任河索道桥施工关键技术

　　1 工程概述

　　1.1 工程简介

　　任河索道桥位于陕西省安康市紫阳县毛坝镇境内，是为安康至陕川界高速公路试验段MC2合同段毛坝特长隧道施工而修建的便桥，桥梁全长220m，跨度200m.

　　毛坝隧道位于任河水库右岸，水库尤如天堑将施工的所有物质设备与对岸的S310省道隔阻，两岸为山岭重丘地形，拟定桥址处桥轴断面为U型河谷，两岸山体自然坡度40~50度，大多为岩石，桥位区出露地层为寒武系中系毛坝关组薄中层状微晶灰岩、含炭泥质板岩，岩体坚固，桥址处库内水深达20米以上，山高坡陡、水深流急，根据地形及工期要求，经分析比较决定以索道便桥跨过。

　　便桥左岸采用将主索端加工处理后直接锚入岩石一定深度，右岸采用埋入基岩的锚索式锚碇，锚索采用与主索相同的材料，锚索一端经过加工处理后锚入岩石一定深度，另一端通过连接器与主索连接。主索由车行道索、人行道索和稳定索组成，共46根，其中车行道索28根，人行道索6根，稳定索12根。主索规格Φ48-6*37 FC-1770，全桥设2组风缆索共四根，采用Φ24-6*37 FC-1770.全桥每8米设一道横梁，共24根，横向宽度为13米，在横梁之间安装车行道板和人行道板，在车行道板之上安装纵向车辙道板，厚度70mm，其上面铺装3mm厚扁型花纹钢板护板，人行道外侧布设钢管栏杆柱，并安装3道钢丝绳作为扶手及安全防护。

　　1.2 主要技术标准

　　1.2.1 汽车荷载：单车50T，限一辆车；

　　1.2.2 人群荷载：有车辆通过时，桥上人群不多于50人；

　　1.2.3 桥面宽度：车行道宽4.5米，两侧人行道宽各1.1米；

　　1.2.4 行车速度：10Km/h；

　　1.2.5 设计使用年限：3年；

　　1.2.6 重载时主索最大垂度：取跨径1/37，即200/37=5.405m.

　　2 索道桥施工特点

　　索道桥属于半永久桥， 可作为常用桥或施工用桥，具有造价低廉，施工快捷的特点，适合于在山高坡陡、水深流急、漂流物多、河底流砂冲刷大等不便修筑其他类型桥梁的江河上架设，发挥其独特用途，故较适合于西南地区民间交通、水电系统以及工程临建施工中。

　　索道桥根据部位作用不同，共由五大部分组成，即：锚碇、桥台、连接调整构件、承重结构、桥面系。

　　锚碇是索道桥最关键的部分，其承载整座桥的重量。锚碇根据其受力特点分为重力锚和地锚，重力锚是将钢索锚入两岸浇筑的大体积钢筋混凝土内，主要依靠混凝土自重受力，桥台圬工量大。地锚是将钢索锚入两岸山体，依靠基岩锚固力承受钢索拉力，要求两岸石质好。任河索道桥因为两岸山体基岩较好，采用地锚方式。

　　3 索道桥施工关键技术

　　索道桥施工技术主要是围绕其自身造价低、工期短、施工便捷的特点展开，根据现场实际情况及时组织施工和优化施工方案，重点突出穿插施工的科学性和合理性，以充分发挥其自身的特点。

　　索道桥主要工序包括桥台和地锚坑开挖、桥台钢筋砼施工、锚碇施工、主索张拉、桥面安装几项。下面就各工序主要技术做一下阐述。

　　3.1 桥台和地锚坑开挖主要技术

　　桥台开挖前需要进一步精确测定桥轴线及两岸桥台轴线、地锚开挖线，建立测量控制网，设置永久水准点，在开挖过程中应随时测量控制。

　　桥台基础及地锚坑的开挖严禁大爆破，特别是地锚坑应采用预裂爆破或光面爆破，保证基岩承载力，地锚坑严禁超挖。桥台基础应清除覆盖风化层，使台身置于完整稳定的岩层以下0.5~1m处。

　　3.2 桥台钢筋砼施工技术要点

　　任河索道桥桥台台身采用C20素混凝土，台帽采用C25钢筋混凝土，锚板采用C30钢筋混凝土。

　　混凝土浇筑前，应检查基底平面位置、尺寸、标高是否符合设计图纸；确定地基土层是否能保证桥台的稳定；基底无积水、杂物、净洁；检查预埋件安装牢固准确。

　　混凝土采用拌合站集中拌合，采取分层连续浇注，每层浇注厚度控制在30cm左右，采用插入式振捣棒振捣，振捣棒插入下层混凝土5cm，插入间隔小于振捣棒作用半径，不得漏振和重捣。振捣时注意观察到混凝土不再下沉，表面泛浆，水平有光泽时即可缓慢抽出振捣棒，抽出速度过快可导致混凝土内部产生空洞。浇筑完成后，及时覆盖浇水养生。

　　3.3 锚碇施工技术要点

　　本工程锚碇采用地锚方式，其主要工序包括钻孔、钢索锚固段处理、下索注浆。

　　3.3.1钻孔注意事项

　　采用潜孔冲击式钻机钻孔，孔位、孔径、孔深、角度方向必须严格按设计施工。根据现场地形搭设脚手架用于钻机行走及安放，钻孔深度应超出锚索设计长度0.5米，以防岩土屑沉落孔底而使孔深不够，根据钻进情况和吹出的岩粉作好详细的施工记录，主要内容包括：岩性、岩体完整性，地下水、裂隙、岩粉颜色、颗粒大小、数量、孔深、事故情况等。钻进中应经常进行高压风吹孔，堆积层（孔深6米以内）可采用填充粘性土进行护壁，土夹石地层，可上下来回扫孔，防止掉块堵孔。

　　钻孔结束，拔出钻杆钻头，用一根聚乙烯管复核孔深，并用高压风清孔，然后拔出聚乙烯管，用水泥纸塞好孔口。

　　特殊情况的处理：

　　渗水：吹孔时吹出的都是一些大颗粒而无粉尘，说明孔内有渗水，岩粉已贴附于孔壁。这时若孔深已够，则注入清水用高压风洗孔，洗净孔壁。若孔深不够，为防止岩粉堵塞钻杆，应立即停钻，并拔出钻杆，洗孔后再钻。有时孔内渗水量大，吹出的是泥浆和碎石，只要冲击器工作，可以继续钻，如果冲击器受淹不工作，应采取压力注浆堵水后再钻。

　　坍孔：钻孔遇强风化岩层或岩体破碎带时，常发生坍孔，坍孔的标志是孔中吹出岩粉夹杂原状的、非钻头击碎的、非新鲜的、无光泽的石块，这时应立即停钻，拔出钻具，压浆固壁。注浆前用清水和高压风将孔内泥浆洗出，注浆压力取0.4MPa浆液为水泥玻璃双液注浆，24小时后重钻。

　　3.3.2钢索锚固段处理注意事项

　　钢索锚固段可以在现场制作也可以在外地预制后运来。首先根据锚孔具体深度和锚固段长度将锚固段钢索进行分股，除去钢索内浸油麻芯。分股后的钢绞线表面油污用细砂擦洗干净，下索前用土布擦净，注意油渍必须清洗干净。

　　在锚固段范围内每隔0.72m穿一个对中隔离支架形成锚束，并使钢铰线间有一定间隙，保证压浆时能充填密实，每隔0.24m扎紧固环铁丝一道，使锚固段形成波纹形状。最后在锚索端头套上导向帽，制作完毕后按孔号编号挂标签存放。

　　3.3.3下索注浆技术要点

　　下索前孔内再用高压风清孔一次，然后放入锚索，锚索外套上定位片使锚索居中，应防止锚索扭压、弯曲、注浆管应随锚索一同入孔，注浆管头部距孔底5～10厘米，锚索定位止浆环到达孔口时，停止推送，再检查一遍，排气管是否畅通。

　　浆料为纯水泥浆，水泥强度不低于42.5Mpa，水灰比通过实验确定，注浆采用排气注浆，浆液由孔底注入，空气从锚索孔排出。浆液搅拌机搅拌均匀，浆液在初凝之前用完，并不得混入杂物，注浆到锚固段注满后即停止。水泥浆达到设计要求的强度后方可进行钢索张拉。

　　3.4 主索张拉技术要点

　　主索是整个桥梁的承载部件，主索张拉前要对试验索进行试拉，合格后方可连接主索。张拉式连接调整器由组合钢焊接而成，在厂家加工成型，调整器两端通过滑轮与主索连接，中间由两根长螺杆连接，利用张拉千斤顶可调节主索的松紧度。

　　每根主索利用简易索吊及猫道从左岸桥台牵引到右岸桥台，首先主索与右岸锚索用连接调整器连接，在右岸利用卷扬系统及滑轮组加力预拉主索，使主索空索矢度稍小于设计矢度，卡好绳夹。

　　空索矢度是索道桥较关键的控制参数之一，通过最低温度最大设计荷载计算获得。 主索垂度是利用设在右岸的连接调整器来完成，当主索铺完二分之一时即可着手主索垂度的调节。调节后必须达到下述要求：第一、主索矢度等于计算值；第二、主索同一断面高程偏差不大于15mm；第三、调整后主索矢度要处于较稳定状态。上述一般要求调整五次以上方可满足。

　　3.5 桥面安装技术要点

　　3.5.1钢横梁安装技术要点

　　钢横梁在索道桥中起着平衡和稳定作用，同时把车道索、人行道索和稳定索连接一起，使得各主索受力均匀。任河索道桥钢横梁结构主要由16Mn钢板焊接成工字型截面，截面尺寸为500 mmX200 mm，钢横梁长13 m，200 m跨度上每隔8m设置一根钢横梁。

　　钢横梁安装施工的技术难点在于钢横梁的吊装与分布、钢横梁与主索连接，我们采用的施工方法是利用简易支架和卷扬机将钢横梁分别吊挂在稳定索上按设计间距用φ18.5 mm钢索定位，依次将大梁从桥台牵引到相应的位置上。细调待桥面安好后再进行精确定位，安装调整合格后将连接螺栓拧紧，使钢梁和主索成一个整体。

　　3.5.2 桥面板安装技术要点

　　任河索道桥桥面木板采用进口落叶松木，在现场加工制作，经过防腐处理后使用，木板上严禁有腐朽及过大虫眼、边皮等；桥面安装顺序根据实际情况从右岸桥台向左岸桥台；桥面板上的螺栓孔应与螺栓直径相同或按设计要求；刚性横梁上的桥面板应选用较好的木材加工；桥面板安装后，桥面横向应保持水平，其最大横坡应不小于2度，否则应重新调整主索长度。

　　4 几点体会

　　任河索道桥是为修建安康至陕川界高速公路试验段MC2合同段毛坝特长隧道而修建的施工便桥，是毛坝隧道施工陆地运输的唯一通道，自2007年4月10日开始组织施工，于2007年5月16日完工，从桥台和地锚坑开挖完毕到修建通车仅用37天时间；2007年5月19日设计、监理、施工单位联合对便桥进行连续荷载试验，在设计最大荷载50吨情况下，主索最大垂度5.340米，小于允许值5.405米，其他各项指标也符合设计要求，顺利通过验收，投入使用后的监控量测结果表明运行良好，对毛坝隧道建设物质运输起到关键作用。在执行索道桥的施工任务过程中，有以下几点体会：

　　4.1索道桥以其结构简单、工期短、技术含量高为主要特点，往往是在崇山峻岭中施工时，常常遇到的是悬崖峭壁、深谷急流地段施工，因此，在进行施工技术方案设计时应充分考虑地质条件对施工的影响，尤其是桥台和地锚坑基础开挖施工质量的影响，并做好相应的技术预防措施。

　　4.2索道桥施工的关键技术在于主索安装方法和工艺措施，索道桥的运行参数主要受主索安装参数的影响，主索安装时，必须跟踪测量主索空索矢度和空载主索矢度的变化；尤其是空索矢度值直接影响到桥梁的垂度参数，跟踪测量设点在桥台附近，采用水准仪和全站仪进行测量并对结果分析调整。

　　4.3主索和钢横梁的安装速度的快慢取决于安装工艺的科学性，该工程施工过程中，整个上部构造安装仅用18天即完成。

　　4.4当今工程建设管理中，业主、设计、监理、施工单位各施其责、相互配合，根据现场实际情况，多方会商、科学决策是工程建设又快又好的关键。（考试考试网编辑整理）

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