專利名稱：一種纜索吊承重繩地錨及其施工方法
技術領域：
本發明屬于懸索橋施工技術領域，具體涉及一種纜索吊承重繩的地錨 結構及該種地錨的施工方法。
背景技術：
目前西部山區建設的大跨度懸索橋中，多采用桁架式加勁梁；但山區 地形地質條件復雜、交通不便、大件運輸極為困難，而且施工場地狹小， 工作面嚴重受限，施工中無法采用纜載吊機架設街架式加勁梁，而采用懸 拼法工期又過長，無法滿足建設需要，在此情況下，采用快速高效的大跨 度纜索吊成為懸索橋桁架式加勁梁吊裝的首選方案。但是，隨著山區懸索 橋向大跨徑發展，纜索吊的跨徑隨之增大，為了適應大跨徑纜索吊的承重 繩張力要求，需要設置龐大的重力式地錨，因此纜索吊的造價成本必然劇 增，過高造價成本制約了大跨徑纜索吊的發展應用。為此，需要一種新的 地錨結構來降低纜索吊的造價成本，使得1500m跨徑范圍內纜索吊成為 最經濟合理的街架梁架設方案。
發明內容
本發明的目的在于提供一種經濟效益非常明顯而結構安全可靠的纜 索吊承重繩地錨來代替龐大的重力式地錨，并提供該種地錨的施工方法， 以減小投入，P爭低施工成本，以促進大跨度纜索吊的推廣和應用。
為實現上述目的，本發明首先提供一種纜索吊承重繩地錨，該地錨利 用懸索橋兩岸的巖體承受纜索吊承重繩的拉力，其特征在于所述地錨包 括預應力巖錨和鋼筋混凝土錨墻，其中鋼筋混凝土錨墻澆注在兩岸的巖體 坡面上，預應力巖錨包括錨固段、自由段和錨墻錨固段，錨固段錨固于巖 體中，錨墻錨固段錨固于錨墻中，中間為自由段。上述每個地錨包括23根巖錨，設置成上中下3排，上排8根，中間 7根，下排8才艮，呈空間交錯分布。
上述每根巖錨由4)jl5-6高強低松弛鋼絞線組成，每根巖錨的總長度 為19m，其中錨固段長8m，自由段長度為8.5m,錨墻錨固段的長度為2.5m。
上述巖錨軸向與水平向呈14.209°角。
為實現本發明的目的，本發明還提供一種上述纜索吊承重繩地錨的施 工方法，其特征在于，包括以下步驟
(1) 在欲設置地錨的巖體處測量放樣出巖錨中心位置，再拉線把錨墻位 置放樣出來；
(2) 把地錨位置坡面的表層土清除干凈，把錨墻的后坡面開挖出來， 綁扎錨墻鋼筋，同時按纜索吊承重繩對應坐標把巖錨孔道預留出來，并預 埋鋼管，然后分層澆筑錨墻砼；
(3) 在錨墻砼達到設計強度的85%以上時，直接按照錨墻上的預留孔 道位置鉆進，進行巖錨成孔施工；
(4) 在已完成的巖錨孔中安放預先制作好的錨索；
(5) 錨索安放就位后進行巖錨壓漿施工；
(6) 當巖錨孔中壓漿漿體的強度達設計張拉強度后，進行巖錨的張拉；
(7) 張拉完成后，對錨索自由段灌漿或封孔灌漿，使錨索與空氣和水 隔離。
進一步，上述步驟(3)中，當巖錨鉆孔達到設計深度后，用高壓風 清理孔道，將鉆渣清理干凈。
進一步，上述步驟(4)中，預先制作的錨索采用4)jl5-6的鋼絞線編 束；安放錨索時，在錨索鋼絞線尾端設置擠壓套，在孔深設計深度處設置 一組擠壓套，再往外lm處設置第二組擠壓套；在錨索錨固段每隔77cm 交替設置收縮和擴張定中環，在錨索自由段每隔lm設置一個收縮定中環。
進一步，上述步驟(5)中，進行巖錨壓漿施工時，將錨索自由段進 行防腐處理，并套上塑料管，使其與灌漿體隔離開。進一步，上述步驟(5)中，將所述錨索置于錨孔中央；注漿液采用 1 : 0.4的純水泥漿；注漿壓力為0.8- l.OMPa，注漿飽滿度達到95%以上， 并采用止漿袋防止漿液溢出。
進一步，上述步驟(6)中，所述進4亍巖錨的張拉，采取從中間向兩 邊對稱順序進行張拉，張拉采用分級加荷，按10%、 50%、 70%、 100% 的分級次序進行加載，每級加荷持續時間1分鐘以上，中間過程不卸載， 最后一級持荷3分鐘后鎖定。
帶預應力巖錨的錨墻復合結構是一種主動承載體系，能充分調動深層 巖體的自承能力，同時也對圍巖體起到了預加固作用，改善了巖體的力學 性質。該種承載結構具有造價低，施工方便，對周圍環境影響小，承載可 靠等特點，充分發揮了預應力巖錨軸向剛度的優勢。本發明在山區狹窄的 施工條件下，將纜索吊承重繩地錨采用預應力巖錨+錨墻形式，結構安全 可靠，相對于龐大的重力式地錨，其經濟效益是非常明顯，可以起到節約 投資的作用。
圖1是本發明的地錨側視剖視圖 圖2是本發明的地錨俯視剖視圖 圖3是圖1中的A-A向剖視圖
具體實施例方式
本發明的地錨利用懸索橋兩岸的巖體承受纜索吊承重繩的拉力，采用 預應力巖錨+錨墻的復合結構。如圖l和圖2所示，地錨包括預應力巖錨 1和鋼筋混凝土錨墻2,其中鋼筋混凝土錨墻2澆注在兩岸的巖體坡面3 上，預應力巖錨1包括錨固段11、自由段12和錨墻錨固段13,錨固段 ll錨固于巖體中，錨墻錨固段13錨固于錨墻2中，中間為自由段13。
作為一種具體實施方式
，每個地錨可包括23根預應力巖錨，設置成 上中下3排，上排8根，中間7根，下排8根，呈空間交錯分布。如圖3 所示。預應力巖錨由(J)jl5-6高強低松弛鋼絞線組成，每根巖錨的總長度為 19m,其中錨固段長8m，自由段長度為8.5m，錨墻錨固段的長度為2.5m。
預應力巖錨軸向與水平向夾角oc為14.209° 。
以下結合具體實施例，對對本發明的地錨的施工方法作進一步說明。 (1 ) 4苗墻施工
地錨實施前，先把地錨位置坡面的表層土清除干凈，確保錨墻和坡面 接觸面良好。為了保證預應力力巖錨的成孔精度，采取先澆筑錨墻再進行 預應力巖錨的施工。先根據測量放樣出預應力巖錨中心位置，再拉線把錨 墻位置放樣出來，再進行清表，把錨墻的后坡面開挖出來，綁扎鋼筋，分 層澆筑錨墻砼。在錨墻砼澆筑前，進行定位鋼支架的安裝，按承重繩對應 坐標把巖錨孔道預留出來，預埋管道為(H07x3的鋼管。在澆筑錨墻砼 按大體積砼施工進行控制，砼中可添加適量的粉煤灰以降低水泥用量。
(2) 預應力巖錨成孔
在錨墻砼達到設計強度的85%以上時，進行預應力巖錨成孔施工。 直接按照錨墻上的預留孔道位置鉆進，確保鉆孔施工有很高的精度。孔徑 為(M00mm,孔深19m(含2.5m厚錨墻段)，鉆孔過程中視圍巖情況的好 壞適當加深錨孔。當鉆孔達到設計深度后，應及時用高壓風清理孔道，將 鉆渣清理干凈。
(3) 錨索的制作及安裝
預應力巖錨成孔完成后，進行錨索的安裝。錨索安裝前應再次清孔， 并檢測鉆孔深度。預應力巖錨的錨索按照設計要求預先制作，錨索采用(J) jl5-6的鋼絞線編束。在錨索制作過程中，應嚴格控制質量。鋼絞線下料 長度要準確，下料時宜用砂輪切割，以免鋼絞線損傷，降低抗拉強度。錨 索自由段應進行防腐處理，并套上塑料管等，使其與灌漿體隔離開。
錨索安放時應保證進漿和回漿管路暢通。保證錨索在孔中位于對中位 置，確保錨索的錨固質量，鋼絞線尾端設置擠壓套，在孔深設計深度處設 置一組擠壓套，再往外lm處設置第二組擠壓套。錨索自由段每隔lm設 置一個收縮定中環；錨固段每隔77cm交替設置收縮和擴張定中環。
7(4) 巖錨的壓漿
錨索放置就位后應及時進行壓漿施工。錨索壓漿應質量可靠，錨索應 位于錨孔中央，四周均被 吵漿包裹，注漿飽滿度應達到95%以上，并采 用止漿袋防止漿液溢出。注漿液可以是1 : 0.4左右的純水泥漿；注漿壓 力為0.8 —l.OMPa。
(5) 錨索張拉
當巖錨孔中壓漿漿體的強度達設計張拉強度后，即可進行巖錨的張拉 工作。采取從中間向兩邊對稱順序進行張拉，張拉采用分級加荷按10 %、 50%、 70%、 100%的分級次序進行加載，每級加荷持續時間1分鐘 以上，中間過程不卸載，最后一級應持荷3分鐘后鎖定。張拉施工完成后， 即可對自由段灌漿或封孔灌漿，使錨索與空氣和水隔離，起到防腐蝕的作 用。
(6 )施工觀測
地錨的預應力錨索張拉過程中，為巖錨的圍巖最不利的情況，在張拉 施工前，在錨墻后斷面和巖面接觸處設置觀測點，每張拉4根錨索，采用 經綿儀進行觀測一次。張拉過程中對錨墻后斷面的巖面進行觀測，沒發現 任何異常，說明地錨在承重索的作用下是安全，可以投入使用。
權利要求
1. 一種纜索吊承重繩地錨，利用懸索橋兩岸的巖體承受纜索吊承重繩的拉力，其特征在于所述地錨包括預應力巖錨和鋼筋混凝土錨墻，其中鋼筋混凝土錨墻澆注在兩岸的巖體坡面上，預應力巖錨包括錨固段、自由段和錨墻錨固段，錨固段錨固于巖體中，錨墻錨固段錨固于錨墻中，中間為自由段。
2. 如權利要求1所述的纜索吊承重繩地錨，其特征在于所述每個 地錨包括23根巖錨，設置成上中下3排，上排8根，中間7根，下排8 根，呈空間交錯分布。
3. 如權利要求1所述的纜索吊承重繩地錨，其特征在于所述每根 巖錨由小jl5-6高強低松弛鋼絞線組成，每根巖錨的總長度為19m，其中 錨固段長8m,自由段長度為8.5m，錨墻錨固段的長度為2.5m。
4. 如權利要求1所述的纜索吊承重繩地錨，其特征在于所述巖錨 軸向與水平向呈14.209°角。
5. —種如權利要求1所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征 在于，包括以下步驟(1) 在欲設置地錨的巖體處測量放樣出巖錨中心位置，再拉線把錨墻位 置放樣出來；(2) 把地錨位置坡面的表層土清除干凈，把錨墻的后坡面開挖出來， 綁扎錨墻鋼筋，同時按纜索吊承重繩對應坐標把巖錨孔道預留出來，并預 埋鋼管，然后分層澆筑錨墻砼；(3) 在錨墻砼達到設計強度的85%以上時，直接按照錨墻上的預留孔 道位置鉆進，進行巖錨成孔施工；(4) 在已完成的巖錨孔中安放預先制作好的錨索；(5) 錨索安放就位后進^f于巖錨壓漿施工；(6) 當巖錨孔中壓漿漿體的強度達設計張拉強度后，進行巖錨的張拉；(7)張拉完成后，對錨索自由段灌漿或封孔灌漿，使錨索與空氣和水隔離。
6. 如權利要求5所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征在于所述步驟(3)中，當巖錨鉆孔達到設計深度后，用高壓風清理孔道，將鉆渣清理干凈。
7. 如權利要求5所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征在于所述步驟(4)中，預先制作的錨索采用(J)jl5-6的鋼絞線編束；安放錨索時，在錨索鋼絞線尾端設置擠壓套，在孔深設計深度處設置一組擠壓套，再往外lm處設置第二組擠壓套；在錨索錨固段每隔77cm交替設置收縮和擴張定中環，在錨索自由段每隔lm設置一個收縮定中環。
8. 如權利要求5所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征在于所述步驟(5)中，進行巖錨壓漿施工時，將錨索自由段進行防腐處理，并套上塑料管，使其與灌漿體隔離開。
9. 如權利要求5所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征在于所述步驟(5)中，將所述錨索置于錨孔中央；注漿液采用1 : 0.4的純水泥漿；注漿壓力為0.8-l.OMPa，注漿^T包滿度達到95%以上，并采用止漿袋防止漿液溢出。
如權利要求5所述的纜索吊承重繩地錨的施工方法，其特征在于所述步驟(6)中，所述進行巖錨的張拉，采取從中間向兩邊對稱順序進行張拉，張拉采用分級加荷，按10%、 50%、 70%、 100%的分級次序進行加載，每級加荷持續時間l分鐘以上，中間過程不卸載，最后一級持荷3分鐘后鎖定。
全文摘要
一種纜索吊承重繩地錨，包括預應力巖錨和鋼筋混凝土錨墻，其中鋼筋混凝土錨墻澆注在兩岸的巖體坡面上，預應力巖錨包括錨固段、自由段和錨墻錨固段，錨固段錨固于巖體中，錨墻錨固段錨固于錨墻中，中間為自由段；該地錨的施工方法包括(1)測量放樣出巖錨中心位置，再拉線把錨墻位置放樣出來；(2)把地錨位置坡面開挖出來，綁扎錨墻鋼筋，同時把巖錨孔道預留出來，然后分層澆筑錨墻砼；(3)在錨墻砼達到設計強度的85％以上時，按照錨墻上的預留孔道進行巖錨成孔施工；(4)在已完成的巖錨孔中安放錨索；(5)進行巖錨壓漿施工；(6)當巖錨孔中壓漿漿體的強度達設計張拉強度后，進行巖錨的張拉；(7)張拉完成后，對錨索自由段灌漿或封孔灌漿。
文檔編號E02D5/80GK101487258SQ20091007732
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月18日 優先權日2009年2月18日
發明者唐世連, 莊值政, 李德欽, 潘永祥, 王嗣江, 王宗仁, 王崇旭, 鮮正洪 申請人:路橋集團國際建設股份有限公司