空气幕在沉井施工中的应用

《空气幕在沉井施工中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、空气幕在沉井施工中的应用汪学进,贾雷刚19空气幕在沉井施工中的应用汪学进,贾雷刚(中交第二航务工程局有限公司,湖北武汉430040)摘要:马鞍山长江公路大桥北锚碇沉井基础施工中,沉井不排水下沉终沉阶段采用空气幕辅助下沉。该沉井采用3次接高、3次下沉的工艺,在第2节沉井接高时,在其井壁外侧布置竖向风管、水平风管和气龛,并在后续沉井接高中将竖向风管相应接长。终沉阶段向风管内通入压缩气体,气体从气龛孔喷出后使井壁与土壤之间的侧摩阻力减小,从而达到促使沉井快速下沉的目的。沉井下沉中应用空气幕对加快沉井施工进度、提高工程质

2、量、降低工程造价方面有显著成效。关键词:桥梁工程;锚碇;沉井基础;空气幕;辅助下沉中图分类号:U448.211;U445.583文献标志码:A文章编号:1671-7767(2011)05-0019-041前言360)m,主桥净宽33m,设计车速100km/h。主桥下沉是沉井施工过程中的一道关键工序,随着总体布置示意见图1。北锚碇沉井基础为5@5宫沉井入土深度的增加,基底土层的强度增大,井壁与格型,长60.6m,宽55.8m,高41m。其中第一节侧面土体接触面积越来越大,沉井受到的侧压力及为钢壳混凝土结构,高8m,

3、其余7节为钢筋混凝土侧摩阻力也越来越大,水体浮力增大等。这些都给结构(见图2)。沉井下沉带来很大的阻碍,而沉井下沉的速度和质锚碇区地下水主要为空隙承压水,与长江相通,[1]量又关系着整个沉井基础施工的进度和质量。涨幅情况与长江一致。地表覆盖层厚约45m,自上对大体积陆上沉井的下沉,设计时主要通过减而下依次为可塑状粉质黏土(厚2.5~3.5m)、流塑小刃脚受力面积、增加沉井自重等方法来克服基底状淤泥质粉质黏土(厚15~16m)、稍密状~中密状反力和土体侧摩擦力;施工时常采取对沉井加配重,粉细砂(厚18~22m)及中

4、密状中砂(厚4~10m)。降低刃脚埋入土体深度,井内排水等方法来加快沉基底置于中密的中砂层上。[2,3]井下沉速度。但这些方法因施工条件限制,常2.2沉井下沉工艺需要增加很大的辅助工作量,提高了施工难度和风沉井采用3次接高、3次下沉的工艺,前2次下险,容易因控制不当引起沉井偏斜发生质量事故。沉采用降、排水下沉,第3次下沉采用不排水方式、为降低施工难度、加快施工进度并控制沉井下大锅底下沉工艺,具体下沉组合计算见表1。沉质量,在马鞍山长江公路大桥北锚碇沉井施工中,由表1计算结果分析知:¹降、排水下沉24.2不排水下沉

5、终沉阶段采用空气幕辅助下沉工艺。m,节省资源和工期;º接高高度与重量成正比,有利于下沉的稳定性;»整个沉井下沉过程中,在全刃2沉井下沉概况脚支承工况下的下沉系数最小为K=1.19>1.05,2.1工程背景说明在无助沉措施的作用下,整个沉井可下沉至设马鞍山长江公路大桥主桥为主跨2@1080m计标高,但下沉系数偏小,终沉困难,且理论计算不三塔两跨悬索桥。桥跨布置为(360+1080+1080+能完全反映实际施工情况,故采取辅助下沉措施加图1主桥总体布置示意收稿日期:2011-02-23作者简介:汪学进(1971-),

6、男,工程师,2010年毕业于东北财经大学工程管理专业,获学士学位(E-mail:wangyxuej1023@sina.com)。20世界桥梁2011年第5期(3)减小端承力。在保证井壁刃脚一定埋深的前提下,对隔仓刃脚处进行吸泥,尽量减小端部阻力。由于该工程采用大锅底下沉方式,入土较深,刃脚部位不能过多吸泥,以免外部土体向沉井内部翻砂。(4)减小侧壁阻力。采用空气幕,高压气体通过预埋风管从底部沉井外壁向外喷出,高压气体使沙土液化、黏性土形成薄膜泥浆,减小了土壤对井壁[4]的摩阻力,有利于沉井顺利下沉。马鞍山长江公路

7、大桥北锚碇沉井基础采用空气幕作为终沉助沉措施。3空气幕设计空气幕由沉井外壁上布设的气龛、井壁内预埋的水平风管、竖向风管组成。当沉井进入终沉阶段,距设计标高最后3~5m下沉困难时,开启空气幕。开启空气幕前对沉井内进行吸泥作业,以降低沉井底部正面阻力,再由地面上的供风系统将高压气体经预埋的竖向风管、水平风管、气龛孔向外喷射,喷图2沉井结构布置示意射出的高压气体使沙土液化、黏性土形成薄膜泥浆,表1沉井接高、下沉组合计算即可减小土壤对井壁的摩阻力,使沉井很快下沉。停单次(累沉井顶止送风后,井壁与土壤之间又恢复了原来的摩阻

8、力。下沉下沉阶段接高计)下沉(刃脚底)次数方式组合(总高)/m3.1气龛深度/m标高/m降、排水沉井在下沉中,气龛主要保护喷气孔与土壤不第1次(1)+(2)+(3)18(18)14.2(14.2)7.3(-10.7)下沉直接发生摩擦,并使喷出的气体能均匀扩散。降、排水第2次(4)+(5)10(28)10(24.2)7.3(-20.7)气龛是井壁表面上宽20cm、下宽8cm