马鞍山长江公路大桥南锚碇沉井基础施工技术交流材料ppt课件

1、中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司马鞍山长江公路大桥马鞍山长江公路大桥南锚碇沉井基础施工技术南锚碇沉井基础施工技术中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司二二一一年十一月一一年十一月中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司工程概况工程概况1施工方案总体考虑施工方案总体考虑2施工材料施工材料3施工设备施工设备4目目 录录施工人员施工人员5施工进度施工进度6主要施工工艺主要施工工艺7经验总结经验总结8结束语结束语9中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司工程概况工程概况1中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 马鞍山长江公路大桥位

2、于安徽省东部。左汊主航道桥为三塔两跨马鞍山长江公路大桥位于安徽省东部。左汊主航道桥为三塔两跨悬索桥，结构呈对称布置，桥跨布置为悬索桥，结构呈对称布置，桥跨布置为(360+2(360+21080+360)m1080+360)m，主桥净，主桥净宽宽33m33m，双向，双向6 6车道。车道。 一、工程概况一、工程概况中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 南锚碇平面尺寸为南锚碇平面尺寸为60.2m60.2m55.4m55.4m，平面分为，平面分为2525个井孔，沉井高个井孔，沉井高48m48m，共分共分9 9节，第一节为钢壳混凝土沉井，其余为混凝土沉井。沉井顶面标高节，第一节为钢壳混凝

3、土沉井，其余为混凝土沉井。沉井顶面标高为为 + 4 . 5 m+ 4 . 5 m ， 刃 脚 底 标 高 为， 刃 脚 底 标 高 为 - 4 3 . 5 m- 4 3 . 5 m ， 刃 脚 部 分 进 入 圆 砾 土 层 。， 刃 脚 部 分 进 入 圆 砾 土 层 。 一、工程概况一、工程概况南锚碇沉南锚碇沉井结构图井结构图中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司一、工程概况一、工程概况南锚碇地质情况汇总表南锚碇地质情况汇总表地质编号地质编号土层名称土层名称顶标高顶标高(m) 底标高底标高(m) 厚度厚度(m)钻孔桩桩侧土钻孔桩桩侧土摩阻力标准值摩阻力标准值i(kPa)承载力

4、基本承载力基本(kPa)1粉土粉土6.55.651.1590902-1粉质粘土粉质粘土5.651.793.862502503-2粉质粘土粉质粘土1.79-2.854.641201204粉砂粉砂-2.85-11.538.6890905细砂细砂-11.53-33.7822.252002006中砂中砂-33.78-40.807.033703707-1细砂细砂-40.80-43.682.883003009圆砾土圆砾土-43.68-53.619.94600600中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司实施方案总体考虑实施方案总体考虑2中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 2.

5、1 2.1 沉井正式施工前，设计将其由沉井正式施工前，设计将其由41m41m高加深至高加深至48m48m，持力层由砂层变，持力层由砂层变更为圆砾土层，为摸清持力层情况，在沉井井壁周边等间距增设更为圆砾土层，为摸清持力层情况，在沉井井壁周边等间距增设1212个勘测个勘测点，勘测结果显示圆砾土顶面呈南北走向，为终沉提供依据。点，勘测结果显示圆砾土顶面呈南北走向，为终沉提供依据。 2.2 2.2 为明确并优化地基处理形式，在桥位现场安排为明确并优化地基处理形式，在桥位现场安排“砂桩砂桩+ +复合地基换复合地基换填实验。填实验。 2.3 2.3 由于大型机械设备无法通过已有乡村道路进场，经与设计由于大

6、型机械设备无法通过已有乡村道路进场，经与设计沟通，将首节钢壳沉井分段数量增加，将单块钢壳重量减小，以满足现场沟通，将首节钢壳沉井分段数量增加，将单块钢壳重量减小，以满足现场50t50t履带吊吊装能力要求。履带吊吊装能力要求。 2.4 2.4 为节约工期并满足首节钢壳沉井一级焊缝要求，钢壳制作、为节约工期并满足首节钢壳沉井一级焊缝要求，钢壳制作、拼装委托造船厂实施。拼装委托造船厂实施。 二、实施方案总体考虑二、实施方案总体考虑中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 2.5 2.5 沉井接高采用大块钢模、翻模施工，主要配置沉井接高采用大块钢模、翻模施工，主要配置4 4台卧泵、台卧泵、

7、4 4台布台布料杆、料杆、3 3台拌合站、台拌合站、1212台砼罐车、台砼罐车、2 2台台50t50t履带吊、履带吊、2 2台台JL150JL150移动式塔吊移动式塔吊等设备。等设备。 2.6 2.6 为加快施工进度，项目部对首次接高不同节段数下沉进为加快施工进度，项目部对首次接高不同节段数下沉进行受力验算，经反复论证明确采用首次接高行受力验算，经反复论证明确采用首次接高4 4节的下沉方案，总体上按节的下沉方案，总体上按3 3次接高次接高3 3次下沉实施。次下沉实施。 2.7 2.7 下沉取土采用下沉取土采用“降排水泥浆泵吸泥、半排水泥浆泵吸泥和不排降排水泥浆泵吸泥、半排水泥浆泵吸泥和不排水空

8、气吸泥机吸泥相结合的方式以节约工期，并可最大限度地减小降水空气吸泥机吸泥相结合的方式以节约工期，并可最大限度地减小降排水施工对周边建筑物的影响。排水施工对周边建筑物的影响。 2.8 2.8 下沉后期采用空气幕助沉。下沉后期采用空气幕助沉。 二、实施方案总体考虑二、实施方案总体考虑中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司施工材料施工材料3中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司序号序号工序名称工序名称投入材料数量投入材料数量1 1地基处理地基处理中粗砂中粗砂8390m38390m3，“50%50%粉砂粉砂+50%+50%石屑石屑” ” 21852m321852m32 2钢

9、壳制作与拼装钢壳制作与拼装钢材钢材1405.0t1405.0t3 3沉井接高沉井接高内外钢模内外钢模800t800t；钢筋；钢筋3243.5t3243.5t，混凝土，混凝土49442 m349442 m34 4沉井下沉沉井下沉273273325325无缝管无缝管2050m2050m，4848159159无缝管无缝管3150m3150m三、施工材料三、施工材料原材料和临时材料主要投入数量统计原材料和临时材料主要投入数量统计 中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司施工设备施工设备4中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司四、施工设备四、施工设备序号序号工序名称工序名称投入

10、设备型号及数量投入设备型号及数量1 1地基处理地基处理1m31m3反铲挖机反铲挖机2 2台，台，T200T200推土机、推土机、ZL50ZL50装载机、装载机、12t12t压路机各压路机各1 1台，台，5m35m3自卸自卸车车5 5台。台。2 2钢壳制作与钢壳制作与拼装拼装50t50t履带吊履带吊2 2台，台，25t25t汽车吊汽车吊1 1台，台，1000t1000t驳船驳船1 1艘，电弧焊艘，电弧焊3838台，台，CO2CO2气保焊气保焊机机4040台，埋弧焊机台，埋弧焊机1010台，气刨台，气刨4 4套，半自动切割机套，半自动切割机8 8台，台式立钻台，台式立钻1 1台，空台，空压机压机1

11、 1台，台，25t25t平板车平板车2 2辆。辆。3 3沉井接高沉井接高50t50t履带吊履带吊2 2台，台，JL150JL150移动式塔吊移动式塔吊2 2台，台，HZS-90HZS-90拌合站拌合站2 2套，套，HZS-120HZS-120拌合站拌合站1 1套，套，HBT-80CHBT-80C卧泵卧泵5 5台，台，SY5271SY5271汽车泵汽车泵1 1台，台，ZL50ZL50装载机装载机3 3台，台，SY5250GJBSY5250GJB罐罐车车1212台，台，HG18BHG18B布料杆布料杆4 4台，台，P50P50振捣泵振捣泵5050台，台，630KVA630KVA箱式变压器箱式变压器

12、3 3台，台，400KW400KW发电机发电机1 1台。台。4 4沉井下沉沉井下沉50t50t履带吊履带吊2 2台，台，JL150JL150移动式塔吊移动式塔吊2 2台，台，2m32m3吊斗吊斗4 4个，个，8DA-8X28DA-8X2低压泵低压泵1616台，台，NL100-28NL100-28泥浆泵泥浆泵2727台，台，3B-57/15kw3B-57/15kw高压泵高压泵4040台，台，100D55100D55高压泵高压泵2525台，台，QJ-QJ-125125潜水泵潜水泵1414台，台，250250空气吸泥机空气吸泥机2525台，台，20m3/min20m3/min空压机空压机1313台，

13、台，10t10t龙门龙门吊吊1313台，台，Sy210Sy210挖掘机挖掘机3 3台，台，T200T200推土机推土机2 2台，台，5m35m3自卸车自卸车8 8辆，辆，630KVA630KVA变压变压器器3 3台，台，400KW400KW发电机发电机1 1台。台。主要设备投入汇总表主要设备投入汇总表 中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司施工人员施工人员5中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司序号序号工序名称工序名称投入人员投入人员1 1地基处理地基处理技术人员技术人员2525人，砂桩施工人，砂桩施工3030人，换填施工人，换填施工3030人人2 2钢壳制作与拼装

14、钢壳制作与拼装技术人员技术人员2525人，电焊工人，电焊工5050人，装配、运输、辅助人，装配、运输、辅助9090人人3 3沉井接高沉井接高技术人员技术人员2525人，钢筋工人，钢筋工5050人，混凝土生产人，混凝土生产3030人，接高施工人，接高施工200200人人4 4沉井下沉沉井下沉技术人员技术人员2525人，下沉施工人，下沉施工120120人人各道工序施工投入人工数量统计各道工序施工投入人工数量统计 五、施工人员五、施工人员中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司施工进度施工进度6中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司工序序号工序序号工序名称工序名称施工日期施

15、工日期工期工期备注备注1 1地基处理地基处理2019.1.62019.1.63.173.177171沉井下沉井下沉速度沉速度平均为平均为0.55m/0.55m/天天2 2钢壳制作与拼装钢壳制作与拼装2019.3.182019.3.185.35.348483 31 14 4节沉井接高节沉井接高2019.5.42019.5.47.157.1573734 41 14 4节沉井下沉节沉井下沉2019.7.162019.7.168.148.1430305 55 5、6 6节沉井接高节沉井接高2019.8.152019.8.159.179.1734346 65 5、6 6节沉井下沉节沉井下沉2019.9.

16、182019.9.1810.1510.1528287 77 79 9节沉井接高节沉井接高2019.10.162019.10.1612.412.450508 87 79 9节沉井下沉节沉井下沉2019.12.52019.12.52019.2.52019.2.56363各道工序进度统计各道工序进度统计 六、施工进度六、施工进度中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司主要施工工艺主要施工工艺77.1地基处理地基处理7.2钢壳制作与拼装钢壳制作与拼装7.3沉井接高沉井接高7.4沉井下沉沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 地基承载力主要考虑沉井自重、施工荷载、回填土

17、侧摩阻力、沉井地基承载力主要考虑沉井自重、施工荷载、回填土侧摩阻力、沉井底支撑力的平衡，经计算南锚碇沉井首次接高四节地基承载力不小于底支撑力的平衡，经计算南锚碇沉井首次接高四节地基承载力不小于624KPa624KPa。 7.17.1、地基处理、地基处理7.1.1 7.1.1 地基承载力计算地基承载力计算SGQ计算公式：计算公式：(G(G：沉井自重；：沉井自重；Q Q：施工荷载；：施工荷载；：侧摩阻力；：侧摩阻力；S S：沉井底支撑面积：沉井底支撑面积 ) )中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司地基处理试验地基处理试验 本项目在砂桩正式施工前，在地基处理范围内选定本项目在砂桩正式

18、施工前，在地基处理范围内选定8 8处进行处进行砂桩试验，在试验基础上明确地基处理方案，将桩长由砂桩试验，在试验基础上明确地基处理方案，将桩长由14.5m14.5m优优化为化为8m8m，桩间距由，桩间距由0.85m0.85m优化为优化为1.2m1.2m，砂桩数量由，砂桩数量由10172m10172m优化为优化为31323132根，地基换填厚度由根，地基换填厚度由4m4m优化为优化为2.5m2.5m，地基处理满足首次接，地基处理满足首次接高受力和沉降要求，较大地节约了施工成本。高受力和沉降要求，较大地节约了施工成本。 7.17.1、地基处理、地基处理中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限

19、公司7.1.2 7.1.2 地基处理地基处理地基处理步骤地基处理步骤第一次开挖第一次开挖砂桩打设砂桩打设第二次开挖第二次开挖 换填换填 砂砂+石屑石屑场地清理场地清理荷载检测荷载检测验收合格验收合格铺设垫块铺设垫块 后续施工后续施工7.17.1、地基处理、地基处理中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司第一次基坑开挖第一次基坑开挖 开挖深度为开挖深度为2.5m2.5m，开挖，开挖方量约方量约12989m312989m3。开挖的作。开挖的作用主要是为沉井首次下沉设用主要是为沉井首次下沉设置导向，并可减少下沉深度置导向，并可减少下沉深度以节约工期。基坑外侧设置以节约工期。基坑外侧设置5

20、m5m宽的环道。宽的环道。 第一次基坑开挖第一次基坑开挖7.17.1、地基处理、地基处理中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司砂桩打设砂桩打设 砂桩长砂桩长8m8m，桩径为，桩径为0.5m0.5m，桩，桩间距为间距为1.2m1.2m，材料为，材料为50%50%粉砂粉砂+50%+50%中粗砂，根数中粗砂，根数31323132根，呈梅根，呈梅花形布置，总用砂量约花形布置，总用砂量约6392m36392m3。第二次基坑开挖第二次基坑开挖 开挖深度为开挖深度为2.5m2.5m，开挖后基，开挖后基坑的底标高为坑的底标高为+2.0m+2.0m。砂桩打设砂桩打设第二次基坑开挖第二次基坑开挖7.

21、17.1、地基处理、地基处理中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 在第二次基坑开挖的同时进行在第二次基坑开挖的同时进行垫层的回填并碾压，垫层厚垫层的回填并碾压，垫层厚2.5m2.5m回填材料为回填材料为50%50%粉砂粉砂+50%+50%石屑，回石屑，回填方量约填方量约21852m321852m3。垫层回填垫层回填平板荷载试验平板荷载试验 垫层施工完成后选取垫层施工完成后选取7 7个特征个特征点进行平板荷载试验，测得处理点进行平板荷载试验，测得处理后地基最小承载力为后地基最小承载力为702kPa702kPa， 最大承载力为最大承载力为780kPa780kPa，满足，满足624k

22、Pa624kPa承载力要求。承载力要求。 垫层回填垫层回填7.17.1、地基处理、地基处理中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司垫块铺设垫块铺设垫块位置挖槽垫块位置挖槽 保证每块钢壳下至少有保证每块钢壳下至少有两个垫块，共设置两个垫块，共设置240240块。块。 当垫层回填至垫块设计当垫层回填至垫块设计标高后，铺放垫块。严格控标高后，铺放垫块。严格控制垫块顶标高。制垫块顶标高。 垫块铺设垫块铺设7.17.1、地基处理、地基处理中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司制作完成的节段制作完成的节段 焊缝采取焊缝采取100%100%超声波检超声波检测测+10%+10%射线抽

23、检，焊缝一次射线抽检，焊缝一次检验合格率超过检验合格率超过98%98%，复检合，复检合格率格率100%100%。 钢壳总重约钢壳总重约1405t1405t，划分为，划分为9696个节段，单块重量小于个节段，单块重量小于16t16t，满足，满足现场现场50t50t履带吊吊装能力要求。履带吊吊装能力要求。 制作中的节段制作中的节段钢壳制作钢壳制作7.27.2、钢壳制作与拼装、钢壳制作与拼装中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司首节段钢壳拼装首节段钢壳拼装 拼装从北侧井壁中拼装从北侧井壁中间节段开始，以此节段间节段开始，以此节段作为定位基准段，再在作为定位基准段，再在其三面拼装，定位其

24、他其三面拼装，定位其他节段。节段。7.27.2、钢壳制作与拼装、钢壳制作与拼装钢壳拼装钢壳拼装中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司首节段钢壳拼装首节段钢壳拼装第二节钢壳拼装第二节钢壳拼装钢壳拼装过程中钢壳拼装过程中拼装完成全景拼装完成全景7.27.2、钢壳制作与拼装、钢壳制作与拼装中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司7.37.3、沉井接高、沉井接高模板安装模板安装模板系统模板系统沉井节段接高施工步骤：沉井节段接高施工步骤： 采用翻模，模板分节高度为采用翻模，模板分节高度为0.5m+4.5m+0.5m0.5m+4.5m+0.5m。从第三节沉。从第三节沉井接高开始，

25、已浇混凝土顶部井接高开始，已浇混凝土顶部0.5m0.5m高模板作为基模周转。高模板作为基模周转。 钢筋安装钢筋安装模板支立模板支立混凝土浇筑混凝土浇筑中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司钢筋安装钢筋安装 钢筋在后场加工，利用平板车运至现场绑扎。钢筋在后场加工，利用平板车运至现场绑扎。 钢筋安装钢筋安装7.37.3、沉井接高、沉井接高中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 采用全截面浇筑，每层浇筑厚约采用全截面浇筑，每层浇筑厚约30cm30cm。单次最大浇筑方量超过。单次最大浇筑方量超过7150m37150m3，浇筑设备：，浇筑设备：3 3套拌合站、套拌合站、121

26、2台砼罐车、台砼罐车、4 4台台HBT-80CHBT-80C卧泵、卧泵、4 4台台HG18BHG18B布料机，备用一台汽车泵。平均布料机，备用一台汽车泵。平均1515天可完成一节混凝土沉井接高。天可完成一节混凝土沉井接高。混凝土施工混凝土施工混凝土浇筑混凝土浇筑7.37.3、沉井接高、沉井接高中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司接高施工全景接高施工全景中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司计算公式：计算公式：K=K=（G+GG+G-F-F）/(R1+R2) /(R1+R2) 7.4.17.4.1接高下沉计算接高下沉计算7.47.4、沉井下沉、沉井下沉G G：沉井总

27、自重；：沉井总自重；GG：施工荷载，按：施工荷载，按0.2t/m20.2t/m2进行计算进行计算 F F：水的浮力：水的浮力 R1R1：刃脚及隔墙底面的正面反力：刃脚及隔墙底面的正面反力 R2R2：沉井的侧壁外摩阻力：沉井的侧壁外摩阻力 中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司7.47.4、沉井下沉、沉井下沉计算阶段计算阶段刃脚刃脚标高标高工况工况沉井沉井自重自重正面正面阻力阻力侧面摩侧面摩阻力阻力施工施工荷载荷载浮力浮力下沉下沉系数系数m mt tT Tt tt tt t下沉到位下沉到位-43.5-43.5全截面支撑全截面支撑139871 139871 76896 76896 5

28、6441 56441 465.6465.656040 56040 0.63 0.63 全刃脚支撑全刃脚支撑139871 139871 33720 33720 56441 56441 465.6465.656040 56040 0.93 0.93 半刃脚支撑半刃脚支撑139871 139871 16860 16860 56441 56441 465.6465.656040 56040 1.15 1.15 沉井下沉到位阶段的下沉系数计算沉井下沉到位阶段的下沉系数计算 沉井下沉到最后阶段全刃脚下沉系数仅为沉井下沉到最后阶段全刃脚下沉系数仅为0.930.93，说明沉井在最后阶段，说明沉井在最后阶段的下

29、沉较为困难，需采取助沉措施。的下沉较为困难，需采取助沉措施。 中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司下沉次数下沉次数下沉方式下沉方式节段组合节段组合接高接高/ /总高总高(m)(m)单次单次/ /累计下沉累计下沉深度深度(m)(m)沉井刃脚底沉井刃脚底标高标高(m)(m)第一次第一次降排水降排水(1)+(2)+(3)+(4)(1)+(2)+(3)+(4)23/2323/2319/1919/19-14.5-14.5第二次第二次半排水半排水(5)+(6)(5)+(6)10/3310/3310/2910/29-24.5-24.5第三次第三次不排水不排水(7)+(8)+(9)(7)+(8

30、)+(9)15/4815/4819/4819/48-43.5-43.5 经过计算确定的接高下沉组合：经过计算确定的接高下沉组合：沉井接高下沉组合表沉井接高下沉组合表 第14节接高 下沉至-14.5m 第第56节接高节接高 下沉至下沉至-24.5m 第第79节接高节接高 下沉至下沉至-43.5m沉井接高下沉流程图沉井接高下沉流程图 7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司降降水水井井布布置置7.4.2 7.4.2 助沉工艺助沉工艺 在距沉井四周在距沉井四周18m18m、23m23m位位置间隔交错布置了置间隔交错布置了2626口深口深32m32m、直径分

31、别为直径分别为325mm325mm和和277mm277mm的降的降水井，另备用水井，另备用4 4口。降水井降水口。降水井降水过程中保持地下水位比沉井内过程中保持地下水位比沉井内泥面底泥面底2m2m。 7.47.4、沉井下沉、沉井下沉降水井布置降水井布置中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 空气幕布置空气幕布置 在沉井第在沉井第2 27 7节布置节布置1616层层空气幕管道。气龛呈梅花型布空气幕管道。气龛呈梅花型布设，水平方向基本间距设，水平方向基本间距1.5m1.5m，竖向间距竖向间距1.67m1.67m，每侧井壁分，每侧井壁分2 2个区，共设个区，共设8 8个分区，共布置气个

32、分区，共布置气龛龛23202320个。个。 空气幕布置立面图空气幕布置立面图7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 每根空气幕管道设置一个阀门，以便灵活控制。每根空气幕管道设置一个阀门，以便灵活控制。 空气幕管道控制阀空气幕管道控制阀开启空气幕助沉开启空气幕助沉7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司监控目的监控目的 根据沉井结构的受力特点及施工工艺要求，对下沉过程进行监控，根据沉井结构的受力特点及施工工艺要求，对下沉过程进行监控，以便及时发现不稳定因素以指导施工。以便及时发现不稳定因素以指导施工。目的：

33、目的：监控结构应力应变监控结构应力应变监控沉井周边环境监控沉井周边环境为施工提供预警信息为施工提供预警信息监控土压力监控土压力保证重点保证重点兼顾全面兼顾全面经济合理经济合理7.47.4、沉井下沉、沉井下沉7.4.3 7.4.3 下沉施工监控下沉施工监控中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司监控手段：监控手段：“理论计算分析理论计算分析+ +实测数据指导现场施工实测数据指导现场施工 通过数值模拟有限元计算分析沉井结构最危险的工况是前四节接高通过数值模拟有限元计算分析沉井结构最危险的工况是前四节接高后首次下沉阶段。后首次下沉阶段。 利用理论计算结果指导施工：下沉过程中及时根据实际土

34、体支撑工利用理论计算结果指导施工：下沉过程中及时根据实际土体支撑工况进行针对性分析，并结合计算布设检测元件，根据检测结果指导施工。况进行针对性分析，并结合计算布设检测元件，根据检测结果指导施工。沉井结构应力应变分析沉井结构应力应变分析7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司监控内容监控内容沉井侧壁沉井侧壁土压力监控土压力监控 沉井隔墙反力监控沉井隔墙反力监控沉井结构沉井结构应力应变监控应力应变监控地下水位及井地下水位及井内水位监控内水位监控 根式基础变根式基础变形监控形监控沉井几何姿态监控沉井几何姿态监控沉井底部开挖沉井底部开挖地形监控地形监控长江大

35、堤及周边建筑长江大堤及周边建筑物变形监控物变形监控7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司监控重点：沉井结构应力应变、几何姿态监控重点：沉井结构应力应变、几何姿态共布置钢板计、钢筋计和混凝土应变计共布置钢板计、钢筋计和混凝土应变计6060支，支，监控隔墙底部拉应力和隔墙顶部拉应力。监控隔墙底部拉应力和隔墙顶部拉应力。应应力力应应变变监监控控7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 几何姿态监控：沉井制作几何姿态监控：沉井制作和下沉过程中的下沉量、水平和下沉过程中的下沉量、水平位移、不均匀下沉量、倾斜度、位移

36、、不均匀下沉量、倾斜度、水平扭转等。根据本沉井的结水平扭转等。根据本沉井的结构特点，在每次接高后的沉井构特点，在每次接高后的沉井顶面布置顶面布置8 8个监控点组成的观测个监控点组成的观测网，分别构成网，分别构成3 3条纵向观测剖面条纵向观测剖面和和3 3条横向观测剖面。条横向观测剖面。测测点点7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司应力应变监测应力应变监测几何姿态监测几何姿态监测7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司7.47.4、沉井下沉、沉井下沉场地布置场地布置7.4.4 7.4.4 沉井第沉井第1-4

37、1-4节降排水下沉节降排水下沉 沉井北侧设三级沉淀池，沉淀池沉井北侧设三级沉淀池，沉淀池1 118000m218000m2沉淀池沉淀池2 24000m24000m2）、储水池）、储水池3300m23300m2），有效池深），有效池深4m4m，可容纳，可容纳100,000m3100,000m3泥水混合物。在排水出口设有泥水混合物。在排水出口设有500m2500m2的汇水池。的汇水池。 沉井沉井沉淀池、蓄水池沉淀池、蓄水池汇水池汇水池中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司7.47.4、沉井下沉、沉井下沉出泥、排水管路布置出泥、排水管路布置- -共有共有5 5种管路种管路 管路管路1

38、1：长江：长江汇水汇水池。起补水作用。池。起补水作用。 管路管路2 2：管井降水：管井降水汇水汇水池池长江。起排水作用。长江。起排水作用。 中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司7.47.4、沉井下沉、沉井下沉管路管路3 3：汇水池：汇水池沉沉井，提供高压水。井，提供高压水。 管路管路4 4：沉井：沉井沉淀沉淀池、蓄水池池、蓄水池汇水池。汇水池。起到排放泥浆取土作用。起到排放泥浆取土作用。 管路管路5 5：沉淀池：沉淀池长江。长江。起到转运泥砂的作用。起到转运泥砂的作用。 中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司7.47.4、沉井下沉、沉井下沉沉井内管路布置沉井内管路

39、布置 右图中箭头连接的两个右图中箭头连接的两个井孔通过连通管连通；实心井孔通过连通管连通；实心圆标记的圆标记的1313个仓每仓配置个仓每仓配置1 1台台22kw22kw泥浆泵、泥浆泵、4 4只高压水枪；只高压水枪；空心圆标记空心圆标记1212个仓每仓配置个仓每仓配置1 1台台11kw11kw泥浆泵、泥浆泵、2 2只高压水枪。只高压水枪。中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司7.47.4、沉井下沉、沉井下沉下沉施工下沉施工 开启降水井：开启降水井：2626口降水井口降水井分三组分三组“按序、间隔式、长江按序、间隔式、长江侧优先的原则打开，第一组侧优先的原则打开，第一组打开打开8 8

40、口、第二组口、第二组8 8口、第三组口、第三组1010口，始终保证井外地下水位口，始终保证井外地下水位比井内泥面低比井内泥面低2m2m。 降水井降水井中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司清除砂袋清除砂袋 土模、垫块清除：钢壳拼装完成后抽除井壁及分区隔墙下的土模、垫块清除：钢壳拼装完成后抽除井壁及分区隔墙下的132132块垫块垫块，下沉前抽除剩余的一般隔墙下块，下沉前抽除剩余的一般隔墙下108108块垫块，按先中间，后四周的顺序块垫块，按先中间，后四周的顺序进行。进行。清除垫块清除垫块7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司第一步第一步

41、 正式下沉施工：第一步，以每个隔仓为单位进行小锅底施工正式下沉施工：第一步，以每个隔仓为单位进行小锅底施工 ；第二；第二步，连通管连通的两个隔仓形成一个小锅底步，连通管连通的两个隔仓形成一个小锅底 ；第三步，按照分区隔墙开；第三步，按照分区隔墙开挖成挖成4 4个小锅底；按四个小锅底下沉至预定标高。个小锅底；按四个小锅底下沉至预定标高。 第二步第二步7.47.4、沉井下沉、沉井下沉第三步第三步中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司出泥口出泥口 南锚碇沉井第南锚碇沉井第1 14 4节共节共23m23m，于，于20192019年年7 7月月1616日开始清除土模，日开始清除土模，8 8

42、月月1414日下沉到位，历时日下沉到位，历时2929天，下沉天，下沉16.66m16.66m，出土量约，出土量约63127.4m363127.4m3。平均下沉速。平均下沉速度为度为0.57m/d0.57m/d。 泥浆池往长江吹砂泥浆池往长江吹砂7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 首次下沉到位后沉井顶面高差为首次下沉到位后沉井顶面高差为4.4cm4.4cm、平面位移、平面位移2.4cm2.4cm、倾斜度为、倾斜度为6”6”、扭转角为扭转角为1/28671/2867，均满足设计要求。，均满足设计要求。 1-41-4节下沉到预定位置节下沉到预定位置7

43、.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司竹筏竹筏 半排水下沉原理：利用降水井降半排水下沉原理：利用降水井降水并保持井内有水并保持井内有10m10m左右水深的情况左右水深的情况下，利用竹筏固定吸泥泵和高压水下，利用竹筏固定吸泥泵和高压水枪，利用高压水枪冲切井底泥面，枪，利用高压水枪冲切井底泥面，利用吸泥泵将泥水混合物抽至井外。利用吸泥泵将泥水混合物抽至井外。 桥位处地下水直通长江，降水井降桥位处地下水直通长江，降水井降水能力有限，不能在第二次下沉时使井水能力有限，不能在第二次下沉时使井内形成干作业环境，为避免采用空气吸内形成干作业环境，为避免采用空气吸泥

44、机吸泥下沉而进行大范围工序转换而泥机吸泥下沉而进行大范围工序转换而采取半排水工艺，节约工期采取半排水工艺，节约工期1515天。天。 半排水孔内取土半排水孔内取土7.47.4、沉井下沉、沉井下沉7.4.5 7.4.5 沉井第沉井第5-65-6节半排水下沉节半排水下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司7.4.6 7.4.6 沉井第沉井第7-97-9节不排水下沉节不排水下沉下沉平台下沉平台 沉井顶面利用钢管桩、沉井顶面利用钢管桩、型钢、贝雷片搭设，平台顶型钢、贝雷片搭设，平台顶标高约标高约+6.5m+6.5m。 考虑因素：考虑因素：10t10t龙门吊自龙门吊自重、空气吸泥机及管路自

45、重，重、空气吸泥机及管路自重，沉井下沉到位后平台顶面不被沉井下沉到位后平台顶面不被淹。淹。 7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司 主要设备：主要设备：1313台台10t10t龙龙门吊、门吊、1313台台20m320m3空压机、空压机、6 6个储气罐、个储气罐、2 2台台JL150JL150塔吊塔吊、2 2台台50t50t履带吊等，履带吊等，2525套套空气吸泥机设备，每孔一空气吸泥机设备，每孔一套吸泥设备。套吸泥设备。空气吸泥设备配置空气吸泥设备配置7.47.4、沉井下沉、沉井下沉10t10t龙门吊龙门吊中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程

46、局有限公司空气压缩机空气压缩机气包气包7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司空气吸泥设备空气吸泥设备7.47.4、沉井下沉、沉井下沉中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司7.47.4、沉井下沉、沉井下沉不排水下沉工艺不排水下沉工艺 按照按照“定位准确、先中定位准确、先中后边、对称取土、深度适当后边、对称取土、深度适当的原则进行。的原则进行。2525个隔仓分个隔仓分为为A A区和区和B B区，吸泥顺序从区，吸泥顺序从A A区区开始，对称同步扩散。开始，对称同步扩散。 井孔分区图井孔分区图中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公

47、司7.47.4、沉井下沉、沉井下沉基底清理与终沉基底清理与终沉 为避免破坏井壁和隔墙下土体，沉井刃脚下沉至设计标高以上为避免破坏井壁和隔墙下土体，沉井刃脚下沉至设计标高以上2m2m开始，以清基为主。清基指标为刃脚和分区隔墙斜面外露超过开始，以清基为主。清基指标为刃脚和分区隔墙斜面外露超过1/21/2，其他位置锅底不高于设计标高。，其他位置锅底不高于设计标高。 考虑到下沉难度、姿态控制及后续荷载影响，经与业主、设计考虑到下沉难度、姿态控制及后续荷载影响，经与业主、设计沟通，在设计标高以上沟通，在设计标高以上50cm50cm作为终沉标高，实际下沉到位为在设计作为终沉标高，实际下沉到位为在设计标高以

48、上标高以上2cm2cm，4 4个相对大锅底下沉到位个相对大锅底下沉到位 。 中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司沉井下沉到位沉井下沉到位7.47.4、沉井下沉、沉井下沉控制指标控制指标下沉到位后下沉到位后实际控制实际控制设计要求设计要求顶面高差顶面高差8cm47cm平面位移平面位移10cm50cm平面扭转角平面扭转角9”1沉井全部下沉到位后姿态控制沉井全部下沉到位后姿态控制实际控制精度远高于设计要求。实际控制精度远高于设计要求。中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司经验总结经验总结8中交第二公路工程局有限公司中交第二公路工程局有限公司8 8、经验总结、经验总结 下