五峰山长江特大桥北锚碇锚块与锚固系统交叉施工技术

王清阳 朱斌典

（中交二航局第四工程有限公司，安徽 芜湖 241000）

五峰山长江特大桥是世界首座超千米级公铁两用、跨径布置为 （84+84+1092+84+84） m的双塔连续钢桁梁悬索桥。北锚碇锚块按上下结构分为锚块二和锚块一，锚固系统主体结构位于锚块一中。锚块总高度为54.1 m，横桥向长度为70.2 m，顺桥向长度为56.41 m，共分为18层施工 （1～17层每层高度为3 m，第18层高度为3.1 m），钢筋用量约2 140 t，混凝土理论方量为135 347 m3；锚固系统主要包括22根后锚梁和384根锚杆，总重量约7 000 t，其中后锚梁安装完成后，锚杆分为4批次进行安装。

1 方案比选

方案1：锚块与锚固系统安装常用施工方案。先进行锚固系统支架搭设，然后安装锚固系统并进行调整、最后进行锚块的分层施工。

方案2：锚块与锚固系统安装交叉施工方案。先进行“台阶型”锚块基座及后锚梁支架施工，接着后锚梁安装、调整与锚杆支架搭设同步进行，然后分批次锚杆安装、调整与对应层位锚块施工交叉进行，最后施工剩余锚块。

方案1的缺陷主要有：①锚固系统吨位大，部分支架结构受力不均匀，易产生形变，存在安全隐患，风险大；②锚块集中施工时，易对支架及调整后的锚固系统杆产生碰撞或者挤压造成变形，影响杆件的安装精度，质量差；③锚固系统支架强度及稳定性要求高，故支架消耗原材料量大，且无法再利用，不经济；④锚块集中施工时，易导致混凝土原材料供不应求，进而形成窝工，造成工期延长。

方案2的优点主要包括：①针对后锚梁吨位大、尺寸长的特点，采用“台阶型”锚块基座与型钢支架组成的后锚梁支撑体系，降低了后锚梁支架重心，同时也提高了支架刚度及稳定性，确保后锚梁的安装精度；②采用交叉施工的方法，既可以利用混凝土对锚杆形成固定端约束，减少自由端支架受力，又可以在确保安全、质量的前提下，对锚杆支架进行优化，减少钢材投入，降低施工成本；③交叉施工时，锚固系统杆件及支架的自由端数量随着锚块层位的增加而减少，整体刚度及稳定性增加，降低施工风险；④交叉施工可提高工序间的衔接效率，方法合理，工期可控。

综上所述，本案采用锚块与锚固系统安装交叉施工的方法，符合实际情况，并取得良好的效果。

2 交叉施工工艺流程

锚块与锚固系统安装交叉施工的总体工艺流程如下：锚固系统支架预埋件安装→“台阶型”锚块基座施工→后锚梁支架及锚杆支架搭设→后锚梁安装、调整→锚杆分批次安装、调整 （对应层位的锚块施工） →锚杆支架接高→剩余层位的锚块施工。

表1 锚杆安装批次对应锚块分层浇筑的层位

3 交叉施工工艺

（1） 锚固系统支架预埋件安装。按照设计图纸要求进行预埋件加工、安装与定位。为确保后续锚固系统支架安装精度和焊接质量，埋件形心偏位不＞5 mm。

（2） “台阶型”锚块基座施工。在后锚梁对应的投影区域进行“台阶型”锚块基座先行施工。基座作为锚块的一部分，进行提前施工，既减少了交叉施工时的工序转换时间，又可以提高后锚梁支架体系的整体刚度。

（3） 后锚梁支架及锚杆支架搭设。后锚梁支架在“台阶型”锚块基座施工完成后进行，搭设时需严格控制支架结构的焊缝质量，确保满足设计及规范的要求。锚杆支架采用分节段安装的方法，随锚块层位增加及锚杆安装进度要求进行接高。锚杆支架在空间上存在一定的倾斜角度，安装时需进行严格控制，防止与后续锚杆安装存在干涉现象。单片支架定位后，应尽快将各单片支架用联系撑联结形成整体进而增加稳定性，且需控制各部位的焊缝质量。

（4） 后锚梁安装、调整。采用350 t履带吊进行后锚梁吊装和大范围的调节，利用千斤顶进行小区域、小接触面的调整。调整到位后对锚梁进行限位。

（5） 锚杆分批次安装、调整（ 对应层位的锚块交叉施工）。锚杆从下往上按批次进行安装，安装一个批次的锚杆并进行调整，然后施工对应该批次的锚块，依次循环直至最后一批锚杆安装、调整完成，在此交叉施工过程中，锚固系统杆件逐渐被混凝土包裹形成固定端，对支架的作用力越来越小，整体刚度及稳定性大幅增加，降低安全风险，减少支架用材，也提高了锚固系统的安装精度。

（6） 锚杆支架接高。由于单片锚杆支架尺寸长、吨位大，起重吊装难以进行，故在制作时将单片支架进行节段分割，各节段随着锚固系统安装进度进行提前搭设、焊接、加固。

（7） 剩余层位的锚块施工。锚固系统安装完成后，对剩余锚块依次进行施工。

4 重、难点剖析

（1） 严格控制支架焊缝质量。锚固系统总重约7 000 t，支架整体自重约600 t。作为直接受力对象，支架在加工、搭设安装及接高时需严格把控焊缝质量，对焊缝进行排查，不满足设计及规范要求的焊缝必须加焊或者采取其他加固措施。

（2） 注重吊装安全。本案中的单件Mh2后锚梁吨位最大，为42.4 t。锚固系统安装前对各种杆件进行吊装模拟，同时，计算分析各类工况下所采用的吊具规格，吊装时严格使用所选规格的吊具进行安装。

（3） 工序转换是本案的难点。交叉施工时，不可避免地存在工序转换。项目管理人员应加强施工现场管理，规范施工，对存在冲突的工作面积极协调处理，确保工序转换能够顺利进行。

5 注意事项

工序转换时，下道工序应对上道工序的成果进行保护，避免因操作失误造成返工，延误工期。例如：锚块施工时，应避免振捣器或者吊装物件碰触锚固系统杆件造成偏差；锚固系统安装时，应将与杆件干涉的钢筋进行掰弯处理，严禁直接切割造成后续钢筋接长时焊接长度不满足规范要求。

大型吊装作业时，应有专人进行指挥且信号明确无歧义，极端天气如高温、大风、大雨、大雾、严寒等情况下严禁进行起重吊装作业。

加强现场安全教育和管理。杆件表面涂装的密封胶为易燃物，焊接、气割等作业时应对密封胶进行重点保护，防止引发火灾。

6 结语

本案中锚块与锚固系统安装交叉施工是北锚碇施工过程中控制的重点和难点，技术要求高。这就要求施工管理者及时掌握各工序的动态，并进行分析协调，做到工序转换的可控性和流畅性。本案中的交叉施工工艺，可为类似的锚碇施工提供借鉴。