万州长江二桥隧道式锚锭开挖施工工艺-论文.doc

万州长江二桥隧道式锚锭开挖施工工艺 摘 要 万州长江二桥是一座采用隧道式锚碇作为承重缆索锚固的悬索桥，锚洞为变截面倒喇叭形，洞口地质复杂，施工干扰严重。本文主要介绍了该桥锚洞进洞方案及成洞施工方法。 关键词 隧道式锚洞 进洞方案 爆破施工 初期支护 施工辅助系统 1.概述 1.1设计概况 万州长江二桥是一座集交通、移民、城市开发功能为一体的公路桥梁，其桥跨布置为7×40m简支T梁+580m悬索桥+7×40m简支T梁，全桥长1141.46m。 根据大桥处地形、地质条件，两岸均采用隧道式锚碇，并辅助岩锚。整个锚碇锚固体系由岩锚、锚塞体、锚固连接器、预应力锚索、调节拉杆、散索鞍支墩组成，锚洞为变截面倒喇叭形，最陡坡度39°35′18″，上、下游分离。南岸锚碇散索鞍支墩以下锚室长33m，锚塞体为楔形体，长15m，断面面积由散索鞍支墩处的20m2渐变至洞底的200m2,见图1。 图1 锚洞立面图 1.2地质地貌 南岸锚洞入口段为覆盖层和强风化岩体组成，成洞条件差，其余区段围岩为中风化岩体，锚塞区为微风化至新鲜岩体，完整性较好，强度高。上游锚洞入口段在清除表土后，整个洞身均为强风化粘土岩，但岩层破碎。下游锚洞0～18m区段为残坡积粘土夹碎（块）石，粘土呈软～硬塑状态，地表距洞身端面顶端厚度较小。 1.3施工难点 1.3.1锚洞洞室为倒喇叭型，洞轴线与水平线夹角为30o，最陡坡度为35°48′37″；锚塞体为楔形，最大坡度39°35′18″。对开挖断面的控制、出渣都带来很大的难度。 1.3.2上下游锚碇间有14#桥墩， 15#桥台。锚碇必须与桥墩（台）同步施工方能满足工期需要，但在锚碇开挖钻爆施工时，地震波对桥墩（台）基桩护壁及墩台未达到强度的混凝土影响极大。 1.3.3根据地勘部门对库岸稳定分析，14#墩～南岸桥台段地表覆盖层厚，可能出现整体或规模较大的变形或失稳，对成洞支护带来很大困难。同时覆盖层易沉降和滑移，处理不好极可能造成塌孔。 2.洞口段施工 2.1明洞开挖 根据悬索桥的桥型特点和施工工艺要求，为便于散索鞍的安装，洞口设置在散索鞍支墩处。桩号为DK1+157.49。上游锚碇明洞段为岩层，距洞口约3～4m，采用松动爆破，装载机出渣，自卸汽车装渣运输至弃土场卸渣的方法施工；下游明洞为土层，距散索鞍支墩处距离有7～8m，根据地形测量资料，散索鞍支墩处开挖轮廓线顶端距地表只有1.5m，不具备成洞条件，经设计代表、监理、业主、施工单位现场决定：向内延伸2m成洞。土方开挖采用挖掘机挖方自卸汽车运输的方法开挖。 2.2进洞方案 因下游锚洞覆盖层约18m深，覆盖层地质条件差，采用管棚挂口进洞。由于覆盖层地质情况不明确，施工时采用地质钻机，对围岩进行取样，以了解地质情况，为后期支护提供依据。 2.2.1下游管棚施工 （1）管棚施工参数 管孔环向间距第一排（内）为30cm，第二排（外）间距50cm，内外排孔间距为50cm，孔径为ф110mm，花管采用ф89mm的钢管。 布孔起点为起拱线线上20cm开始。布孔线与开挖轮廓线相距50cm。（见图2） 孔深以嵌岩不小于2m控制（实际钻孔深度均大于22m）。孔轴线与开挖轮廓线成10外插角。 图2 管棚布置示意图 （2）管棚施工工艺 管棚施工前对边坡进行防护，以利于施工的安全。 导向架、施工平台搭设 在成洞面处埋设3榀I16型钢拱架，钢拱架间距1m，最后一榀紧贴掌子面，拱架与长管棚孔口导向管焊接成整体。孔口导向管采用全站仪精确定位，确保管棚角度、方向与设计一致。钢拱架前方用钢管搭设脚手架做为操作平台。平台应搭设牢固，以防钻机施钻时引起平台的不均匀沉降、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量，钻机距工作面距离为2.5m。 钻机定位 管棚方向大致平行于开挖轮廓线，为克服钻头自重产生的下垂，钻孔导向比开挖轮廓线上仰1°。架立钻机时用全站仪、水平仪和挂线法相结合的方法，以确保钻杆轴线与开孔角度一致。 钻孔 采用地质钻机，采取湿钻法，并对围岩取样。施工过程中勤测勤量，尽量减少孔的偏位。终孔后，用照光法进行孔轴线检查。 清孔、埋管 钻孔深度达到要求经检验合格后，立即进行清孔。清孔采用压缩空气，将孔内的积水吹干并尽快将钢管放入孔内，以防塌孔。钢管接头用通长扁钢（3cm宽、1cm厚）焊成整体。钢管制作成花管。 注浆 注浆浆液采用水泥浆，水灰比为1:1。注浆按单管达到设计量作为注浆结束标准。当注浆压力达到设计压力2Mpa，持荷不少于20分钟，进浆量仍达不到设计注浆量时，也可结束注浆。注浆时，随时记录分析并及时改进作业。 2.2.2上游超前小导管施工 结合现场地质情况，上游锚碇洞口段为粉质泥岩，成洞条件相对较好，采用超前小导管挂口进洞。导管采用ф42mm的热轧无缝钢管，壁厚3.5mm，长3.5m。导管设置于