范喜超
摘 要:隧道錨技術(shù)在大型懸索橋施工中逐漸得到了應(yīng)用,該技術(shù)能夠使施工獲得有效支持。為了提升大型懸索橋的施工質(zhì)量,應(yīng)明確各環(huán)節(jié)的施工要求,闡述懸索橋錨碇的基本內(nèi)容工程,結(jié)合工程的情況對隧道錨技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析,并且提出相關(guān)的措施,使隧道錨技術(shù)應(yīng)用發(fā)揮有效的作用,加強(qiáng)施工的效果,為懸索橋的質(zhì)量提高保障,為結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提供良好的支持,提升懸索橋的安全性。
關(guān)鍵詞:隧道錨技術(shù);大型懸索橋施工;超前支護(hù)施工
0 引言
大部分跨山跨海大橋使用懸索橋形式,其中錨碇方式中包括了重力式錨碇和隧道式錨碇,隧道式錨碇具有較多的優(yōu)勢,例如造價(jià)低、對環(huán)境影響小等,應(yīng)用也比較廣泛。當(dāng)前,技術(shù)人員對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究,通過試驗(yàn)來判斷其應(yīng)用效果,進(jìn)一步了解該技術(shù)的特點(diǎn),使其能夠在大型懸索橋建設(shè)中發(fā)揮作用。因此,應(yīng)對隧道錨技術(shù)進(jìn)行分析,將其有效應(yīng)用在懸索橋施工中,使建設(shè)的效果加強(qiáng)。
1 懸索橋錨碇的基本內(nèi)容
懸索橋錨碇中有較多的方式,其中比較特殊的是隧道式錨碇,使用該方式可節(jié)省工程的時(shí)間,還可節(jié)省大量資源,隧道錨應(yīng)用對地質(zhì)有著一定的要求,需要根據(jù)周圍的地質(zhì)情況進(jìn)行分析,之后共同作用,因此要求隧道錨應(yīng)用時(shí)地質(zhì)環(huán)境條件符合要求。同時(shí),在挖隧道施工中,應(yīng)避免改變地質(zhì)結(jié)構(gòu),使巖石的承受力得到保障,應(yīng)用隧道錨的時(shí)候?qū)Νh(huán)境有著積極的影響,因此可在實(shí)際施工中采用該方式。此外,還包括自錨式、重力式,重力式及隧道式都稱為地錨式。
2 工程概述
大橋?yàn)殡p索面索橋,主橋的長度為1 500 m,橋北岸施工是隧道錨技術(shù),錨旋隧道長度為75 m,錨塞體為41 m,水平方向高度差為27 m。工程錨塞體隧道開外施工為三臺階開挖法,可借助有軌礦車來實(shí)現(xiàn)隧洞出渣,錨塞體隧洞為錨桿與鋼結(jié)構(gòu)拱架支護(hù)形式,大體積混凝土澆筑采用水平分層澆筑模式。
3 錨碇隧洞開挖施工
隧道工程隧洞開挖使用“機(jī)械+人工+爆破”的模式,由于左隧洞與右隧洞的距離比較短,為了避免產(chǎn)生影響,應(yīng)錯(cuò)開進(jìn)行施工。在隧洞開挖施工過程中,應(yīng)根據(jù)“短開挖”“快支護(hù)”的原則開展作業(yè),使隧洞圍巖支護(hù)的強(qiáng)度提升,避免對隧洞圍巖產(chǎn)生影響。隧洞開挖工程施工中,需要先開左隧洞,采用微臺階開挖施工方式,將前錨室劃分成上臺階、中臺階、下臺階,分別進(jìn)行開挖。全斷面開挖中斷面比較大,支護(hù)難度高,為了保證錨塞體及后錨室圍巖的穩(wěn)定性,應(yīng)選擇上臺階、中臺階及下臺階的分臺階開挖方式,臺階長度可控制在2.5 m~5 m內(nèi),還應(yīng)注意爆破開挖完成之后,及時(shí)進(jìn)行支護(hù)。開挖右隧洞的時(shí)候,應(yīng)選擇相同的方式,分為3個(gè)微臺階6個(gè)部分分次爆破。
4 隧洞洞內(nèi)支護(hù)施工
4.1 超前支護(hù)施工
隧洞前錨室及錨塞體前段可采用超前小導(dǎo)管進(jìn)行超前支護(hù),屬于鋼花管類型,規(guī)格為φ43 mm×3.6 mm×3.2 m,選擇外傾角(9°至11°)的方式將其打入到隧洞圍巖中,經(jīng)過環(huán)向形式布局拱部,間隔距離為46 cm,尾部使用焊接方式連接工鋼拱架。
4.2 初期支護(hù)施工
隧洞開挖完成之后,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行聚丙烯纖維網(wǎng)混凝土噴射施工,之后進(jìn)行鋼支架、鋼筋網(wǎng)的安裝施工,使超前錨桿及小導(dǎo)管注漿施工完成。最后需要進(jìn)行混凝土噴射施工,使混凝土厚度滿足設(shè)計(jì)的要。在噴射混凝土強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)之后,可開始進(jìn)行下一輪爆破開挖施工。另外,前錨室及錨塞體的前段需要采用鋼拱架+中空注漿錨桿+鋼筋網(wǎng)噴射混凝土的模式進(jìn)行支護(hù)。
4.3 前錨室和后錨室二次襯砌施工
隧道前錨室及后錨室二次襯砌施工中,可使用厚度48 cm、級別C35的鋼筋混凝土,隧道錨為傾斜結(jié)構(gòu),難以經(jīng)過隧道臺車來進(jìn)行二次襯砌,可選擇腳手架進(jìn)行混凝土澆筑施工。為了避免二次襯砌混凝土產(chǎn)生開裂的情況,應(yīng)使用水灰比較低、骨灰比大的混凝土合劑,之后采用有效的養(yǎng)護(hù)措施。在完成了混凝土澆筑施工后,將模板拆除的時(shí)候應(yīng)保證內(nèi)部、外部溫度差異在合理范圍內(nèi)。前錨室施工中,錨塞體完成之后,需要進(jìn)行二次襯砌,洞口及前錨面的距離應(yīng)維持在35 m左右,之后使二次襯砌混凝土施工分成四個(gè)部分完成,各段的澆注長度可控制在8.0 m左右,各段間的接縫及對洞軸線應(yīng)保持垂直。后錨室在初期支護(hù)施工完成后,應(yīng)立刻進(jìn)行后錨室二次襯砌施工,通過對后錨室的情況進(jìn)行分析,二次襯砌施工應(yīng)按照復(fù)合襯砌鋼筋、預(yù)埋件的綁扎和安裝順序進(jìn)行。后錨室的復(fù)合襯砌層斷面比較大,需要將混凝土順著高度方向分成3層,之后逐層進(jìn)行混凝土澆注施工。
5 錨塞體設(shè)計(jì)
5.1 混凝土施工
隧道工程錨塞體沿著隧道軸線長為40 m,需要設(shè)計(jì)左錨塞體及右錨塞體,錨塞體的體積比較大,對混凝土等級要求比較高,工程施工中選擇了C35微膨脹混凝土,澆注的總體積達(dá)到16 885 m3,屬于大體積混凝土結(jié)構(gòu)。為了避免溫度裂縫的產(chǎn)生,應(yīng)對溫度進(jìn)行有效控制。錨塞體的前錨面及后錨面混凝土澆筑可使用定型小塊模板,使用螺栓進(jìn)行連接。木模板應(yīng)結(jié)合拱頂圓弧的情況進(jìn)行切割施工,將其作為拱頂圓弧的模板。模板搭建完成之后,應(yīng)結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)厚度20 cm為準(zhǔn)進(jìn)行分層澆注,使?jié)沧⒎鲜┕さ囊?。為了保證錨固面及錨拉索的相互垂直,應(yīng)在預(yù)應(yīng)力管道錨固槽口建立正方形錨固面,這使錨固槽口模板定位的難度增加。需要加強(qiáng)模板的加工,使用厚度為5 mm的鋼板,經(jīng)過科學(xué)放樣使其加工成定型模板,并且完成標(biāo)號歸類工作。
5.2 預(yù)應(yīng)力管道設(shè)計(jì)
隧道工程預(yù)應(yīng)力管及連接管為無縫鋼管,壁厚為4 mm,采用密封焊接方式,前錨室及后錨室的二次襯砌施工完成之后,錨塞體的內(nèi)部應(yīng)建立角鋼焊接成的預(yù)埋鋼管定位架。錨塞體的外形為楔形,定位架中的角鋼長度存在一定的區(qū)別,需要準(zhǔn)確地計(jì)算角鋼長度,標(biāo)號堆放。在完成了定位支架安裝施工后,可開始進(jìn)行錨墊板安裝施工。
6 加強(qiáng)隧道錨技術(shù)施工的措施
6.1 加強(qiáng)施工監(jiān)管
在施工中包括了較多類型的材料,使技術(shù)及材料都會對施工產(chǎn)生影響,同時(shí)在施工中還存在一些偷工減料的情況,技術(shù)應(yīng)用不合理等。需要建立完善的監(jiān)管機(jī)制,使工程施工能夠順利進(jìn)行,實(shí)現(xiàn)監(jiān)管的分離,加強(qiáng)監(jiān)管的效果,在技術(shù)上不符合要求的行為需要及時(shí)制止,使其達(dá)到要求之后才可應(yīng)用。在一些自然條件下屬于滑坡帶或者地震帶甚至強(qiáng)降雨地區(qū)的,需要加強(qiáng)監(jiān)控量測工作,匯總分析數(shù)據(jù),避免對后期的施工造成影響,使施工能夠順利進(jìn)行。
6.2 加強(qiáng)混凝土溫度監(jiān)控
進(jìn)行混凝土澆筑施工的時(shí)候,應(yīng)對混凝土溫度進(jìn)行適當(dāng)測量,分析數(shù)據(jù)評估指導(dǎo)現(xiàn)場混凝土澆筑施工,使施工具有更好的效果。應(yīng)使技術(shù)人員掌握混凝土溫度的變化,在其內(nèi)部適合位置布置數(shù)據(jù)測量溫度計(jì)及裂縫計(jì),加強(qiáng)對混凝土溫度的監(jiān)測及控制。在溫控系統(tǒng)中應(yīng)包括內(nèi)埋電子感應(yīng)器、收發(fā)信息控制器、循環(huán)水流量凈度控制等設(shè)備,使水溫水流量得到有效的控制,使大體積混凝土的性能得到保障,進(jìn)而使施工的效果加強(qiáng),提升施工的質(zhì)量,使工程建設(shè)滿足最終的要求。
7 結(jié)語
大型懸索橋的施工難度比較高,要求也比較多,為了加強(qiáng)施工的效果,使其滿足實(shí)際要求,需要對施工技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用。其中隧道錨技術(shù)應(yīng)用發(fā)揮出了重要的作用,通過對該技術(shù)的合理應(yīng)用,可使施工順利進(jìn)行,提升懸索橋的性能。需要對錨碇隧洞開挖施工、隧洞洞內(nèi)支護(hù)施工、錨塞體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)明確施工要求,并且加強(qiáng)施工監(jiān)管,加強(qiáng)混凝土溫度監(jiān)控,使施工能夠順利開展,為工程的質(zhì)量帶來保障。
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