泰州大桥主桥中塔沉井施工技术及质量控制

中铁武汉大大桥工程咨咨询监理有有限公司2013年06月泰州长江大大桥主桥中中塔沉井施工技术及及质量控制制主讲人：叶叶建良大型悬索桥桥施工技术术系列讲座座之中塔沉井施施工重点、、难点分析析目录工程概况中塔沉井施施工工艺介介绍中塔沉井施施工质量控控制要点1.工程概况泰州长江公公路大桥位位于江苏省省长江的中中段，北接接泰州市，，南联镇江江和常州市市。主桥桥桥跨布置为为390＋1080＋1080＋390m的三塔两跨跨悬索桥，，主桥桥宽宽33m，设计车速速100km/h，全线长约约62.088km。1.1工程概况1.工程概况桥位地处长长江下游感感潮河段,江面宽约2.3Km。墩位处平均均水深17m。据近10年来大通水水文站流量量统计：（1）沉井着床床枯水期最最大流量25000m3/s，平均最大大流速1.1m/s；（2）沉井渡汛汛期，20％保证率的的设计洪水水流量91000m3/s，流速2.81m/s。土层从河床床面以下依依次为：细细沙、粉沙沙、中粗沙沙及砂砾层层，持力层层为砂砾层层。根据统计资资料，桥址址每年出现现：大风日（≥≥8级）：11.9d雾日：34.4d雷暴日：32.3d1.2、自然条件件中塔基础为为水中沉井井基础，沉沉井断面尺尺寸为58×44.4m，高76m，入土深度度55.5米，为世界入土深深度最大的的水中沉井井基础。沉井下部部38m为钢混凝凝土结构构,上部38m为混凝土土结构。。1.3中塔结构构1.工程概况况1）中塔钢钢壳沉井井是在岸岸边浅水水区接高高至38m后浮运至至墩位处处吸泥下下沉的。。由于钢钢壳沉井井高度达达38m，体积庞庞大，加加上受水水文、气气象、航航运等综综合因素素影响，，沉井浮浮运的风风险高、、难度大大；2）由于墩墩位处水水深、流流急，沉沉井在着着床及下下沉过程程中受水水流、河河床冲刷刷的影响响，使沉沉井精确确定位着着床难度度大，加加上水流流引起的的河床局局部冲刷刷，更加加大了沉沉井在下下沉过程程中几何何姿态控控制的难难度；3）河床冲冲刷试验验表明，，在最大大平均流流速2.81m/s（墩位处处汛期最最大流速速）水流流作用下下，沉井井局部冲冲刷深度度达41m。为了确确保沉井井渡汛安安全，沉沉井选择择在2007年枯水期期进行定定位着床床，并须须实现2008年6月底长江江汛期前前下沉至至-60m安全渡汛汛标高，，工期紧紧、工序序转换频频繁，施施工组织织难度极极大；4）经过计计算，沉沉井下沉沉到设计计标高时时下沉系系数仍然然较大，，如果吸吸泥下沉沉到设计计高程后后，再进进行清基基施工的的话，一一方面容容易对沉沉井基底底地层造造成扰动动，使地地基承载载力降低低，另一一方面也也可能因因沉井下下沉系数数大而使使沉井继继续下沉沉，进而而大大增增加了施施工风险险及后续续工作的的工作量量。因此此如何在在沉井达达到终沉沉前采取取有效措措施进行行预控，，使沉井井在保持持良好空空间几何何姿态下下沉到位位的同时时基底又又满足竣竣工验收收要求，，这是中中塔沉井井清基的的最大难难点。2.中塔沉井井施工重重点、难难点分析析★总体工工艺流流程（（1）首节8米高钢钢沉井井浮运运至临临时锚锚地（07.8.18）钢沉井井接高高至38米（07.11.05）38米高钢钢沉井井浮运运（07.11.11）钢沉井井定位位、着着床（（07.12.01）3.中塔沉沉井施施工工工艺★总体工工艺流流程（（2）浇注井井壁混混凝土土(08.1.16)沉井吸吸泥下下沉(08.9.6)沉井砼砼接高高（08.09.20）沉井封封底（（08.10.01）3.中塔沉沉井施施工工工艺1）浮运运方案案设计计3.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井浮浮运钢沉井井在码码头位位置进进行临临时定定位，，采用用2台200T大型浮浮吊分分层接接高至至38米，再再浮运运至中中塔墩墩设计计墩位位处定定位，，吸泥泥下沉沉。根根据中中塔钢钢沉井井的结结构、、尺寸寸特点点及计计算的的浮运运阻力力（980KN），结结合客客观环环境条条件，，此次次38米沉井井浮运运设备备采用用5艘拖轮轮拖运运，共共计15200马力，，另外外配备备3600HP拖轮1艘（扬扬州港港拖轮轮）作作为机机动应应急拖拖轮。。宁港港1#、宁港港2#、宁港港3#、宁港港8#轮均采采用编编绑形形式，，宁港港9#轮为正正顶，，扬州州港拖拖轮作作为机机动应应急拖拖轮在在编队队附近近水域域待命命。2）现场场浮运运3.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井浮浮运根据施施工水水域11、12月份的的潮位位曲线线图分分析得得出：：在2007年11月11日高潮潮位时时，水水位标标高可可以达达到3.5米，再再结合合实际际的河河床地地形测测量结结果，，浮运运路线线位置置水深深可以以达到到13－18米，符符合沉沉井浮浮运吃吃水的的要求求，因因此浮浮运时时间定定为11月11日。11月11日早晨晨6：00左右，，在施施工水水域水水位达达到高高平潮潮时，，割除除钢沉沉井上上下游游的临临时锚锚缆，，沉井井编队队从接接高场场地出出发，，开始始浮运运。浮浮运全全程由由测量量船引引航、、护航航船护护航、、扬州州港的的1艘3600HP全回转转拖轮轮协助助。由由于事事先准准备充充分，，浮运运过程程十分分顺利利。在在上午午8：30时，钢钢沉井井成功功浮运运到泰泰州大大桥中中塔墩墩设计计墩位位处与与临时时定位位船连连接，，随即即开始始进行行转缆缆，在在沉井井上、、下游游主拉拉缆转转换至至沉井井上后后，拖拖轮散散队离离场，，浮运运施工工结束束。1）锚墩墩定位位系统统设计计（1）3.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井定定位中塔沉沉井采采用锚锚墩定定位系系统定定位。。相对对于传传统的的定位位船、、导向向船等等定位位系统统，锚锚墩定定位系系统具具有刚刚度大大、定定位精精度高高、操操作空空间大大、调调缆方方便等等优点点。钢钢沉井井的两两个定定位锚锚墩分分别布布置在在中塔塔桥墩墩位桥桥轴线线上下下游170m处，每每个锚锚墩平平台上上各布布置了了12台卷扬扬机和和相匹匹配的的滑车车组与与分别别与12根φ54锚缆相相连，，其中中在沉沉井的的上下下游正正面各各布置置4根主缆缆和2根下拉拉缆，，在沉沉井南南北侧侧各布布置6个8吨海军军锚作作为侧侧拉缆缆边锚锚。由由于沉沉井每每根缆缆绳受受力不不同，，根据据拉缆缆的受受力情情况不不同，，采用用不同同型号号的卷卷扬机机对拉拉缆进进行调调整。。正面面主拉拉缆采采用两两台同同型号号10吨（6＃、7＃）和和两台台同型型号8吨（5＃、8＃）卷卷扬机机，下下拉缆缆和边边缆用用同型型号5吨卷扬扬机。。170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米1）锚墩墩定位位系统统设计计（2）3.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井定定位2）沉井井初定定位3.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井定定位钢沉井井浮运运到墩墩位处处后，，按照照先后后顺序序把已已经系系在临临时定定位船船的主主拉缆缆、边边缆和和下拉拉缆转转到钢钢沉井井系缆缆点上上，并并适当当紧缆缆。钢钢沉井井顺江江向定定位通通过调调整设设置在在上下下游的的主缆缆缆力力来控控制，，南北北向定定位通通过调调整沉沉井南南北侧侧边锚锚缆绳绳缆力力来控控制，，钢沉沉井的的垂直直度通通过调调整下下拉缆缆和主主缆缆缆力来来实现现。转转缆完完成后后，首首先利利用锚锚墩平平台上上卷扬扬机系系统调调整上上下游游主拉拉缆缆缆力，，进行行顺江江位置置调整整，然然后利利用南南北两两侧边边锚锚锚缆调调整钢钢沉井井横江江位置置。钢钢沉井井就位位时严严格控控制每每根拉拉缆的的索力力，对对上下下游下下拉缆缆和上上下游游主缆缆缆绳绳进行行监控控，随随时调调整每每根受受力，，使缆缆绳受受力均均匀。。与此此同时时，测测量人人员对对沉井井顶面面高差差作全全面观观测，，若顶顶面高高差过过大应应及时时调整整下拉拉缆和和主缆缆，将将钢沉沉井调调平。。沉井井初步步定位位完成成后，，收紧紧边锚锚缆、、下拉拉缆及及主缆缆。1）沉井井着床床期河河床冲冲刷试试验研研究（（1）根据泰泰州大大桥中中塔沉沉井施施工期期和钢钢沉井井结构构的特特点，，在中中塔沉沉井施施工前前，采采用系系列模模型延延伸法法对沉沉井基基础在在着床床期间间可能能流速速条件件下的的局部部冲刷刷问题题进行行研究究。沉井下沉状态沉井底部距床面高度（m）沉井迎水面行近流速（m/s）0.801.001.20着床前6无冲刷无冲刷无冲刷4﹤1.003.805.8023.605.207.50着床后0/7.10/3.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井着着床沉井着着床期期河床床冲刷刷模拟拟实验验表明明，随随着沉沉井的的下沉沉，河河床的的局部部冲刷刷在加加剧，，各种种流速速条件件下沉沉井底底口距距离河河床不不同高高度下下的局局部冲冲刷情情况详详见下下表。。根据上上表，，河工工试验验又着着重研研究了了沉井井着床床期沉沉井底底口距距离床床面2m时的河河床冲冲刷情情况，，以便便采取取预偏偏及防防护措措施。。1）沉井井着床床期河河床冲冲刷试试验研研究（（2）沉井距距河床床2m时局部部冲刷刷形态态(V=0.80m/s)上游侧侧上游侧侧沉井下下游侧侧设计计端点点河床冲冲刷线线沉井上上游侧侧设计计端点点河工模模型试试验——沉井悬浮状状态时时河床局局部冲冲刷3.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井着着床1）沉井井着床床期河河床冲冲刷试试验研研究（（3）沉井距距河床床2m时局部部冲刷刷形态态(V=1.00m/s)河工模模型试试验——沉井悬浮状状态时时河床局局部冲冲刷3.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井着着床1）沉井井着床床期河河床冲冲刷试试验研研究（（4）沉井距距河床床2m时局部部冲刷刷形态态(V=1.20m/s)河工模模型试试验——沉井悬浮状状态时时河床局局部冲冲刷3.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井着着床2）沉井井施工工期河河床的的冲淤淤变化化及防防护措措施试试验（（1）河工模模型试试验——沉井着床后后局部冲冲刷不同流流量条条件下下河床床最大大局部部冲刷刷深度度试验组号流量(m3/s)水深(m)流速(m/s)最大冲刷深度(m)11200016.100.804.122000016.461.006.633000017.001.209.2044300018.301.5013.856500019.302.0023.1068000020.102.3831.7079100020.632.8141.003.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井着着床2）沉井井施工工期河河床的的冲淤淤变化化及防防护措措施试试验（（2）在1.2m/s流速条条件下下沉井井着床床后，，局部部最大大冲刷刷深度度约10m在2.81m/s流速条条件下下沉井井着床床后，，局部部最大大冲刷刷深度度大于于40m3.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井着着床2）沉井井施工工期河河床的的冲淤淤变化化及防防护措措施试试验（（3）沉井渡渡汛防防护预预案为确保保沉井井下沉沉过程程中渡渡汛安安全，，要求求沉井井底口口至冲冲刷面面保持持一定定的安安全深深度，，为此此，分分析在在不同同时段段条件件下，，河床床的冲冲刷深深度对对应施施工计计划的的下沉沉深度度关系系，以以确定定河床床防护护的预预案措措施。。冲刷线线与沉沉井底底口标标高关关系历历时曲曲线3.中塔沉沉井施施工工工艺——沉井着着床沉井渡渡汛防防护预预案沉井基基础局局部冲冲刷形形态(Q=65000m3/s,V=1.96m/s)回填后沉井井基础局部部冲刷形态态（Q=91000m3/s,V=2.81m/s)15cm～30cm块石回填3.中塔沉井施施工工艺——沉井着床2）沉井施工工期河床的的冲淤变化化及防护措措施试验（（4）3）沉井着床床及施工期期间河床冲冲刷状态及及施工风险险分析①若着床床施工时的的水流流速速为0.8m/s，当沉井下下沉至离河河床面4m时，河床开开始发生冲冲刷，深度度＜1.0m；随着沉井井底面离河河床距离的的减小及流流速的加大大，河床局局部冲刷逐逐步加剧，，冲刷坑在在上游沉井井第一排隔隔舱下偏上上游，到一一定深度后后趋向于稳稳定，下游游局部地区区将有少量量回淤现象象；②当钢沉沉井第2、3、4排隔舱刃脚脚着床后，，行径流速速为1m/s时，沉井第第1排隔舱及上上游最大冲冲刷深度为为7.1m，下游逐渐渐淤积；行行径流速为为1.2m/s时，上游最最大冲刷深深度将达到到约10m；冲刷范围围大致在距距沉井中心心线上游30m左右，下游游70m左右，左右右两侧各50m左右；③河工试验验结果表明明，在沉井井下沉过程程中流速超超过1.2m/s时局部冲刷刷深度将超超过10m，在20%保证率的设设计洪水条条件下，其其局部最大大冲刷深度度甚至超过过40m。明显的局局部冲刷会会严重危及及沉井的安安全与稳定定，因此应应在枯水期期流速较小小的时段进进行沉井着着床，同时时通过对注注水、吸泥泥的动态调调整来保证证沉井的平平稳下沉。。汛期到来来之前，沉沉井必须下下沉到最大大冲刷线以以下5m以上，方能能确保沉井井整个施工工期的安全全。3.中塔沉井施施工工艺——沉井着床4）沉井着床床施工——时机选择着床时机选选择原则：：着床时段段的水流流流速小、流流态稳定，，且维持时时间较长，，利于钢沉沉井的精确确定位及下下沉。根据上述原原则，钢沉沉井选择在在枯水期下下沉着床。。通过对枯枯水期钢沉沉井所在水水域的潮汐汐特点及流流速与水位位的关系分分析，桥位位处涨潮历历时3小时，退潮潮历时8小时，流速速最小期间间对应的是是在高平潮潮，流速变变化率小，，有利于沉沉井的精确确定位着床床。因此，，沉井着床床时间选择择在2007年11月30日左右时的的高平潮时时段着床，，并尽可能能在一个高高平潮时段段完成着床床施工3.中塔沉井施施工工艺——沉井着床4）沉井着床床施工——着床程序沉井着床分分三个阶段段：全断面面均匀注水水下沉、下下游刃脚着着床后的不不均匀注水水下沉和吸吸泥下沉至至一定的稳稳定深度。。3.中塔沉井施施工工艺——沉井着床①全断面均匀匀注水下沉沉初定位后的的钢沉井吃吃水深度约约11.6m，在低潮位位时钢沉井井刃脚与河河床的净距距约为4.5m,在高潮位时时钢沉井刃刃脚与河床床的净距约约6m。注水前首首先通过调调整锚缆对对钢沉井进进行首次精精确定位，，等沉井偏偏差在允许许范围内后后，在开始始涨潮前2小时（即6：00－8：00）开始对沉沉井提前注注水。此阶阶段应对称称均匀向沉沉井隔仓内内注水，严严格控制每每个隔仓内内的水位高高度。随着着沉井的下下沉，流水水对上游河河床的冲刷刷也逐渐加加剧。当沉沉井下沉至至刃脚距河河床面高为为1.0m时，停止注注水让上游游河床充分分冲刷。由桥区枯水水期的流速速与水文关关系图可知知，高平潮潮时流速变变化率小有有利沉井着着床。故高高平潮注水水是沉井着着床之前注注水的关键键。在高平平潮注水前前，先通过过调整各根根锚缆的拉拉力对沉井井进行第二二次精确定定位，等沉沉井偏差在在允许范围围内（10cm之内）后立立刻开始再再次对沉井井注水。此此阶段注水水要快速、、对称、均均匀，使沉沉井下游快快速着床。。这里要特特别强调一一点的是：：由于流水水对上下游游河床的冲冲刷不一样样，上游冲冲刷大，下下游冲刷小小，使得上上下游河床床标高不一一样，下游游高，上游游低，故沉沉井是下游游刃脚先着着床，上游游仍处于悬悬空。此后后，在下游游主动土压压力的作用用下，沉井井有往上游游跑的趋势势，故沉井井着床前精精确定位时时，应向下下游预偏一一定的距离离，以满足足最后的精精度要求。。预偏量应应根据水文文条件及施施工经验确确定，本桥桥沉井预偏偏量控制在在30cm左右。4）沉井着床床施工——着床程序3.中塔沉井施施工工艺——沉井着床②下游刃脚着着床后的不不均匀注水水下沉前面已经提提到，由于于流水对上上下游河床床的冲刷不不一样，使使得河床上上、下游标标高不一致致，沉井下下游刃脚先先着床，上上游则悬空空。监控数数据显示：：沉井上游游前沿河床床标高在-19.0m左右，沉井井从上游第第二排井孔孔中心起至至沉井下游游范围保持持在原河床床-14.0～-15.0m范围内，高高差约为5m。为维持沉沉井的水平平和平面位位置，此时时需要通过过向沉井各各个隔仓内内不等量注注水并在下下游辅助不不对称吸泥泥来调整沉沉井平面高高差。下游游隔舱要多多注水以抵抵消下游河河床对刃脚脚的支承反反力。此时时监控单位位要加强对对河床地形形、沉井空空间姿态和和平面位置置的测量并并及时将监监控数据反反馈给现场场施工人员员，以便指指导施工。。4）沉井着床床施工——着床程序3.中塔沉井施施工工艺——沉井着床③吸泥下沉至至一定的稳稳定深度等到沉井上上游刃脚也也接触河床床，即沉井井全断面着着床后，应应恢复全断断面均匀注注水至一定定高度，以以增加沉井井的重量。。与此同时时，上游隔隔舱也开始始同步吸泥泥。要特别别注意的是是，由于此此时沉井刃刃脚入土深深度还不深深，故吸泥泥时要以中中间吸泥形形成大锅底底为原则，，尽量避免免对刃脚进进行吸泥，，以免造成成翻砂。随随着沉井入入土深度的的增加，沉沉井在摩阻阻力和浮力力的作用下下逐渐趋于于稳定。此此时吸泥下下沉效率也也在逐渐降降低，光靠靠单纯的吸吸泥使沉井井下沉已是是十分有限限，故当务务之急是增增加沉井的的重量，即即及时进行行隔舱内井井壁砼的填填注才有利利于沉井的的继续下沉沉。下沉越越多，沉井井的安全性性越高。3.中塔沉井施施工工艺——沉井接高混凝土沉井井总高度为为38m，施工时采采用大块翻翻模施工，，根据沉井井结构，接接高施工时时分成7个节段，具具体的节段段划分为：：6m+2××7m+6m+4.4m+1.6m+6m，首节6m和两节7m高的节段结结构尺寸同同钢沉井标标准节段，，往上6m+4.4m高的节段结结构尺寸较较标准节段段向四周各各加宽1m，顶部1.6m+6m部分较6m+4.4m节段向四周周各加宽2.2m。每一节段段又分三个个区反对称称浇筑。下沉次数沉井分四次次下沉：第第一次下沉沉在钢沉井井夹壁砼浇浇筑完成后后，此次吸吸泥下沉至至-30.6m，此时最高高潮位+2.5，最小干舷舷高度4.9m；第二次下下沉在砼沉沉井接高至至51m后，此次吸吸泥下沉至至-42m，此时最高高潮位+3.5，最小干舷舷高度5.5m；第三次下下沉在砼沉沉井接高至至68.4m后，此次吸泥泥下沉至-60m，此时最高潮潮位+5.0，最小干舷高高度3.4m；第四次下沉沉在砼沉井接接高至75.5m后，此次吸泥泥下沉至设计计标高-70.0m。3.中塔沉井施工工工艺——沉井吸泥下沉沉下沉工艺中塔沉井下沉沉采用不排水水吸泥下沉工工艺，每个隔隔舱配备一套套洗泥设备，，共计12台空气吸泥机机，选用12台20m3/h空压机作为主主要供气设备备。吸泥取土土过程中主要要采用6台20t小型井顶移动动门架及4台中联T350塔吊作为主要要起重设备，，用于吸泥设设备的移动、、提升等工作作。吸泥时，将沉沉井隔舱按照照取土数量及及位置划分为为核心区和周周边区。每次次沉井吸泥采采取从核心区区（中间两个个舱）开始，，形成大锅底底，在逐步向向周边扩展，，而后扫吸周周边刃脚处，，及时调整沉沉井的偏位和和倾斜度，并并注意随时处处理平衡好沉沉井周边的主主动土压力。。中国苏通长江大桥主跨1088米核心区3.中塔沉井施工工工艺——沉井吸泥下沉沉沉井清基（1）由于中塔沉井井很重，一吸吸泥就有下沉沉，所以不存存在严格意义义上了清基阶阶段。为了确确保沉井平稳稳下沉到位时时，刃脚标高高偏差离设计计-70.0m的标高要求尽尽可能地小，，就必须将沉沉井终沉阶段段的吸泥下沉沉与沉井清基基结合起来同同时进行。3.中塔沉井施工工工艺——沉井清基及封封底1）从-60.0m的标高起，要要加强沉井空空间几何姿态态的控制，包包括平面位置置、扭角和垂垂直度。由于于承台平面位位置只能随沉沉井顶面位置置的变化而变变化，为了确确保承台平面面位置满足设设计要求，沉沉井顶面位置置的误差要尽尽量减小。2）确定合理的的清基顺序和和封底顺序。。由于沉井封封底面积大，，全断面一次次性封底是不不现实的，故故中塔沉井采采取了分区逐逐孔清基、封封底的方案。。通过研究分分析最后确定定的清基顺序序为：先清理理中间两个井井孔（Ⅰ型井孔），再再清理周边六六个井孔（Ⅱ型井孔），最最后清理沉井井四角的四个个井孔（Ⅲ型井孔），每每次清理两个个井孔，共分分六次完成清清基、封底。。3）距离终沉标标高2m时，应减缓沉沉井吸泥下沉沉的速度，并并根据封底顺顺序的要求，，逐渐加大核核心区域的吸吸泥深度。在在加强对基底底测量检测的的同时要分析析吸泥和沉井井下沉的关系系，即吸哪里里，吸多少时时沉井就下沉沉多少。为了了严格控制每每次的吸泥深深度，现场采采取在吸泥管管顶部用红油油漆作好深度度标记的方法法，清基时，，勤移动吸泥泥管以避免造造成局部冲吸吸深坑的形成成。沉井清基（2）3.中塔沉井施工工工艺——沉井清基及封封底4）在沉井吸泥泥下沉接近设设计高程时，，采取对中间间两个井孔居居中吸泥、相相邻的井孔采采取靠外侧边边缘缓慢吸泥泥下沉，随时时对所吸井孔孔的基底标高高用钢丝测绳绳进行探测，，调整吸泥位位置。尽量创创造使沉井平平稳下沉到位位时沉井中间间两孔基本满满足封底清基基要求，只需需作沉井壁刷刷洗等简单处处理就可以进进行封底的理理想条件。5）由于中间隔隔墙的底面标标高比刃脚的的底面标高要要高70cm，故在进行中中间两孔的封封底作业时，，为了防止封封底混凝土流流到周边井孔孔，在中间两两孔清基完成成之后，要对对周边井孔进进行回填。周周边井孔回填填厚度以不使使中间隔墙下下砂土翻砂为为原则计算确确定，中间井井孔隔墙下砂砂土坡度按砂砂土的内摩擦擦角计算确定定。6）刃脚部位的的清基要特别别小心，要尽尽量采取在离离刃脚一定距距离的位置吸吸泥让刃脚斜斜面上砂土自自行坍塌的方方法来清基，，当刃脚斜面面上土层不能能自行坍塌或或达不到设计计要求时，可可用弯管吸泥泥机伸入坍塌塌面下清除，，但一定要加加强监测勤换换点，绝不允允许吸泥管在在同一点吸太太长时间，以以免吸穿而翻翻砂。沉井清基（3）3.中塔沉井施工工工艺——沉井清基及封封底7）与封底混凝凝土接触部位位的井壁清理理，采用在潜潜水钻机上安安装钢丝刷（（具体的改造造办法是在潜潜水钻机的外外面加一个钢钢套管，同时时在钢套管上上安装钢丝作作为清理刷））的方法进行行清理，通过过潜水钻机的的转动带动钢钢丝刷对井壁壁附着物进行行清理。8）沉井清基标标准：刃脚和和井孔标高在在-70m或-70m以下，要求每每个井孔按约约1.5m间距测量一个个点作为基底底标高的竣工工资料。清基基完成之后要要连续观测一一段时间，确确定沉井确实实终沉稳定之之后方可开始始封底作业。。沉井封底方案一:全断面清基、、整体封底混凝土方量达达19500m3，浇筑舱面1730m2；终沉阶段全断断面清基，沉沉井易发生突突沉。3.中塔沉井施工工工艺——沉井清基及封封底方案二:分隔舱清基、、封底单次混凝土浇浇筑量较小；；有利于控制沉沉井终沉姿态态，避免沉井井突沉。沉井封底封底采用导管管法，中央集集料斗集中供供料，溜槽布布料。通过计计算，首批混混凝土数量为为21.8m3，故中心集料料斗容量定为为21m3。根据混凝土土性能和沉井井井孔构造情情况，通过分分析计算，在在各浇注分区区的每个井孔孔内分别布置置4根φ325mm的导管，导管管间距为7m（混凝土流动动半径不小于于4.5m），导管距离离井壁的距离离为2.5m，导管底口距距沉井底部的的距离为20cm。沉井封底混混凝土总方量量为19501.1m3，配备2艘水上拌和船船“港渝1号”和“应应城和顺1508”，2艘船实际生产产能力为150m³/h，其中最大一一次封底浇注注方量为3518m3，可在35小时内完成封封底混凝土浇浇筑。3.中塔沉井施工工工艺——沉井清基及封封底沉井浮运质量量控制1）浮运前的准准备工作检查查①收集桥位处历历年的气象和和水文资料，，特别是往年年同期的气象象和水文资料料，通过分析析确定浮运最最佳时机，并并做好近期天天气预报的跟跟踪记录；②测量人员通过过对河床的长长期检测，确确定最佳的浮浮运路线，并并做好标记；；③将临时定位船船在墩位处抛抛锚定位，并并将各锚缆临临时系挂在临临时定位船上上；④根据沉井接高高至38m时沉井的总重重量、吃水深深度及收集到到的气象、水水文资料等对对沉井浮运过过程中的稳定定性、浮运阻阻力进行计算算，并确定浮浮运所需马力力；⑤召开由项目部部、海事、轮轮舶公司等相相关单位负责责人参加的协协调会，明确确组织分工、、统一指挥等等相关事宜。。4.中塔沉井施工工质量控制要要点沉井浮运质量量控制2）浮运注意事事项①检查拖轮与与沉井的连接接质量。各拖拖轮应使用具具有足够强度度的缆绳系挂挂，每组系缆缆采用双缆系系带，即钢丝丝缆与尼龙缆缆并同时受力力，注意出缆缆角度的合理理性，系缆与与沉井摩擦和和接触部位应应包扎帆布，，挂垫枕木，，钢丝绳加涂涂黄油。②在浮运及相相关作业中，，船队总指挥挥应位于钢结结构沉井顶面面便于了望的的有利位置处处，并与现场场海巡艇并交交管中心保持持有效的联系系，各作业船船舶之间及总总指挥与各作作业船舶之间间应保持通畅畅有效不间断断的联系，听听从总指挥的的指令。③为确保施工工安全，在施施工水域边界界处（施工水水域内）设警警戒船或浮标标警示，防止止误入施工水水域船舶（尤尤其是失控船船舶）撞击沉沉井编队或其其它施工船舶舶。施工期间间保证至少有有一艘拖轮(扬州港拖轮)处于待用状态态，以便将误误入施工水域域的船舶及时时拖离危险区区域。4.中塔沉井施工工质量控制要要点沉井定位、着着床质量控制制1）锚墩定位系系统施工质量量控制本桥中塔钢沉沉井的定位采采用定位锚墩墩（中塔墩施施工完成后改改造成防撞墩墩），锚墩对对沉井的精确确定位起着至至关只要的作作用。因此，，确保锚墩定定位系统施工工质量是控制制的一个重点点。4.中塔沉井施工工质量控制要要点沉井定位、着着床质量控制制：2）防止摆振原因分析：钢沉井在未着着床稳定之前前，锚碇系统统为柔性体系系，在外力作作用下，易产产生振动，这这种振动称为为摆振，是一一种自激振动动。沉井摆振振是非常危险险的，因此必必须采取有效效措施来防止止沉井的摆振振。4.中塔沉井施工工质量控制要要点止振措施：①采用刚度相相对较大的锚锚墩系统定位位法进行施工工，并对拉缆缆与钢沉井的的连接机构进进行专门设计计，避免影响响下沉及下沉沉过程中的各各锚缆受力不不均；②在缆缆绳接头位置置安装拉力检检测仪和应力力计，并派专专人随时观察察检测每根锚锚缆的受力情情况，并根据据实际情况作作出相应的调调整；③加强强和海事部门门的联系，加加强对过往船船只的管理，，施工及其它它过往船舶在在通过沉井施施工区域时，，必须减速缓缓行，防止船船行波造成沉沉井起摆。沉井定位、着着床质量控制制：3）着床注意事事项沉井着床期河河床冲刷模拟拟实验表明，，随着沉井的的下沉，河床床的局部冲刷刷在加剧，为确保沉井精精确定位，顺顺利着床采取取的控制措施施有：①选择流速相相对较小、流流速变化率小小的高平潮时时期进行着床床作业；②沉井定位着着床时向下游游预偏一定距距离（本工程程30cm左右），以满满足上下游不不平衡土压力力作用下的沉沉井向上游跑跑的趋势。③根据沉井着着床的不同阶阶段采取不同同的注水方式式和吸泥方式式，确保沉井井平稳下沉。。④采用GPS实时监控系统统，在沉井着着床及下沉过过程当中对沉沉井的顶面高高程、平面位位置、垂直度度、扭转角度度等几何姿态态以及水下地地形进行实时时监测。通过过数据分析，，及时调整沉沉井几何姿态态，确保了沉沉井几何姿态态全过程受控控。4.中塔沉井施工工质量控制要要点沉井定位、着着床质量控制制：4）沉井纠偏措措施★平面偏位钢沉井着床后后，在未下沉沉到足够深度度前，很容易易发生沉井偏偏位的情况。。沉井偏位应应及时纠正，，尤其是下沉沉初期，沉井井入泥深度越越小纠正就越越容易、纠正正的速度也越越快。①当沉井入土土较浅且拉缆缆尚没解除时时，可用如下下方法纠正：：首先，收紧偏偏位反方向的的下拉缆和水水平拉缆或边边缆；然后，，通过在偏位位侧的吸泥，，使沉井在缆缆索拉力的作作用下，逐步步向正确方向向移动，直至至偏差完全纠纠正。②当沉井已入入土一定深度度且拉缆已经经解除时，可可用如下方法法纠正：若沉井偏向上上游，则在沉沉井内上游一一侧多吸泥，，使沉井略微微倾斜，呈下下游高上游低低的状态，然然后全断面吸吸泥，使沉井井底口顺着倾倾斜轨道逐渐渐回归到轴线线位置后再在在下游吸泥，，将沉井摆正正，此过程一一般得重复多多次进行。4.中塔沉井施工工质量控制要要点沉井定位、着着床质量控制制：4）沉井井纠偏偏措施施★沉井井扭转转沉井在在着床床时的的扭转转往往往是因因为：：锚碇碇系统统拉缆缆张拉拉力不不均衡衡、斜斜向水水流力力的作作用等等原因因造成成。沉井的的整个个着床床全过过程，，必须须由测测量进进行动动态监监控，，一旦旦出现现沉井井扭转转，应应立即即停止止注水水，并并进行行详细细观测测，确确认沉沉井实实际扭扭转方方向及及角度度。沉沉井扭扭转角角度较较小时时，可可通过过张拉拉侧向向拉缆缆进行行纠正正；沉沉井扭扭转角角度较较大时时，应应将沉沉井浮浮起后后，重重新进进行着着床施施工。。★沉井井倾斜斜沉井在在着床床时，，如果果加载载不均均衡、、锚碇碇系统统拉缆缆张拉拉力不不均衡衡、河河床不不平整整时，，很容容易发发生倾倾斜。。沉井井倾斜斜度不不大时时，可可以通通过对对沉井井刃脚脚局部部吸泥泥进行行纠正正。纠纠正困困难时时，还还可利利用沉沉井下下拉缆缆进行行辅助助纠正正。倾倾斜度度较大大时，，应立立即浮浮起，，调整整沉井井姿态态后重重新下下沉着着床。。沉井着着床施施工要要杜绝绝倾斜斜度过过大的的情况况出现现，避避免发发生沉沉井沉沉没事事故。。造成成沉井井着床床时倾倾斜度度过大大的主主要原原因有有：不不平衡衡加载载、河河床不不平整整。因因此，，沉井井下沉沉过程程中必必须随随时进进行监监控，，及时时调整整各隔隔舱注注水量量，使使沉井井顶面面保持持水平平；必必要时时可在在上游游冲刷刷严重重部位位采取取抛砂砂等河河床防防护措措施。。4.中塔沉沉井施施工质质量控控制要要点沉井吸吸泥下下沉质质量控控制：1）吸泥泥下沉沉注意意事项项①保持内内外水水头平平衡。。不排排水下下沉就就是要要在沉沉井下下沉过过程中中，保保持井井内外外水头头基本本平衡衡，防防止井井内水水头低低于井井外水水头，，从而而避免免引起起井内内涌砂砂等现现象，，避免免引起起沉井井偏位位、倾倾斜等等。由由于冲冲吸法法空气气吸泥泥耗水水量很很大，，吸泥泥过程程中为为了保保持沉沉井内内外水水位基基本平平衡，，在沉沉井各各井格格井壁壁上设设φ600mm连通孔孔（连连通孔孔在入入泥前前封闭闭），，主要要采取取自流流补水水的方方法补补水，，必要要时再再采取取抽水水泵从从外向向内补补水的的措施施。②要求项项目部部加强强对沉沉井空空间姿姿态及及河床床的监监测，，监控控数据据每天天都及及时上上报，，同时时监理理部也也加强强了监监理力力度，，除了了安排排监理理员进进行24小时旁旁站监监理外外，还还加强强对监监控数数据的的分析析，发发现问问题及及时和和项目目部进进行沟沟通并并及时时采取取措施施。③控制沉沉井上上下游游的不不平衡衡土压压力。。由于于流水水对上上下游游河床床的冲冲刷不不一样样，上上游冲冲刷，，下游游淤积积，使使得上上下游游河床床标高高不一一样，，下游游高，，上游游低，，最大大时高高差有有近12m。故在在下游游主动动土压压力的的作用用下，，沉井井有往往上游游跑的的趋势势。为为了减减小上上下游游的不不平衡衡土压压力，，监理理部多多次要要求项项目部部用吸吸泥船船吸除除下游游沉井井外侧侧的砂砂以减减少上上下游游不平平衡土土压力力等，，确保保偏位位和倾倾斜度度都控控制在在设计计要求求的范范围之之内。。④加强沉沉井内内外河河床的的监测测。特特别是是刃脚脚部位位，应应严格格控制制取土土吸泥泥深度度，尽尽量避避免直直接进进行冲冲吸，，防止止刃脚脚处局局部吸吸空发发生涌涌砂现现象。。4.中塔沉沉井施施工质质量控控制要要点2）沉井井吸泥泥下沉沉过程程中数数字化化动态态监控控系统统沉井吸吸泥下下沉质质量控控制：★监测测内容容沉井的的几何何姿态态监测测隔舱注注水量量监测测刃脚反反力和和侧壁壁土压压力监监测水下地地形监监测拉缆索索力监监测4.中塔沉沉井施施工质质量控控制要要点◆拉缆缆索力力监测测：采用DT615系统实实时监监测缆缆索力力。系统校校核旁压式式测力力计4.中塔沉沉井施施工质质量控控制要要点沉井吸吸泥下下沉质质量控控制：2）沉井井吸泥泥下沉沉过程程中数数字化化动态态监控控系统统◆沉沉井几几何姿姿态监监测：在沉井井顶部部安装装GPS系统，，采用用自主主研发发的GPS定位监监测系系统对对沉井井的几几何姿姿态进进行实实时监监测。。GPS监测沉沉井的的姿态态自动化化监控控显示示系统统4.中塔沉沉井施施工质质量控控制要要点沉井吸吸泥下下沉质质量控控制：2）沉井井吸泥泥下沉沉过程程中数数字化化动态态监控控系统统沉井清清基、、封底底质量量控制制：1）沉井井清基基封底底前，，其终终沉时时的底底面标标高、、平面面偏差差、扭扭角、、倾斜斜度等等都是是一个个未知知数。。而沉沉井底底面标标高和和倾斜