泰州大桥中塔沉井施工技术及质量控制课件.ppt

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1、中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司2013年06月泰州长江大桥主桥中塔沉井施工技术及质量控制主讲人：叶建良大型悬索桥施工技术系列讲座之中塔沉井施工重点、难点分析目录工程概况中塔沉井施工工艺介绍中塔沉井施工质量控制要点1.工程概况泰州长江公路大桥位于江苏省长江的中段，北接泰州市，南联镇江和常州市。主桥桥跨布置为390＋1080＋1080＋390m的三塔两跨悬索桥，主桥桥宽33m，设计车速100km/h，全线长约62.088km。1.1工程概况1.工程概况桥位地处长江下游感潮河段,江面宽约2.3Km。墩位处平均水深17m。据近

2、10年来大通水文站流量统计：（1）沉井着床枯水期最大流量25000m3/s，平均最大流速1.1m/s；（2）沉井渡汛期，20％保证率的设计洪水流量91000m3/s，流速2.81m/s。土层从河床面以下依次为：细沙、粉沙、中粗沙及砂砾层，持力层为砂砾层。根据统计资料，桥址每年出现：大风日（≥8级）：11.9d雾日：34.4d雷暴日：32.3d1.2、自然条件中塔基础为水中沉井基础，沉井断面尺寸为58×44.4m，高76m，入土深度55.5米，为世界入土深度最大的水中沉井基础。沉井下部38m为钢混凝土结构,上部38m为混凝

3、土结构。1.3中塔结构1.工程概况1）中塔钢壳沉井是在岸边浅水区接高至38m后浮运至墩位处吸泥下沉的。由于钢壳沉井高度达38m，体积庞大，加上受水文、气象、航运等综合因素影响，沉井浮运的风险高、难度大；2）由于墩位处水深、流急，沉井在着床及下沉过程中受水流、河床冲刷的影响，使沉井精确定位着床难度大，加上水流引起的河床局部冲刷，更加大了沉井在下沉过程中几何姿态控制的难度；3）河床冲刷试验表明，在最大平均流速2.81m/s（墩位处汛期最大流速）水流作用下，沉井局部冲刷深度达41m。为了确保沉井渡汛安全，沉井选择在2007年枯

4、水期进行定位着床，并须实现2008年6月底长江汛期前下沉至-60m安全渡汛标高，工期紧、工序转换频繁，施工组织难度极大；4）经过计算，沉井下沉到设计标高时下沉系数仍然较大，如果吸泥下沉到设计高程后，再进行清基施工的话，一方面容易对沉井基底地层造成扰动，使地基承载力降低，另一方面也可能因沉井下沉系数大而使沉井继续下沉，进而大大增加了施工风险及后续工作的工作量。因此如何在沉井达到终沉前采取有效措施进行预控，使沉井在保持良好空间几何姿态下沉到位的同时基底又满足竣工验收要求，这是中塔沉井清基的最大难点。2.中塔沉井施工重点、难点

5、分析★总体工艺流程（1）首节8米高钢沉井浮运至临时锚地（07.8.18）钢沉井接高至38米（07.11.05）38米高钢沉井浮运（07.11.11）钢沉井定位、着床（07.12.01）3.中塔沉井施工工艺★总体工艺流程（2）浇注井壁混凝土(08.1.16)沉井吸泥下沉(08.9.6)沉井砼接高（08.09.20）沉井封底（08.10.01）3.中塔沉井施工工艺1）浮运方案设计3.中塔沉井施工工艺——沉井浮运钢沉井在码头位置进行临时定位，采用2台200T大型浮吊分层接高至38米，再浮运至中塔墩设计墩位处定位，吸泥下沉。根据

6、中塔钢沉井的结构、尺寸特点及计算的浮运阻力（980KN），结合客观环境条件，此次38米沉井浮运设备采用5艘拖轮拖运，共计15200马力，另外配备3600HP拖轮1艘（扬州港拖轮）作为机动应急拖轮。宁港1#、宁港2#、宁港3#、宁港8#轮均采用编绑形式，宁港9#轮为正顶，扬州港拖轮作为机动应急拖轮在编队附近水域待命。2）现场浮运3.中塔沉井施工工艺——沉井浮运根据施工水域11、12月份的潮位曲线图分析得出：在2007年11月11日高潮位时，水位标高可以达到3.5米，再结合实际的河床地形测量结果，浮运路线位置水深可以达到13

7、－18米，符合沉井浮运吃水的要求，因此浮运时间定为11月11日。11月11日早晨6：00左右，在施工水域水位达到高平潮时，割除钢沉井上下游的临时锚缆，沉井编队从接高场地出发，开始浮运。浮运全程由测量船引航、护航船护航、扬州港的1艘3600HP全回转拖轮协助。由于事先准备充分，浮运过程十分顺利。在上午8：30时，钢沉井成功浮运到泰州大桥中塔墩设计墩位处与临时定位船连接，随即开始进行转缆，在沉井上、下游主拉缆转换至沉井上后，拖轮散队离场，浮运施工结束。1）锚墩定位系统设计（1）3.中塔沉井施工工艺——沉井定位中塔沉井采用锚墩

8、定位系统定位。相对于传统的定位船、导向船等定位系统，锚墩定位系统具有刚度大、定位精度高、操作空间大、调缆方便等优点。钢沉井的两个定位锚墩分别布置在中塔桥墩位桥轴线上下游170m处，每个锚墩平台上各布置了12台卷扬机和相匹配的滑车组与分别与12根φ54锚缆相连，其中在沉井的上下游正面各布置4根主缆和2根下拉缆，在沉井南