重庆鱼洞长江大桥主桥墩围堰防渗支护施工技术

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1、第卷第期中国水利水电科学研究院学报年月文章编号重庆鱼洞长江大桥主桥墩围堰防渗支护施工技术符平杨锋赵卫全张金接中国水利水电科学研究院工程安全监测中心北京摘要重庆鱼洞长江大桥为连续跨梁结构其主桥墩墩位于长江主河槽左右侧桥墩基础采用低桩承台承台底部位于枯水位以下左右需要填岛和施工围堰才能进行承台的开挖和浇筑在河中央的土石围堰中为了形成可开挖的基坑防渗和支护是相辅相成的两个关键因素由于土石围堰存在严重的架空结构和流动水防渗支护难度较大本文研究了膏浆性质并根据鱼洞大桥桥墩的地质条件详细讨论了速凝膏浆结合稳定浆技术的运用施工工艺和效果评价为动水下块石架空桥墩土石

2、围堰进行防渗支护提供了一种有效经济的施工技术关键词动水块石架空土石围堰速凝膏浆防渗支护中图分类号文献标识码在大江大河上修建的桥梁其桥墩基础一般采用桩基础为减少振动和改善桩基的受力特性常采用低桩承台承台底部位于基岩中重庆鱼洞长江大桥为连续梁结构最大跨度是目前国内第二长跨度大桥其主桥墩位于长江主河槽两侧横跨长江桥墩基础均采用低桩承台承台底部位于枯水位以下承台入岩需要在水中填筑施工岛以保证承台施工和桩基施工施工岛紧挨长江主河槽水流速度较大大于且深度变化剧烈在筑岛过程中抛填了大量的块石最大块石直径可达块石无序抛入河槽极易形成架空结构且位于主河槽部位架空结构中

3、还存在一定的流速据勘探资料填岛下部原河床砂砾石层厚度约为主要含有较大卵石砾石以上的石块含量高达以上透水性较强可达到的量级属于强透水地层下卧基岩为砂岩上部风化严重节理裂隙发育为强风化地层抽水试验结果表明砂岩渗透系数为中强度透水地层为进行承台施工在桩基完成后需进行基坑开挖再在基坑内进行清理桩头埋设钢筋承台浇筑和墩身浇筑等工序常用围堰型式为避免进行水下施工需要设置挡水围堰以保证进行正常的基坑开挖和混凝土浇筑挡水围堰主要有吊箱钢沉井围堰板桩围堰草土围堰钢筋混凝土沉井围堰和土石围堰吊箱钢沉井围堰吊箱钢沉井围堰是采用纯钢材在陆地制作成封闭的桶形结构通过水上吊装到

4、位采取相关止水措施浇筑水下封底混凝土后再排水进行承台作业主要用在水位较深的高桩承台承台底部位于基床以上钢筋混凝土沉井围堰钢筋混凝土沉井在施工期间是一个上无盖下无底的筒状结构在其井壁的挡土和防水的围护作用下从井内取土借其自重使之下沉至设计标高沉井下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁沉井基础的刚性稳定性抗震性都较好有较大的支承面下沉深度较大并能在深水中作业可以穿过不同性质的土层将基底放置在承载力较大的土层或岩面上因此在一定场合下沉井法是一种较好的方案沉井应用到低桩承台的地下工程中常遇到基岩出露面不平整的情形且不平整度很难在施工前详细描述而将刃脚加工成相应

5、形状此时就可能造成沉井的一端已沉到基岩另一端尚未入岩若要继续下沉需采取水下爆破将入岩端的基岩爆破后继续下沉爆破工程量巨收稿日期作者简介符平男湖南永顺人博士生工程师主要从事地基与基础处理方面研究重庆鱼洞长江大桥主桥墩围堰防渗支护施工技术符平杨锋赵卫全张金接大而且由于刃脚以上覆盖层已经挖除此时在沉井内外存在着水头差沉井内可能会有较大的涌水或翻砂现象如采取强排涌水量有可能越来越大并最终导致无法正常施工同时沉井围堰与桩基施工不能进行并行作业这对枯水期很短的施工是不利的板桩围堰有钢板桩木板桩和钢筋混凝土板桩等形式可布置成单排双排或格形体钢板桩围堰由许多钢板桩互

6、相连接围成圆筒形或弧形格体格体内填砂砂卵石或石碴等可建在岩基或非岩基上钢板桩围堰特别是格形围堰采用较多它适用范围广抗冲能力强安全可靠在块石结构严重的地层中进行钢板桩施工钢板桩穿透块石较为困难通常块石本身的强度都较高草土围堰可在流速的流水中修筑挡水高度一般不超过构造简单施工方便容易拆除但这种围堰沉陷量较大而且在流速很高的流速中施工难度很大土石围堰土石围堰由于其材料易得设备要求低和造价较低等原因在条件许可的情况下一般都采用土石围堰土石围堰通常有如下的特点地层情况复杂工期短大桥的主桥墩常位于江河的主河槽位置其河床本身的地质情况比较复杂土石围堰填筑时一般都就

7、近取材土石材料的成分颗粒差别比较大同时由于部分桥墩位于主河槽位置河水较深江水流速较大给筑岛带来很大困难因此在筑岛过程中大量抛填块石且大块石的含量较高因此也就造成了地层存在大量的架空结构而且地层的空隙率很高同时由于需要度汛和保证后续承台的施工施工工期一般较短动水条件由于施工工期短和围堰是临时建筑很多土石围堰所做的黏土心墙质量较差尤其是水下部分的心墙或干脆就没有黏土心墙加上围堰的架空结构比较严重因此即使是在上下游水位差不大或渗径较长的情况下在围堰中仍可能存在着流动水且可能具有相当的流速防渗支护难度大在河中央的土石围堰中为了形成基坑防渗和支护是相辅相成的两

8、个关键因素由于土石围堰存在严重的架空结构和流动水防渗支护难度较大高喷灌浆静压灌浆混凝土防渗墙是比较成熟的土石