马鞍山长江公路大桥左汊主桥基础设计

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1、马鞍山长江公路大桥左汉主桥基础设计张州，蒋益民，杨光武，张强15马鞍山长江公路大桥左汊主桥基础设计张州，蒋益民。杨光武，张强(中铁大桥勘测设计院集团有限公司，湖北武汉430056)摘要：马鞍山长江公路大桥左汊主桥为(360+2×1O8O+360)m三塔两跨悬索桥，中塔墩位处水深、冲刷深度大，通过比较选择了3．0m钻孔桩方案，该方案大直径钻孔桩受力较合理，桩数相对较少，水上施工时间也较短；南、北边塔墩位于主槽两侧边滩，处于浅水或无水区域，通过比较选择了2．5m钻孔桩方案，该方案较为经济、简单易行；通过比较沉井和地下连续墙方案，南、北锚碇基础均选择了施工工艺成熟、经济性较

2、好的沉井方案。经设计验算，各塔墩的桩基础和锚碇的沉井基础的强度、刚度和稳定性均满足要求。关键词：悬索桥；深水基础；钻孔灌注桩；沉井；设计中圈分类号：U448．25；U443．13文献标志码：A文章编号：l671—7767(Zo14)03一oo15—05I工程概述面高程一1．0～+2．8m。中塔墩位于长江主河槽I．I桥梁概况中部，河床面高程一1O．9m。南边塔墩位于桥址区马鞍山长江公路大桥位于安徽省东部，连接马长江主航道东侧，河床面高程4-6．9m。南锚碇位鞍山和巢湖两市，在马鞍山江心洲位置处跨越长江。于江心洲，距离江心洲长江西大堤约160m，地形较大桥处于芜湖长江大桥

3、和南京长江三桥之间，上游为平缓，墩位处地面高程约6．0～7．0m，主要为民距离芜湖长江大桥约27km，下游距南京长江三桥房与池塘。约46km[¨。桥塔墩及锚碇的地表覆盖层以第四系全新统粉桥位处的深泓摆动幅度较大、河道主流与河槽质黏土、砂类土为主，中塔、南边塔墩及南锚碇的岩一直处于不断的调整变化之中，左汉可通航水域范层上方有厚约5～10m圆砾土，基岩均为侏罗系砂围达2000m左右，设计采用了对航道适应性较好质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩，地层分布总体较稳定。的(360+1080+1080+360)m三塔两跨悬索桥方案(见图1)[引。2桥塔墩深水基础设计1．2水文地质条件2．1

4、桥塔墩基础形式比选该桥设计洪水频率(300年一遇)为+11．22m，深水基础形式有沉井基础、气压沉箱基础、钻孔最高通航水位为+10．16m，最低通航水位为桩基础及组合基础等。其主要特点及适用条件如下。4-0．41m。(1)沉井基础刚度大，整体性强、稳定性及抗震北锚碇位于和县岸陆地，距和县长江大堤约性能好，有较大的承载面积，能承受较大的竖向荷载240m，墩位处地面高程5．O～6．1m，主要为耕地及和水平荷载，结构安全可靠C4]。但沉井规模庞大，下水塘。北边塔墩位于桥址区长江主航道西侧，河床沉施工控制要求较高，发生偏斜后纠偏困难，对施工和县马鞍山360．1080．1080

5、单位：m图1左汉主桥总体布置示意收稿日期：2013—11—29作者简介：张州(1980-)，男，工程师，2004年毕业于长安大学桥梁工程专业，工学学士(E-mail：zhangz(~brdi．corn．cn)。16世界桥梁2014，42(3)队伍素质要求高。方案。(2)气压沉箱基础是将沉井底节做成一个有顶为了合理选择钻孔桩方案，选择了2．5m、盖的施工作业工作室，通过井盖上井管和气闸打人3．0m、乒3．4m三种钻孑L桩进行同等深度的结构受压缩空气把工作室内的水排出，施工人员在无水的力计算分析、综合比选。南、北边塔墩不同桩径基础环境下挖土下沉沉箱，直至设计标高。沉箱在下

6、沉方案工程数量及造价如表1所示。过程中能较好地处理任何障碍物，并在施工中能直由表1可知，3种桩径的基础方案造价相近，接鉴定和处理基底，施工质量可靠。但由于气压沉≠2．5m的桩基对施工平台、吊机的要求相对较低，箱对施工人员身体有影响，且工效低，设备复杂，造施工工期略短、施工难度低，推荐54根2．5m的钻价也偏高，20世纪5O年代之后我国的深水桥梁基孔桩作为南、北边塔墩基础的设计方案。础已不再采用l5]。2．1．2中塔墩基础方案比选(3)钻孔桩基础设计、施工均较成熟，承载能力对于沉井方案，采用带圆角的矩形沉井，平面尺高，沉降量小而均匀，对地质的适应性强，可用于各寸为64．

7、7m×41．2m，倒圆半径为4．8m。沉井持种复杂不良的地质条件，是目前国内、外深水桥梁基力层选用标高一45．87m以下的圆砾土，沉井底面础所普遍采用的一种基础形式。标高为一50．O0ITI，沉井顶面标高为+7．0m，沉井(4)在水很深、覆盖层较厚、地质复杂的条件高57m。沉井理想的着床位置为一51．37～下，而施工能力又有限，无法将单一形式基础下沉达一45．87m之间厚约5．5m的圆砾土。冲刷计算表到预期的深度时，通常采用组合基础，如沉井加管柱明，沉井方案局部冲刷高程在一45．87m，冲刷深度或沉井加钻孔桩组合基础

8、6。由于组合基础施工设34．3m