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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。
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。
根据上述介绍，锚碇的锚固形式可归纳为：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定位置。
图5-5 喇叭形散索套分散主缆示意图展开后的索股通过一定的方式将其所受拉力传给锚体或锚塞体。
如图5-6所示，其主要传递方式有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。
这种方式施工工艺繁杂且不经济，现已很少使用。
悬索桥隧道式锚碇型钢锚固系统施工技术徐洲;王胜利;唐蔚东;谭永安【摘要】悬索桥锚碇锚固系统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性与耐久性。
为提高结构的可靠性和耐久性，官山大桥隧道式锚碇锚固系统首次采用型钢锚固系统，定位系统安装精度要求高、施工难度大。
重点介绍了型钢锚固系统的设计与安装关键技术，解决了在空间受限的锚碇洞室内系统锚梁及锚杆安装施工技术难题。
%The anchorage fastening system is a lifeline engineering to a suspension bridge,for its design and construction quality may decide the safety and durability of the bridge to a great extent.In order to improve the structuresreliabilityanddurability,thetunnelanchoragefasteningsystemofGuanshanbri dgeisdesignedasan innovative formed steel fastening system,which requires a high accuracy in location.This paper describes the key technology of the anchor beam and anchor rod installed and constructedin the cramped and tilted tunnel anchorage cave.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】4页(P132-135)【关键词】悬索桥;锚碇;型钢;锚固系统;施工;关键技术【作者】徐洲;王胜利;唐蔚东;谭永安【作者单位】中交二航局第一工程有限公司，湖北武汉430012;中交二航局第一工程有限公司，湖北武汉430012;中交二航局第一工程有限公司，湖北武汉430012;中交二航局第一工程有限公司，湖北武汉430012【正文语种】中文【中图分类】U448.25官山大桥位于浙江省岱山县牛轭岛至官山岛之间，为一座主跨580 m的钢箱梁悬索桥，其中一侧锚碇为隧道式锚碇，并首次将刚性锚固系统运用于隧道式锚碇。
![悬索桥复合式隧道锚碇施工工法[详细]](https://uimg.taocdn.com/762d7f23ba0d4a7303763a93.webp)
悬索桥复合式隧道锚碇施工工法1．前言悬索桥是特大跨径桥梁中最主要的桥梁型式,一般来说其经济跨径为500m以上,适用于宽阔的海湾、水深流急的江河和大跨度的山区山谷、峡谷等。
锚碇是悬索桥的主要承重结构,要抵抗来自主缆的拉力,并传递给地基基础。
锚碇按结构形式可分为重力式锚碇和隧道式锚碇。
重力式锚碇依靠其巨大自重来抵抗主缆的垂直拉力,一般要求地基具有较大的承载力,水平分力则由锚碇与地基间的摩擦力或嵌固力来抵抗；隧道式锚碇则是将主缆中的拉力直接传递给周围的基岩,只适合在基岩坚实完整的地区。
为了在地质条件较差的桥位处也能采用隧道式锚碇,近年来在我国悬索桥设计中,出现了一种在隧道式锚碇的锚体后方增加一定数量岩锚的隧道式锚碇,这些附加的岩锚进一步将主缆的拉力传递给更深层的基岩,分担了主缆部分拉力,从而提高了在地质条件较差的桥位处隧道式锚碇的锚固能力,扩大了隧道式锚碇的应用范围。
这种在锚体后方增加岩锚的隧道式锚碇,称之为复合式隧道锚碇。
复合式隧道锚碇是一种新型的悬索桥锚固方式,由于其结构型式的变化,使这种锚碇的施工过程更加复杂化,出现了许多新的施工工艺、技术和方法。
《一种隧道式锚碇洞室的开挖爆破方法》获国家发明专利、《悬索桥复合式隧道锚碇施工技术》获20__年度XX省XX市科学技术进步二等奖及XX省科技三等奖、中国路桥集团科技进步二等奖、20__年第三届西安丝绸之路国际科技论坛优秀论文,《减少斜式隧道锚超挖》获20__年全国“金圣杯”QC成果发表赛二等奖、《确保锚塞体混凝土不产生裂缝》获20__年全国“玉柴杯”QC成果发表赛一等奖及20__年“全国优秀质量管理小组”奖、《提高悬索桥预应力锚固系统形成精度》获20__年“全国工程建设优秀质量管理小组”奖、万州二桥获20__年度国家优质工程银质奖。
2．工法特点2.1工法使用功能简介隧道式锚碇相对于重力式锚碇有巨大的经济效益,主要适用于地质情况良好的地方。
复合式隧道锚由于岩锚存在分担了主缆部分拉力,能适用于基岩情况较差的地方,能克服不良地质的影响。
重力式锚碇系统施工工艺1 前言锚碇是悬索桥的主要承重结构，要抵抗来自主缆的拉力，并传递给地基基础。
锚碇按结构形式可分为重力式锚碇和隧道式锚碇。
重力式锚碇依靠其巨大的重力抵抗主缆拉力，隧道式锚碇的锚体嵌入基岩内，借助基岩抵抗主缆拉力。
隧道式锚碇只适合在基岩坚实完整的地区，其它情况下大多采用重力式锚碇。
2 重力式锚碇结构锚碇一般由锚碇基础、锚块、主缆的锚碇架及固定装置、遮棚等部分组成；当主缆需要改变方向时，锚碇中还应包括主缆支架和锚固鞍座（亦称扩展鞍座）。
重力式锚碇根据主缆在锚块中的锚固位置可分为后锚式和前锚式。
前锚式就是索股锚头在锚块前锚固，通过锚固系统将缆力作用到锚体。
后锚式即将索股直接穿过锚块，锚固于锚块后面，如图１所示，前锚式因具有主缆锚固容易，检修保养方便等优点而广泛运用于大跨悬索桥中。
前锚式锚固系统分为型钢锚固系统和预应力锚固系统两种类型。
型钢锚固系统有直接拉杆式（图１）和前锚梁式（图2）。
预应力锚固系统按材料不同有粗钢筋锚固形式和钢绞线锚固形式，如图3所示。
1-主缆；2-索股；3-锚块；4-锚支架；5-锚杆；6-锚梁图1 重力式主缆锚固系统结构图1-主缆；2-索股；3-前锚梁；4-锚杆；5-锚支架；6后锚梁图２前锚梁式锚固系统a）粗钢筋锚固；b）钢绞线锚固1-索股；2-螺杆；3-粗钢筋；4-钢绞线图3 预应力锚固系统2.1锚碇基础根据地质、水深和悬索桥结构的规模等，锚碇的基础可以分为直接基础、沉井基础、桩基础、井筒基础、复合基础等。
若持力层距地面较浅，适合采用直接基础；当持力层埋置深度大时，采用沉井基础、桩基础等。
2.2 锚块重力式锚碇的锚块就是重力式锚块,与基础形成整体,以抵抗由主缆拉力产生的锚碇滑动及倾倒。
2.3 主缆的锚固架及固定装置主缆的锚定架及固定装置将主缆拉力分散传布在锚块内，通常是由前梁、后梁、锚杆、定位构件和支撑结构组成。
如图2。
锚杆的数量一般与钢缆的丝束数相同。
根据主缆的架设方法，连接束股与锚杆的固定装置分为：用于空中送丝法的钢丝束股支座（或称靴跟）和用于预制钢丝束成缆法的套筒两种。
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。
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。
根据上述介绍，锚碇的锚固形式可归纳为：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定位置。
图5-5 喇叭形散索套分散主缆示意图展开后的索股通过一定的方式将其所受拉力传给锚体或锚塞体。
如图5-6所示，其主要传递方式有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。
这种方式施工工艺繁杂且不经济，现已很少使用。
悬索桥隧道式锚碇夹持效应的试验研究悬索桥是一种经典的桥梁结构，它通过悬挂在两座桥塔之间的主索来支撑桥面荷载。
而桥塔则通过锚碇夹持来保持主索的稳定。
本文将以悬索桥隧道式锚碇夹持效应的试验研究为主题，介绍相关的实验方法、结果和分析。
为了研究悬索桥隧道式锚碇夹持效应，我们需要设计一套合适的试验方法。
在试验中，我们选择了一座小型悬索桥模型，并在桥塔上设置了锚碇装置。
试验中，我们需要测量不同荷载下主索的变形和桥塔的位移。
为了模拟实际情况，我们还考虑了不同的风速和风向对主索和桥塔的影响。
在试验中，我们首先对悬索桥模型进行了静力试验，分别施加不同大小的荷载。
通过测量主索的变形和桥塔的位移，我们可以得到这两个参数随荷载大小的变化关系。
实验结果表明，随着荷载的增加，主索的变形呈线性增加，而桥塔的位移也随之增加，但增长速率较小。
接下来，我们进行了动力试验，模拟了风速和风向对悬索桥的影响。
在试验中，我们在模型上设置了风机，通过改变风机的风速和风向，观察主索和桥塔的响应。
实验结果显示，风速和风向的变化会引起主索的振动和桥塔的位移。
特别是当风速较大或风向与主索方向相对较大时，主索的振动幅度较大，桥塔的位移也较大。
通过对试验结果的分析，我们可以得出以下结论。
首先，悬索桥隧道式锚碇夹持效应是存在的，即荷载会引起主索的变形和桥塔的位移。
其次，风速和风向也会对悬索桥的稳定性产生影响，尤其是在风速较大或风向与主索方向相对较大时。
总结起来，本文通过试验研究，探讨了悬索桥隧道式锚碇夹持效应。
实验结果表明，荷载和风速、风向对悬索桥的稳定性都有影响。
这些研究结果对悬索桥的设计和施工具有重要的指导意义，可以提高悬索桥的安全性和稳定性。
但是，需要注意的是，本文只是针对小型悬索桥模型进行的试验研究，实际悬索桥的情况可能会有所不同，需要进一步的研究和实践验证。
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。
施工难点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。
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。
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+。
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，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。
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。
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。
2020一级建造师《公路工程管理与实务》本节重点：1.斜拉桥施工2.悬索桥施工3.桥梁工程质量通病及防治措施4.隧道围岩分级与隧道构造5.隧道地质超前预报和监控量测技术一、索塔（钢结构、混凝土结构、预应力混凝土结构）1.索塔的施工可视其结构、体形、材料、施工设备和设计综合考虑选用合适的方法。
（2）滑模：倾斜度较大，预留孔道及埋件多的索塔不宜用此法。
2.索塔施工主要机械设备：一台塔吊，一台施工电梯，还有混凝土浇筑设备、供水设备及混凝土养护设备等。
（二）索塔施工要点1.3.4.2.样与标高测定；3.塔柱基础沉降观测；4.劲性骨架、锚索管与模板安置的调整测量；5.考虑张拉引起的收缩偏位以及浇筑混凝土时产生下沉等原因，放样时在设计基础上加入预偏、沉降等。
二、混凝土主梁（一）主梁的特点及施工方法顶推法；平转法；支架法（临时支墩拼装、支架上现浇）；悬臂法（悬臂拼装、悬臂浇筑）。
（二）主梁的施工要点1.一般要求（12.混凝土主梁还应按下列规定执行：术性能。
3.施工监控测试的主要内容：①变形：主梁线形、高程、轴线偏差、索塔的水平位移；②应力：拉索索力、支座力以及梁塔应力在施工过程中的变化；③温度：温度场及指定测量时间塔、梁、索的变化。
三、拉索施工（一）拉索的构造拉索按材料和制作方式的不同可分为：平行钢筋索；平行（半平行）钢丝索；平行（半平行）钢绞线索；单股钢绞缆；封闭式钢缆。
（二）索体防护与安装斜拉索防护可分为临时防护和永久防护两种，防护类型主要有以下几种：（1）封闭索防护；（2）平行索用塑料罩套保护；（3）套管压浆法；（4）预应力混凝土索套防护；（5）直接挤压护套法。
【例题8·实务操作与案例分析（2013真题）】背景资料：施工单位承建了一座独塔双索型斜拉桥，主桥为246m+126m设计车速120km/h，桥面宽26.5m，采用方尖碑式索塔，塔尖为四棱锥形，索鞍区塔身为7.4m（顺桥向）×6.4m（横桥向），向下渐变为7.8m×8m，空心断面。
