[长江大桥隧道式锚碇台阶法开挖施工技术报告.pptx

1、桥梁公司包容担当简捷高效中渡长江大桥隧道式锚碇施工技术重庆市江津中渡长江大桥项目部汇报人：黎人亮桥梁公司包容担当简捷高效汇报内容一、隧道式锚碇工程简介二、隧道式锚碇开挖施工技术三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术四、隧道式锚碇锚塞体泵送混凝土施工技术五、隧道式锚碇大体积混凝土施工技术六、隧道式锚碇预应力管道压浆施工技术七、隧道式锚碇施工技术总结桥梁公司包容担当简捷高效一、隧道式锚碇工程简介北岸隧道式锚碇隧洞长82m，最大埋深约60m；左、右隧洞中心线间距为26.7m，最小净距为12.7m。隧道锚分锚塞体、散索鞍支墩及基础、前锚室及明洞四部分。锚塞体纵断面设计为前小后大的楔形，与水平线的倾角为3

2、7。横断面顶部采用圆弧形，侧壁和底部采用直线形，前锚面尺寸为10m10m，顶部圆弧半径5m，后锚面尺寸为1414m，顶部圆弧半径7m。国内最长的隧道式锚碇（锚塞体长度60m）桥梁公司包容担当简捷高效一、隧道式锚碇工程简介锚固系统索股锚固系统预应力锚固系统主缆拉杆（260根）锚固连接器（130个）预应力钢束（130根）锚具（260套）桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇部位划分示意图隧道式锚碇锚固系统构造图一、隧道式锚碇工程简介桥梁公司包容担当简捷高效一、隧道式锚碇工程简介隧道式锚碇前锚面断面图隧道式锚碇后锚面断面图桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇前锚面处钢束布置图隧道式锚碇后锚面处钢束布置图一

3、、隧道式锚碇工程简介桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术本隧道锚洞长82m（明洞6.72m，暗洞75.28m），单洞开挖出渣方量为9713m3，锚体纵断面设计为前小后大的楔形，由前锚面断面为10m10m渐变至后锚面断面为14m14m，且底板与水平线的倾角为37，坡度较大洞内开挖出渣难度极大。本隧道锚前锚室段开挖采用两台阶法无轨出渣运输方式，上、下台阶错开长度为3m；锚塞体段开挖采用三台阶法有轨出渣运输方式，上、中、下台阶错开长度为4.5m，开挖处于V级围岩时采用松动爆破配合挖掘机直接开挖法开挖，处于IV级围岩时采用控制爆破法开挖，爆破洞壁预留50cm厚度有人工配合机械开挖修整至设

4、计断面轮廓。桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术1.隧道式锚碇开挖施工方法及工艺流程(1)前锚室段开挖方法：前锚室段开挖长度较短，采用无轨出渣方式开挖出渣，挖掘机直接开至掌子面位置进行淘渣、扒渣，并将渣土倒运出洞外，利用挖掘机或是装载机将渣土装至自卸式汽车上运至指定弃土场。(2)前锚室段开挖施工工艺流程爆破挖掘机进洞渣土倒运初期支护挖掘机装渣渣土外运桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术前锚室段开挖采用两台阶法，上、下台阶错开长度为3m，开挖示意图如下图所示：隧道式锚碇前锚室段两台阶法开挖立面示意图桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术1.隧道式锚碇开挖施

5、工方法及工艺流程(3)锚塞体段开挖方法：锚塞体段开挖长度较长，采用有轨出渣方式开挖出渣，小型挖掘机和出渣车通过洞外绞车牵引运送至洞内，在洞内使用小型挖掘机将渣土装载至出渣车内，利用洞外绞车将出渣车牵引至洞外将出渣车内渣土卸于自卸式汽车内，自卸式汽车运至指定弃土场。(4)锚塞体段开挖施工工艺流程爆破挖掘机运输进洞扒渣初期支护出渣轨道安装挖掘机装渣 出渣车牵引出洞外 出渣车卸渣渣土外运桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术锚塞体段开挖采用三台阶法，上、中、下台阶错开长度为4.5m，开挖示意图如下图所示：隧道式锚碇锚塞体段三台阶法开挖示意图桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技

6、术2.隧道式锚碇开挖施工进度(1)前锚室段开挖施工进度前锚室段暗洞长度15.28m，出渣总方量1412m3，实际开挖时间为16天，每循环进尺1m，每循环施工时间21h，因夜间无法进行爆破作业，故一天只进行一个循环施工，施工时间安排如下：(2)锚塞体段开挖施工进度锚塞体段长度为60m，出渣总方量8301m3，实际开挖时间105天，每循环进尺1.5m，每循环施工时间平均45h（断面逐渐增大，出渣方量增多，且出渣运输距离增长），每循环施工时间安排如下：桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术隧洞开挖处于V级围岩时采用松动爆破配合挖掘机直接开挖法开挖，处于IV级围岩时采用控制爆破法开挖，爆破

7、洞壁预留50cm厚度有人工配合机械开挖修整至设计断面轮廓。隧道式锚碇开挖掘进爆破桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术前锚室段开挖长度较短，采用无轨出渣方式开挖出渣，挖掘机直接开至掌子面位置进行淘渣、扒渣。隧道式锚碇前锚室段洞内淘渣、扒渣桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术前锚室段爆破后的渣土直接利用大型挖掘机将其向洞外倒运，一次不能直接倒运至洞外时，可在配合一台大型挖掘机进行接力倒运，直至将渣土倒运出洞外。隧道式锚碇前锚室段洞内渣土倒运桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术洞外利用挖掘机配合装载机将渣土装至自卸式汽车上，并将自卸式汽车内渣土顶部进行覆盖，

8、防止扬尘。隧道式锚碇前锚室段渣土洞外装车外运桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术隧道锚单个洞内铺设一条轨道，用于出渣车运渣和挖掘机进出隧洞运输。隧道式锚碇洞外轨道隧道式锚碇洞内轨道桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术挖掘机进出洞采用专用平台架体运输，利用绞车上下提升。在洞口设置岔道和出渣车停靠平台，确保出渣车安全交汇和停靠。隧道式锚碇开挖出渣车隧道式锚碇开挖挖掘机进出洞运输桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术洞内利用小型挖掘机将渣土装至出渣车上，通过洞外绞车将出渣车牵引至洞外。隧道式锚碇开挖出渣运输桥梁公司包容担当简捷高效二、隧道式锚碇开挖施工技术在卸

9、渣平台卸渣口前端设置限位装置，待出渣车行走至卸渣口处时自动停止前向行进，利用出渣车顶部卷扬机将出渣车侧门提起后使出渣车内侧渣土自动卸落至自卸式汽车上。隧道式锚碇开挖出渣车卸渣桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇开挖完成后整体效果二、隧道式锚碇开挖施工技术桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术目前，国内悬索桥项目均为在隧道锚开挖完成后，再组织人力和小型机械进洞拼装拼装预应力定位支架，因隧洞底板坡度较大，空间较狭窄，大型机械设备无法进洞进行拼装作业，导致预应力定位支架拼装既费时又费力。为此，几江长江大桥建设者们不断创新施工工法，反复试验优化施工方案，并大胆付诸实践，在国内首次采

10、用将预应力定位支架先在洞外平整拼装平台进行片单元加工制作并焊接成组，并利用事先在隧洞底板预埋的滑移轨道将成组定位支架滑移至隧洞内指定位置的施工工艺。此施工工艺为国内首创，打破了在隧洞内焊接拼装定位支架的传统施工工艺，加快了施工速度，降低了施工成本，且保证了预应力定位支架的拼装精度和焊接质量。此方法具有以下优点：桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术1.装配化施工：锚碇预应力定位钢架在钢结构加工场将各个杆件组装成片架，然后片架运至隧道锚洞口前场地组成空间桁架，利用吊车分段吊装。2.定位精度高：定位支架在钢结构加工场标准化生产、标记，组装精度高，洞口安装前精确测量，预应力管道

11、定位精度高。3.操作方便：钢结构车间加工，避免了隧道内安装光线不好、场地受限、机械设备无法使用等问题，洞外拼装方便可靠。4.安全可靠：将洞内作业风险转移，洞外拼装环境好，安全风险小，桁架分节段整体滑移施工技术成熟，安全风险可控。5.施工进度快：洞外场地平整，钢桁架施工快，在洞内主要进行桁架连接与固定工作，工作量大大减小。隧道锚施工是悬索桥施工工期控制性工程，场外预应力定位支架的加工、拼装可与隧道锚洞开挖同步进行，有效的促进了施工进度。桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术锚塞体预应力定位支架采用I18、I16工字钢、12.6槽钢及503角钢焊接组成，每榀钢架之间使用角钢进

12、行连接。其中，I18工字钢架在锚体开挖支护时进行安装预埋，预埋工字钢钻孔直径为25cm，钻孔深度为2.9m，钻孔内注C30水泥砂浆，然后将I18工字钢插入钻孔内，工字钢埋入围岩内2.9m，外露2.1m，外露部分与定位架焊接成为整体。单洞定位支架共分为八组，第一组为1、2、3榀，第二组为4、5、6榀，第三组为7、8、9榀，第四组为10、11、12榀，第五组为13、14、15榀，第六组为16、17、18榀，第七组为19、20榀，第八组为21、22榀，每组定位钢支架组拼完成检查合格后方可进行运送入洞内。定位支架如下图所示：桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇定位支架

13、断面布置图桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇定位支架立面布置图桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位支架施工工艺流程桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位系统牵引绞车桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位支架洞内滑移轨道桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位支架洞外滑移轨道支架桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位支架滑移轨道试车桥梁公司包容担当简捷高

14、效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位支架拼装平台桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇定位支架片单元制作桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇定位支架片单元组拼桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位支架组拼完成桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位支架进洞后横向滑移与洞壁预埋工字钢连接桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位支架两台80t履带吊起吊吊装桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚

15、碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位支架端部设置轮子限位装置桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术定位支架下滑附牵引绳（防止支架滑移受阻前翻）定位支架下滑主牵引绳隧道式锚碇预应力定位支架滑移下放（合理控制滑移过程中支架重心）桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位支架滑移下放桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇预应力定位支架滑移到位后滑轮拆除重复使用桥梁公司包容担当简捷高效三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术隧道式锚碇首节段预应力定位支架下放到位桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇预应力直线段

16、钢管线形采用红外线绿激光仪控制三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇预应力钢管直线段钢管纵向线形定位示意图三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇预应力直线段钢管法兰盘安装定位照片三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇预应力直线段钢管法兰盘焊接照片三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术桥梁公司包容担当简捷高效前锚室锚垫板安装精度控制(直尺靠量)三、隧道式锚碇预应力定位系统施工技术桥梁公司包容担当简捷高效四、隧道式锚碇锚塞体泵送混凝土施工技术中渡大桥隧道锚洞长82m，锚塞体长60m，与水平线的倾角为37，

17、最大高差达50m，混凝土向下输送较为困难，施工过程中通过解决混凝土向下泵送技术难题，优化施工组织和方案，保证了该锚碇混凝土施工质量。下面主要介绍大落差向下泵送混凝土的施工技术。1.优化混凝土配合比为满足温控和泵送性能的要求，尽量减小水泥用量，混凝土要求有较好的和易性、泌水少、摩擦阻力小、不离析、不堵塞和粘塑性良好的性能。由于管路较长，混凝土坍落度不能过小。桥梁公司包容担当简捷高效四、隧道式锚碇锚塞体泵送混凝土施工技术2.合理布置管路向下泵送混凝土最关键的问题是合理选择管路，防止混凝土过快地自流。锚塞体内钢筋骨架及钢支架密布，施工空间狭小，不适宜采用溜槽施工，因此锚碇内需要铺设混凝土输送管路，用

18、泵车将混凝土输送至隧道锚底部。(1)设置弯管和水平管本隧道锚锚碇锚塞体混凝土浇筑时最大高差达50m，所以泵管安装时在倾斜或垂直下端需设置弯管或水平管，以平衡混凝土因自重产生的下压力，避免在管道中产生真空段，造成管道堵管和爆管。桥梁公司包容担当简捷高效四、隧道式锚碇锚塞体泵送混凝土施工技术(2)设置闸阀隧道式锚碇混凝土需分层进行浇注，浇注过程中有时需停泵进行接管，在停泵后混凝土因自重自流，会造成管道内形成空气柱，并且由于混凝土不停地自流，造成泵送管路连接困难，为此，特在管路底部的水平段初始处安装闸阀，这免去了排气阀的安装。泵送开始时，将闸阀打开，混凝土顺利输送，当暂停混凝土输送或混凝土出现倒流时

19、,及时关闭闸阀。桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑四、隧道式锚碇锚塞体泵送混凝土施工技术桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑四、隧道式锚碇锚塞体泵送混凝土施工技术桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇锚塞体混凝土泵送管道铺设四、隧道式锚碇锚塞体泵送混凝土施工技术桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑完成后照片四、隧道式锚碇锚塞体泵送混凝土施工技术桥梁公司包容担当简捷高效五、隧道式锚碇大体积混凝土施工技术本隧道锚锚塞体长度为60m，左、右洞锚塞体混凝土总方量为16601m3，属于大体积混凝土，混凝土浇筑后将产生较高的水化热温升，在内部形成不均匀、非稳定温度场

20、，产生非均匀的温度变形，温度变形在下部结构和自身的约束之下将产生较大的温度应力，温度应力往往超过混凝土的抗拉强度，导致混凝土开裂，一旦发生有害裂缝，将严重影响大桥的安全性和耐久性。为避免或尽量减轻温度裂缝，施工中必须采取温度控制措施并进行温控监测，确保大体积混凝土结构满足质量要求。大体积混凝土温控监控施工措施如下：桥梁公司包容担当简捷高效五、隧道式锚碇大体积混凝土施工技术1.混凝土配合比优化设计严格水泥用量，混凝土要求有较好的和易性、泌水少、摩擦阻力小、不离析、不堵塞和粘塑性良好的性能。2.混凝土入模温度控制原材提前进场，充分冷却，混凝土浇筑安排在夜间进行，严格控制混凝土入模温度不超过28。3

21、.混凝土分层浇筑控制锚塞体混凝土分层厚度根据事先埋设的温度监测点测温结果进行动态调整，调整后混凝土浇筑分层厚度为6m，各层混凝土浇筑间歇期控制在4左右，最长不得超过7。桥梁公司包容担当简捷高效五、隧道式锚碇大体积混凝土施工技术4.混凝土内、外温差控制根据主桥承台大体积混凝土施工温度控制效果，选用冷却水管水平间距1，层高1，每层冷却水管设置独立的进水口及出水口，使其形成独立的水循环系统。混凝土浇筑到各层冷却水管标高后开始通水，控制通水流量在30L/min 左右，流速达到0.5/s以上，冷却水与混凝土中心温差小于25。桥梁公司包容担当简捷高效五、隧道式锚碇大体积混凝土施工技术5.锚塞体混凝土温度监

22、控为实时监控隧道锚锚塞体内部混凝土实际温度，在其中埋入一定数量的测温仪器，测温仪器的布点按照突出重点、兼顾全局的原则。本隧道式锚碇锚塞体测温点布置在本层混凝土浇筑厚度的中间层位置，本层断面上共布置12个测点，包括围岩、冷却水管中心及冷却水管边缘等位置。混凝土入模后观测频次先密后疏，以确保温度测值的连续性并测得最大值和最小值为原则。每层测点从仪器被混凝土埋入开始正式观测，前7d每4h一次，715d每8h一次，1630d每12h一次。桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇锚塞体混凝土测温点布置图(标注单位：m)五、隧道式锚碇大体积混凝土施工技术桥梁公司包容担当简捷高效测温点布置图五、隧道式锚碇大体积混

23、凝土施工技术桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇锚塞体混凝土温度-时间图五、隧道式锚碇大体积混凝土施工技术冷却水管中心点（2、4、7、9、11）围岩附近测温点（1、12）冷却水管附近测温点（3、5、6、8）桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇锚塞体混凝土温度监测设备布置五、隧道式锚碇大体积混凝土施工技术桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇锚塞体混凝土温度监测及记录五、隧道式锚碇大体积混凝土施工技术桥梁公司包容担当简捷高效隧道式锚碇锚塞体混凝土冷却水管布置五、隧道式锚碇大体积混凝土施工技术桥梁公司包容担当简捷高效六、隧道式锚碇预应力管道压浆施工技术本隧道式锚碇锚塞体设计无后锚室，故锚塞体分层浇筑完成后

24、预应力钢绞线只能在前锚面位置处进行单端张拉，张拉完成后管道压浆顺序为从后锚面进浆、前锚面出浆。但是，本隧道锚前锚面出浆孔与后锚面进浆孔高差达36m，而国内隧道式锚碇尚无此类参照性压浆施工工艺，所以为确保北岸隧道锚在预应力筋张拉完成后顺利压浆，保证压浆质量。故在正式管道压浆前需进行模拟管道压浆试验及1：1大落差灌浆仿真试验，根据模拟试验结果确定切实可行的压浆工艺。桥梁公司包容担当简捷高效六、隧道式锚碇预应力管道压浆施工技术隧道式锚碇预应力管道安装示意图桥梁公司包容担当简捷高效六、隧道式锚碇预应力管道压浆施工技术智能压浆机厂家技术人员现场培训桥梁公司包容担当简捷高效六、隧道式锚碇预应力管道压浆施工

25、技术智能压浆机压浆桥梁公司包容担当简捷高效六、隧道式锚碇预应力管道压浆施工技术隧道式锚碇预应力管道压浆桥梁公司包容担当简捷高效六、隧道式锚碇预应力管道压浆施工技术预应力管道压浆泌水出浆桥梁公司包容担当简捷高效六、隧道式锚碇预应力管道压浆施工技术5.试验结果压浆结束48h后，在预应力管道1/4、1/2、3/4长度处分别切断，检查断面处浆液是否饱满密实。隧道式锚碇预应力管道压浆后管道切割后照片桥梁公司包容担当简捷高效七、隧道式锚碇施工技术总结1.隧道式锚碇施工时要注意水的防治，注意雨水倒灌进入洞内。2.合理选择隧洞开挖方式与工艺，尽量减少对围岩的扰动，并根据开挖情况进一步优化施工工艺。3.优先采用

26、台阶法开挖，控制爆破工艺，有利于加快开挖进度。出渣是影响循环施工进度的关键因素，所以应采用轨道出渣，绞车牵引的工艺，加快出渣效率。4.台阶法开挖应注意钢拱架的连接质量，必须保证钢拱架支撑在硬基上，充分发挥钢拱架的承力作用。桥梁公司包容担当简捷高效七、隧道式锚碇施工技术总结5.定位支架采用分节段整体吊装滑移式施工技术，能有效加快施工进度，保证施工质量。6.隧道式锚碇锚塞体混凝土泵送时要注意混凝土的质量控制，合理布置泵送管路。7.锚塞体大体积混凝土分层厚度可适当加大，减少混凝土浇筑次数。8.预应力施工时尤其要注意前锚面锚垫板安装的平面位置及角度控制，防止预应力连接器安装后发生碰撞现象。9.隧洞开挖过程中应注意监控量测，确保开挖安全。桥梁公司包容担当简捷高效汇报完毕!谢谢!