南京大勝關(guān)長江大橋6主墩套箱圍堰下沉-精選文檔

1、南京大勝關(guān)長江大橋 6#主墩套箱圍堰下沉: nanjing dashengguan changjiang river bridge # 6 main piers boxed cofferdam for has big volume and quality big features, sinking control to have higher demand.Keywords: double-wall steel cofferdams, sinking control, sucking auxiliary sinks, sinking control calculation1 工程簡介 京滬高速

2、鐵路南京大勝關(guān)長江大橋工程位于既有南京長江 大橋上游約 20 公里的大勝關(guān)橋位，是京滬高速鐵路的控制性工 程之一。 6#主墩基礎(chǔ)由 46 根直徑為 2.8 米的砼鉆孔樁組成，其 鋼圍堰其平面尺寸為 80.2mX 38.2m（長X寬），由雙層殼體組成， 其分為底節(jié)和頂節(jié)兩個(gè)分段。底節(jié)高為14.5m，重約1845t，分108 個(gè)單元，其兩端半圓中間為矩形的內(nèi)、外環(huán)雙壁自浮式鋼結(jié) 構(gòu)，外環(huán)總長80.2m，總寬為38.2m，內(nèi)外環(huán)間距為2m頂節(jié)圍 堰為雙壁鋼圍堰， 外形為橢圓型， 兩端為半圓結(jié)構(gòu)， 高度為 9.3m， 總重約為 1046t 。2、6#墩圍堰下沉方案簡述在鉆孔樁施工結(jié)束后， 進(jìn)行中節(jié)圍堰

3、接高施工， 中節(jié)圍堰分 單元制造，在現(xiàn)場分塊散拼。中節(jié)圍堰拼裝過程前，需進(jìn)行河床 的處理工作， 在河床滿足要求的情況下， 在護(hù)筒上安裝圍堰提升裝置，施加預(yù)升力，使圍堰上浮稍許，拆除原有掛樁牛腿（伸縮 吊掛梁）。提升裝置同步，等距緩慢卸載，使圍堰緩慢下沉，當(dāng)下沉到1.5m 左右時(shí)，將下層內(nèi)支架兩組提升裝置拆除，上層內(nèi)支架四 組提升裝置保留。 繼續(xù)采取灌水方式使圍堰緩慢下沉， 直至下沉 到設(shè)計(jì)標(biāo)高。在圍堰下沉作業(yè)時(shí)， 為滿足圍堰水平平面位置的準(zhǔn)確性， 在 圍堰上、 下內(nèi)支撐架上安裝導(dǎo)向裝置， 使圍堰下沉?xí)r水平位置準(zhǔn) 確。3、圍堰下沉31、圍堰下沉前準(zhǔn)備（1）圍堰下沉前，清除套箱及刃腳內(nèi)的水、鉆渣、

4、泥漿等， 利用高壓水槍或吸泥機(jī)清理干凈， 保證后續(xù)隔倉砼施工的質(zhì)量及 減少圍堰自重。（2）鋼護(hù)筒接高圍堰采用千斤頂頂落下沉， 即通過護(hù)筒頂掛樁設(shè)備作為大扁 擔(dān)梁、精扎螺紋鋼筋為吊放索， 千斤頂頂、 落操作進(jìn)行圍堰下放。吊放系統(tǒng)由護(hù)筒頂掛樁和提放裝置組成。 每一套提放裝置由 2臺千斤頂及8根32精扎螺紋鋼筋組成。每個(gè)吊放點(diǎn)的2臺油頂通過一臺油泵并聯(lián)作業(yè)， 這樣可以保證每個(gè)吊掛裝置上兩臺 千斤頂?shù)耐叫浴?）水平導(dǎo)向結(jié)構(gòu)安裝基于鋼套箱下游入河床比較深， 上游入河床較少， 下沉過程 中平面位置及豎向傾斜難以控制等原因， 選擇六根垂直度較好的 樁作為套箱下沉的定位及導(dǎo)向樁， 并分別在導(dǎo)向樁處的套箱圍堰

5、 內(nèi)支架處設(shè)雙層導(dǎo)向架，使得套箱能沿定位樁準(zhǔn)確下沉。（4）考慮河床高差不同、圍堰上下游承受不平衡土壓力， 按不平衡土壓力全部由吊掛裝置承擔(dān)、 不平衡土壓力全部由上下 導(dǎo)環(huán)承擔(dān)兩種工況進(jìn)行受力分析。（5）圍堰提升試驗(yàn)a、在圍堰正式開始下沉前，將千斤頂與油泵連接，逐臺千 斤頂分別進(jìn)行頂升試驗(yàn)， 即對一臺千斤頂施加油壓使千斤頂頂升 力達(dá)到最大值 100t （此時(shí)兩根精扎螺紋鋼筋每根受力達(dá)到最大 設(shè)計(jì)值 25t ），以檢驗(yàn)內(nèi)支架及吊掛系統(tǒng)安全性。b為確保圍堰安全、順利下沉，在圍堰正式下放前對圍堰 進(jìn)行頂升實(shí)驗(yàn)。即同步起頂 12臺千斤頂頂起5cm并持荷10分 鐘，檢查圍堰有無異常情況。圍堰經(jīng)提升試驗(yàn)，測

6、試吊掛系統(tǒng)、圍堰內(nèi)支架、橫梁實(shí)際受力、變形；以及 12 臺千斤頂同步協(xié)調(diào)。32、河床調(diào)整6#墩圍堰底所處河床受沖刷嚴(yán)重， 河床呈高低不平狀態(tài)。 圍 堰上游側(cè)刃腳底河床標(biāo)高約為 -20.0m ，下游側(cè)刃腳底河床標(biāo)高約 為-9.0m。依據(jù)設(shè)計(jì)要求6#墩圍堰就位后，刃腳底設(shè)計(jì)標(biāo)高為 -18.0m。 6#墩圍堰要在河床一端高一端低的情況下下沉， 其下沉 精度難以控制， 為保證圍堰的順利下沉， 需先對河床進(jìn)行平整處 理后，再進(jìn)行圍堰的下沉作業(yè)。首先在上游側(cè)進(jìn)行拋填片石及砂礫， 使上游側(cè)河床標(biāo)高達(dá)到 -18.50m，再在上游側(cè)河床上填1m厚砂（河床填砂采用吹填）， 使上游側(cè)河床標(biāo)高基本達(dá)到 -17.50m

7、 ，從而保證上下游河床高差 控制在4m以內(nèi)，使圍堰下沉易于掌控。對于下游側(cè)河床， 采用挖泥船挖泥法對河床進(jìn)行降低， 以使 上游和下游的河床標(biāo)高的高差盡量小。在河床處理完成后， 需進(jìn)行測量檢查， 以確保河床的狀況達(dá) 到使用要求。（ 1 ）上游河床回填 上游河床采用拋填不同種類的砂石來進(jìn)行整平。河床標(biāo)高-20.0m-18.5m范圍內(nèi)拋填卵石、砂礫；-18.5m 以上范圍內(nèi)進(jìn)行填砂?？紤]到以后的封底時(shí)混凝土可能漏出， 圍堰下到位后在圍堰 外測的河床面要多拋填一定范圍的卵石及砂礫。 拋填區(qū)域初步定 為在6#墩圍堰所處水平面向外各增加 2m范圍內(nèi)。（ 2）下游吸泥圍堰下的河床為全新統(tǒng)河床和地層， 為松散

8、細(xì)砂 , 下游河床 較高，吸泥工作量巨大，選擇一種好的吸泥方法非常關(guān)鍵。1）圍堰下游外側(cè)吸泥前擬定了以下方法進(jìn)行比選：A采用大型吸泥船1艘進(jìn)行吸泥作業(yè)，但由于下游水較淺，大部分水深不足 10 米，大型吸泥船吸泥效果極差。B采用小型吸砂船2艘進(jìn)行吸泥作業(yè)，因河床表層有一層膠結(jié)層，工作效率低，不能滿足工期要求。C采用小型挖泥船2艘進(jìn)行挖泥作業(yè)，只能挖除河床表層泥砂，工作效率不高。D圍堰下游外側(cè)采用三臺空氣吸泥機(jī)進(jìn)行多點(diǎn)不均勻吸泥。空氣吸泥機(jī)采用 250mm并配備供應(yīng)能力為20m3/min的空氣壓 縮機(jī)及汽車吊由駁船運(yùn)載。通過分析比選， 采用三臺空氣吸泥機(jī)進(jìn)行多點(diǎn)不均勻吸泥的方法效果最好，工作效率高

9、。2）圍堰內(nèi)側(cè)吸泥方法A、吸泥的位置主要吸除圍堰內(nèi)側(cè)刃腳及隔艙板下的泥砂， 考慮開始吸泥較 困難，吸泥效果差：圍堰內(nèi)側(cè)有三層桁架，桿件密集，吸泥管帶 有法蘭盤，由于空間有限，吸泥過程中來回移動(dòng)較困難；圍堰內(nèi) 河床上有一層硬層，吸泥效果不佳。采取以下措施：a空氣吸泥機(jī)采用 250mn并配備供應(yīng)能力為20m3/min的 空氣壓縮機(jī)。b 空氣吸泥機(jī)輔以高壓射水?dāng)_動(dòng)破土。c 將底節(jié)圍堰頂部桁架選擇性的割除斜桿， 待封底后抽水前再補(bǔ)上，并采取多點(diǎn)吸泥的方式降低河床標(biāo)高。吸泥時(shí)保持吸泥機(jī)下口不低于刃尖，以免引起翻砂。圍堰下沉到河床面附近時(shí)， 河床底的水流流態(tài)發(fā)生變化， 流 速增加，使水流對后側(cè)的河床沖刷增加，應(yīng)該控制吸泥量，嚴(yán)格 控制圍堰的位置，保證圍堰位置準(zhǔn)確。在圍堰下沉的過程中， 下游刃腳先進(jìn)入河床而上游刃腳還未 進(jìn)入河床。下游圍堰刃腳在下沉過程中受到河床砂的摩擦阻力， 隨著圍堰的不斷下沉摩擦力也不斷加大。 下游圍堰內(nèi)壁考慮加水 來克服阻力解決下沉困難。33、下沉控制（1）吊掛控制下沉圍堰吊掛裝置安裝完畢后， 對圍堰內(nèi)壁進(jìn)行抽水， 內(nèi)壁水全 部抽干后， 在 6套吊掛裝置作用下將圍堰提升稍