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一、基本情况
悬索桥重力锚位于半山腰的坡沟上，地势较为平坦。锚基底主要为泥质白云岩，质地坚硬，岩体完整性好，具有良好的自然边坡稳定性。锚固部位基本为裸露基岩。重力锚本体由锚块、松缆鞍墩及基础、前锚室、后锚室四部分组成。锚块及松缆鞍墩基础混凝土等级为C30，后浇段混凝土为C30微膨胀混凝土，松缆鞍墩及前锚室为C40混凝土。
重力锚开挖方量81483立方米，锚混凝土总方量73575立方米，钢筋1463吨，锚系统钢绞线165.4吨。锚索绞线锚系统采用预应力锚系统。
重力锚基坑开挖坡度为1：0.3，基坑开挖过程中设置排水系统进行排水。
锚杆内外各类永久外露的钢结构预埋件及用于锚杆施工的钢结构预埋件均采用涂层防腐，重力锚杆的施工工艺如下图所示。
2.基坑开挖
1. 基本布局
锚固位置基本为裸露基岩，经挖掘机及人工清理表土后，进行基坑开挖。开挖采用爆破开挖、挖掘机、推土机及人工开挖相结合的方式进行，开挖面积较大，平面上分为两个区域平行施工。竖向开挖分为7层，层厚5～10m，锚固下部按设计尺寸开挖成锯齿状。基坑开挖施工时，同时开挖基坑出口，并与临时便道相接。基坑开挖土石方采用自卸汽车由出口运出，弃土运至弃土场处理。
根据土方量安排2台挖掘机、1台推土机、1台装载机、10台20t自卸汽车进行基坑开挖，锚固基坑开挖布置如下图所示。
2.土方爆破
2.1 爆破方案选择
锚固爆破现场四周环山，爆破环境良好，考虑爆破区域实际情况、岩体结构、施工工期、施工队伍装备等，拟采用深孔周边预裂、浅孔主体松动爆破施工方法。
2.2爆破施工顺序安排
为保证边坡稳定和作业人员及设备安全，开挖工作面应逐步形成台阶、平面划分，为充分发挥凿岩机工作效率，预裂孔深6～10米，台阶高度5.0米。
2.3 网格参数设计
1）预裂井筒参数设计
a.预裂孔深度根据重力锚的坡度设置（6～10m）。
b.炮孔直径：钻斜炮孔，倾角1：0.3，炮孔直径D=80mm。
c.线药量密度：0.9kg/m（整个钻孔平均药量密度）。
d.炮孔间距：a=0.8m。
e.爆破孔深度：L=（H+h）/sina，式中，H为台阶高度，h为超钻深度，h=0.5m，a为孔倾角，a=75°。
f.装药与装填：采用人工装药，装药柱置于炮孔中央，装药卷直径为32mm。将装药卷绑在竹片上，插入炮孔内，竹片置于炮孔下方。炸药配好后，先用纸团等软质材料覆盖炸药柱，再用干砂等疏松材料填满，填满时要密实，防止炸药气体冲出，影响预裂效果。装药结构见下图
g.引爆网络：采用导爆索引爆网络，由于锚锭截面较大，预裂孔多，采用分段引爆，每段雷管引爆布置20个预裂孔。
2）松动爆破参数设计
a.台阶高度：每次爆破的台阶高度为H=5m。
b.孔径：因本工程采用浅孔钻孔爆破方法，装药辊直径为70mm，为提高钻孔效率，满足装药爆破质量要求，取d=80mm。
c.孔深：L=（H+h）/sinα=5.7m，h为超钻深度，h=0.5m。
d.阻力线：W=（20～50）d=30d=2.4m。
e.孔距a与行距b：a=1.2w=2.88m，取3.0m，采用梅花形孔布置，取b=0.886a=2.7m。
f.堵塞长度：其值为2m。
g.单位炸药消耗量：根据岩石强度系数f值，取q=0.5kg/m3
h.起爆方式：采用奇偶微差起爆。奇偶起爆方式实施孔间微差，可增大自由面，错开爆破方向，增加与岩石碰撞的机会，使岩石破碎均匀，减震效果好。每道起爆分为5排，共33孔，起爆顺序如图所示。数字为雷管节数，采用非电雷管。
一、装药量的计算：
第一排孔Q=qawH=0.5×3.0×2.4×5.7=20.52kg。
从第二排孔开始，Q=qabH=0.5×3.0×2.7×5.7=23.09kg。
在无水条件下作业时，采用2号岩石炸药，若在有水条件下爆破，应采用乳化炸药，具体炸药量应根据现场试验中不同地区岩石特性、裂隙发育情况等情况进行相应调整。
3）大块石料的二次爆破
在岩石爆破过程中，无论采用何种爆破方法，都不可避免地会产生一定数量的大块岩石，如果这些大块岩石超出了产量要求或者挖掘机的铲斗容量，就需要进行二次破碎。本工程主要采用爆破破碎的方法。
a.装药结构：炸药装填至孔底，或分层装填（大块岩石），其余空间用砂土堵塞，并用捣打棒压实。
b.起爆网路采用串联电爆网路，大块石料二次爆破所需炸药单耗为0.06～0.10kg/m3，爆破参数如下：
2.4 底部修整
为保护底部岩层的完整性，基坑底部采用人工或机械开挖1m高，并按设计台阶排列。
3.基坑边坡防护
锚固位置地质条件良好，基坑开挖坡度为1：0.3，边坡稳定性良好，无需做护坡（设计图S5-3-3-10）。当地质情况不良或与勘察结果存在较大差异时，应向监理、业主、设计师报告。
4.基坑排水
开挖前应在基坑坑顶四周设置截水沟，开挖过程中应在基坑内设置排水沟、集水井、集水井，及时排出坑内积水，沟的坡度应大于0.5%，收集的水用水泵抽出基坑。基坑排水布置如图所示。
3.锚固混凝土浇筑施工
1. 基本布局
基坑横桥两侧布置2台240t·m塔吊，方便锚固体的施工。塔吊的安装是在基坑开挖基本完成、拆除便道后进行的。安装时采用50t履带吊1台，施工材料可由塔吊运输至基坑口后转运至各个施工现场。锚固混凝土浇筑方案见下图。
2、锚固基坑垫层混凝土浇筑
锚杆基坑开挖后，及时清除松散岩层及强风化岩层，并浇筑30cm混凝土垫层，防止基岩长期裸露，影响岩层的承载力。
3. 模板及支架
锚杆混凝土浇筑采用翻模（钢模）施工，混凝土浇筑需要用到的模板较多，尺寸大小不一，由于混凝土浇筑以1.5米分层浇筑为主，所以模板以1.5m×5m、1.5m×2m、1.5m×1m设计为主，少量1m×5m、1m×2m、1m×1m及异形模板，浇筑混凝土时将其拼装成所需尺寸即可。
浇筑锚块底层混凝土时，模板采用型钢支撑。由于开挖岩层为硬岩层，采用型钢支撑基坑坡度，限制浇筑混凝土引起的模板位移。浇筑混凝土时，模板底部与前次浇筑混凝土的模板用螺栓连接，上部采用预埋杆约束模板。此过程反复进行，完成锚块及松索鞍墩基础施工。
索鞍墩及前锚室采用全高钢管支架施工，支架平面间距为0.9m×0.6m和0.9m×0.9m，层距为1.8m，支架水平、垂直采用斜撑连接，见下图。
4. 锚固混凝土块和层
锚块及松缆鞍墩基础平面分4区施工，后浇段宽2米（微扩混凝土）。锚块分30层竖浇，每层1.5米；松缆鞍墩基础分30层竖浇，每层1.5米；混凝土分10层竖浇，每层高1.5米；松缆鞍墩实心部分分5层竖浇，墩身空心部分分3段竖浇；前锚室底板及边墙混凝土分10次浇筑。锚块分区分层见下图。
5.钢筋施工
钢筋在车间制作完成后运输至现场安装，直径φ25及以上的钢筋采用镦粗直螺纹套筒连接，钢筋绑扎搭接长度必须符合规范要求35d，采用搭接电弧焊钢结构预埋件施工方案，接头双面焊缝长度不宜小于100mm，搭接长度不宜小于5d，单面焊缝长度不宜小于10d。
受力钢筋的焊接、绑扎和机械连接接头均应错开布置。对于绑扎接头，两接头间距不应小于搭接长度的1.3倍；对于焊接接头，在接头长度段内，同一根钢筋不得有两个接头。搭接长度段内的接头截面积占总截面积的百分比不得超过50%。
各种规格钢筋按设计尺寸准确切割，按数量在加工车间加工制作，分别标记，用汽车运输至锚固位置，按设计位置进行安装，用混凝土垫块支撑，保证保护层厚度。
6.混凝土浇筑
锚块混凝土在位于锚块前通向茶洞的垭口处的混凝土搅拌站集中搅拌，混凝土输送管接至塔吊附近，再在出口处接上胶管，由塔吊移动胶管，灌注到各浇注点混凝土。锚块最大混凝土浇注量约1400立方米。混凝土振捣采用插入式振捣器，振捣必须由专人进行，严格操作，防止漏浆、渗水。
混凝土应按一定的厚度、顺序和方向分层浇筑，每层浇筑厚度不宜超过30cm，振捣棒移动距离不宜超过振捣棒有效半径的1.5倍，插入下层混凝土的深度约为5～10cm。
每一部位振捣时间不宜过长或过短，以该部位混凝土不再下沉、不再产生气泡、表面平整、无浮浆为宜。
每部分振捣完毕后，应边振捣边缓慢均匀地将振动棒抬起，不宜抬起过快，防止振动中心形成空隙，振捣混凝土时，应防止振动棒碰到钢筋、冷却管及预埋钢筋等。
锚碇混凝土施工顺序：垫层混凝土施工→锚块及墩基础混凝土分层浇筑→索鞍墩混凝土分层浇筑→前锚室底板混凝土浇筑→前锚室侧壁混凝土浇筑
7.混凝土养护
1）高温季节施工时，混凝土侧面喷洒养护剂或洒水保持湿润；浇注后立即用塑料薄膜覆盖顶面保湿。混凝土初凝后，揭去塑料薄膜，盖上麻袋并洒水养护，但不得污染混凝土。锚杆体侧面的混凝土。下次混凝土浇注前，除去麻袋并清理表面。
2）冬季施工时，脱模后应立即用土工布包裹混凝土侧面，然后用热水浇注养护。也可用碘钨灯加热。混凝土顶面应盖上麻袋养护。
3）每层混凝土浇筑完毕、混凝土达到终凝时间后，通过冷却水管通入冷却水，进行内部热交换，以降低混凝土内部水化温度，控制混凝土表面温度与外界环境温度的差值。
4）混凝土养护时间一般为7天，当混凝土强度小于2.5MPa时，不得踩踏或承受其他动、静荷载。
8、混凝土施工缝的处理
（1）水平施工缝
混凝土浇筑完毕，当混凝土强度达到2.5MPa时，人工凿除面层泥浆及软混凝土层，清理面层。
（2）垂直施工缝
垂直施工缝主要是后浇段的接头，在钢模板拆除后采用人工凿毛，凿毛过程中必须注意对预埋直螺纹管的保护。
9.锚固大体积混凝土施工温度控制
9.1 概述
锚固混凝土浇筑施工具有三大特点：体积大、混凝土浇筑量大、水泥水化发热量大。大体积混凝土开裂主要是由于水化热使混凝土温度升高而引起的，水化热就是水泥水化产生的热量。水化热是在混凝土水化过程中释放的热量。水泥水化放热期很长，但大部分热量是在浇筑后1~7天内释放。混凝土结构中热量的扩散与其尺寸有关，与最小尺寸的平方成反比。大型结构的热量扩散很慢。如何避免施工过程中因混凝土水化热而导致混凝土开裂是大体积混凝土施工的重点。
9.2大体积混凝土施工温控措施
施工时采取适当措施，将混凝土的温升及温度变化率控制在一定的范围内，避免产生裂缝，这些措施贯穿于混凝土施工的全过程，包括混凝土原材料的选择、配合比、施工工艺、温度控制等方法--浇筑前后降低混凝土温度的方法及养护和保温方法等。
在混凝土配合比设计和混凝土施工过程中，除满足有关设计文件规定的混凝土等级、抗冻性、抗渗性、极限拉伸值、混凝土均匀性指标等主要设计指标外，还应加强施工管理，提高施工技术水平，改善混凝土性能，增强混凝土的抗裂性能。总之，施工时采取必要的温控措施，保证混凝土砌块的实际最高温度不超过混凝土设计允许的最高温度。主要的温控措施有：
①采用性能优越的混凝土配合比，降低混凝土发热量。混凝土因水化热而产生的最高温度是混凝土绝热温升、混凝土热扩散温度、混凝土浇注温度等温度之和。因此，降低混凝土发热量和混凝土浇注温度尤为重要。采用性能优越的混凝土配合比，可以降低混凝土发热量和混凝土浇注入模温度。
a. 使用水化热低的水泥
可以使用矿渣水泥，因为矿渣水泥的水化热相对较低。
b. 添加粉煤灰
可用粉煤灰替代部分水泥，降低水化热产生的高温峰值，混凝土配合比设计时，可根据情况采用超额替代的方法。
c. 添加缓凝高效减水剂
掺入高效减水剂可以减少用水量，减少水泥用量，减少水泥用量就意味着降低混凝土的温度。
d.聚丙烯纤维
根据结构要求在混凝土中添加聚丙烯纤维，可以抑制混凝土的收缩开裂和温度开裂，提高混凝土的抗渗性能。
e. 尽量使用大粒径粗骨料
采用粒形好、级配好的砂石，尽量采用最大粒径指数较大的砂石，避免使用过多的砂子。
f. 使用具有适当流动特性的混凝土
在满足泵送要求的前提下，尽量采用坍落度较小的混凝土，坍落度小的混凝土耗水量少，有利于降低温度，减少收缩。
②分块分层浇筑混凝土
锚固混凝土采用分块、分层浇筑，分块、分层浇筑有利于降低混凝土最高温度和内外温差，也可减少制约因素，通过合理选择浇筑层厚度及间隔期，合理安排施工工序及进度，合理安排各部位混凝土浇筑时间，将混凝土最高温度控制在设计允许范围内。
③埋设冷却水管
埋设水管，使用持续冷水，可降低混凝土温度，使混凝土块冷却至稳定体积。根据水泥水化放热特性，浇注开始时，水冷时间一般为15天左右。在混凝土前埋设冷却水管时，还埋设传感器监测温度，当进出水温差过大或过小，或水温与混凝土内部温度差超过一定值，一般为25℃，时，及时调节水温或流量，防止水管周围混凝土产生温度裂缝。冷却水管布置层距为75cm。降低混凝土浇注温度。大体积混凝土因水化热产生的体积变化，以及环境温度的周期性变化，会引起裂缝的产生。因此，应将混凝土的初始温度降低到一定水平，使温差小，产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度，可避免混凝土开裂。 降低混凝土起始温度即浇注温度的方法有：
A.选择合理的混凝土浇注时机。
B.降低混凝土材料的温度。
C.使用冷却水进行混合。
D.避免吸收外部热量。
E.蓄水养护，即在每层混凝土浇筑完毕、混凝土终凝后，立即在混凝土表面蓄水养护，蓄水深度大于30cm以上，以延缓混凝土表面温度的快速流失，控制混凝土表面温度与内部核心温度或外界气温之间的温差，防止混凝土表面开裂。
9.3 温度监测
混凝土温控需进行现场监测。选取有代表性的监测点，如中心、边缘、拐角、上表面、中表面、下表面、水管周围、进水口、出水口等。完成各点传感器的安装及保护，并将电缆引至监测中心。混凝土浇筑开始后，对各点进行连续测试。混凝土温度测试，在温度变化较大的时段，每2小时测量一次；当混凝土温度逐渐稳定后，改为每4~6小时测量一次。混凝土内外表面温差及上下层温差应控制在25℃以内。具体的温控设计及实施将委托具有相关资质的单位进行。
4.锚固体系施工
锚固系统由索股锚固连接件和预应力钢绞线锚固系统组成。锚固系统安装前，管道、锚固器、连接件、保护帽组合结构的密封性能必须通过必要的试验，经监理确认合格后，方可使用。安装锚头保护时，后锚头保护帽的注油孔位于垂直面的下方，前锚头保护帽的出油孔位于垂直面的上方，前、后锚环均应设有油孔，在垂直面的下方安装卡箍后，设置松弛装置，在保护帽下方设置铜垫圈。安装锚固系统时，各类钢管应密闭钢结构预埋件施工方案，钢管内外应清洁，内壁应光滑，对接时应保证各道槽的对接精度。 单索股锚固单元采用15-16规格预应力钢束锚固，双索股单元采用15-31规格预应力钢束锚固，钢束采用全环氧树脂喷涂和预应力管内注入防腐油脂的双重防腐体系。
1. 锚固体系定位架施工
埋入锚块的预应力管道定位系统由基准架和定位架组成。基准架是安装定位架的标准，是控制定位架精确安装的关键，并承受定位架传递的载荷。定位架采用角钢制作，组装式框架结构根据预应力管道实际吊装定位要求及混凝土浇筑情况，分段、分块、分层安装，吉首重力锚预应力定位架采用分段加工，采用塔吊吊运。
锚固系统定位架结构如下图所示。
2.预应力管道施工
预应力管在车间准确下料，在定位架上放出设计好的预应力管位置，安装定位角钢，准确定位固定预应力管，预应力束孔要求锚板与锚束垂直，膨胀中心、束孔中心、锚具中心、垫块中心均应同心。
3.预应力张拉施工
锚块达到一定强度后，采用人工方式安装预应力钢绞线。穿线时应对每根钢绞线进行编号，并对应定位前后锚头，保证每根钢绞线相互平行。对张拉千斤顶和压力表进行校准，确定张拉力与压力表读数之间的曲线关系，压力表精度不应低于1.5级。张拉设备应由专人使用和维护，并定期检查、校准。张拉程序为0→初张拉（10%控制力）→设计张拉吨位→保载5分钟→锚固。锚下混凝土必须达到设计强度的100%后，方可施加预应力。张拉控制应力为0.65fpk，公称直径为15.24mm，标准强度fpk=1860MPa，技术标准应符合ASTM A416-2003的要求。
张拉力与伸长量按双控原则控制，伸长量误差在5%以内，测量伸长量误差时应扣除非弹性变形引起的全部伸长量。张拉时不允许断丝，张拉端不锚固，留出更换捆束所需的长度。预应力采用后锚室单端张拉法张拉，各锚固面布置2台30t张拉千斤顶对称张拉，千斤顶由手动卷扬机悬挂在后锚室顶面预埋的吊环上。预应力完成后，从后锚固面向前锚固面注入防腐油脂，通过前锚固面的油脂观察管观察注入情况。
5、基坑回填
在锚固板和侧壁混凝土倒入的情况下，锚固式坑的一部分是在锚固室检查的一部分。从底座上选择了这种保留的土壤，在不远处的道路上，将是正常的结构必须测量每个回填层的效果，以确保回填质量。 表面回填土壤的厚度不应超过150万，以促进植被生长。
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