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1、南京四桥北锚碇沉井施工技术方案综述中交二公局二公司南京四桥桥项目经理部二00九年九月南京四桥北锚碇沉井施工技术方案综述1简介南京长江第四大桥位于南京市栖霞山附近，是南京市规划建设“二环”线路屮的过江通道。该桥采用双塔三跨钢箱梁悬索桥设计结构，主桥桥跨布置为166m+410.2m+1418m+363.4m+118.4m=2476mo北锚碇采用大型深沉井基础方案，平面尺寸为69mX58m,下沉深度为52.8m,其平面规模为H前世界桥梁陆地沉井之首。北锚碇基础为超大陆上沉井，结构规模庞大。由于沉井所处位置濒临长江大堤不足百米，地质条件极
2、为复杂，沉井基础底部支撑在层厚很薄的圆砾石层上，都给北锚碇沉井的下沉施工带来诸多不确定因索，在沉井下沉施工屮存在以下诸多难点：(1)本沉井基础的平面尺寸(69.0X58.0m)庞大，下沉规模居世界前列，现场施工组织难度大；(2)沉井位置处地质以砂层为主，且粉砂和细砂层较厚，易出现涌砂等不利状况；(3)在沉井下沉后期，须穿过较厚的密实砂层，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；(4)沉井为钢筋混凝土沉井，每次浇注的混凝土方量较大，对混凝土浇注质量、浇注设备及工艺的要求较高，且浇注过程屮不能产生过大的下沉和偏
3、斜；(5)施工小沉井一旦出现偏斜，纠偏困难；(6)沉井下沉施工过程不可见，下沉过程屮抽水对长江大堤及附近结构物有不同程度影响，必须采用先进的监控措施和施工控制手段。2工程概况沉井顶面高程+4.300m,基底标高-48.500m。沉井共分十一节，除第一节为钢壳混凝土沉井外，其余十节均为钢筋混凝土沉井。沉井顺桥向69.0m,横桥向宽度58.0m。其竖向高度划分为：第一节沉井高6m,第二〜十节沉井高5m,第十一节沉井高1.8哄沉井共分20个井孔，标准节段井孔顺桥向长度14.2m,横桥向8.68m；沉井标准井壁厚2.0m,第一〜六节沉井井
4、壁厚2.Im,第七〜十一节沉井井墜加厚至2.5m；隔墙标准壁厚2.4m；顶板厚7.8-13.8m；封底厚度10nu从第二节开始以上井壁外侧设置了齿坎，齿坎厚0.5肌首节沉井钢壳用Q235B钢1002.3t,沉井混凝土总量为7.3万方。沉井基础结构详见下图2-1。第九节期第八节就V兔七节彫G第六节彫第五节渤畑节彫C20第三节M1/2F—F第七、八节平而图3Z/T7S^S：S20M2QI42D悔201/2G—G第三~六节平面图<1733X1301门330勺-水.•厂TIIWHE1H第二节M(M.UDS2O一鬥142D鬥图2-1北锚碇
5、沉井基础结构布置图北锚碇所属区域属于漫滩地貌，地势平坦，地面标高3.93〜4.32m,地下水位埋深0.70〜1.20m,平均1.01mo地表岩性为第四纪全新卅:粘性土，近长江水域地表岩性味砂类土，地形微向长江倾斜。由于基底下部为圆砾石、砾砂层，渗透系数大，透水条件好，水量大(根据抽水试验报告，基坑涌水量达39230.93m7d),且其与长江相连通，施工时易产生如涌水、涌砂等现象。沉井基础采用砂桩复合地基处理方式，在满足接高稳定性的情况下，采取多次接高一次下沉的方法：前四节(6m+3X5ni)采用一次性降排水下沉，后七节采用三次((
6、5)+⑹节,(1)+(8)节，(9)+00)+(11)节)不排水下沉。3临时地基加固施工在首节钢壳沉井拼装、混凝浇筑过程屮不允许产生过大的压缩沉降。同样，第一次下沉前的接高及初始挖土下沉过程屮，要求地基具有足够的强度支撑沉井结构，以免发生突沉或严重不均匀下沉，造成沉井倾斜或偏位，同吋又要求不至于由于地基加固给井内出土带来困难或其他不利影响。设计要求沉井制作21m高后开始第一次下沉，原状土地基承载力不能满足沉井沉降要求，需做砂垫层地基加固处理。同吋，沉井口重约7万吨，经过砂垫层的扩散作用后，传至下卧层上的应力仍大于原状土的地基承载力
7、，为此采用砂桩复合地基对卜卧泾的地基加固。地基处理加固施工顺序：基坑2.5m深首次开挖（轻型井点降水）-＞试验砂桩平板载荷试验一砂桩施工一基坑2.0m深二次开挖并换填1.4m厚砂垫层（同步进行垫层平板载荷试验）一土模制作。3.1地基承载力计算北锚碇沉井首次下沉为前四节21ni高整体下沉，砂建层换填情况如图3-1所示：§§地而护負图3-1井壁及隔墙下垫层布置图（单位：cm）3.1.1井壁刃脚处地基承载力计算沉井井壁四节21m高单位长度，絵方量为39.59m3,则沉井井壁单位长度重G=39.59m3X25kN/n?二989.75kNo
8、则井壁刃脚处地基承载力为：＜7=——-——=9X9.75=258.4^B+3x^30°2.1+1.73所以要求该处地基承载力要大于258.4kPa,血通过平板载荷试验得该处地基承载力均大于500kPa,所以处理后的复合地基承载力满足设计要求。3.1
