下载文档原格式
云南龙江大桥锚碇选型研究摘要：悬索桥以其构造简单、受力明确、跨越能力大、造型美观等优势，在我国高速公路建设中得到了广泛应用。
锚碇作为悬索桥的基础，对整座桥梁的安全有着重要的作用。
本文针对云南龙江大桥的地形以及全风化岩层的地质情况，选择适合的锚碇型式，进行结构分析和方案比选，确定最优的锚碇方案，以期给类似地形地质条件下的悬索桥锚碇设计提供参考。
Abstract: Suspension Bridges have been widely used in highway construction of China, because of simple structure, clear stresscondition, large span capacity and beautiful shape. As the foundation of suspension bridge, anchorage plays an important role in the wholebridge safety. In this paper, the suitable anchorage types are selected according to the topographic and geological conditions of YunnanLongjiang suspension bridge , which is completely weathered rock stratum , and the optimal scheme of anchorage is confirmed through thestructure analysis and scheme comparison. The results may provide reference for the design of suspension bridge anchorage with similartopographic and geological conditions.关键词：悬索桥；重力式锚碇；全风化岩层；锚碇选型Key words院suspension bridge；gravity anchorage；completely weathered rock stratum；selection of anchorage中图分类号：U448.25 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）24-0123-050 引言悬索桥是以承受拉力的缆索作为主要承重构件的桥梁，由主缆、吊索、索塔、锚碇、加劲梁及桥面系等部分组成。
XXX大桥北锚碇基坑开挖施工方案一、编制依据①. 《XXX大桥施工图》；②. 《XXX大桥建设场地工程地质勘察报告》③. 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/F50-2011）；④. 《公路工程质量检验评定标准第一册土建工程》（JTG F80/1-2004）；⑤. 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ 2-2008）；⑥. 《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107-2003）;⑦. 《XXX大桥北锚碇施工组织设计》；二、工程概况1、锚碇基础概况1.1 概述北锚碇位于XX上，平面坐标为X=3399515.147，Y=525762.125。
采用重力式锚碇，锚碇基础采用外径63m，壁厚1.2m的圆形地下连续墙加环形钢筋混凝土内衬支护结构。
1.2 帽梁概况为保证地连墙开挖阶段受力及刚度的需要，在地下连续墙顶部设置刚度较大的帽梁。
帽梁为钢筋混凝土圆形结构，地连墙顶部伸入帽梁10cm，顶部竖向钢筋全部伸入帽梁中，与帽梁相连。
帽梁悬出地连墙内侧 1.0m，外侧1.5m，2-2：帽梁结构图（单位：cm）帽梁总宽度3.7m，高2.5m。
帽梁顶标高+56.20m，施工区域地面标高约为+56.50m。
帽梁的结构形式见图2-2。
帽梁平面分为12个长度单元进行施工，单个长度单元长16.49m（外周边），每个长度单元内设置 2.8米长微膨胀混凝土后浇段。
1.3 内衬概况为了满足地连墙开挖阶段的受力要求，在圆形地连墙内侧设置圆形的刚性混凝土内衬，内衬作为地连墙的弹性支撑设置在地下连续墙内侧。
考虑地连墙结构受力、减少施工周期和开挖段土体蠕变对地连墙的影响，内衬施工层高取2m及3m两种类型，各层内衬底面设置成15°的斜坡，下层内衬与上层内衬结合面采用自密实混凝土，以避免各层内衬间混凝土浇筑出现空隙。
为保证内衬与地连墙间的连接质量及共同受力，在地连墙内设置水平钢筋并预埋直螺纹钢筋连接器，内衬钢筋通过连接器与地连墙钢筋相连。
第5章锚碇基础5.1悬索桥及其锚碇悬索桥，是指以悬索为主要承重结构的桥，由主缆、主塔、加劲梁、锚碇、吊索、桥面、等部分组成，如图5-1所示，是跨越能力最强的桥型，目前跨度1000m以上的桥几乎都采用了这种形式。
图5-1悬索桥结构示意图悬索桥的主缆是柔性结构，为对其两端进行约束，可采用两种方式：一是将两端锚于悬索桥的加劲梁上，成为自锚式，这种方式适用于跨度较小的桥。
另一种是地锚式，即通过锚碇将主缆固定于桥头岸边的岩石或土层中，这也是目前应用最为广泛的形式。
因此，锚碇也是悬索桥的主要承载结构之一。
锚碇的形式与桥位区的地形及地质条件密切相关。
当桥头的岸边有坚固的岩层时，主缆可通过隧道式锚碇或岩锚的方式锚固在岩石中。
图5-2所示为乔治华盛顿大桥新泽西侧的隧道式锚碇。
M IL. A-A图5-2隧道式锚碇（乔治华盛顿大桥新泽西侧）如果岸边没有合适的锚固岩层，则可采用重力式锚碇，其主要组成部分包括锚体、散索 鞍支墩、锚室和基础等。
其中，基础可采用沉井、桩、地下连续墙等形式。
这将在下节详细介绍。
隧道式I 岩锚式 「扩大式 沉并〔箱）式 桩式 •地下连续墙式 无论采用何种锚固形式，都需通过散索鞍座或喇叭形散索套将原来捆紧的钢丝索股分开，然后逐股锚固。
图5-4为散索鞍座示意图，一般置于主缆锚固体之前，除可将主缆分散为索股外，还能使分散后的主缆转角。
图5-4散索鞍分散主缆示意图 若主缆分散后不需要转角，则可采用喇叭形散索套，如图5-5所示。
喇叭形散索套的内 表面适应主缆从捆紧状态逐渐变化到分散状态，其本身依靠置于散索套小口端的摩擦套箍固［亠定位置。
i 建根据上述介绍，锚碇的锚固形式可归纳为：（岩右锚固地整式Y〔土层锚固（重力式）i?nG i 邹ymm -评小累卜"嘟产传递方式有5种：图中（a）所示是早期采用的方式（20世纪前半叶）。
索股的拉力通过数节眼杆形成的眼杆链传至锚固块后方的后锚梁。
眼杆链与锚固块之间的是分离的，以保证拉力全部传至后锚梁。
山区大跨悬索桥超大锚碇及锚固系统施工工法山区大跨悬索桥超大锚碇及锚固系统施工工法一、前言山区大跨悬索桥是一种特殊的桥梁结构，为了保证其牢固性和稳定性，需要采用超大锚碇及锚固系统施工工法。
该工法通过合理的施工流程和技术措施，能够确保大跨悬索桥在山区地质条件下的安全运行。
二、工法特点该工法的特点主要体现在以下几个方面：1. 采用超大锚碇及锚固系统，可以承受大跨悬索桥的巨大荷载；2. 工艺原理确保了施工工法与实际工程的紧密联系；3. 施工过程中的每个细节都进行了详细描述，确保施工质量；4. 使用的机具设备能够满足工法的要求；5. 安全措施确保施工中的安全性；6. 经济技术分析对施工过程的成本和使用寿命进行了评估。
三、适应范围该工法适用于建设山区大跨悬索桥时的超大锚碇及锚固系统的施工。
特别适用于地质条件复杂、地势险峻的山区地区。
四、工艺原理该工法的工艺原理是基于对施工工法与实际工程的联系以及采取的技术措施进行分析和解释。
通过合理设计的锚碇及锚固系统，将荷载传递给地基，确保大跨悬索桥的稳定性。
施工过程中，通过实施各项措施，保障了施工的顺利进行。
五、施工工艺施工工艺主要包括以下阶段的详细描述：前期准备工作、锚碇与锚固系统设置、预埋件安装、桥梁构件安装、锚碇固化、锚碇调整、系统检测与调整等。
通过对每个阶段的细致描述，读者能够理解施工过程中的每一个细节。
六、劳动组织在施工过程中，需要合理组织劳动力，确保施工工期和质量。
通过合理分工和协作，能够提高施工效率和品质。
七、机具设备施工过程中需要使用一系列机具设备，如起重机、钢筋切割机、钢筋焊接机等。
通过详细介绍这些机具设备的特点、性能和使用方法，读者能够了解它们在施工工法中的作用和使用技巧。
八、质量控制质量控制是确保施工过程中质量达到设计要求的关键。
通过采用严格的施工规范、工艺流程和检测方法，能够及时发现和解决施工中的质量问题。
九、安全措施施工过程中的安全性是至关重要的。
大型悬索桥锚碇基坑开挖施工方案一、项目背景悬索桥是一种特殊的桥梁结构，其特点是桥梁主要受拉应力，因此需要安全可靠的锚碇基础来支撑整个桥梁结构。
本文将对大型悬索桥锚碇基坑开挖施工方案进行详细介绍。
二、开挖范围确定根据设计要求，锚碇基坑的开挖范围需要满足以下几个条件：1.考虑桥梁结构的受力情况，锚碇基坑的位置应在桥梁的两侧，并且距离桥墩一定的距离。
2.考虑施工操作的便利性和安全性，开挖范围应保持足够的空间供施工人员操作。
3.根据地质勘察数据，确定基坑的深度，以满足桥梁结构和土壤力学要求。
三、开挖方法选择根据开挖范围的确定，可以选择以下几种方法进行基坑开挖：1.机械挖掘法：使用挖掘机、钻孔机等机械设备进行开挖作业。
这种方法适用于基坑较大、土质较硬的情况下。
2.爆破法：对土石体进行爆破，然后使用机械设备进行清理。
这种方法适用于基坑较深或者土质较坚硬的情况下。
3.水力冲击法：利用水压将土石体冲击破碎，然后使用机械设备进行清理。
这种方法适用于基坑较深或者土壤较松软的情况下。
四、施工步骤1.准备工作：根据施工计划，提前准备好所需的设备和材料，并组织好施工人员。
2.基坑边界勘测：根据设计要求和开挖范围，进行基坑边界的勘测，并将其标志清晰。
3.地下管线的转移：在开挖前，需要对地下管线进行转移，以确保施工过程中不会损坏管线。
4.开挖作业：根据选定的开挖方法进行开挖作业，控制开挖深度和坡度，并定期检查开挖面的稳定性。
5.边坡支护：根据地质情况和开挖深度，选择合适的支护措施，如喷射混凝土、爆破锚杆等，对边坡进行支护。
6.清理作业：在开挖完成后，对基坑内的土石体进行清理，并确保基坑内清洁。
7.桥墩基础施工：在基坑开挖完成后，根据设计要求进行桥墩基础的施工。
8.碎石填筑：在桥墩基础施工完成后，需要对基坑进行碎石填筑，以提供良好的基础支撑。
五、施工注意事项1.及时处理地下水：由于开挖基坑会导致地下水渗透，需要及时采取相应的处理措施，如打井抽水或降低地下水位。
国内大跨径悬索桥锚碇锚固系统比较研究李海;鲜亮;姚志安【摘要】The anchor system for anchorage of suspension bridge plays an important controlling role in overall safety of structure . The paper mainly compares the different anchor system for anchorage of domestic long-span suspension bridge, and Makes an investigation on durability 、reliability and economy, which can be used for reference on adoption for future anchor system for anchorage of long-span suspension bridge.%悬索桥锚碇锚固系统在保证结构整体安全上具有重要控制作用.主要对我国目前大跨径悬索桥锚固系统不同体系作了比较,并对各种体系的耐久性、可靠性及经济性等方面进行了研究,为今后大跨径悬索桥锚固系统体系的采用提供了借鉴.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2011(036)006【总页数】5页(P97-101)【关键词】悬索桥;锚碇;锚固系统;比较研究【作者】李海;鲜亮;姚志安【作者单位】中交第二公路工程局有限公司,陕西西安710065;中交第二公路工程局有限公司,陕西西安710065;广东省公路建设有限公司,广东广州510600【正文语种】中文【中图分类】U448.25悬索桥锚碇锚固体系是悬索桥的生命线工程，其设计、施工质量在很大程度上决定了桥梁的安全与耐久。
悬索桥锚碇锚固系统的体系基本上可分为型钢锚固体系和预应力锚固体系两种类型。
大跨径悬索桥锚碇基础的选型
摘要：本文结合工程实例，归纳了目前应用较多的几种锚碇基础型式的特性及应用，对锚碇基础选型时所需考虑的因素进行了分析，以期为同类工程提供有益的参考。
关键词：悬索桥锚碇基础选型
The Selection of Long-span Suspension Bridge’s Anchorage Foundation
Ye Wen-hai
Hubei Communications Technical College，Wuhan 430079，China
Abstract : Combining with the engineering example, summarized the characteristics and application of several kinds of anchorage foundation types used, The factors about foundation selection were analyzed to provide a useful reference for similar projects.
Keywords : suspension bridge；anchorage；foundation；selection
悬索桥是目前跨越能力最大的一种桥型，它的大部分荷载由主缆承受，通过索股与锚碇架分散传到锚碇上，再由锚碇基础传递到地基上。
悬索桥锚碇的安全是大桥安全的核心。
表1摘录了目前国内外一些特大跨径悬索桥所采用锚碇基础的型式。
锚碇是悬索桥重要的承力部件，体积巨大、构造复杂、造价高。
因此不同的地形地质条件下采用悬索桥方案应经过比选，尽可能选择安全合理、经济可行的锚碇基础型式。
本文结合工程实例对常用的几种锚碇基础型式进行了归纳，总结了锚碇基础选型时应注意的主要问题，以期为同类工程提供有益的参考。
表1 国内外特大跨径悬索桥锚碇基础型式一览表
1 锚碇基础概述
锚碇通常分为重力式锚碇与隧道式锚碇。
重力式锚碇一般由锚块、散索鞍支墩及基础、前锚室、后锚室四部分组成，主缆索锚固在混凝土锚块上，锚块主要承受主缆索股的拉力。
隧道式锚碇一般由锚塞体、散索鞍支墩及基础、前锚室、后锚室及明洞五部分组成，利用锚碇体及其周围岩体的共同作用，抵抗主缆拉力，大大减小了锚碇混凝土体积，具有显著的技术和经济效益。
重力式锚碇基础型式多样，分为直接基础型式和人工基础型式。
直接基础是指锚体直接作用于持力层上，而人工基础则是指采用人工开挖方式将基础作用到持力岩层或土层上。
常用的人工基础有沉井基础、地下连续墙基础、桩基础、扩大基础、以及采用排桩围护和冻土墙围护施工的基础。
沉井基础刚度大、稳定性好，但下沉过程中会对相邻土层产生扰动，沉井太高不易顺利下到预定标高。
近年来施工的大跨悬索桥基础采用地连墙的居多，针对地下岩土层很不平整的情况地下连续墙方案可充分发挥其深度大、适应性强的优点。
表2对几种常见的锚碇人工基础的特性进行了比较和说明。
表2 重力式锚碇人工基础特性比较表
2 锚碇基础选型时考虑的问题
2.1锚碇基础的地质条件
锚碇的作用是将主缆拉力传递到地基中。
因此锚碇基础的设计需要充分考虑当地的地质条件，发挥各种基础型式的优点，避开其缺点，结合桥位区的地形、地质条件，将锚碇设置在较适当的地基之上。
使施工可靠性高、施工难度小，综合效益高，造价经济。
锚碇基础一般选择良好的地基作为持力层。
从文献[1]所列数据来看，国内外绝大多数锚碇基础是在基岩上的，且大多采用明挖干施工。
这样可以在施工过程中能够看得见基底的情况，取得基底实际力学参数以确保设计取用值的可靠。
根据实际情况可以进一步采取措施，诸如地基加固或作构造上的处理，可设计成锯齿状、台阶状、倾斜状等。
对于放置在非岩石地基上锚碇基础，一般都要进行特殊的地基处理。
如丹麦大贝尔特东桥锚碇受到约600 MN的水平力，该锚处粘土层厚20 m，其下为厚层泥灰岩，水深约10 m，采用楔形碎石垫层使大缆拉力和锚碇恒载的合力垂直于倾斜的开挖面。
然后，将碎石垫层灌浆，使与沉井底板的接触面安全可靠，如图1所示。
2.2锚碇基础设计的控制条件
（1）地质条件
（2）锚碇沉降和水平位移的限制
（3）锚碇需承受的主缆力，入射角等物理、几何参数
锚碇基础的设计应充分发挥各种基础型式的优点，优先考虑综合效益高的基础型式。
以江阴长江大桥为例，北锚碇的地质条件较差，地表以下约20 m范围
内是淤泥质亚粘土与松散亚砂土、粉砂互层，地下水位在地表下1～2 m，呈饱和状态，高压缩性，承载力低。
埋深20～40 m范围为亚砂与亚粘土互层和粉细砂，由松散向中密到密实发展。
再下10 m范围主要是硬塑或半坚硬的粉质粘土层并夹有粉细砂层。
埋深在50 m以下为密实的细砂，含砾中粗砂层并含有少量的结核。
到达风化的灰岩面埋深在78～86 m之间。
而承压水层分别在-20～-40 m 和-50m以下两层，承压水与长江水是连通的。
两层承压水之间由粉质粘土层为隔水层。
北锚碇设计时根据自身控制条件，采用浅埋或深埋以及各种基础型式方案进行了比较。
对于浅埋的扩大基础，基底在地面以下11~14m，并做了5度左右的倾斜以增大水平抗力，但由于地基为软土，很难控制其沉降和水平位移。
采用沉井方案，要到达地下80m左右的岩层非常困难。
最终采用的是穿透硬粘土层，以紧密砂砾土层为持力层的沉井方案，这样可以减少最终沉降量和有足够土层抵抗沉井的水平位移。
2.3复合基础的采用
润扬长江公路大桥南汊桥采用跨径1490m双塔单跨双铰钢箱梁悬索桥方案，悬索桥2根主缆68万KN拉力。
南锚碇位于镇江市润州区，锚碇基础中心距江边大堤540m，基础尺寸为70.5m×52.5m×29m（长×宽×深）。
基坑深度大，穿过土层包括亚黏土、粉砂、粉细砂、中细砂以及风化基岩等，地层既有软弱土层又有岩层，且富含补给水。
施工难度大、技术要求高，采用“冻结排桩基坑围护设计方案”（图2所示）。
排桩内支撑围护与冻结帷幕止水有机结合，充分利用人工冻结帷幕良好封水性能、灌注桩和内支撑结构力学体系清晰、施工质量可控等优点，充分发挥两种技术优势，成功地解决了围护开挖的难题，是排桩式围护结构与冻结法的复合。
围护结构采用直径为1.50 m 钻孔灌注桩排桩，桩长35 m，横桥向间距为1.70 m，纵桥向为1.725 m，嵌入基岩约6 m。
排桩外侧布设冻结孔、注浆孔和卸压孔。
冻结孔形成等效厚度为1.3 m的冻结帷幕，平均温度为-7℃，距离排桩中心1.4 m，冻结管长40 m。
注浆孔布置在冻结孔外侧，距离冻结孔中心0.6 m，注浆段高8.0 m (-32.0～-42.0 m)。
卸压孔直径为0.25 m，深度为25 m，距冻结孔中心为1.30 m，每个冻结孔对应布置两个卸压孔，横桥向间距为0.85 m，纵桥向间距为0.86 m，布置在注浆孔外侧，降低冻结帷幕产生的冻胀力。
随着工程建设规模的日渐扩大，基础除了承受竖向荷载，承受的水平力也越来越大，沉井等基础型式应运而生，为进一步提高基础的水平承载能力，又产生了新型的根式沉井基础。
根式基础是以沉井基础为主体，在沉井井壁预留顶推孔，待沉井下沉到设计标高后，将预制好的根键顶入土中，在保证根键与沉井固结后形成的一种仿生基础。
由于顶推根键的挤密和应力扩散作用充分调动了基础周边土体的承载潜力，使得抗压时基础底部得以“卸载”，承载力得以提高，同时因根键与周围土体的紧密嵌固作用也使得基础的抗拔承载力和水平承载力得以提高。
复合基础的设计一般比较复杂，考虑因素多，难以预料的情况也多，因此，应用的广泛性受到限制。
但随着新材料新工艺的不断涌现和成熟，复合基础的设计和大胆采用将是一个趋势。
3 结语
大跨径悬索桥锚碇基础的选型及设计考虑的因素很多，除了上面所分析的各类基础的特性之外，还要考虑施工的难易性，经济的合理性，考虑对周边防洪、景观的影响等等。
设计者在宏观把握的基础上还要灵活机动的进行方案的比较选择。
参考文献
[1] 彭德运.大跨悬索桥锚碇基础的设计与施工[J].铁道标准设计.2003
[2] 张志荣，李海.冻结排桩法在润扬大桥南锚碇基础中的应用[J].施工技术. 2003.8
[3] 周世忠.江阴长江公路大桥北锚碇的施工与控制[J].国外桥梁. 2000。
