苏通大桥主塔深水基础的设计与施工

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1、苏通大桥主塔深水基础的设计与施工任回兴，欧阳效勇，贺茂生，杨红，孙克强（中交第二公路工程局有限公司，西安７１００６５）［摘要］　从建设条件、基础设计和施工等方面，介绍了苏通大桥主塔深水基础建设过程中在设计方面的部分考虑及施工过程中攻克深水、潮流、软基和通航等不利因素影响的一些方法，可供类似工程借鉴参考。［关键词］　苏通大桥；群桩基础；钢吊箱；冲刷防护＋［中图分类号］　Ｕ４４５．５５１　［文献标识码］　Ａ　［文章编号］　１００９－１７４２（２００９）０３－００３８－０６水文条件复杂：桥区河段以雨洪径流为主，每年1前言５～１０月为汛期，１１月至次年４月为枯水期，洪峰多对于超大型跨江越海桥

2、梁而言，基础是决定工出现在６～８月。桥区江面宽达６ｋｍ，水深流急，为程成败的关键因素之一。苏通大桥是我国在长江河中等强度潮汐河段，潮汐为非正规半日潮，平均历时口地区建设的世界第一座跨径超千米的斜拉桥，是约１３ｈ，每日有两次高潮和低潮，日潮不等现象明大跨径桥梁建设的杰出代表。由于建设条件复杂，显。高潮位主要受风暴潮影响，天文大潮与台风遭技术要求高，工程规模巨大，苏通大桥主塔基础的设遇时，潮高超过７ｍ。主墩处水深近３０ｍ，常年流速计与施工难度很大，是一项世界级技术挑战。从深２．０ｍ／ｓ以上，垂线平均流速３．６８ｍ／ｓ，最大流速超水基础选型、深水群桩基础结构设计、深水钻孔灌注过４ｍ／ｓ，潮

3、差２～４ｍ，浪高１～３ｍ。桩群桩基础施工平台搭设、超长大直径钻孔灌注桩基岩埋藏深：桥区覆盖层深厚，超过２７０ｍ。土施工、特大型钢吊箱沉放、冲刷防护等方面对苏通大质以黏土、亚黏土、粉细砂为主，较好的持力层埋深桥超大型深水基础进行介绍。为６５ｍ和７６ｍ，河床多为淤泥和粉细砂，极易遭受冲刷。2建设条件航运繁忙：桥区航道复杂，通航船舶种类繁多，苏通大桥地处长江下游的南通河段，东距长江密度高，航运与施工安全的矛盾很突出。据统计，目入海口约１０８ｋｍ，建设条件恶劣，主要体现在气象前桥区日平均过往船只超过３０００艘，高峰时超过条件差、水文条件复杂、基岩埋藏深、航运繁忙四个６０００艘。其中，一般货船

4、约占８１％，江海轮占方面。１８％左右，油船、液化汽船、化学品船、危险品船及气象条件差：桥位区属于北亚热带湿润季风气大中型船舶超过４００艘。通航高峰一般出现在转潮［１，２］候，冬季寒冷少雨，夏季炎热多雨。极端高温达到前后１ｈ。４２°，极端低温达到－１３°。一年中风力达６级以上的3深水基础的选型有１７９ｄ，年平均降雨天数超过１２０ｄ，雾天达３１ｄ，同时还面临着台风、暴雨、龙卷风等自然灾害的威胁。常见的深水基础包括沉井基础、群桩基础等。［收稿日期］　２００８－１１－１８［基金项目］　国家科技支撑计划资助项目（２００６ＢＡＧ０４Ｂ０５）［作者简介］　任回兴（１９６２－），男，陕西三原县人，中

5、交第二公路工程局有限公司教授级高级工程师，硕士，从事大跨度索结构桥梁施工技术研究及桥梁深水基础研究；Ｅ－ｍａｉｌ：ｒｅｎｈｘ＠ｓｅｂｃｒｂｃ．ｃｏｍ38中国工程科学沉井基础具有整体性好、刚度大，可承受较大的竖向综合考虑苏通大桥工程场区的建设条件、工程荷载和水平荷载等优点，是大型桥梁基础方案的首造价及我国设计施工队伍的工程经验与技术水平，选。若采用沉井基础，苏通大桥主塔基础平面尺寸最终选用群桩和厚承台方案。将达到７８ｍ×４０ｍ，埋深达到－８１．７ｍ。按照该尺4深水群桩基础的设计寸，施工期冲刷深度将达到３２．７ｍ；在３００年一遇水文条件下最大冲刷深度将达到４０．４ｍ，这可能导苏通大桥群桩

6、基础基桩采用钻孔灌注桩，每个致沉井下沉过程中发生较大倾斜和运营期承载力降主塔墩基础桩数１３１为根，桩长１１７ｍ，桩径低。此外，沉井施工过程需要长度超过３００ｍ的大２．８５ｍ／２．５ｍ（钢护筒外径２．８５ｍ，混凝土桩型锚碇系统，占据较大水域，对施工期通航的影响很矱２．５ｍ），桩距６．７５ｍ，呈梅花形布置，按摩擦桩设大。同时，由于水流速度大，沉井定位精度难以控计。为减轻基础恒载，承台采用哑铃形，每个塔柱下制、下放风险也较大。承台平面尺寸为５１．３５ｍ×４８．１ｍ，其厚度由边缘苏通大桥主塔若采用钢围堰的基础形式，钢围的５ｍ变化到最厚处的１３．３２４ｍ，两承台间采用堰平面尺寸将达到１０４．５

7、ｍ×４８ｍ，局部冲刷深度１１．０５ｍ×２８．１ｍ的系梁连接（厚６ｍ）。同时设计在３８ｍ以上，由此造成围堰下沉深度大，施工难度要求护筒参与结构受力，其精度要求等同于桩基要提高，同时也使围堰造价大幅增加；围堰不能着床，求：倾斜度小于１／２００、桩位偏差小于１０ｃｍ。后期冲刷造成钢围堰带封底混凝土（厚达６ｍ）荷载为保证基础有足够的水平承载能力，需考虑钢全部附加在主塔上；围堰在下沉期间需要庞大的定护筒参与受力。基础设计的关键在于钢护筒深度的位系统，不仅费用高，而且