大桥南岸锚碇专项施工技术方案

南岸锚碇专项施工技术方案编制依据《XXXX高速公路（重庆段）驸马长江大桥施工图设计》第二册；《重庆市公路水运工程质量控制强制性要求》（试行）；《重庆市公路水运工程安全生产强制性要求》（试行）；《重庆市高速公路施工标准化指南》（试行）；《高速公路施工标准化指南》（交通运输部公路局）；《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）；《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011；《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）；《纤维混凝土应用技术规程》（JGJ/T221-2010）；《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）；《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596-2005）；《混凝土外加剂》（GB8076-2008）；《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》（GB/T21120-2007）；《工程测量规范》（GB50026—2007）；《公路水运工程安全生产监督管理办法》；《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）；国家、重庆市有关法律、法规；南岸锚碇开挖与支护专项方案；脚手架专项方案。编制原则严格按照施工规范和质量评定验收标准要求进行施工管理，保证各分项工程施工质量。严格遵守国家相关法律、法规要求，保证施工中不发生责任安全事故，完成安全管理目标。合理安排相关资源配置，严格执行施工工艺要求，保证按时完成工程施工。按国家相关法律、法规要求，做好环境保护、水土保持及周边文物的保护工作。依据标准化施工指南，合理布置场地，保证施工现场达到文明施工要求。在制定施工方案中，根据企业自身的施工能力、施工经验、技术水平，坚持科学组织、合理安排、均衡生产、平行作业，确保高速度、高质量、高效能完成本施工任务。根据南岸锚碇锚塞体工程特点，制定针对性专项措施，提高混凝土、锚固系统施工质量，控制大体积混凝土温度裂缝。本方案适用于XXXX长江大桥南岸锚碇锚塞体施工，包括锚塞体的模板、钢筋、混凝土施工和锚固系统等施工内容，但隧洞开挖与支护、隧洞爆破施工、隧洞二次衬砌施工及散索鞍支墩施工等内容另行编制专项方案，本方案中仅引用部分内容。工程概述工程概况、主要工程项目数量南岸锚碇采用框架式前锚室及支墩与隧道锚锚塞体结合的结构方案，锚塞体嵌入中风化岩层以内，前锚室及支墩位于地面以上。前锚室长43m，锚塞体长35m，后锚室长3.8m。散索鞍支墩与引桥14号墩共用基础，采用群桩基础。南岸锚碇锚塞体前锚面尺寸为12×13m，后锚面尺寸为18×20m，采用圆端型实心断面，锚塞体中心线倾角为40°。锚塞体沿外周设置一层钢筋，前锚面、后锚面均设置四层钢筋。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s11南岸锚碇立面图图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s12南岸大锚碇沿洞轴剖面图图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s13锚塞体典型断面图锚固系统采用钢绞线拉索形式，锚固系统由钢绞线拉索系统和索股连接构造组成。钢绞线拉索系统由钢绞线、锚具及防护帽等组成，索股连接构造由拉杆及其组件组成，拉杆上端与索股锚头相连接，另一端与被预应力拉索锚固于前锚面的连接器相连接。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s14锚固拉索构造示意图索股连接构造包括单索股锚固单元和双索股锚固单元两种类型。单索股锚固单元由2根拉杆和单索股连接器构成，双索股锚固单元由4根拉杆和双索股连接器构成。每根主缆在南岸锚碇端共有24个单索股锚固单元和42个双索股锚固单元。单索股锚固单元采用15-19规格锚固钢绞线拉索，双索股锚固单元采用15-37规格锚固钢绞线拉索。钢绞线拉索系统按《无粘结钢绞线斜拉索技术条件》（JT/T771-2009）做专门设计，锚具与索体成套采购。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s11南岸锚碇主要材料数量表项目单位锚塞体锚固系统C40聚丙烯纤维微膨胀抗渗混凝土(P12级)m315341/钢筋t334.918.6电焊钢管（φ40×2）t24.1/钢绞线锚固拉索15-19t/36.8钢绞线锚固拉索15-37t/125.8锚具15-19套/48锚具15-37套/84无缝钢管（φ219×6.5）t/56.9无缝钢管（φ235×12）t/1.7无缝钢管（φ273×6.5）t/124.6无缝钢管（φ299×12）t/3.6锚垫板t/26.3工程主要技术标准混凝土南岸锚碇锚塞体采用C40聚丙烯纤维微膨胀抗渗混凝土(P12级)，混凝土水胶比不宜大于0.42，所采用的水泥、砂、骨料和水均应符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）的规定。钢筋南岸锚碇锚塞体钢筋规格有25mm、20mm、16mm三种规格，钢筋直径≥25mm采用直螺纹机械接头接长。普通带肋钢筋采用HRB400，应符合《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）的规定。钢筋连接器采用直螺纹机械接头，接头等级Ⅰ级，应符合《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2010）的有关规定。锚固系统钢材锚固系统预应力采用无粘结钢绞线斜拉索，钢绞线公称抗拉强度1860MPa，公称直径为15.2mm，钢绞线拉索的钢绞线及防护层、锚板、过渡管、密封装置、保护罩应满足《无粘结钢绞线斜拉索技术条件》（JT/T771-2009）的相关要求。在索体及锚具位置填充防腐油脂，性能符合JG3007的规定。拉杆采用40CrNiMoA材质，材料性能应符合《合金结构钢》（GB/T3077-1999）的规定。力学性能：σb=980MPa，σs=835MPa，δs≥12%，ψ≥55%。螺母、垫圈采用40Cr材质，材料性能应符合《合金结构钢》（GB/T3077-1999）的规定，力学性能：σb=980MPa，σs=785MPa，δs≥9%，ψ≥45%。连接器采用45号优质碳素结构钢（锻造），材料性能应符合《优质碳素结构钢》（GB/T699-1999）的规定。预埋套管采用无缝钢管，应符合《结构用无缝钢管》（GB8162-2008）的规定。普通钢材一般钢材采用Q235A及Q235B钢，其技术标准应符合《碳素结构钢》（GB/T700-2006）的规定。冷却管采用直缝电焊钢管，应符合《直缝电焊钢管》（GB/T13793-2008）的规定。自然地理特征地形地貌桥位区属构造剥蚀河流侵蚀丘陵地貌。桥梁跨越长江，在该段江面水域约850m，河谷岸坡不对称，切割深度300～600m。受构造作用和长江侵蚀影响，长江两岸呈明显的台阶状地形。长江南岸丘陵岗地斜坡地貌区：里程K9+800～K10+323。地面高程210～272m，斜坡向西、北倾斜。整个山脊地形较平缓，两侧地面坡度较陡，局部约30°，最大约50°，在桥轴线临江最大达87°，斜坡上植被发育，多为果树。西部250m发育一冲沟，延伸至长江，常年有流水，旱季水量不大。南岸剥蚀夷平面地貌区：里程K10+323～K10+403。地面高程272～288m，地面坡度5°。南岸锚碇散索鞍支墩里程桩号K10+253，锚碇隧洞洞口位于斜坡中部，地势陡峭，坡度约为40°，由鱼塘边240m标高变化为275m标高。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s15南岸锚碇处地形及隧洞口位置示意图南岸锚碇锚塞体在隧洞开挖完成后进行施工，因隧洞边仰坡开挖施工，目前南岸锚碇范围地形为开挖后的台阶状地形。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s16南岸锚碇目前地形照片图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s17左洞地面线图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s18右洞地面线工程地质根据岩土体的时代成因、类型、岩土特征，南岸锚碇区域将地层划分为5个工程地质主层，各工程地质层的岩性及分布特征如下。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s12工程地质层及特征编号名称特征①层粉质黏土(Q4el+dl)黄褐色～红褐色，可塑，稍有光滑，干强度及韧性高，顶部含有植物根系。围岩级别为Ⅵ类，土石等级为Ⅱ级，土石类别为普通土。④2层强风化砂质泥岩(J2s)褐红色，泥质结构，中厚层状构造，主要由石英、黏土矿物组成，岩芯较完整，呈柱状，局部岩芯较破碎，呈碎块状，裂隙较发育。岩体完整程度为破碎～较破碎，围岩级别为Ⅴ类，土石等级为Ⅳ级，土石类别为软石。④3层强风化砂岩(J2s)灰色，中细粒结构，中厚层状构造，主要由长石、石英、云母矿物组成，钙质胶结，岩芯较破碎，呈碎块状～短柱状，裂隙较发育。岩体完整程度为破碎～较破碎，围岩类别为Ⅴ类，土石等级为Ⅳ级，土石类别为软石。⑤2层中风化砂质泥岩(J2s)褐红色，泥质结构，中厚层状构造，主要由石英、黏土矿物组成，岩芯较完整，多呈长柱状，岩芯遇水易崩解，裂隙较发育，RQD=80～90%。岩体完整程度为较完整～完整，围岩类别为Ⅳ类，土石等级为Ⅳ级，土石类别为软石。⑤3层中风化砂岩(J2s)灰色，中细粒结构，中厚层状构造，主要由长石、石英、云母矿物组成，钙质胶结，岩芯较完整，呈柱状，RQD=80～92%。岩体完整程度为破碎～完整，围岩类别为Ⅳ类，土石等级为Ⅴ级，土石类别为软石。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s19南岸锚碇地质剖面图桥址区南岸不良地质主要表现为滑坡、土溜、危岩、崩塌，但这些不良地质均距南岸锚碇较远，对锚碇影响极小，故不考虑不良地质的影响。气象条件万州城区属亚热带东南湿润季风气候区，气候温和、四季分明、雨量充沛，雨热同步，具有春早、夏长多伏旱、秋季多绵雨多云雾、冬暖少霜雪的特点，全年无霜期320天以上。万州城区的多年平均气温18.1℃，一月平均气温5.1℃，七月平均气温27.5℃，极端最高气温42.1℃，极端最低气温-3.7℃。多年平均风速0.7m/s，最大风速33.3m/s，历年最大日照时数1813小时，历年最高气压1020.3毫巴，多年平均相对湿度81%。据万州气象资料，降雨量多集中在5～9月，总降雨量约占全年降雨量的70%，每年平均降雨量为1161.3mm，历年最大降雨量为1577.3mm，历年最大月降雨量711.80mm（1982年7月）,常年日降雨140天左右，多年平均最大日降雨量90mm，最大日降雨量243.31mm（1982年7月16日），最大连续降雨量425.6mm。历年最大积雪5cm，多年平均蒸发量1023.7mm。水文条件三峡水库建成后，水库水位按吴淞高程145m～175m～145m（黄海高程143.2m～173.2m～143.2m）方案运行，汛期（6月中旬～9月底）水库水位降至防洪限制水位143.2m，期间遭遇20%、5%、1%频率的洪水时，坝前水位分别为145.3m、165m和173.2m，洪峰过后水位迅速降至143.2m，在非汛期（10月～次年6月上旬），坝前水位保持在143.2m～173.2m～143.2m间波动。库水位变幅为30m，每年保持173.2m高水位约6个月，从173.2m骤降至143.2m为40天。南岸锚碇隧道锚后锚室最低标高为202.096m，高于三峡水库的最高水位，锚碇施工不受长江汛期及水库蓄水的影响。桥址区地下水因含水介质的差异和赋水空间的不同，可分为松散层孔隙水、基岩裂隙水两种类型。松散土层孔隙潜水：主要赋存于河床内第四系全新统冲积层砂卵石层孔隙中，靠大气降水及河水补给为主，具埋藏浅，补给源近，透水性强、富水性强等特点。结合地区经验，该层渗透系数20～40m/d。基岩裂隙水：主要赋存于基岩裂隙中，主要受大气降水补给。两岸斜坡多为基岩裸露，出露岩性为泥岩、砂岩相对隔水层，渗透性极弱，砂岩、粉砂岩渗透性较好，但因夹于泥岩中，补给及径流受限，不利于地表水和地下水向下渗透补给、储存。加之两岸地形为斜坡地形，地形坡度较大，大气降水多以坡面流形式直接排泄至长江，故南岸斜坡段地下水贫乏。通过南岸锚碇隧道锚隧洞开挖，左右洞均存在基岩裂隙水，此裂隙水为常年性水，左洞较右洞少，水量约为1.5～2.0m3/h，对锚塞体施工存在一定影响。建设、交通运输条件江南工区施工现场临时用电采用国家电网电力专线接入至现场变压器，南岸锚碇与江南互通C匝道桥共同配置一台630kVA变压器，变压器已经安装完成并投入使用。江南工区配置两台套HZS90型混凝土搅拌机进行混凝土集中拌制，混凝土拌和站布置于南岸索塔左侧，距南岸锚碇400m，已标定完成并投入生产。江南工区设置一个钢筋集中加工场，钢筋集中加工场布置于南岸引桥连续刚构桥左侧，设置封闭式彩钢棚，配置一台10t龙门吊，已建设完成投入使用。南岸锚碇施工用水采用自来水，引入专用水管进入南岸锚碇现场，在南岸锚碇东侧修建一个容量50m³的大水池。南岸锚碇施工便道在隧洞开挖时已修建完成。桥址位于地势较低位置，两侧地势较高，因此便道从X055便道起始沿桥址东侧山脊一路向北延伸到达索塔处，沿坡向下进入地势较低位置，途经钢筋场地，经引桥13号墩、14号墩东侧进入锚碇施工现场。便道路基宽度7.0m，路面宽度6.0m，采用混凝土路面，保证双向通行顺畅。周边条件南岸锚碇施工区域范围内有锚塞体、前锚室、散索鞍支墩、引桥14号墩、江南互通C匝道桥等，施工相互之间存在较大干扰。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s111散索鞍支墩、14号墩交叉示意图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s112南岸锚碇施工现场照片工程特点、重难点南岸锚碇施工区域场地狭小，施工部位多，有锚塞体、前锚室、散索鞍支墩、引桥14号墩、江南互通C匝道桥等，施工干扰大，起重设备使用频率高，起重设备对施工制约大。锚塞体位于隧洞内，钢筋、定位钢支架、支架脚手管、模板等运输、吊装困难，基本靠人工转运，施工效率低。锚塞体为隧道锚运营过程中防渗漏水的关键部位，锚塞体混凝土防开裂是施工控制的关键。锚塞体为C40混凝土，混凝土标高号高，左右洞混凝土合计15341m3，为典型的大体积混凝土结构，温控措施要求高。南岸锚碇锚塞体计划施工工期为6～10月，施工期间环境温度高，需提高混凝土入模温度控制措施，控制混凝土的温峰温度。锚塞体为结构受力关键部位，施工质量要求高。锚固系统每根预埋钢管、每块锚垫板的方向、角度均有差异，且定位精度要求高，对施工控制测量要求高。锚塞体混凝土长距离向下输送，易产生堵管，对混凝土工作性能要求高。锚塞体内定位钢支架密集，而且还有锚塞体钢筋、锚固系统预埋钢管，影响施工操作，尤其影响混凝土浇筑时的布料。南岸锚碇因结构设计特点，区别以往工程隧道锚，在主缆施工前需完成前锚室施工，主缆施工前施工工期较以往工程至少增加4个月，导致南岸锚碇为驸马长江大桥施工工期控制点，施工组织要求高。施工总体安排施工方案简述南岸锚碇锚塞体垂直高度34.75m，采用分层浇筑，每层浇筑厚度以单次浇筑方量1500m3左右进行控制，即控制单次浇筑时间约36h，锚塞体共计分为8层。隧洞内模板安装无起重设备，仅靠人工施工，故锚塞体前后锚面采用组合钢模板。图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s11南岸锚碇分层示意图表STYLEREF1\s4SEQ表\*ARABIC\s11锚塞体分层混凝土数量表层数12345678混凝土数量（m3）39414391442144112391015558150锚固系统预埋钢管、预埋锚垫板通过定位支架进行定位固定，定位支架采用等边角钢在隧洞内组焊而成。图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s12定位钢支架示意施工准备试验准备水泥、粉煤灰、砂、碎石、水、外加剂、聚丙烯纤维、膨胀剂、钢筋等相关指标检测；混凝土配合比适配、验证；钢筋机械连接、钢筋焊接工艺试验。测量准备控制网复测、加密；隧道锚隧洞开挖断面验收；锚固系统预埋件、模板放样数据计算、复核。现场准备便道：便道建设满足起重汽车吊、运输车辆通行要求。场坪：根据南岸锚碇施工工期计划、施工任务规划施工场地，最大程度减小施工干扰。周转材料：钢管、脚手架管、型钢、模板等支架周转材料准备。结构用材料：水泥、粉煤灰、砂、碎石、水、外加剂、聚丙烯纤维、膨胀剂、钢筋、型钢、预埋管、锚垫板等材料按工期计划提前准备就位。机械准备南岸锚碇已安装变压器，满足施工临时用电要求；南岸锚碇、江南互通C匝道桥施工用塔吊布置、安装、检测；钢筋加工场龙门吊、钢筋转运车准备；混凝土拌和站、运输罐车、输送泵等准备就位。安全准备施工临时用电按要求安装，施工现场临时用电工程采用TN-S接零保护系统。脚手钢管、型钢等检查，避免使用不合格或不满足要求的损伤材料。施工通道搭设、防护。施工场地出入口设立安全警示牌，在危险部位设置明显的安全警示标志。凡进场作业人员均由安全部组织入场三级安全教育、安全技术交底。总工或现场技术人员施工前对施工人员进行技术交底，施工人员熟悉地质条件及施工流程。施工场地布置南岸锚碇施工配备两台HZS90型拌和站，拌和站设置于南岸索塔东侧；拌和站和索塔施工区域配置一台1250kVA变压器，南岸锚碇施工区域配置一台630kVA变压器；南岸锚碇钢筋加工采用钢筋加工场集中加工，钢筋加工场设置于引桥11#～12#墩东侧；散索鞍支墩承台顶中心线大里程侧配置一台沈阳三洋K40/21型塔吊。隧道锚隧洞开挖完成后，因不需出渣支架，故在锚塞体施工期间将洞口卷扬机改移至洞口地面，满足隧洞内材料运输空间要求即可。锚塞体大体积混凝土温控大循环水箱布置于引桥16号墩靠大里程方向的隧道锚隧洞顶，循环水依靠水头差将水流通至隧洞洞口小水箱，左洞小水箱设置于洞口左侧、右洞小水箱设置于洞口右侧，小水箱内循环水通过大功率水泵抽至洞顶大循环水箱。施工任务划分南岸锚碇为驸马长江大桥施工工期控制点，为避免对上部结构施工影响，南岸锚碇采用左右洞平行作业，以缩短施工工期。施工工期计划根据南岸锚碇隧道锚隧洞开挖与实支施工工期，锚碇左洞于2015年5月1日开始后锚室施工，锚碇右洞于2015年5月20日开始施工，计划于2015年9月10日完成左洞前锚室明洞二次衬砌侧板施工，计划于2015年9月10日完成右洞前锚室明洞二次衬砌侧板施工，前锚室明洞二次衬砌顶板、前锚室与散索鞍支墩连接段将于主缆架设完成后进行施工。图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s13南岸锚碇左洞施工工期计划图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s14南岸锚碇右洞施工工期计划南岸锚碇左洞具备主缆架设历时9个月，于2016年1月31日具备主缆架设条件；南岸锚碇右洞具备主缆架设历时9.3个月，于2016年2月28日具备主缆架设条件。人员配置根据南岸锚碇施工任务和施工工期，主要管理人员、施工人员配置如下。表STYLEREF1\s4SEQ表\*ARABIC\s12主要管理人员配置表序号人员类别人员数量职责1现场负责人1名现场技术、安全、质量管理2现场技术员2名现场技术、安全、质量管理3专职安全员1名现场安全专项管理4材料人员2名材料管理5试验人员2名试验管理6测量人员3名测量放样7温控人员2名温控施工管理、温度监测表STYLEREF1\s4SEQ表\*ARABIC\s13锚塞体施工主要施工人员配置表序号人员类别人员数量职责1钢筋工30名定位支架、锚固系统预埋件、钢筋施工2支架、模板工20名前后锚面操作脚手架、模板施工3混凝土工30名混凝土施工4机械操作手20名塔吊、吊车、运输车、混凝土罐车、混凝土输送泵等操作手5温控人员6名循环通水调整，温控措施落实机械配置为满足南岸锚碇、江南互通C匝道桥施工作业面、作业高度、吊装重量要求，在散索鞍支墩承台顶中心线大里程侧安装一台沈阳三洋K40/21型塔吊。塔吊安装高度45m（塔吊无附着独立高度为51.2m），回转半径65m，塔吊起重性能见下图。图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s15塔吊起重性能图表STYLEREF1\s4SEQ表\*ARABIC\s14主要设备配置表序号设备名称单位规格或型号技术指标数量备注1塔吊台K40/21300t·m12汽车吊辆中联25t23龙门吊台10t10t14挖掘机台日立250--15自卸汽车辆--10m³26平板车辆----17混凝土拌和站台套HZS9090m³/h28混凝土运输车辆WD6158m³59混凝土输送泵台HBT8080m³/h210发电机台200kW200kW1备用11空压机台3m3/min3m3/min312风镐台----1013钢筋切割机台FCQ-40-1--114数控弯曲机套GW40B--115钢筋套丝机台GHG40--216电焊机台BX1-500--10施工工艺、施工方法及要点、施工注意事项施工工艺南岸锚碇总体施工顺序为：隧洞开挖→后锚室施工→锚塞体（锚固系统预埋件）施工→锚固系统施工。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s11步骤一示意图步骤一：完成隧道锚隧洞开挖。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s12步骤二示意图步骤二：后锚室二次衬砌防排水施工，分层绑扎二次衬砌钢筋，分层浇筑二次衬砌混凝土，后锚室检修爬梯同步施工。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s13步骤三示意图步骤三：锚固系统预埋件定位钢支架施工，精确定位、安装锚固系统预埋钢管、锚垫板，分层绑扎锚塞体钢筋，分层浇筑锚塞体混凝土并采取温控措施避免混凝土出现有害温度裂缝。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s14步骤四示意图步骤四：分节段施工前锚室暗洞二次衬砌底板、侧板、顶板，分节段施工前锚室明洞二次衬砌底板、侧板（上口至顶板圆弧起点）。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s15步骤五示意图步骤五：锚碇锚固系统钢绞线拉索施工，主缆施工。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s16步骤六示意图步骤六：分节段施工前锚室明洞二次衬砌，施工前锚室二次衬砌与散索鞍支墩连接段，南岸锚碇附属工程施工。锚塞体沿水平方向分层施工，共计分为8层。锚塞体每层施工顺序为：隧洞洞周围岩压浆→锚固系统定位钢支架施工→绑扎锚塞体钢筋→锚固系统锚垫板、预埋钢管定位测量并安装→温控冷却水管及监测元件安装→混凝土浇筑→混凝土循环通水并监测→混凝土表面养护并对混凝土界面进行凿毛处理。锚塞体每层具体施工工艺流程如下图：锚固系统定位支架施工锚固系统定位支架施工锚塞体第一层钢筋绑扎冷却水管、温控元件安装锚塞体第一层混凝土浇筑混凝土浇筑平台施工通水，温度监控混凝土原材温度控制隧道锚隧洞开挖与初支锚固系统锚垫板、预埋钢管安装锚垫板、预埋钢管加工施工准备定位支架测量放样钢筋场外加工锚垫板、钢管测量放样后锚面模板安装隧洞洞周围岩压浆循环第2～8层锚塞体施工混凝土养生混凝土界面处理图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s17锚塞体施工工艺流程图锚固系统为无粘结钢绞线拉索系统，其施工顺序为：定位钢支架施工→后锚面锚垫板定位安装→预埋钢管定位安装→前锚面锚垫板定位安装→预应力钢绞线下料→预应力钢绞线穿束→预应力钢绞线张拉→切除多余钢绞线→保护罩安装并灌防腐油脂。锚固系统具体施工工艺流程如下图：预埋钢管定位安装预埋钢管定位安装预应力钢绞线下料后锚面锚垫板定位安装灌注防腐油脂保护罩安装定位钢支架安装施工准备定位支架测量放样锚垫板测量放样锚垫板外委加工预埋钢管外委加工预埋钢管测量放样前锚面锚垫板定位安装锚垫板测量放样锚垫板外委加工预应力钢绞线、锚具检测预应力钢绞线穿束预应力钢绞线张拉图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s18锚固系统施工工艺流程图施工方法及要点施工测量南岸锚碇施工测量放样通过FM02导线点及MD加密点进行，平面放样采用全站仪，标高测量采用水准仪，锚固系统预埋件放样采用全站仪。南岸锚碇锚塞体、锚固系统放样采用双人双机双法进行相互复核，以确保测量放样平面位置和高程的准确性。洞周围岩压浆根据设计，在开挖前对隧洞周边10m宽及10m深范围进行压浆处理，随后进行隧洞开挖；在隧洞初期支护完成后，对隧洞周边5m深范围（不包括洞口已压浆的10m）进行压浆处理。在隧洞口边仰坡开挖、支护施工完成后，已对隧洞周边10m宽及10m深范围围岩进行压浆处理。在锚碇后锚室、锚塞体、前锚室分层、分段施工时，对相应范围围岩进行压浆处理，围岩压浆采用M30水泥浆。围岩压浆孔按间距2m梅花布置，孔的深度5m，孔内穿入压浆管，孔口止浆段为60cm速凝混凝土。压浆孔采用YT－28风动凿岩机凿孔，人工配合凿岩机推管顶进。压浆采用SB-10液压砂浆泵压浆，压浆顺序由低往高，压浆压力为0.2～0.3MPa（＜2m深范围）、1.0～1.5MPa（＞2m深范围）。压浆时根据围岩完整情况调整压浆压力，既要达到围岩浆液充分充填，又要防止采用过高的压浆压力造成初期支护的破坏。压浆孔布置尽量靠近钢支架，压浆顺序自下而上顺序进行，压浆液由稀到浓逐级变化，压力由小到大。压浆管做好止浆段填筑封闭，对压浆管管口进行车丝，压浆时安装阀门，控制压浆压力满足要求。压浆时浆液由稀到浓逐级变化，压力由小到大。压浆压力满足要求后，要先关闭压浆管的管口阀门再停泵，保证管内压力。围岩压浆严格按配合比拌制浆液，保证浆液质量。模板后锚面模板锚塞体处于隧洞内施工，模板只能依靠人工进行施工，为此锚塞体模板选用P3015（30×150cm）、P2015（20×150cm）组合钢模板，模板面板厚3mm。后锚面模板采用分次支模方案，每次支模高度与混凝土浇筑高度一致，在安装后锚面的上层模板时，下层模板不完全拆除，混凝土顶口范围保留一定模板以作为新安装模板的支承和定位，与翻模施工时模板施工工艺相似，以减小混凝土接缝处错台和漏浆。后锚面组合模板采用横向布置，即组合模板长度方向为水平向，组合模板通过U形卡进行可靠连接。组合模板后方竖向肋条采用单根[8槽钢（间距60cm），组合模板横向背楞采用双拼[8槽钢（间距60cm）。模板加固采用拉杆，拉杆采用φ20mm圆钢锚固于锚塞体底面锚杆上或锚固于锚固系统定位支架角钢根部，拉杆间距60×60cm。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s19模板构造示意组合钢模板使用前采用打磨机彻底除锈清理，模板清洗晾干后进行脱模剂涂刷。如果没有将模板表面的混凝土残浆、铁锈等清除干净就涂刷脱模剂，会造成混凝土表面出现麻面、锈斑。涂刷好脱模剂的模板吊装、搬运时轻起轻放，有风时起吊应设置拉绳，避免模板碰撞变形或刮伤面板。模板隧洞内通过矿车运输至洞底，装车时模板不能超过矿车侧板，以防止向下运输时模板滑移掉落。后锚面模板安装时由下向上、由左到右按顺序由人工逐块拼装，模板间采用U形卡连接坚固。模板拼装后，通过模板后方支撑钢管调整模板位置，控制模板大面平整度和位置满足要求。模板精确定位后，使用拉杆对模板进行加固。锚塞体混凝土浇筑前，技术人员认真检查模板U形卡连接的紧固情况和模板拉杆的牢固性，保证施工安全和混凝土外观质量。后锚面模板拆除时间需根据混凝土强度、温控指标温度综合确定，在保证混凝土表面及棱角不因拆模而受损坏的同时还需保证不因混凝土温差而产生裂缝，并且保留一定高度模板以便模板接高。根据以往工程经验，大体积混凝土温峰出现在第3天左右，故后锚面拆模在混凝土浇筑后不得早于5天进行拆模，具体时间根据混凝土表面温度和环境温度确定，拆模后进行保湿、保温养护。模板拆除遵循先装后拆、后装先拆的顺序，拆模过程中不得用大锤和撬棍死砸硬撬，要保证模板完整无损。如果模板与混凝土粘结较紧，应先用木槌敲击使之松动。拆下的模板、配件等严禁抛扔，以防脱模后模板掉落擦伤混凝土表面，模板、配件等要及时应维修整理，刷脱模剂，以备周转。模板拆下后检查模板变形情况，如发现肋边翘曲、弯折、板面变形，及时予以校正，脱焊处予以补焊。模板拆除后，对模板拼缝处的混凝土表面进行打磨，并对拉杆孔洞进行处理、修饰。前锚面模板前锚面模板与后锚面基本一致，但模板加固仅采用拉杆方式，拉杆采用φ20mm圆钢锚固于锚固系统定位支架角钢根部，拉杆间距90×90cm。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s110前锚面模板示意前锚面模板待混凝土内部温度降低到内表温差小于规定值后再进行拆除。锚固系统槽口模板锚固系统预埋钢管总体呈扇形布置，锚固系统槽口尺寸众多，每个均需按设计尺寸精确加工以保证槽口尺寸准确。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s111锚面位置槽口编号及槽口尺寸示意图设计图纸已给出每个编号槽口尺寸，在槽口模板加工前需对槽口尺寸进行认真复核，无误后方可进行加工。槽口模板采用厚木板加工，以保证模板的整体性，避免混凝土浇筑过程中模板变形。槽口模板在后场集中加工，加工完成后进行编号，编号与设计图纸相一致，并区分左右洞和单洞内的左右侧。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s112槽口模板示意槽口模板定位安装后，通过角钢加固牢靠，与前后锚面钢筋、锚固系统定位钢支架相顶撑、限位，避免混凝土浇筑过程中偏移。锚塞体钢筋锚塞体钢筋在钢筋加工场集中加工制作，钢筋加工的形状、尺寸需符合设计和规范要求，复杂的细部尺寸需进行放大样制作，钢筋制作完成后由平板车运输至锚碇位置。由于锚塞体截面逐渐变化，钢筋型号较多、钢筋长度变化不一，钢筋半成品做好标记显的特别重要。对不同型号钢筋采用分层分块进行堆放，在钢筋场内下垫上盖、集中统一堆放。加工好的半成品先通过平板车运至隧洞口材料堆放场地，以便于材料转运至洞内。在钢筋下料方案中考虑同排钢筋的连接，按规范要求错开接头，并在钢筋下料、绑扎过程中注意不同型号钢筋摆放位置。后锚面钢筋绑扎前，需将钢筋半成品提前运至后锚室，避免后锚面钢筋绑扎后钢筋无法穿入。锚塞体钢筋利用锚固系统定位钢支架作为钢筋劲性骨架，对钢筋进行精确定位，保证钢筋位置、间距准确。钢筋交叉处采用绑扎连接，采用梅花形绑扎。钢筋保护层垫块采用混凝土垫块，垫块强度等同于锚塞体混凝土强度，垫块外形采用梅花形。垫块绑扎时采用梅花形间隔布置，满足垫块数量不少于3个/m2。垫块采用扎丝与钢筋绑扎牢固，且扎丝的丝头不得进入混凝土保护层内。锚塞体混凝土混凝土配合比锚塞体混凝土采用C40聚丙烯纤维微膨胀抗渗混凝土(P12级)，为使大体积混凝土具有良好的抗侵蚀性、体积稳定性和抗裂性能，混凝土配制应遵循如下原则：选用低水化热和含碱性量低的水泥，避免使用早强水泥和高C3A含量的水泥；在满足混凝土强度要求的基础上降低单方混凝土中胶凝材料及硅酸盐水泥的用量；使用性能优良的高效减水剂，尽量降低拌和水用量；混凝土水灰比不大于0.42，所采用的水泥、砂、骨料和水均符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）的规定，避免碱集料反应。具体混凝土配合设计内容见后文锚塞体大体积混凝土。混凝土拌制、输送驸马长江大桥南岸拌和站拟选用2台套HZS90型混凝土搅拌机，按每3.0min（含进料、搅拌、出料时间，搅拌时间较普通混凝土延长30s）搅拌1盘混凝土，每盘混凝土理论量为1.5m3，拌和站每小时搅拌混凝土量为60m3。根据大体积混凝土温控设计、锚塞体混凝土方量以及粗细集料的储存能力，将锚塞体分层以单层1500m3以内进行控制，锚塞体单层混凝土方量最大约为1450m3。考虑施工衔接、不确定因素影响等，混凝土浇筑能力取60÷1.2=50m3/h，则单层混凝土浇筑时间最长约29h，最短约3h。锚塞体混凝土浇筑经混凝土运输罐车运至隧洞口后，经2台HBT60型座地泵通过泵管直接输送入模到布料点。锚塞体混凝土输送为大落差向下输送，左洞洞口与锚塞体底端的最大落差近45m，增加了混凝土输送难度。与常规向上泵送混凝土相比，向下泵送混凝土存在如下难题：①在泵送混凝土过程中，混凝土本身自落的速度超过输送泵的泵送速度，造成混凝土自流而形成离析，最后造成堵管；②在停泵过程中，混凝土因自重自流，造成管道中形成空气柱，在继续泵送过程中，空气柱相当于一段弹簧，将泵送压力吸收，造成泵送不动而堵管。向下泵送混凝土时对混凝土原材料、工作性、泵送前准备工作均提出了更高的要求。为避免混凝土向下输送而造成的堵管，采取以下措施：混凝土要具有良好的工作性能，有较好的和易性、粘塑性、泌水少、摩阻力小、不离析。控制好混凝土坍落度，宜控制在190mm左右，混凝土坍落度过大亦容易造成堵管。在每层拟浇筑混凝土顶口的脚手管操作平台上设置水平缓冲管，防止管内混凝土自流过快形成空气栓。在泵管出料口设置90°弯管。必要时，可在水平缓冲管上设置闸阀，在需停泵进行拆、接泵管时及时关闭闸阀，避免混凝土自流形成空气栓。连接泵管之前检查泵管内壁的洁净度，是否有上次泵送完毕残留混凝土或者砂浆。泵送之前采用水、砂浆充分润滑泵管，即泵管内壁每个角落都要沾有润管砂浆。选择适中的泵送压力，压力过大管内已形成的空气栓对与之接触的混凝土拌和物产生的空气阻塞效应尤其明显。混凝土泵送时，输送泵料斗内的混凝土保持在缸筒口以上不小于10cm，避免混凝土太少吸入空气而造成堵管。减少混凝土拌和物在管内停滞时间，锚塞体处于夏季施工，由于高温作用，泵管内混凝土坍落度损失更快，如果不及时泵送出去，更容易造成混凝土静置假凝干硬而导致堵管。混凝土浇筑过程中，设专人巡查泵管管路，发现管路漏浆、破损及时采取措施。每次泵送完以后对泵管先用砂浆冲去管内残留混凝土，再用清水冲洗残留砂浆。单层锚塞体混凝土浇筑时间长，在浇筑前特别需收集好天气预报，尽量避免在雨天进行混凝土浇筑。若确实需要雨天进行浇筑，在做好混凝土原材料防雨的同时，以混凝土输送泵位置搭设防雨棚，避免雨水进入混凝土影响混凝土工作性能和水胶比。混凝土浇筑锚塞体混凝土采用分块浇筑，为缩小新老混凝土的浇筑间隔，各层混凝土浇筑凝结后同步进行混凝土凿毛和锚固系统定位钢支架、预埋钢管、锚塞体钢筋等的施工，在工作面允许的情况下投入足够的施工人员数量，合理安排作业时间，提前完成锚固系统定位钢支架、预埋钢管、锚塞体钢筋等的施工，使相关工作不占用工期，加快施工进度。锚塞体混凝土浇筑时，锚塞体内有锚固系统定位钢支架，浇筑施工操作平台长400cm宽30cm厚5cm的木板进行布置，木板直接架立在焊接于定位钢支架角钢的钢筋上并固定牢靠，振捣棒和小型机具放置在操作平台上。混凝土浇筑采用2台HBT60型座地泵，以隧洞中心线为分界线，每台座地泵各负责一侧，座地泵通过拆、接泵管以覆盖所负责区域的混凝土浇筑布料。单层锚塞体混凝土浇筑高度较大，布料时混凝土落差超过2m的设置串筒，避免混凝土离析；同时，锚塞体钢支架、钢筋密集，适当增设布料点，以使混凝土布料到位，减少混凝土大面积流动或采用振捣棒拖移混凝土。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s113混凝土布料方式示意图图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s114混凝土浇筑布料示意锚塞体水平分层浇筑，后锚面顶口时锚塞体水平面积达到最大，约27.1×15.6m。根据混凝土拌和站生产能力，锚塞体浇筑速度为50m3/h左右，混凝土初凝时间15h。锚塞体浇筑面积422.8m2，按照30cm一层布料，布料两层251m3混凝土需要约5.0h完成，层与层之间完全可以在混凝土初凝之前完成覆盖，故混凝土浇筑采用全面积往复式分层浇筑。混凝土浇筑从隧洞后端向洞口方向来回往返循环布料，直至混凝土浇筑完成为止。同时，为提高锚塞体与隧洞初期支护连接质量，避免浮浆位于交界面位置，布料时从两边往中间进行。锚塞体采用分层连续浇筑，其层间的间隔时间应尽量缩短，必须在前层混凝初凝之前，将其次层混凝土浇筑完毕。层间最长的时间间隔应不大于混凝土的初凝时间。层间间隔时间超过混凝土的初凝时间时，层面应按施工缝处理。混凝土采用50型插入式振捣棒振捣密实，混凝土振捣时移动间距不得大于振捣棒作用半径的1.5倍，与模板保持5～10cm的距离，并插入下层混凝土5～10cm。对每一部位必须振捣密实，振至混凝土停止下沉，不冒出气泡，表面平坦泛浆为止，杜绝混凝土过振离析。振动器插入的距离以直线行列插捣，振动器应尽量避免碰撞钢筋、预埋锚垫板、预埋钢管，更不得放在相关构件上。振动器开动后方可插入混凝土内，振完后应徐徐提出，不得过快或停转后再拨出机头，以免留下孔洞。锚塞体前后锚面钢筋密集、同时还有锚固系统预埋锚垫板和预埋钢管，在此处施工时泵送混凝土的速度可适当降低，仔细振捣，务必做到振捣密实、均匀，保证锚固系统锚下混凝土密实，满足受力要求。混凝土浇筑过程中试验人员应严格检查混凝土的坍落度、离析及泌水情况，不符合要求的进行第二次搅拌或废弃。混凝土浇筑期间，由专人检查预埋锚垫板、预埋钢管的稳固情况，对松动、变形、移位等情况及时复位并固定好。混凝土养护锚塞体混凝土养护需同时做好保湿养护和保温养护，前后锚面采用带模养护方式、水平分层交界面采用覆盖养护方式，具体见后文温控措施相关说明。施工界面处理锚塞体混凝土层与层之间施工缝的混凝土凿毛以人工凿毛为主，并辅以机械凿毛。在人工凿毛时混凝土强度须达到2.5MPa，用风动机凿毛时混凝土强度须达到10MPa。界面凿毛时混凝土仍处于养护期，因此凿毛部位局部掀开混凝土养护所覆盖土工布，凿毛后及时重新覆盖养护。锚塞体混凝土为降低混凝土绝热温升，在混凝土中掺入粉煤灰，在大体积混凝土浇筑过程中粉煤灰质量较轻易形成浮浆。为保证施工缝处理满足要求，在混凝土浇筑过程中及时将浮浆清除，同时在混凝土凿毛时以露出骨料为标准。在锚塞体每层混凝土浇筑前对已浇筑混凝土顶面进行全面清理，并用高压水枪将混凝土清洗干净，同时亦充分湿润了混凝土表面，但不得有积水，及时洒水使混凝土保持潮湿状态直到浇筑新混凝土。锚塞体混凝土防排水锚塞体混凝土与隧洞初期支护直接接触而无防排水措施，锚塞体混凝土分层交界面为防排水薄弱面，为避免锚塞体施工完成后洞周围岩水压力不断增大而导致锚塞体混凝土渗漏水，在锚塞体混凝土分层交界面位置埋设φ50mm渗水盲管，使洞周围岩裂隙水能由排水系统排出。在后锚面与后锚室二次衬砌交界面紧贴初期支护位置设置环向φ50mm渗水盲管，环向渗水盲管与后锚室集水井相连通。锚塞体分层交界面位置渗水盲管通过三通与环向渗水盲管相连接，将渗水导入后锚室集水井内。为减小锚塞体混凝土交界面水压力，渗水盲管安装时管中心位置低于混凝土交界面3cm左右。锚塞体分层交界面位置渗水盲管外包复合防水板，复合防水板超出渗水盲管两侧的宽度不大于15cm，以减小对锚塞体受力的影响。复合防水板安装时必须完全包裹渗水盲管并紧贴初期支护喷射混凝土面，避免锚塞体混凝土浇筑时堵塞渗水盲管。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s115锚塞体分层交界面渗水盲管示意锚固系统定位钢支架锚固系统预埋钢管孔道必须与相应的索股方向一致，在施工过程中必须保证管道顺直、密封、不变形，使锚固系统受力满足设计要求。为此，在锚塞体施工中设置锚固系统定位钢支架，定位钢支架采用∠110×110×10等边角钢焊接而成。定位钢支架由水平方向的横向定位角钢、与前后锚面相平行的竖向定位角钢以及与隧洞轴线相平行（受预埋钢管影响非完全平行）的纵向支撑角钢组成。根据锚固系统预埋钢管在隧洞中的结构形式，定位钢支架横向定位角钢13排，竖向定位角钢9排，在横向与竖向定位角钢交接处安装纵向支撑角钢，定位钢支架纵向每片间距150cm。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s116定位钢支架示意图定位钢支架横向、竖向角钢与初期支护的Φ22系统锚杆相焊接（系统锚杆施工时已预留外露的焊接长度），纵向角钢支撑于后锚室二次衬砌的混凝土面，从而将整个定位钢支架固定于隧洞周边，保证定位钢支架的整体稳定。由于锚塞体纵向呈楔形、横断面上部为圆弧，楔形、圆弧均为逐渐变化，再加之隧洞开挖支护时的表面平整度偏差，使得每一排角钢长度均不一致。为简化施工并保证角钢连接质量，定位钢支架横、竖向角钢均从一端向另一端施工，长度不足部分根据现场实际尺寸下料。横向、竖向、纵向角钢均参考《钢结构连接节点设计手册（第二版）》采用拼接连接。定位钢支架角钢通过洞口卷扬机下放至洞内，由洞内施工人员通过吊绳提升至安装位置，定位完成后立即焊接加固。安装前，利用全站仪测出隧洞中轴线、每片定位钢支架的底部第一根横向角钢的平面位置及实测标高，在底部混凝土面上作上标记；同时测出每片定位钢支架侧面及环向的平面位置，并在侧墙及拱部上做上标记。清理出每片定位钢支架在相应初期支护的系统锚杆。用水平管配合钢尺测量定位钢支架柱脚标高，并调整、找平至安装要求，然后将每片定位钢支架的第一根横向角钢焊接在柱脚上，此后的杆件安装以第一根横向角钢为基准。在基准角钢安装到位后，即可逐层安装竖向角钢和其它横向角钢。在每片定位钢支架拼装的同时，及时利用纵向角钢连接每片定位钢支架，纵向角钢焊接于横向、竖向角钢交接处，使之成为立体骨架；同时及时焊接至初期支护的外露系统锚杆上。在定位钢支架拼装过程中，随时检查其位置是否有偏差，发现偏差及时纠正，避免与锚固系统预埋钢管相冲突。按照混凝土分层要求安装定位钢支架，定位钢支架每根角钢至少伸出混凝土面1m，确保下次连接时有足够的连接长度。STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s117定位支架安装示意锚固系统预埋锚垫板、预埋钢管锚固系统预埋锚垫板由钢板（单索股钢板厚60mm，双索股钢板厚80mm）及无缝钢管组焊而成，在专业钢结构加工厂加工并热浸镀锌处理后运至现场。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s118锚固系统锚垫板构造图锚垫板安装定位时首先在槽口模板及锚垫板上画出轴线，经测量定出锚固拉索在后锚面模板上的中心线，在后锚面模板上通过上、下、左、右锚固拉索的中心线连线，定出中间点的设计轴线，并在后锚面模板上画线，安装时将槽口模板所画轴线与后锚面模板上所画轴线相重合即可。锚垫板安装定位后，采用∠75×75×8的角钢将锚垫板焊接固定于定位钢支架上。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s119锚垫板定位加固示意锚固系统预埋管及连接管均采用6.5mm壁厚无缝钢管，全部采用厂家订购并进行热浸镀锌处理，严禁现场制作。锚固系统预埋管道安装时在施工现场按9m一段进行焊接接长，无缝钢管连接处采用连接管满焊，钢管焊接接头作专门密封处理，接头进行密闭性试验以保证其连接质量，确保锚固拉索预埋管道密封。为了将施工中累计误差控制在设计要求范围内，施工时对槽口模板、锚垫板、定位板及预埋管道的定位进行重点控制，最终将偏差均控制在允许范围内。定位钢支架安装到位并经检测符合要求后，利用全站仪测出每条管道的中心线，现场焊接定位板，定位板采用6mm厚钢板。同时，在定位板上标出管道中心点位置，并在定位板的4条边上作出四点标记，使这4个点的连接线的交点与管道的中心线相重合，以备校核。经测量放出锚固拉索在定位板上的中心位置，以此点为中心，以锚固拉索预埋钢管半径放大5cm作为半径画半圆，同时在半圆的左、右、下端标示出通过圆心的3条直线，并在端点做标记，然后割出半圆（要求切割线要准确、切割面要平整），再将预埋管道放入定位板内，插入到锚垫板内，通过作标示的3条直线端点量取到钢管外壁间距来调整钢管位置，最后测量校核最上端钢管位置，调整至设计规定±5mm以内，并调整好锚垫板方向，即可焊接固定钢管及点焊锚垫板。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s120定位钢板示意图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s121预埋钢管安装示意锚固系统锚垫板、预埋钢管安装完成后，采用挂线法对锚垫板、预埋钢管的同轴性进行检查，同轴性检查需同时检查相垂直的两个方向。锚固系统预应力钢绞线根据设计，当锚下混凝土达到100％强度时，方可张拉锚固系统预应力钢束。预应力束张拉采取前锚面一端张拉。张拉控制应力为0.55fpk，15-19型预应力束的张拉控制力为2701.7kN，15-37型预应力束的张拉控制力为5261.3kN。均按双控原则张拉，引伸量允许误差控制在±6%以内。张拉完毕后安装防护罩，灌注防护罩内润滑脂。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s122锚固拉索构造钢绞线下料选择在锚碇右侧已硬化场地，以便于半成品钢绞线吊装、穿束，场地需平整、干净。钢绞线下料采用砂轮切割机下料，切割时做到用力均匀，以保证切口平整、不散股。钢绞线下料时用彩条布垫在牵引出来的钢绞线下方，防止钢绞线PE护套损伤。已完成下料的钢绞线，除下垫彩条布外，在其上面再覆盖一层彩条布进行防护。完成下料的半成品钢绞线通过塔吊或吊车转运至锚碇隧洞口，而后由人工转运至洞内前锚面位置。吊装、转运过程中需轻拿、轻放，吊点位置采用纱布或麻袋包裹，注意加强对钢绞线PE护套的保护，避免损伤。穿束前，清除锚垫板表面的杂物，在孔道入口位置垫油毛毡或麻袋，保护钢绞线PE护套的同时保护锚垫板锌层。索股连接器安装前将构件擦拭干净，用胶水将铜垫圈粘于连接器底口。连接器安装至锚垫板上之前，在铜垫圈底部再涂一层胶水，然后利用手拉葫芦等工具将连接器平稳地安装在锚垫板的止口内，用螺杆及法兰螺栓将连接器加固牢靠，防止施工过程中连接器有移位。因穿完束到张拉之间需放置一段时间，为防止杂物进入连接器及锚垫板间缝隙，用胶带对接缝进行环形缠包并涂刷一层玻璃胶，预应力束张拉时再拆除。钢绞线采用圆形导向帽进行穿束，圆形导向帽的直径比钢绞线直径要尽可能大一些，外径不小于3cm，以避免在穿束过程中钢绞线嵌入其它钢绞线间，即避免钢绞线打绞。钢绞线穿束从前锚面的工作锚板单根依次穿过前锚面密封装置、索股连接器、前锚面锚垫板、钢管、后锚面锚垫板、后锚面密封装置、后锚面工作锚板。穿束穿过工作锚板、密封装置时需各孔一一对应，避免错位，避免钢绞线打绞。单束穿束完成后，需检查钢绞线打绞情况，并调整好前锚面钢绞线的预留工作长度。钢绞线整体张拉前，先用单根张拉用千斤顶按相同的油压进行预紧，而后再进行整束整体张拉，整体张拉机具采用预应力穿心千斤顶。张拉时用葫芦或卷扬机将千斤顶、油泵等机具吊上工作平台，接好各种电源、管路，按顺序安装限位板、千斤顶、工具锚和工具夹片，保证各安装件密贴、对中。张拉按六人配备一套张拉顶，一人负责油泵，两人负责千斤顶，一人观测并记录读数，两人负责后锚面工作锚位置观测并紧固夹片，张拉按设计要求的顺序进行。如果设计无特殊要求时由前锚面的下排往上排、中心向两侧对称张拉。张拉按0→10%→20%→100%（持荷锚固）程序进行，根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011），低松弛预应力筋张拉到100%张拉力后持荷时间为5min。千斤顶安装、检查就位后，开动高压油泵，使千斤顶大缸进油，张拉至设计控制应力P的10%，张拉后调整千斤顶位置，使其对准孔道轴线，打紧后锚面夹片两次并检查后锚面工作锚位置夹片紧固情况，使全部夹片均匀受力，同时量测活塞伸出量和工具夹片的外露值L0.2P。张拉到设计控制应力P的20%，量测活塞伸出量和工具夹片的外露值L0.4P,并计算初始伸长值△L1=L0.4P-L0.2P，两者读数差即为钢绞线初应力以下的张拉伸长量。继续张拉到钢绞线束控制应力P的100%时，量测活塞伸出量和工具夹片外露值并计算伸长值，持荷5min后，记下此时千斤顶读数。计算出钢绞线束的实测伸长量并与理论值比较，如果超过±6%应停止张拉分析原因。使张拉油缸缓慢回油，夹片将自动锚固钢铰线，如果发生断丝、滑丝，则应割断整束钢丝线，穿束重拉。张拉油慢慢回油，关闭油泵，拆除千斤顶。张拉时，应使千斤顶的张拉力作用线与预应力钢材的轴线重合一致；张拉时，如果锚头处出现滑丝、断丝或锚具损坏，应立即停止操作进行检查，并做出详细记录；张拉时，操作人员要控制好加载速度，给油平稳，持荷稳定；后锚面工作人员在单根预紧及张拉到初值时分别将夹片打紧两次，确保夹片同步、均衡跟进。张拉、锚固完成后，用手持砂轮切割机切除夹片外多余钢绞线。在保护罩与锚垫板接合处垫上密封垫片，用扳手拧紧保护罩安装螺栓。保护罩密封检查合格后，对保护罩进行防腐油脂灌注。同一部位灌注需连续进行，灌油时缓慢均匀地进行，中途不间断，以使空气充分排出无气泡残留。灌油时安排专人检查观测各接触密封面和各焊缝是否漏油，如有渗漏及时采取补救措施。预埋件锚塞体施工时主要的施工预埋件有：前锚面主缆架设施工预埋件、温控冷却水管、温度监测元件等，主要的设计预埋件有：锚固系统锚垫板及预埋钢管、前锚室二次衬砌钢筋、检修楼梯、照明系统、除湿系统、排水系统等。锚塞体施工时预埋预埋件众多，施工前应认真阅读图纸，进行统计汇总，切勿遗漏。表STYLEREF1\s52锚塞体预埋件一览表分类名称说明施工预埋件1主缆架设施工预埋件一分部上部结构施工相关设计图2温控冷却水管φ40δ2.0mm电焊钢管3温度监测元件SZW-18型温度传感器设计预埋件1锚固系统锚垫板S2-4-18BG～19BG2锚固系统预埋钢管S2-4-18BG～19BG3前锚室二次衬砌钢筋S2-4-104检修楼梯S6-3-17～255照明系统S6-3-266除湿系统S6-3-277排水系统S6-3-29各预埋件埋设完成混凝土浇筑前，由技术人员、质检人员统一验收，合格后才可报监理工程师验收和进行混凝土浇筑。各预埋件待模板拆除后及时找出并作标记，避免后续施工因时间过长后找不到。锚塞体大体积混凝土温控原则大体积混凝土温度控制的原则是：基本原则为“内降外保”，对混凝土内部采取设置冷却水管通循环水冷却，对混凝土外部采取覆盖蓄热；控制混凝土浇筑温度；尽量降低混凝土的温升、延缓最高温度出现时间；控制温峰过后混凝土的降温速率；降低混凝土中心和表面之间、新老混凝土之间的温差以及控制混凝土表面温度和气温之间的差值。施工中根据气温（季节）、混凝土内部温度、结构尺寸、约束情况、混凝土配合比等具体条件确定温度控制的方法和措施。温控指标《公路桥施工技术规范》（JTG/TF50-2011）中对大体积混凝土温控指标的要求具体为：对大体积混凝土进行温度控制时，应使其内部最高温度不大于75℃，内表温差不大于25℃。分层浇筑时，新浇筑混凝土与下层已浇筑混凝土的温差宜小于20℃。大体积混凝土的浇筑宜在气温较低时进行，但混凝土的入模温度应不低于5℃；热期施工时，宜采取措施降低混凝土的入模温度，且其入模温度不宜高于28℃。在混凝土内部通水降温时，进出口水的温差宜小于或等于10℃，且水温与内部混凝土的温差不大于20℃，降温速度宜不大于2℃/d；利用冷却水管中排出的降温用水在混凝土顶面蓄水保温养护时，养护水温度与混凝土表面温度的差值应不大于15℃。《公路桥施工技术规范》（JTG/TF50-2011）中热期混凝土施工要求为：当无其他特殊规定时，混凝土的入模温度宜控制在30℃以下。根据驸马长江大桥南岸锚碇设计图纸，对锚塞体大体积混凝土的要求具体为：对砂石料加遮盖，防止日照，利用冷却水拌合，加入鳞状碎冰或液化氮等降温，确保混凝土的入模温度不高于25℃。对于分层浇筑的锚体混凝土，新浇混凝土与下层已浇混凝土的温差宜小于20℃。锚塞体混凝土浇筑后冷却管通水冷却，通水时间8～15天，混凝土内部温度不超过70℃，内外温差不超过25℃，冷却水与混凝土内部温差不宜超过20℃。为了使冷却水温度均衡，使管道中流入和流出水温差不超过10℃，每天应更换通水方向。根据南岸锚碇锚塞体工程的结构设计、浇筑时间等实际情况以及南岸锚碇散索鞍支墩承台施工经验（承台尺寸46×15×6m，2014年7月24日高温季节一次性浇筑），对驸马长江大桥南岸锚碇锚塞体制定如下温控标准：1) 混凝土浇筑温度≤30℃；2) 冷却水管入水口水温与出水口水温之差≤10℃；3) 冷却水水温与内部混凝土的温差≤20℃；4) 内部最高温度≤70℃；5) 混凝土最大内表温差≤25℃；6) 新浇混凝土与下层已浇混凝土的温差≤20℃；7) 温峰过后混凝土缓慢降温，通过保温控制混凝土最大降温速率≤2.0℃/d。温控措施大体积混凝土温控施工贯穿了从混凝土的原料材选择、配比设计以及混凝土的拌和、运输、浇筑、振捣到通水、养护、保温等的全过程，是一个系统工程，需要施工各个环节精心组织，紧密配合才能达到良好的控制效果。混凝土配合比设计及原材料选择南岸锚碇锚塞体为典型的大体积混凝土，混凝土自身的物理、热学性能是影响大体积混凝土温度裂缝最基本、最重要的影响因素，混凝土配合比优化是温控方案设计的首要任务。大体积混凝土配合比设计原则是配制出绝热温升小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、热强比小、线胀系数小、自生体积变形的混凝土。1）水泥水泥水化温升是引起大体积混凝土温变的主要因素，也是诱发大体积混凝土出现裂缝的主要原因。选用水化热较低的水泥，尽量降低单位水泥用量，如选用含硅酸三钙、铝酸三钙、游离态氧化钙、氧化镁和三氧化硫尽可能少，多含硅酸二钙、铁铝酸四钙较高的水泥熟料。因为前者水化速度快，水化热大，对混凝土抗裂极为不利，后者则相反。根据万州地区水泥调查，锚塞体选用华新水泥（秭归）有限公司生产的P.O42.5水泥，其主要性能指标见下表。表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s11水泥主要性能指标凝结时间(min)安定性抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)水化热(J/g)初凝终凝3d28d3d28d3d7d196235合格25.643.95.68.52142432）粉煤灰以粉煤灰代替部分水泥不仅可以改善混凝土的和易性，提高混凝土的可泵性、抹面性、遏制碱骨料反映等。在大体积工程中使用粉煤灰还可以提高混凝土的抗渗性、抗硫酸盐性能，并能减少水泥的水化热，降低温度应力和温度裂缝。粉煤灰采用重庆华珞粉煤灰开发有限责任公司生产的F类Ⅱ级粉煤灰，其主要性能指标见下表。表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s12粉煤灰主要性能指标细度(%)需水量比(%)烧失量(％)含水量(%)20.01015.30.33）细集料细集料采用岳阳洞庭湖Ⅱ区河砂，其主要性能指标见下表。表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s13细集料主要性能指标细度模数级配表观密度(kg/m3)堆积密度(kg/m3)含泥量(%)2.70-5mm262016300.24）粗集料粗集料采用港利商贸公司碎石加工厂生产的碎石，由5mm～10mm和10mm～25mm两种级配混合而成，其主要性能指标见下表。表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s14粗集料主要性能指标级配表观密度(kg/m3)堆积密度(kg/m3)空隙率(%)含泥量(%)压碎指标(%)针片状含量(%)5mm～10mm2718161340.60.6-7.710mm～25mm2723160041.30.410.58.55）外加剂外加剂选用山西凯迪建材有限公司生产的聚羧酸高性能减水剂，其主要性能指标见下表。表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s15外加剂主要性能指标减水率(%)泌水率比(%)抗压强度比(%)pH值7d28d31.542.1150.8133.46.36）混凝土配合比根据试配结果，混凝土配合比及设计指标见下表。表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s16锚塞体混凝土配合比（kg/m3）混凝土水泥粉煤灰膨胀剂砂石水外加剂聚丙烯纤维C40308884482210051634.840.9表STYLEREF1\s5SEQ表\*ARABIC\s17锚塞体混凝土设计指标标号坍落度（mm)坍落度损失（mm/h)初凝时间（h)终凝时间（h)膨胀率（%）C40180～2202015200.03混凝土浇筑温度的控制降低混凝土的浇筑温度对控制混凝土裂缝至关重要。混凝土浇筑温度主要受原材料温度、气温等影响，在混凝土浇筑之前，可以通过测量水泥、粉煤灰、砂、石、水的温度，考虑环境温度来估算浇筑温度。由于锚塞体混凝土的浇筑跨越时间长，处于6～10月份，环境温度高，混凝土的入模温度需采取措施加以控制。现场可采取以下措施以降低混凝土的入模温度：与水泥厂沟通，降低水泥出厂温度，满足水泥安定性要求；水泥和粉煤灰提前备料入罐，让其自然冷却，确保拌和前的水泥和粉煤灰温度不高于50℃。粗细骨料提前备足并堆放于料仓彩钢棚内，让其自然冷却到与环境温度相近，必要时对粗骨料采用拌和站冰水降温。混凝土用水抽取新鲜江水或当地自来水（江水混浊时采用自来水），并对拌和站蓄水池进行遮阳覆盖，避免太阳照射水面。根据水温、气温情况，必要时对水进行加冰降温。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s123拌和水、粗集料降温措施示意入模温度控制的措施应视气温而调整，避免过分投入而增大工程成本，总目标是将混凝土入模温度控制在30℃以内。根据南岸锚碇散索鞍支墩承台施工经验，高温季节（环境最高温度达42℃）通过拌和用水加冰、粗集料洒冰水以及控制水泥温度等措施可控制混凝土入模温度为29℃左右。为避免拌和用水加冰后碎冰块进入混凝土，拌和站单个蓄水池设置为两个仓，两仓间的联通孔设置于蓄水池底部，仅在一个仓内加冰和新鲜水，另一个仓为通过联通孔流入的降温后的水。冷却水系统锚塞体冷却水管采用Φ40×2.0mm、具有一定强度、导热性能好的电焊钢管。锚塞体第1层、第8层因混凝土方量较小，不考虑布设冷却水管；第2层～第7层均布设冷却水管。根据混凝土内部温度分布特征及控制最高温度的要求，冷却水管水平间距为1.0m，垂直间距为1.0m，距混凝土表面（或侧面）间距为0.6～1.0m。锚塞体第2层布设5层冷却水管，第三层～第七层每层均布设3层冷却水管，每层冷却水管的套数（进水口或出水口个数）根据锚塞体断面具体确定，每套管长度不超过200m，上下层交错布置，冷却水管出水口和进水口集中布置、统一管理。冷却水管安装偏差需小于5cm，当冷却水管与锚固系统预埋钢管或定位钢支架冲突时，可适当调整水管位置。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s124锚塞体冷却水管立面布置图图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s125锚塞体冷却水管平面布置图冷却水管可采用丝扣连接或橡胶管套接，确保不漏水。采用橡胶管套接时，两根冷却水管在橡胶套管内应对碰，橡胶管与冷却钢管搭接长度不小于10cm，避免橡胶管弯折阻水，用多重铁丝扎紧。因锚塞体混凝土作业面与洞口落差大，需特别注意各接头位置接头连接质量和铁丝绑扎牢固程度，避免水压大而出现渗漏水。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s126冷却水管连接示意根据南岸锚碇锚塞体各层施工工期计划和锚塞体单层通水时间，在左右隧洞洞门口位置设置两套分水器；隧洞顶地方道路上设置四个容积≥15m3的循环水箱，左右洞洞顶各两个，分别与洞门口位置分水器连接；另外在隧洞上方引桥17号桥台附近路基上设置两个20m3的联通蓄水箱，作为冷却水补给用（补给水箱），与四个循环水箱相连接。各连接管路均设置阀门、流量计，以便控制通水流量。冷却水直接采用高扬程水泵由长江抽至蓄水箱。冷却水由分水器分出后进入冷却管进水口，冷却管出水口循环回流至循环水箱。当循环水箱温度超出温控指标时打开冷门由补给水箱向循环水箱补水冷却，甚至根据温控需要可在补给水箱内加入冰块以更有效地降低水温。分水器将各层各套水管集中分出，分水器设置锚塞体单层冷却水管套数相应数量的独立水阀以控制各套水管冷却水的流量；同时，需在分水器上设置一定数量的减压阀以控制后期通水速率，避免混凝土过快降温。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s127冷却水管分水器示意为便于管理，分水器各水阀应进行统一编号，以便于根据温度监测结果及时调整各冷却水管水流量。锚塞体混凝土浇筑前，开通水泵进行试通水，检查装置各个部件的可靠性，防止管道漏水、阻水。试通水时间在2h左右，对于管道漏水、阻水的部位立即进行修复，修复后继续试通水，连续通水2h管道无出现故障后，才可进行混凝土的浇筑。混凝土浇筑过程中，冷却水通水从内部冷却水管被混凝土覆盖后开始，混凝土覆盖一套冷却水管通水一套（应对每套水管逐一编号）。冷却水升温时段，采用最大水流量，流速应大于25L/min，形成紊流。降温时段，通过水阀控制减缓通水，使流速减半，水流平缓，以层流状态冷却混凝土，具体结束时间视混凝土温降情况而定。当分水器分水口的流量较小，分水器内水压过大时，通过分水器泄压阀泄压，将冷却水回排到调节水箱。冷却水进水温度越低，与混凝土温差越大，冷却效果越好，但过大的温差会在冷却水管周围的混凝土中引起相当大的拉应力，所以将冷却水与混凝土之间的温差控制在20℃以内。冷却水经过混凝土内部后经水泵压力直接回流至循环箱，通过向循环箱内补充冷水以冷却入水口的温度。当循环箱水量过多时，水面线上升至溢流口高度时，多余水量可自动通过溢流口流出。对冷却水管必须采取一定的保护措施，使用扎丝绑扎固定在锚塞体定位钢支架上或辅助钢筋上，减小混凝土下落对冷却水管的冲击；施工时注意对冷却水管的保护，避免混凝土直接落到冷却水管上，严禁工人踩踏冷却水管。确保通水期间的水源和流量，中途不得发生停水事故。待冷却水管停止循环水冷却并养生完成后，先用空压机将水管内残余水压出并吹干冷却水管，然后用压浆机向水管压注同标号水泥浆，以封闭管路。为避免钢筋锈蚀，冷却水管进出口割断处距混凝土表面5cm以上。为防止上层混凝土浇筑后下层混凝土温度的回升，根据温控数据，在必要时可对下层混凝土采用二次通水冷却，通水时间根据测温结果确定。混凝土养护对于大体积混凝土，由于水化放热会使温度持续升高，如果气温不是过低，在升温的一段时间内应加强内部散热，如加大通水流量、降低通水温度等。当混凝土处于降温阶段则要表面保温覆盖以减小降温速率。同时，混凝土浇筑完毕后，靠近表面的水分由于蒸发急剧散失，不但影响混凝土表面强度的发展，还会引起干缩裂缝。因此，混凝土浇筑完毕终凝后即应开始养护。混凝土养护包括湿度和温度两个方面。结构表层混凝土的抗裂性和耐久性在很大程度上取决于施工养护过程中的温度和湿度养护，因为水泥只有水化到一定程度才能形成有利于混凝土强度和耐久性的微结构。湿养护时间应视混凝土材料的不同组成和具体环境条件而定，对于低水胶比又掺加粉煤灰的混凝土，潮湿养护尤其重要。湿养护的同时，还要控制混凝土的温度变化。根据季节不同采取保温和散热的综合措施，保证混凝土内表温差及气温与混凝土表面的温差在控制范围内。混凝土保湿、保温措施可减少混凝土表面的热扩散，延长散热时间，减少混凝土中心与表面及外部环境的温差，防止温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生温差裂缝和表面干缩裂缝，同时也保证了水泥的水化作用在良好潮湿环境下进行，使混凝土早期抗拉强度上升较快。因锚塞体除顶面及前后锚面位置单侧侧面为外露面外，其余各面均为隧洞初支，故锚塞体混凝土顶面保湿养护采用蓄水养护。即混凝土终凝达到养护条件后，采用冷却水管循环出来的有一定温度的温水蓄积于混凝土顶面，使其保持湿润状态。这样不仅可重复利用水资源，而且温水能够更加好的对混凝土表面进行养护，防止裂缝的产生。对于锚塞体前后锚面，采用带模养护，避免混凝土表面水份散失。锚塞体因位于隧道锚隧洞内，右洞前锚室暗洞长度虽较短，但前锚面距洞门口的距离仍有15m，洞外气温变化对洞内影响较小，因此锚塞体混凝土顶面采用蓄水养护可达到保温要求。锚塞体前后锚面采用钢模板，模板保温性能差，根据温控监测数据适时在前后锚面模板外增加彩条布、土工布覆盖，并延迟拆模时间。模板具有一定的保温效果，拆模后，混凝土表面直接与大气接触。如果过早拆模，混凝土表面温度较高，拆模后混凝土表面温度与大气温度温差大，容易引起温度裂