特大桥难点工程施工方案
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三、难点工程的施工方案
（一）索塔基桩开挖的溶洞方案
1、索塔基桩工程概况
四渡河特大桥所在地峰丛地貌突出，地形地质条件极为复杂。勘察源自文库计地质资料揭示两岸主塔区弱风基岩直接露出地表，溶洞及裂隙发育。
四渡河特大桥两岸桩基设计为群桩，其中：宜昌岸索塔基桩共有18根，桩径为2.8米，桩长20米；恩施岸索塔基桩共有18根，桩径为2.8米，其中路线左侧承台9根桩长25米；路线右侧承台9根桩长31米。
锚洞设置3m长φ22药卷锚杆，锚杆纵向间距50cm（锚塞体部位100cm），环向间距120cm；鞍室纵向每50cm设置一道钢拱架，钢拱架为工10型钢；锚塞体部位根据围岩情况来布置钢拱架。整个锚洞均设15cm厚初期衬砌，初衬采用C30喷射砼，钢筋网采用φ8钢筋；锚塞体部位增加长度为5米的水泥砂浆锚杆，按80cm×80cm间距布置；二期衬砌采用C30模筑砼，厚度为40cm；二衬与初衬之间设置复合防水板。
宜昌岸1号索塔基桩有9根桩、恩施岸2号索塔基桩有8根桩遇到溶洞问题，需要进行处理。
4、溶洞处理方法
例1：2号索塔12、14、15号基桩的溶洞连通段处理方法
2号索塔12、14、15号基桩距桩顶标高5m～27m均为溶洞连通段，从桩顶标高往下5m的悬空岩层裂隙发育。为保证施工安全和质量，首先将溶洞顶上的悬空岩层清除，接着清理溶洞至硬岩后再分开进行单根基桩的开挖。2号索塔12、14、15号基桩溶洞连通段施工见图3。
沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施公路
四渡河特大桥
四渡河特大桥难点工程施工方案
一、工程概况
四渡河特大桥为主跨900m的单跨双铰钢桁架加劲梁悬索桥，引桥为5×40ｍ的预应力T梁先简支后连续刚构，桥面宽24.5ｍ；大桥恩施岸索塔高118.2ｍ，宜昌岸索塔高113.6ｍ；大桥恩施岸锚碇为重力式嵌岩锚碇，混凝土方量为55216 m3；宜昌岸锚碇为斜式隧道锚碇，倾斜角度为35°，深度为68.85ｍ。大桥上部结构（含缆索系统、钢桁架梁、索鞍、索夹）钢材总量为：16314.7吨。两根主缆中心距为26m，单根主缆由127束平行钢丝束组成；钢桁架加劲梁为华伦式，上、下弦杆采用闭口箱型结构形式，节点为整体连接，创国内首例，单向坡居世界第一，从塔顶至峡谷底高差达650ｍ，被誉为世界第一高桥。大桥周边地形地貌极为复杂，悬崖峭壁，极为陡峭，桥址所处地理环境处于鄂西崇山峻岭之中，尚有人迹罕至之处，且多处均为溶岩和溶洞，具有典型的高山峡谷悬索桥施工特点。
2、成孔工艺
成孔方式选择：采用人工挖孔方式，该施工工艺简单、施工过程直观、工程质量较钻孔桩易于控制、工程成本较低。
护壁设计：根据勘察设计地质资料，决定采用分段现浇素混凝土护壁。每节护壁高度1 m，混凝土强度C30，每节护壁壁厚15cm。
3、主要技术难点
从开挖过程中我们遇到的地质问题有：孔壁溶洞、孔底溶洞。
该标段工程总承包价432765467元，总工期仅34个月，属于“特殊”的设计施工总承包项目。由于桥型复杂、工期短、施工难度极大，加之环境恶劣等因素，任务相当繁重。
图1沪蓉西特大桥效果图
图2沪蓉西特大桥结构示意图
二、难点工程的确定
根据地理环境、交通条件、工程结构等因素，确定本项目的难点工程如下：基桩开挖的溶洞处理、隧道式锚碇开挖、重力式锚碇开挖及混凝土温度控制、先导索过沟、加劲梁安装施工。
图4 2号索塔2、3号基桩溶洞示意图
（二）隧道式锚碇开挖方案
1、隧道式锚碇工程概况
四渡河宜昌岸隧道锚区弱风化灰岩直接露出地表，其弱风化层厚度5.05－11.8米，浅部除了构造裂隙外，尚存在较多风化及溶蚀裂隙。裂隙普遍发育，在锚区基岩存在四条裂隙发育带，其中两组主要裂隙发育较为严重。
宜昌岸锚碇采用斜式隧道锚碇。左锚碇锚塞体长40米，鞍室长28.94米；右锚碇锚塞体长40米，鞍室长24米。左右锚碇轴线均与水平面成35°夹角；锚塞体为楔形，下大上小，锚塞体前锚面宽9.8m，高10.9m，后锚面宽14m，高14m；整个锚碇石方开挖方量为20345m3，锚塞体砼方量为11613 m3。
该锚碇处在75～85°的大斜坡上，与隧道、索塔位于同桥轴线上，后锚室距八字岭隧道顶仅23米厚。
2、施工方案
（1）工艺流程
施工测量→明洞开挖→进洞→洞室开挖、支护→锚塞体开挖、支护→散索鞍基础开挖→散索鞍基础一期砼浇筑→锚塞体砼定位钢支架安装→锚塞体砼浇筑→二衬砼浇筑。
（2）爆破方案
开挖在隧道工程中占居着主导地位，对后续工程的施工及整个工期都有着直接的影响。钻孔和装药放炮是开挖工艺中的两个重要环节。四渡河特大桥隧道锚的开挖采用微台阶开挖法，分3个短台阶，上台阶高3.9m（即打通整个拱顶），中下台阶高3.5m。锚塞体台阶高度根据现场情况进行调整。上台阶超前中台阶4.5m，中台阶超前下台阶4.5m。开挖方式如图5。
图32号索塔12、14、15号基桩溶洞连通段施工
例2：2号索塔2、3号基桩溶洞处理方法
2号索塔2基桩孔壁外0～4.5m有1个从桩底往上约25m高的溶洞，溶洞内充泥，开挖过程中溶洞充泥冲破护壁，给施工带来极大的难度。主要采取锚杆喷护进行封堵的方法。
2号索塔3基桩在桩底有1个竖向发展的溶洞，溶洞深度为设计桩底标高往下25.5m。2号基桩和3号基桩溶洞连通，2号基桩溶洞垮塌时有部分垮塌物滑入3号基桩溶洞，所以进行3号基桩溶洞的清理时要先将2号基桩内的垮塌物清除。3号基桩溶洞深达56.5m，开挖时必需作好各项安全准备工作。2号索塔2、3号基桩溶洞示意见图4。
炮孔布置及孔网参数：
不同的台阶采用不同的炮孔布置及孔网参数。在上台阶开钻之前先将拱顶开挖线测量放样，周边眼钻在开挖线上。由于围岩介于Ⅲ～Ⅳ类之间，周边眼的间距、内圈眼间距及周边眼内圈眼之间的间距根据实际情况控制在30～50cm之间，一般情况下按40cm控制。上台阶钻爆开挖时其炮孔布置及起爆顺序如图6。
图5开挖方式示意图（尺寸：cm）
上台阶每循环进尺（每炮进尺）按1.5m控制，中下台阶按3m控制，即上台阶1炮，中下台阶2炮，整个开挖爆破过程中均采用光面爆破法，非电毫秒差控制爆破技术，能够很好地控制开挖断面尺寸。在施工过程中遵循“短进尺、强支护、快封闭”的原则，尽量减少对围岩的扰动，提高岩石的自支护能力。
（一）索塔基桩开挖的溶洞方案
1、索塔基桩工程概况
四渡河特大桥所在地峰丛地貌突出，地形地质条件极为复杂。勘察源自文库计地质资料揭示两岸主塔区弱风基岩直接露出地表，溶洞及裂隙发育。
四渡河特大桥两岸桩基设计为群桩，其中：宜昌岸索塔基桩共有18根，桩径为2.8米，桩长20米；恩施岸索塔基桩共有18根，桩径为2.8米，其中路线左侧承台9根桩长25米；路线右侧承台9根桩长31米。
锚洞设置3m长φ22药卷锚杆，锚杆纵向间距50cm（锚塞体部位100cm），环向间距120cm；鞍室纵向每50cm设置一道钢拱架，钢拱架为工10型钢；锚塞体部位根据围岩情况来布置钢拱架。整个锚洞均设15cm厚初期衬砌，初衬采用C30喷射砼，钢筋网采用φ8钢筋；锚塞体部位增加长度为5米的水泥砂浆锚杆，按80cm×80cm间距布置；二期衬砌采用C30模筑砼，厚度为40cm；二衬与初衬之间设置复合防水板。
宜昌岸1号索塔基桩有9根桩、恩施岸2号索塔基桩有8根桩遇到溶洞问题，需要进行处理。
4、溶洞处理方法
例1：2号索塔12、14、15号基桩的溶洞连通段处理方法
2号索塔12、14、15号基桩距桩顶标高5m～27m均为溶洞连通段，从桩顶标高往下5m的悬空岩层裂隙发育。为保证施工安全和质量，首先将溶洞顶上的悬空岩层清除，接着清理溶洞至硬岩后再分开进行单根基桩的开挖。2号索塔12、14、15号基桩溶洞连通段施工见图3。
沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施公路
四渡河特大桥
四渡河特大桥难点工程施工方案
一、工程概况
四渡河特大桥为主跨900m的单跨双铰钢桁架加劲梁悬索桥，引桥为5×40ｍ的预应力T梁先简支后连续刚构，桥面宽24.5ｍ；大桥恩施岸索塔高118.2ｍ，宜昌岸索塔高113.6ｍ；大桥恩施岸锚碇为重力式嵌岩锚碇，混凝土方量为55216 m3；宜昌岸锚碇为斜式隧道锚碇，倾斜角度为35°，深度为68.85ｍ。大桥上部结构（含缆索系统、钢桁架梁、索鞍、索夹）钢材总量为：16314.7吨。两根主缆中心距为26m，单根主缆由127束平行钢丝束组成；钢桁架加劲梁为华伦式，上、下弦杆采用闭口箱型结构形式，节点为整体连接，创国内首例，单向坡居世界第一，从塔顶至峡谷底高差达650ｍ，被誉为世界第一高桥。大桥周边地形地貌极为复杂，悬崖峭壁，极为陡峭，桥址所处地理环境处于鄂西崇山峻岭之中，尚有人迹罕至之处，且多处均为溶岩和溶洞，具有典型的高山峡谷悬索桥施工特点。
2、成孔工艺
成孔方式选择：采用人工挖孔方式，该施工工艺简单、施工过程直观、工程质量较钻孔桩易于控制、工程成本较低。
护壁设计：根据勘察设计地质资料，决定采用分段现浇素混凝土护壁。每节护壁高度1 m，混凝土强度C30，每节护壁壁厚15cm。
3、主要技术难点
从开挖过程中我们遇到的地质问题有：孔壁溶洞、孔底溶洞。
该标段工程总承包价432765467元，总工期仅34个月，属于“特殊”的设计施工总承包项目。由于桥型复杂、工期短、施工难度极大，加之环境恶劣等因素，任务相当繁重。
图1沪蓉西特大桥效果图
图2沪蓉西特大桥结构示意图
二、难点工程的确定
根据地理环境、交通条件、工程结构等因素，确定本项目的难点工程如下：基桩开挖的溶洞处理、隧道式锚碇开挖、重力式锚碇开挖及混凝土温度控制、先导索过沟、加劲梁安装施工。
图4 2号索塔2、3号基桩溶洞示意图
（二）隧道式锚碇开挖方案
1、隧道式锚碇工程概况
四渡河宜昌岸隧道锚区弱风化灰岩直接露出地表，其弱风化层厚度5.05－11.8米，浅部除了构造裂隙外，尚存在较多风化及溶蚀裂隙。裂隙普遍发育，在锚区基岩存在四条裂隙发育带，其中两组主要裂隙发育较为严重。
宜昌岸锚碇采用斜式隧道锚碇。左锚碇锚塞体长40米，鞍室长28.94米；右锚碇锚塞体长40米，鞍室长24米。左右锚碇轴线均与水平面成35°夹角；锚塞体为楔形，下大上小，锚塞体前锚面宽9.8m，高10.9m，后锚面宽14m，高14m；整个锚碇石方开挖方量为20345m3，锚塞体砼方量为11613 m3。
该锚碇处在75～85°的大斜坡上，与隧道、索塔位于同桥轴线上，后锚室距八字岭隧道顶仅23米厚。
2、施工方案
（1）工艺流程
施工测量→明洞开挖→进洞→洞室开挖、支护→锚塞体开挖、支护→散索鞍基础开挖→散索鞍基础一期砼浇筑→锚塞体砼定位钢支架安装→锚塞体砼浇筑→二衬砼浇筑。
（2）爆破方案
开挖在隧道工程中占居着主导地位，对后续工程的施工及整个工期都有着直接的影响。钻孔和装药放炮是开挖工艺中的两个重要环节。四渡河特大桥隧道锚的开挖采用微台阶开挖法，分3个短台阶，上台阶高3.9m（即打通整个拱顶），中下台阶高3.5m。锚塞体台阶高度根据现场情况进行调整。上台阶超前中台阶4.5m，中台阶超前下台阶4.5m。开挖方式如图5。
图32号索塔12、14、15号基桩溶洞连通段施工
例2：2号索塔2、3号基桩溶洞处理方法
2号索塔2基桩孔壁外0～4.5m有1个从桩底往上约25m高的溶洞，溶洞内充泥，开挖过程中溶洞充泥冲破护壁，给施工带来极大的难度。主要采取锚杆喷护进行封堵的方法。
2号索塔3基桩在桩底有1个竖向发展的溶洞，溶洞深度为设计桩底标高往下25.5m。2号基桩和3号基桩溶洞连通，2号基桩溶洞垮塌时有部分垮塌物滑入3号基桩溶洞，所以进行3号基桩溶洞的清理时要先将2号基桩内的垮塌物清除。3号基桩溶洞深达56.5m，开挖时必需作好各项安全准备工作。2号索塔2、3号基桩溶洞示意见图4。
炮孔布置及孔网参数：
不同的台阶采用不同的炮孔布置及孔网参数。在上台阶开钻之前先将拱顶开挖线测量放样，周边眼钻在开挖线上。由于围岩介于Ⅲ～Ⅳ类之间，周边眼的间距、内圈眼间距及周边眼内圈眼之间的间距根据实际情况控制在30～50cm之间，一般情况下按40cm控制。上台阶钻爆开挖时其炮孔布置及起爆顺序如图6。
图5开挖方式示意图（尺寸：cm）
上台阶每循环进尺（每炮进尺）按1.5m控制，中下台阶按3m控制，即上台阶1炮，中下台阶2炮，整个开挖爆破过程中均采用光面爆破法，非电毫秒差控制爆破技术，能够很好地控制开挖断面尺寸。在施工过程中遵循“短进尺、强支护、快封闭”的原则，尽量减少对围岩的扰动，提高岩石的自支护能力。