沪通长江大桥万吨级钢沉井浮运出坞施工关键技术

沪通长江大桥主航道桥为(142+462+1 092+462+142)m双塔连续钢桁梁斜拉桥,该桥桥塔墩钢沉井顶面平面尺寸为86.9m×58.7m,其中29号墩钢沉井高56m,重量达1.6万吨,采用船坞内整体拼装成型后出坞浮运至桥位。为满足船坞内地基承载力的要求,对钢沉井的刃脚进行抄垫,刃脚抄垫后灌注2.5m高刃脚混凝土;1.6万吨钢沉井入水后的理论吃水深度为12.4m,而浮运所经航道最大水深仅10.5m,在钢沉井中间12个井孔底口以上15.9m处对称增设钢结构封闭盖板,在封闭井孔内加注压缩空气,以调整钢沉井的吃水深度使钢沉井在出坞及浮运状态下的实际吃水深度为7.5m;对钢沉井的出坞水位进行系统分析;做好出坞前各项检查、出坞时机的选择、拖轮的配备、安全措施等准备工作。钢沉井在船坞内拼装成型后,船坞内放水起浮,系缆、抄垫后开启坞门,船坞内拖轮编队出坞,浮运钢沉井至桥位。     

大型陆上沉井封底施工技术

大型陆上沉井具有下沉深度深、平面尺寸大、封底混凝土方量多等特点,为了有效保证封底施工质量,确保封底效果,马鞍山长江公路大桥北锚碇沉井封底施工时,通过对竖向分层封底、回填砂封堵分区隔墙封底、混凝土封堵分区隔墙封底3种工艺的对比,选择了较为合适的混凝土封堵分区隔墙封底方案。该方案首层沿分区隔墙浇筑封底混凝土,将分区隔墙与基底间空隙封堵,形成可靠挡墙使沉井形成四大一小5个分区,之后逐区域浇筑封底混凝土。在混凝土浇筑过程中,通过技术创新,减少了现场操作流程,降低了施工难度,施工时间短,经验收沉井封底质量良好。     

沪通长江大桥主航道桥钢沉井增压助浮方案

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m双塔连续钢桁梁斜拉桥,该桥主墩均采用沉井基础,其中,29号主墩沉井顶平面尺寸为86.9m×58.7m,平面布置24个井孔,高115m,下部钢沉井高56m。钢沉井在自浮状态下,吃水深度12.5m,存在无法出坞、浮运时搁浅的风险,为了减小钢沉井吃水深度,保持气舱内压力稳定,提出了增压助浮方案,即对称封闭12个井孔,形成密闭气舱,同时设置主动增压系统,由井孔封闭盖板顶面向封闭气舱内加压注气的方案。增压系统由空压机、主供气管、分供气管、支供气管、气压表、止回阀、截止止回阀及液位传感器组成,通过增压充气和减压放气2个措施,控制各个气舱内的压力。采用该方案后,29号主墩钢沉井从出坞到浮运到墩位处仅用了3h,实施效果良好。     

四川金沙江向家坝水电站10号沉井施工监测

沉井周边地质情况是沉井的设计及沉井下沉施工的主要因素,沉井的平稳下沉及成功下沉到设计位置是沉井施工的关键,因此有必要对沉井下沉过程的沉井仞脚土压力和井壁摩阻力进行实时监测,以指导沉井的信息化施工。四川金沙江向家坝水电站10号沉井仞脚土压力和井壁摩阻力的实时监测结果表明,监测数据真实地反映了沉井周边的地质情况,指导了沉井的信息化施工。     

高明西江大桥8号沉井方案比选

一般观点认为钢丝网水泥薄壁浮运沉井 (以下简称钢丝网沉井 )比钢围囹浮运沉井 (以下简称钢壳沉井 )经济。但在某些特定的条件下 ,钢壳沉井比钢丝网沉井更经济、更切实可行。通过已建成通车的高明大桥 8号沉井工程实例论述这个观点     

马鞍山长江大桥北锚碇沉井监测分析

马鞍山长江大桥北锚沉井体积巨大,下沉施工中有必要对其进行实时监测,主要监测内容包括刃脚与侧壁土压力、沉井结构钢板钢筋应力、沉井内外水位及沉井几何姿态等。首先采用数值分析,确定了沉井下沉初期为沉井结构受力的最不利工况,且边隔墙中跨部位为关键截面。监测结果表明,所选的关键截面较为合理。在沉井下沉初期,刃脚土压力对吸泥极为敏感。随着沉井的下沉,侧壁摩阻力逐渐增大,刃脚土压力趋于减小。沉井结构钢板与钢筋应力未出现过大拉应力,沉井几何姿态监测结果也表明下沉施工顺利。     

五峰山长江特大桥沉井基础施工监控

五峰山长江特大桥主桥为主跨1 092m的钢桁梁公铁两用悬索桥,北锚碇采用100.7m×72.1m×56m的沉井基础。该沉井首节采用钢壳混凝土结构、其余9节采用钢筋混凝土结构,采用"三次接高、三次下沉"的方案施工。为及时掌握沉井下沉施工过程中的几何姿态及受力情况,建立实时在线监测系统,对沉井几何姿态、沉井结构应力及沉井刃脚土压力进行自动化监测,基于监测数据及时进行沉井下沉控制。结果表明:下沉过程中沉井测点高差和倾斜度均在限值内,沉井挠度基本在20mm限值内,沉井几何姿态较好;沉井混凝土及钢结构测点的实测应力基本在限值范围内,沉井刃脚各测点的土压力均控制在1.20MPa限值内,沉井结构受力良好。     

悬索桥分体组合式沉井锚碇基础的设想与模型试验

为降低传统沉井的下沉难度,同时保持传统大型沉井锚碇基础良好的承载性能,提出了一种下沉期分开设置、运营期组合共同承载的分体组合式沉井锚碇基础,并进行多组模型试验验证。基于大型锚碇基础的受力特点和相同下沉体积的原则,选取长、宽、高分别为400,200,800mm的分体沉井,对钢制模型沉井在相同密实度的砂体中开展水平加载模型试验,以确定分体式沉井的合理间距;对比分析在相同水平荷载下传统沉井和分体组合式沉井在承载能力、位移方面的异同;测试并分析分体式沉井周边的土体抗力分布、位移变化以及在短期及长期加载情况下的发展趋势。结果表明:分体组合式沉井是一种可能替代传统大型沉井锚碇的基础形式,分体式沉井比传统沉井具有更好的水平承载性能;模型试验中前井承担的水平荷载比例为65%,远高于后井承担比例;在长期水平荷载作用下,与普通沉井破坏阶段的变形以转动为主不同,分体式沉井平动产生的位移比例约为60%;沉井变形达到稳定所需时间是土压力达到稳定时间的2倍左右,沉井前方土体的最终位移约为初始位移的3倍,且其参与程度随离开沉井的距离而衰减;研究结果为分体式沉井的实际工程应用提供了初步依据。     

沪通长江大桥主航道桥沉井-地基作用应力变形分布特征研究

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m双塔连续钢桁梁斜拉桥,29号主墩采用倒圆角的矩形沉井基础。为研究沉井施工及桥梁施工后沉井结构与地基间的受力特性,采用ABAQUS有限元软件建立沉井-地基相互作用的三维实体模型,分析5种荷载组合下沉井基底和侧壁土体的应力和变形。结果表明,沉井施工和桥梁施工后,沉井基底和侧壁土体应力沿纵、横向分布差异较大;基底的竖向应力相对较为均匀,沉井隔墙对应处基底土体的附加应力略大;沉井深度范围内侧壁土体的附加应力受相应隔墙位置的影响显著;地基土体和沉井结构产生了一定的沉降变形,沉井的沉降差异主要由架梁引起,且对桥梁上部结构影响较大。     

新型桥梁基础——根式沉井施工关键技术

根式沉井是以传统沉井为基础,通过仿生创新而设计的一种新型桥梁基础。文中分析了根式沉井的加固原理;以阜阳至合肥高速公路淮河特大桥跨堤桥左半幅桩基础施工为例,从底节沉井管壁施工、沉井安装下沉辅助措施、顶推根键等方面对根式沉井的施工技术进行了摸索和改进,简述了其关键施工技术。     

软土地区超深沉井抗隆起计算分析

:随着城市土地资源越来越稀缺,沉井在城市地下空间开发中应用也越来越广泛,沉井的深度和尺寸也随之加深、加大。目前规范对沉井设计未有抗突涌破坏的验算,施工单位理论水平认知相对较低,沉井下沉时突涌破坏案例也时有发生。本文结合宁波软土地区某沉井破坏案例,参照基坑工程目前研究成果,以太沙基极限承载力假定为基础,考虑沉井外侧土体抗力,尝试对沉井抗隆起计算进行分析,并采用有限元软件MIDAS GTS对工程案例进行模拟分析,通过变形趋势对沉井抗隆起计算公式进行佐证,通过不同安全系数、不同平面尺寸对沉井的坑内外土体变形趋势分析结果,为宁波等软土地区其他超深沉井提供了有益的参考。     

常泰长江大桥主航道桥桥塔基础选型研究

常泰长江大桥主航道桥为主跨1 176 m公铁合建斜拉桥,桥塔基础采用沉井方案.为降低沉井自重和减少桥墩局部冲刷,采用理论分析、数值模拟与水槽冲刷试验相结合的方式对沉井基础型式进行研究.结果表明:在圆端形、梭形及矩形3种截面型式的沉井中,圆端形截面沉井的水流阻力系数最小;台阶型沉井相比传统沉井可以削弱墩前向下旋辊及减小墩...     

超大沉井基础设计及下沉方法研究

常泰长江大桥主航道桥为主跨1 176m公铁合建斜拉桥,通过技术经济综合比选,桥塔基础采用沉井方案。针对超大型沉井基础截面尺寸大、自重重、入土深等问题,提出了减自重、减冲刷的新型台阶型沉井基础方案,通过模型试验及数值分析确定了沉井相关设计参数,并基于地基中土体的三维应力状态和摩尔-库伦强度破坏准则,建立了深大基础三维地基承载力计算表达式。沉井基础成功实施的关键是可控的取土下沉措施,研究了超大型沉井下沉机理,探明随着沉井平面尺度的不断增大,端阻力与井壁侧摩阻力相比逐渐成为控制因素,沉井下沉施工必须进行盲区取土。通过对沉井刃脚下土体破坏形态的研究,提出土体破坏的临界宽度控制法和台阶式取土法,可为沉井下沉施工提供指导。     

马鞍山长江大桥南锚沉井下沉关键技术研究

马鞍山长江大桥南锚碇采用沉井基础,沉井入土深度超过50m,其施工采用“3次接高,3次下沉”的工艺：第1次下沉采用降排水措施,第2次下沉采用半排水措施,第3次下沉采用不排水措施。在沉井第3次下沉过程中,开启空气幕助沉,显著加快了下沉速度。沉井下沉期间,采用综合监控手段,保证了沉井顺利、精确下沉。实践证明,该桥所采用的沉井下沉方案科学合理,下沉到位后沉井几何姿态良好。     

温州瓯江北口大桥中塔钢沉井定位着床技术

温州瓯江北口大桥主桥为(215+2×800+275)m的三塔双层钢桁梁悬索桥,中塔采用沉井基础,沉井平面尺寸为66m×55m,高68m,其中,钢沉井高59m。为实现钢沉井的精确定位着床,采用锚墩+重力锚相结合的定位技术,在水流流速和风速较小的时间段,采用向井壁和隔舱内快速注水实现钢沉井快速着床。在钢沉井初定位、精定位及注水着床期间,运用实时监测技术,对钢沉井几何姿态及底面应力进行了实时监测,并及时对沉井偏位、扭转等采取纠偏措施。结果表明,着床后钢沉井中心点顺桥向偏北侧8.0cm,横桥向偏上游侧21.9cm,平面扭转角为-0.24°,钢沉井几何姿态控制良好。     

合福铁路铜陵长江大桥3号墩沉井精确着床控制技术

合福铁路铜陵长江大桥主桥为主跨630 m的三索面钢桁梁斜拉桥,其北桥塔3号墩采用圆端形沉井基础,沉井着床采用“二次定位、注水快速着床”的方案.为使沉井精确着床,采用MIDAS 2006有限元软件建立沉井和拉缆系统空间模型,模拟沉井着床过程,分析沉井着床过程中的偏移及拉缆索力变化规律,确定定位时沉井底与河床的距离为2 m.为减小冲刷、河床平面土质分布不均、波浪和涡激振动等对沉井精确着床的影响,分别采取了注水快速着床、绞锚纠偏回位、增加沉井边锚数量、增加边锚刚度、增加沉井质量或阻尼等措施.     

沉井在上海某综合管廊中的应用实例与分析

以上海某综合管廊中沉井工程为例,对垫层厚度、下沉系数、接高稳定性、抗浮系数等内容进行了施工计算,并且分别对垫层铺设、沉井制作、沉井下沉、沉井封底等沉井施工工艺进行了分析与研究,得到以下结论:一是要强化沉井的施工计算,选择合理安全的方案;二是要注重施工过程控制,提前制定纠偏、突沉等情况的措施。     

武汉杨泗港长江大桥2号墩钢沉井施工关键技术

武汉杨泗港长江大桥主桥为主跨1 700m的双层钢桁梁悬索桥,该桥2号墩采用沉井基础,沉井高50m,其中上部22m为钢筋混凝土结构,下部28m为钢壳混凝土结构(分为2节,高度分别为23m和5m,总重约4 850t)。23m高的底节钢沉井在工厂加工后,采用气囊法下水,下水时将下河托架和助浮结构进行一体化设计,利用气囊调整钢沉井角度,以实现钢沉井主动转向;采取在钢沉井底部设置纵、横梁及底托板,封闭12个井孔的助浮措施,以减小沉井浮运吃水深度。底节钢沉井采用以顶推为主、帮拖为辅的方式浮运至墩位处抛锚,采用无导向船重锚定位系统定位;定位后接高余下5m高的钢沉井,接高后注水下沉钢沉井,并浇筑钢壳混凝土,将钢沉井下沉至设计高程,完成钢沉井施工。     

江南大桥浮运钢壳沉井施工简介

一、引子 江南大桥是广(州)深(圳)公路上最长的桥梁,主桥墩台全部采用沉井基础,其中1~2、2~2墩为浮运钢壳沉井。浮运钢壳沉井是一种值得探讨的沉井型式,本文将就江南大桥2~#沉井的施工情况作一简单介绍,内容包括预制场的选择、预制、下水、定位、井壁混凝土的灌注等,开始下沉以后接高等各工序与普通钢筋混凝土沉井施工相同,此处不再赘述。 沉井结构如图1所示。     

南京长江第四大桥北锚碇超大规模沉井施工关键技术

南京长江第四大桥北锚碇基础为世界最大规模的陆地桥梁沉井,沉井濒临长江大堤,地质条件极为复杂,沉井基础底部支撑在层厚很薄的圆砾石层上。沉井下况后期,须穿过较厚的密实砂层,地基承载力较大,最终沉井支撑在密实的圆砾石层,仅靠自重下沉困难,施工存在诸多技术难题,通过总结北锚碇沉井施工关键技术,以期为后续类似工程提供借鉴作用。