差控制在2.0 cm以內(nèi)。

調(diào)整方法：在河西岸一固定點(diǎn)設(shè)測(cè)站，通過全站儀觀測(cè)各索的切線與水平面間的夾角，利用該夾角和測(cè)站的位置，以及塔頂?shù)膶?shí)測(cè)縱向偏移值及塔頂、塔底的溫度平均值計(jì)算各索的調(diào)整長(zhǎng)度，并據(jù)此利用卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行調(diào)整。

4.4 橋面系施工

為避免混凝土施工時(shí)泵管損傷貓道，面網(wǎng)上每間隔鋪設(shè)方木，并與承重索用U型螺栓或鐵絲綁扎固定。

具體施工過程如下：

所有面層及護(hù)欄材料均放置在西岸，先將一卷鋼板網(wǎng)攤鋪放在西岸橋頭承重索上，并用8#鐵絲將鋼板網(wǎng)綁扎于承重索。在此過程中將橫梁鋼管及扶手鋼管用十字扣安裝與承重索及扶手索上，使用8#鐵絲將護(hù)欄鋼絲網(wǎng)安裝于扶手索及邊承重索上。按此施工步驟依次進(jìn)行，直到東岸。

4.5 抗風(fēng)纜

安裝時(shí)，先將抗風(fēng)繩放于貓道跨中位置，利用6只Φ20 mm鋼絲繩卡卡固。上端卡固后，將抗風(fēng)繩的另一端逐漸下放到河中由卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引上岸，分別從貓道跨中兩側(cè)將鋼絲繩放至河岸兩側(cè)與岸上5 t卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩連接、拽拉，人工穿插入C30混凝土錨塊上預(yù)埋型鋼中的滑輪上，并同時(shí)利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將抗風(fēng)繩張緊到設(shè)計(jì)噸位，再利用6只Φ20 mm繩卡卡固、固定?？癸L(fēng)纜安裝時(shí)，應(yīng)該左右對(duì)稱，避免受力不均，造成貓道的損壞。

5 結(jié)語

重慶巫奉高速公路A5合同段龍洞河特大橋吊索便橋施工后極大地方便了兩岸的混凝土泵送和小宗材料的運(yùn)輸及人員交通。便橋安全、穩(wěn)定，為主體工程的順利施工提供了有力的保證。龍洞河特大橋于2010年12月底完工，為全線同類構(gòu)造中第一座貫通的橋梁。

[1]JTG D60-2004，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].