錨碇沉井施工技術(shù)方案

南京四橋北錨碇沉井施工技術(shù)方案綜述中交二公局二公司南京四橋橋工程經(jīng)理部OO南京四橋北錨碇沉井施工技術(shù)方案綜述簡介166m+410.2m+1418m+363.4m+118.4m=2476m。北錨碇承受大型淺薄井根底方案，平面尺寸69m×58m，52.8m，其平面規(guī)模為目前世界橋梁陸地沉井之首。下沉施工帶來諸多不確定因素，在沉井下沉施工中存在以下諸多難點(diǎn)：〔69.0×58.0m〕浩大，下沉規(guī)模居世界前列，現(xiàn)場施工組織難度大；實(shí)的圓礫石層，僅靠自重下沉困難；設(shè)備及工藝的要求較高，且澆注過程中不能產(chǎn)生過大的下沉和偏斜；影響，必需承受先進(jìn)的監(jiān)控措施和施工掌握手段。工程概況沉井頂面高程+4.300m，基底標(biāo)高-48.500m。沉井共分十一節(jié)，除第一節(jié)為鋼殼混凝69.0m，58.0m。其豎6m，其次～5m，1.8m。2014.2m，8.68m；沉井標(biāo)準(zhǔn)井壁厚2.0m，第一~六節(jié)沉井井壁厚2.1m，第七~十一節(jié)沉井井壁加厚至2.5m；隔墻標(biāo)準(zhǔn)壁厚7.8~13.8m；10m。從其次節(jié)開頭以上井壁外側(cè)設(shè)置了齒坎，齒坎厚0.5m。首節(jié)沉井鋼殼用Q235B鋼7.3沉井根底構(gòu)造詳見以下圖2-1。 2-1北錨碇沉井根底構(gòu)造布置圖北錨碇所屬區(qū)域?qū)儆诼┑孛?，地勢平坦，地面?biāo)高3.93～4.32m，地下水位埋深0.70～1.20m，平均1.01m。地表巖性為第四紀(jì)全世粘性土，近長江水域地表巖性味砂類土，地形微向長江傾斜?！惨罁?jù)抽水試驗(yàn)39230.93m/d，且其與長江相連通，施工時(shí)易產(chǎn)生如涌水、涌砂等現(xiàn)象。沉井根底承受砂樁復(fù)合地基處理方式，在滿足接高穩(wěn)定性的狀況下，實(shí)行屢次接高一⑺+⑻節(jié)，⑼+⑽+⑾節(jié)〕不排水下沉。臨時(shí)地基加固施工力不能滿足沉井沉降要求，需做砂墊層地基加固處理。同時(shí)，沉井自重約7地基對下臥層的地基加固?！草p型井點(diǎn)降水〕→試驗(yàn)砂樁平板1.4m〔同步進(jìn)展墊層平板載荷試驗(yàn)〕→土模制作。地基承載力計(jì)算北錨碇沉井首次下沉為前四節(jié)21m高整體下沉，砂墊層換填狀況如圖3-1所示：3-1井壁及隔墻下墊層布置圖〔單位：cm〕井壁刃腳處地基承載力計(jì)算×25kN/m3=989.75kN。則井壁刃腳處地基承載力為： G B3tg30

989.752.11.73

258.4kPa所以要求該處地基承載力要大于258.4kPa，而通過平板載荷試驗(yàn)得該處地基承載力500kPa，所以處理后的復(fù)合地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求。隔墻下處地基承載力計(jì)算×25kN/m3=841.5kN。G 841.5則隔墻下地基承載力為：

B1.267

664.2kPa所以要求該處地基承載力要大于664.2kPa，而通過平板載荷試驗(yàn)得該處地基承載力701kPa，所以處理后的復(fù)合地基滿足設(shè)計(jì)要求。砂樁施工北錨碇沉井根底原地面標(biāo)高為+4.3m，首次開挖2.0m深，基坑頂口尺寸為81.0m×70.0m，78.3m×67.3m，在開挖后的地面上進(jìn)展砂樁施工。砂樁在沉井刃腳及隔墻下土層布置，梅花形設(shè)置，通過前期砂樁試驗(yàn)確定合理的砂樁樁距為1.2m，梅花形布置。砂樁數(shù)量約為2885根，用砂量約8751m3〔考慮1.12的松方系數(shù)。投入4JGZ-90Y30基坑開挖及砂墊層施工基坑開挖分兩次進(jìn)展，首次開挖地基深度2.0m，砂樁試驗(yàn)完成后，坑底整平之后開頭2.5m1.4m50%粉砂+50%石屑墊層施工。4.5m，81.0m×70.0m，75.0m×64.0m，20916m3。5m90~95%，井壁及隔墻下地基承載力均滿足設(shè)計(jì)要求，沉井受力均勻，滿足沉井制作、下沉施工的工藝要求。沉井鋼殼拼裝及混凝土澆筑接高沉井鋼殼制作與拼裝91037.88m〔長〕×5.4m〔高〕1.6m〔寬10.9300t100tA2他節(jié)段，先形成“口”字形封閉構(gòu)造，再形成倒“日”字形封閉構(gòu)造。和標(biāo)準(zhǔn)要求。沉井接高混凝土澆筑5.5m，0.5m+4.5m+0.5m175t·m250t料裝卸以及鋼筋、模板等吊裝作業(yè)。4150m3/h。過50cm，自中間向四周、先隔墻后井壁的挨次，對稱均勻地澆筑混凝土，確保對沉井均衡加載。首節(jié)鋼殼混凝土沉井接高承受全平面澆筑，鋼筋混凝土沉井承受“跳倉法”對角對稱分區(qū)澆筑施工，混凝土沉井在平面上分4壁及隔墻混凝土單次澆筑最大長度，滿足設(shè)計(jì)對大體積混凝土施工的要求。Φ32、Φ25軋直螺紋套筒連接，其它鋼筋則承受搭接接長。沉井抽墊入土墊塊，以防止鋼殼沉井土模變形變位。墊塊高25cm，依據(jù)鋼殼節(jié)段構(gòu)造的差異，混凝土3186特別狀況的發(fā)生。沉井出土下沉沉井平面尺寸為69m×58m，下沉深度達(dá)52.8m，偏差、高差、扭角均要掌握在允許范兩個(gè)階段進(jìn)展，其中排水下沉深度23.2m，不排水下沉深度29.6m。排水下沉7.019.6m，全刃腳支撐條31m，10.7場實(shí)際降排水深度，適當(dāng)承受降排水下沉，實(shí)際二次降排水下沉3.6m，全刃腳支撐條件1.28，23.2m。深井降水〔淺層潛水12m，透水性一般。其次含水層〔承壓水〕主要巖性為粉砂、細(xì)砂、礫石，頂板埋深一般在12m左右，底板埋深一般在64m左右，砂質(zhì)純，透水性較好，富水性強(qiáng)，單井涌水量大。沉井中心南距長江大堤約為140m，因此，應(yīng)對降排水期間對長江大堤的沉降影響進(jìn)展分析，制定長江大堤防護(hù)預(yù)案，確保長江大堤安全。深井降水計(jì)算17m22m5-1。工況備注：14工況備注：14324水井；24.8m，實(shí)際沉井下沉3.6m。水位高程〔m〕降深〔m〕325量〔m3/d〕273量〔m3/d〕備用井抽水量〔m3/d〕井內(nèi)管井抽水量〔m3/d〕總抽水量〔m3/d〕首次降水-16.220.5182015300040400二次降水-21.025.3140011802320215054000降水井施工布置35m，孔徑Φ60cm，成井管徑Φ325Φ27328Φ325Φ273144井，此時(shí)沉井外降水井到達(dá)32口，同時(shí)在沉井中布設(shè)4口降水井，以降低降水漏斗，滿足施工要求。另外，在沉井南端外側(cè)布置了35-1。5-1深水井平面布置圖〔單位：m〕15.0~35.0m，在花管外周在距離地面10m范圍內(nèi)井管外用粘土封填；85m3/h過施工環(huán)道外排水溝排到沉井西側(cè)規(guī)劃好的蓄水池里面，供高壓水槍射水沖泥所用。深井降水是協(xié)作沉井內(nèi)開挖下沉，開挖面要高于降水面0.5~1.0m，不宜過多或過少1m4~4.5m3/h；28度加大了降水力度，最終開啟3623.7m，最大抽水量達(dá)5.5m3/h。沉井下沉控監(jiān)測系統(tǒng)。100m大的鍋底，然后在下沉過程中漸漸開挖形成大鍋底，最終形成全刃腳支撐的大鍋底。2020NL100-28403B-57提高工效，打算每套泥漿泵配一套功率為22kw的加力泵，關(guān)心往外吸泥。每臺泥漿泵實(shí)際排量為100m3/h202023m369×58=4002m216100×20×0.125×16=4000m3，能夠滿足下沉進(jìn)度要求。應(yīng)有備用潛水泵，確保深井降水正常運(yùn)行；沉井外降水與沉井內(nèi)開挖應(yīng)保持同步進(jìn)展。不排水下沉29.6m，穿越粉砂層、中砂層、細(xì)砂層，最終坐落在密實(shí)圓礫層上?？諝馕嘣O(shè)備器、排泥管路、高壓射水裝置等。不排水下沉打算投入16101710在不排水下沉過程承受d325mm空氣吸泥機(jī)?？諝馕鄼C(jī)根本構(gòu)造尺寸：吸泥管內(nèi)徑d1＝325mm，進(jìn)氣管內(nèi)徑d2＝63mm，氣泡外徑D＝800mm，234盤接膠管，吸泥孔法蘭盤〔外徑×板厚×螺栓數(shù)×螺孔直徑×圓孔直徑為：360×16×12×20310mm，管壁厚δ＝6mm5-2。5-2空氣吸泥裝置示意圖6.56m，寬9.82m，起吊重量10t10走，電動牽引。空氣吸泥機(jī)原理當(dāng)空氣吸泥裝置工作時(shí)，壓縮空氣沿進(jìn)氣管進(jìn)入空氣箱以后，通過內(nèi)管壁上的一排排小孔眼進(jìn)入混合管，在混合管內(nèi)與水混合，形成容重小于1氣足夠充分，空氣箱在水面以下又有相當(dāng)?shù)纳疃?，混合管中的混合物在管外水頭壓力的作由于氣水混合物順著混合管向上流淌被吸入管內(nèi)，在混合物與壓縮空氣混合后被排到井外、完成空氣吸泥工作。壓縮空氣不斷的被送入空氣箱、混合管，混合后的泥漿空氣混合物不斷的排到井外，沉井便漸漸的切土下沉。效果反而不好，并簡潔造成鋪張?？諝馕鄼C(jī)工藝施工工藝流程依據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際狀況，沉井施工工藝流程見圖5-3。首先由低壓水泵向沉井內(nèi)供水，1~2m。5-3不排水沉井下沉施工工藝流程空氣吸泥機(jī)取土下沉沉井下沉依據(jù)“定位準(zhǔn)確、先中后邊、對稱取土、深度適當(dāng)”的原則進(jìn)展。2020AB5-4A沉井下沉監(jiān)測監(jiān)控

5-4沉井分倉編號圖態(tài)。程中沉井構(gòu)造安全。主要監(jiān)控措施有：糾偏，確保沉井下沉過程中姿勢滿足設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求；通過預(yù)先埋設(shè)在首節(jié)沉井鋼殼內(nèi)的鋼筋計(jì)及鋼板計(jì)，獲得基底反力以及沉井混凝承受電測手段對沉井側(cè)壁摩阻力進(jìn)展監(jiān)測，用于指導(dǎo)施工，協(xié)作下沉；2023723下沉就位。沉井下沉過程順當(dāng)，姿勢保持良好，沉井下沉就位后其狀態(tài)如表5-2。5-2沉井降排水下沉就位后所處狀態(tài)掌握指標(biāo)沉井下沉深度沉井幾何姿勢

具體狀況沉井刃腳底標(biāo)高-24.5m，累計(jì)下沉28.8m1/10001/3410扭轉(zhuǎn)角度5＇12＂7.4cm

設(shè)計(jì)要求1/1001/10030＇50cm長江大堤沉降 累計(jì)最大沉降18mm沉井最終一次下沉?xí)r的助沉措施

〔145mm〕圓礫石層，僅靠自重下沉困難，需要實(shí)行有效的助沉措施，以使沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。及隔墻增加自重為主要助沉措施，并以高壓射水助沉為關(guān)心措施的助沉方案。降排水助沉通過深水井抽水，以降低地下水對沉井的浮力，從而起到助沉的效果。據(jù)，確定降排水深度，保證井內(nèi)外水頭差在允許的范圍內(nèi)，以免消滅涌砂現(xiàn)象?？諝饽恢帘竟こ烫幍牡刭|(zhì)以砂土為主，適合承受空氣幕進(jìn)展助沉。3～935m。在水平面上，氣龕共102015140增大重度系數(shù)助沉K=(G-F)/S，式中：G-沉井自重。F-沉井所受浮力。S-沉井側(cè)面外表積。沉井原設(shè)計(jì)重度系數(shù)為6.47，目前沉井井壁及隔墻已從第三節(jié)以上均由現(xiàn)設(shè)計(jì)的1.6m2.4m7.65。沉井下沉風(fēng)險(xiǎn)評估及對策措施避開翻砂措施嚴(yán)峻后果，實(shí)行措施如下：避開下沉吸泥過程中形成刃腳下翻砂通道2m，不會消滅大翻砂，吸泥必需保證井內(nèi)泥面高于刃腳踏面。下沉工藝適當(dāng)，保持水壓下沉過程中，井內(nèi)水位始終保持高于井外水位1～2m。沉井下沉過程中的糾偏措施糾的施工措施。偏吸泥、偏除土訂正。〔位移是指沉井整體發(fā)生移位，沉井底面中心線偏離設(shè)計(jì)根底中心線。5-5吸泥設(shè)備吸泥設(shè)備根底設(shè)計(jì)中心線沉井位置稍高刃腳挖土局部5.5偏除土法糾偏示意圖增加支承反力依據(jù)沉井實(shí)際的偏斜狀況，在刃腳低處的井壁肯定范圍內(nèi)吸去松散的砂土填充粒徑側(cè)的下沉速度大于刃腳低的一側(cè)，從而到達(dá)糾偏的目的。止沉和突沉的掌握措施突然下沉,往往是一側(cè)或一角傾斜。這主要是由于外側(cè)壁摩擦力突然削減或井內(nèi)吸泥除土不均所致。這時(shí),應(yīng)實(shí)行在不沉的一側(cè)抓緊吸泥除土,訂正偏斜,訂正后要保持均勻吸泥除土下沉。假設(shè)在同一高度上兩面土層軟硬不同,則應(yīng)先吸硬土后吸軟土。在吸泥除和井壁內(nèi)、外側(cè)摩阻力之和，與沉井自重處于極限平衡狀態(tài)，沉井緩緩下沉。施工，確保沉井下沉至指定設(shè)計(jì)標(biāo)高。沉井