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1、马鞍山长江公路大桥主桥钢护筒沉放技术研究马鞍山长江公路大桥位于安徽省东部,起自巢湖市和县姥桥镇省道206,接规划中的马鞍山至合肥高速公路,跨江后进入马鞍山市,终点止于马鞍山市当涂县牛路口(皖苏界),与规划中的马鞍山至滦水公路(江苏段)相接,路线全长约36.14公里。其中跨江主体工程长11公里,南岸接线长19.49公里,北岸接线长5.65公里。马鞍山长江公路大桥主桥桥型方案为主跨2X1080m三塔两跨悬索桥。桥跨布置为360+1080+1080+360=2880m,主桥净宽33m,设计车速100km/ho在马鞍山长江公路大桥设计阶段,设计计算包括运营阶段
2、和各施工阶段的荷载计算、结构内力计算、强度计算、承载力计算、抗震、防撞、抗裂、变形和沉降计算等。钢护筒与桩基共同参与受力,尤其是抵抗地震作用。左汉主桥北边塔钢护筒施工从2009年1月15口开始第一次试振,至2009年2月8日,历经6次试振,方将钢护筒沉至设计底标高。一、钢护筒静摩阻力及振动锤的选择北边塔墩中心里程为K6+920.00m,距长江大堤约100m。基础采用54根①2.5m钻孔灌注桩,桩底标高-75.00m,桩长76.20m,桩底持力层为微风化砂岩。承台为带切角的矩形,平面尺寸为69.6mX32.Imo承台顶在最高通航水位以下,标高为+7m,承
3、台厚6mo设•一般冲刷线高程・20.94im钻孔桩钢护筒外径2.8m,壁厚为22mm,底标高为-24.0mo钢护筒作为永久结构的组成部分,与基桩共同参与受力,钢护筒采用Q345C钢材。北边塔处钻孔桩平面布置见下图。平面图^650=6500210,210够辭㉚㉚第78"5353.8北边塔处钻孔桩平面布置北边塔基础钢护筒处砂土特性见下表:岩层编号层底高程(m)层高(m)岩土名称及其特征1.74②4-1-7.0628.802淤泥质粉质粘土:灰褐色;流塑;质不均,含粉土图,顶部偶含块石,局部夹薄层粉土。②4-14.5607.498粉砂:灰色;松散;饱和;质不纯
4、,粒均,成分主要为石英、长石,少量云母,孔深13.20-13.40m段夹薄层粉质粘土。③4-22.2607.7细沙:灰色;稍密;中密;饱和;质较纯;粒均,成分主要为石英,长石,少量云母③5-2&9606.7细砂:青灰色;中密;饱和;质不纯;成分主要为石英、长石,含腐植物与少量卵砾石,直径一般5-25mm,局部夹薄层中砂。北边塔基础处钢护筒施振所需激振力计算:激振力计算(北边塔基础钢管桩)地层底标高(m)层厚(m)静摩阻f(kN/m2)钢护筒周长(m)摩阻力(kN)泥面标高1.74淤泥质粉质粘土②4-1-7.062&802208.7921547.744粉
5、砂②“-14.5607.49825&7921648.060粉砂③4-22.2607.7358.7922369.444细砂③5-24.001.7440&792611.923合计6177.171砂土液化系数(经验值)0.5所需下沉力合计3088.59根据上表的计算结果,护筒振动下沉到位时(-24.0m),P二3088.59kN,通过对市场进行研究,可选择的振动锤为DZJ200X2型电动振动锤及ICEV360型液压振动锤,振动锤技术参数如下:DZJ200X2型电动振动锤及ICEV360型液压振动锤的技术参数见下表:振动锤型号DZJ200X2电动振动锤ICEV
6、360型液压振动锤偏心力矩230kg.m150kg.m最大激振力1580X2kN3203kN最大上拔力2000kN2224kN重量38000kg16363kg尺寸(长X宽X高)2440mmX81OmniX301Omni3607mmX660mmX2515mm系统振幅36mm2.1mm动力柜发动机功率552kw990IIP/2100RPM动力柜重量9700kg11000kg动力柜尺寸(长X宽X高)4724mmX2083mmX2440mm4724mmX2083mmX2440mm液压夹头重量9000kg1700kg考虑到砂土液化系数0.5为经验值,在实际施工中
7、,因地勘单位不同、振动锤的状况不同,所需激振力不同。如需更大激振力的振动锤,市场上有两台TCEV360并联型振动锤可选。但在杭州湾等桥梁施工中,采用两台ICEV360并联型振动锤施振525mm钢护筒时,钢护筒底口出现变形,对钻孔桩施工带来困难。马鞍山长江公路大桥北边塔钢护筒壁厚为22mm,故在施工中尽可能不采用两台ICEV360并联型振动锤。二、钢护筒试振情况介绍针对马鞍山长江公路大桥北边塔钢护筒,项目部进行了如下工作:一)、2009年1月15H,在7号桩位,采用DZJ200X2电动振动锤进行第一次试振,钢护筒底标高达到・17.0m左右无法下沉;二)、
8、2009年1月18H,仍在7号桩位,采用单台ICEV360液压振动锤进行第二次试振,钢护筒无下