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1、公路2010年6月第6期HIGHWAYJun.2010No.6文章编号:0451-0712(2010)06-0001-05中图分类号:U443.131文献标识码:B南京长江第四大桥北锚碇沉井施工技术方案综述牛亚洲,田欣,郝胜利,荆刚毅,蒋能世(中交二公局第二工程有限公司西安市710119)摘要:南京长江第四大桥北锚碇基础为超大陆上沉井,结构规模庞大,其平面规模为目前世界桥梁陆地沉井之首,详细介绍了沉井施工中的地基加固、钢壳拼装、出土下沉、沉井封底等技术方案。关键词:悬索桥;锚碇;沉井;施工1简介9×5m+1.8m=52.8m,除第1节
2、为钢壳混凝土南京长江第四大桥为双塔三跨钢箱梁悬索桥,沉井外,其余10节均为钢筋混凝土沉井,其结构如主跨跨径为1418m。其北锚碇采用大型深沉井基图1所示。础方案,平面尺寸为69m×58m,下沉深度为北锚碇所属区域属于漫滩地貌,地势平坦,地面52.8m,其平面规模为目前世界桥梁陆地沉井标高+3.93～+4.32m,地下水位埋深0.70～之首。1.20m。地表岩性为第四纪全新世黏性土,近长江沉井所处位置濒临长江大堤,地质条件极为复水域地表岩性为砂类土,地形微向长江倾斜。杂,沉井基础底部支撑在层厚很薄的圆砾石层上,这由于基底下部为圆砾石、砾
3、砂层,渗透系数大,都给北锚碇沉井的下沉施工带来诸多不确定因素,透水条件好,水量大(根据抽水试验报告,基坑涌水3在沉井下沉施工中存在以下诸多难点:量达39230.93m/d),且其与长江相连通,施工时(1)沉井基础的平面尺寸庞大,下沉规模居世易产生涌水、涌砂等现象。界前列,现场施工组织难度大;沉井基础采用砂桩复合地基处理方式,在满足(2)沉井所处位置地质以砂层为主,且粉砂和接高稳定性的情况下,采取多次接高一次下沉的方细砂层较厚,易出现涌砂等不利状况;法:前4节(6m+3×5m)采用一次性降排水下沉,(3)在沉井下沉后期,须穿过较厚的密实
4、砂层,后7节采用分3次不排水下沉。地基承载力较大,最终沉井支撑在密实的圆砾石层,仅靠自重下沉困难;3临时地基加固施工(4)在沉井接高施工过程中,每次浇注的混凝沉井规模庞大,浅表地基承载能力差,为确保下土方量较大,对浇注设备及工艺的要求较高,且浇注沉稳定,需对沉井处地基进行加固,采用砂桩复合地过程中不能产生过大的下沉和偏斜;基加固方法。(5)沉井下沉施工过程不可见,下沉过程中降地基加固后用50%粉砂+50%石屑换填地表排水对长江大堤及附近结构物有不同程度的影响,软弱土层,并设置满足前4节沉井浇筑的土模。必须采用先进的监控措施和施工控制手
5、段。地基加固处理施工顺序:基坑2.0m深首次开挖(轻型井点降水)※试验砂桩平板载荷试验2工程概况※砂桩施工※基坑2.5m深二次开挖并换填北锚碇沉井为矩形结构,共分20个井孔,总1.4m厚砂垫层(同步进行垫层平板载荷试验)※高度为52.8m,共分为11节,其分节高度为6m+土模制作。收稿日期:2010-05-12—2—公路2010年第6期单位:cm图1北锚碇沉井基础结构布置33.1砂桩施工根,用砂量约8751m(考虑1.12的松方系数)。沉井基础原地面标高为+4.3m,首次放坡开投入4台JGZ—90Y型沉管桩机,每天每台机挖2.0m深,
6、在开挖后的地面上进行砂桩打设施工。器约完成30根桩。砂桩布置在沉井刃脚及隔墙下土层,梅花形设3.2基坑开挖及砂垫层施工置,通过前期砂桩试验确定砂桩桩径50cm,砂桩底基坑开挖分两次进行,首次开挖深度2.0m,根标高为-12.0m,桩距为1.2m。砂桩数量为2885据砂桩试验确定的地基处理参数,在整平的坑底上打2010年第6期牛亚洲等:南京长江第四大桥北锚碇沉井施工技术方案综述—3—设砂桩,砂桩施工完成后二次开挖地基2.5m深,最壳沉井井壁和隔墙底部铺设了25cm厚的混凝土垫后进行1.4m厚50%粉砂+50%石屑垫层施工。块,以防止钢壳
7、沉井土模变形变位。根据钢壳节段因基坑开挖面积大,地下水位高,开挖换填期间结构的差异,混凝土垫块在平面尺寸上分为3种,共采取了轻型井点降水措施,降水深度5～6m。换填计186块。的50%粉砂+50%石屑分层进行压实,通过平板载荷垫块抽取过程中进行跟踪测量监控,共分两阶试验,井壁及隔墙下地基承载力均满足设计要求,沉段进行:井受力均匀,满足制作、下沉施工的工艺要求。(1)钢壳拼装完成后,即开始分区、对称同步抽取刃脚及分区隔墙下的混凝土垫块,垫块抽出时,及4沉井钢壳拼装及混凝土浇筑接高时用砂回填并用水冲实;4.1沉井钢壳制作与拼装(2)前4节
8、接高完成后,首次降排水下沉时,在高沉井底节为钢壳填充混凝土结构,平面周边为压水枪冲土的过程中,再对称抽取一般隔墙下垫块。井壁,中间为四纵三横的隔墙,采取平面分块制造安装,即分为9类,共103个节段,钢沉井最大块段尺5沉井
