复杂条件下锚碇深基坑开挖安全控制技术

基坑开挖是大型悬索桥梁锚碇基础施工的关键性工程之一,由于大都是超大、超深基坑,且一般位于江河堤附近,基坑开挖施工条件复杂、风险因素多、难度大,为保证锚碇基础施工质量和安全,合理的开挖工艺方法应用及有效的安全控制措施是关键。该文以工程、水文地质条件复杂的南京长江第四大桥南锚碇深基坑开挖控制措施的成功应用为背景,重点介绍在井筒式地下连续墙加内衬的支护结构形式下基坑开挖工艺方法和基坑降排水系统、墙体及基底防渗、设备人员及相应防护设施设置等方面的安全控制方法以及技术措施。     

深厚软弱土层大面积加固圆形地下连续墙锚碇基础施工重难点研究

张靖皋长江大桥北航道桥南锚碇采用直径为90 m的圆形地下连续墙锚碇基础，基坑开挖深度为21.3 m,基础底板下28 m深度范围内首次采用超高置换率的旋喷桩进行深层地基加固，以提升地基承载力、提高基底摩擦系数和降低承压水突涌风险。结合锚碇基础的建设特点，对深层地基加固质量控制、基坑渗水和突涌防治、返浆处理再利用以及锚体混凝土防渗控裂等施工重难点进行了分析，并提出了相应的施工控制措施，可为类似项目的实施提供借鉴。     

武汉鹦鹉洲长江大桥南锚碇基础设计

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为三塔四跨结合梁悬索桥,加劲梁跨径布置为(200+2×850+200)m。该桥南锚碇基础经多方案比选采用圆形嵌岩地下连续墙基础。地下连续墙外径68m、壁厚1.5 m,底板厚6 m,顶板厚14.5 m。导墙由2个L形钢筋混凝土墙组成,墙间距1.6 m;帽梁总宽4.0 m、高2.5 m;内衬厚1.5~2.5 m;在地下连续墙外围设置环形防渗帷幕。采用理正深基坑软件分析地下连续墙施工全过程的受力,进行结构配筋。采用软件FLAC3D建立基坑及周围土体三维模型,分析基坑开挖对长江大堤变形的影响,分析结果表明,正常施工时,周边建筑及长江大堤的安全可以得到保证。     

棋盘洲长江公路大桥南锚碇地下连续墙设计

棋盘洲长江公路大桥主桥为主跨1 038m的单跨钢箱梁悬索桥。该桥南锚碇采用内径61m、壁厚1.5m的圆形地下连续墙基础,地下连续墙嵌入中风化岩层至标高-50.5~-41m,总深度58~67.5m。在地下连续墙内侧设置1.0~2.5m厚的钢筋混凝土内衬,锚碇基础封底底板厚6m、顶板厚7~15m,锚碇后锚块区域与地下连续墙基础顶板连为一体。沿地下连续墙底部设置灌浆帷幕;布置6个孔径为600mm的降水管井进行坑内降水、排水。结合项目建设条件对该地下连续墙基础进行强度、稳定、地基承载力及墙底岩石劈裂验算,结果均满足规范要求。目前该地下连续墙基坑已开挖至设计标高并完成首层封底。     

宜昌伍家岗长江大桥江南侧锚碇基础与地基设计

宜昌伍家岗长江大桥主桥为主跨1 160 m的双铰钢箱梁悬索桥。该桥江南侧锚碇处基岩埋深较深,地下水位较高,采用直径为85 m的浅埋式扩大基础,持力层为中粗砂卵砾石,高15 m。基坑采用放坡开挖+咬合桩相结合的支护方案,咬合桩嵌入中风化岩层不小于3 m。基底以下设50 cm厚混凝土垫层,为降低基础不均匀沉降对桥梁结构的影响,基底采用钢管法注浆与原土体形成复合地基。结合项目建设条件对江南侧锚碇基坑开挖支护结构、地基承载力、地基沉降进行验算,结果均满足规范要求。所采用的锚碇基础及地基设计方案,较大程度降低了施工难度、缩短了施工工期、节省了工程造价,具有较好的经济效益和社会效益。     

宜昌至喜长江大桥大江桥猫道与锚碇同步施工技术

宜昌至喜长江大桥大江桥为主跨838m悬索桥,猫道为三跨连续猫道,西坝锚碇为地连墙基础的重力式锚碇。由于桥塔和点军锚碇均已施工完成,为确保全桥工期目标,在保持猫道设计线形不变的条件下,通过在西坝锚碇前端设置1套转向架,实现猫道和西坝锚碇同步施工。猫道转向架为万能杆件拼装成的桁架结构,高20m,底部设扩大基础,在转向架上设置猫道承重索转向鞍座。施工时,在扩大基础上安装预埋件、拼装转向架,同时按西坝锚碇填芯混凝土实际浇筑高度,通过增加预埋件长度、设置支撑架来调整承重索锚固预埋件埋置深度;猫道导索、牵引索、门架支撑索、承重索、扶手索架设及面层、横向天桥等安装的同时,进行西坝锚碇施工;西坝锚碇施工完成后对猫道及牵引系统进行完善。     

宜都长江大桥南岸重力式锚碇基础方案比选

湖北宜都长江大桥(原名白洋长江公路大桥)为主跨1 000 m双塔单跨钢桁梁悬索桥,南岸(宜都岸)锚碇场地覆盖层厚约51.4 m,其中中粗砂混卵石、卵石层厚约46.9 m,属强透水、含水丰富地层,所含第四系孔隙水与长江水力相互连通,地下水位与长江水位基本持平。针对南岸锚碇工程区深厚富水砂卵石层的地质情况,提出沉井基础、地下连续墙基础和浅埋扩大基础方案,并从结构方案、施工方案、工程经济性等方面进行综合比选,推荐采用工程量最小、地下水位以上施工、经济性最优的浅埋扩大基础。浅埋扩大基础采用矩形平板基础,平面尺寸为101 m×71.5 m,基坑开挖深度为8.0 m。对该方案进行安全性验算,结果均满足设计和规范要求。     

土围堰在高水位下的受力分析研究

湖南省大岳高速洞庭湖大桥锚碇位于洞庭湖湖畔,且基坑开挖及锚碇基础施工处于洞庭湖汛期阶段,为保证锚碇基础施工的连续性和安全性,在距离锚碇基坑边线15 m处设置一环形土围堰用以阻挡洪水。采用有限元软件对环形围堰及现场环境等进行整体建模,从围堰高度验算、围堰渗流计算、围堰整体抗滑稳定性计算、围堰变形与应力计算及土围堰基底抗滑稳定性计算等5个方面进行计算分析。研究得出高水位条件下采用环形土围堰作为阻水结构的思路得当,既保证了施工区域的施工安全,又避免了汛期出现停工现象,大大降低了施工成本,同时为今后类似工程积累了宝贵经验。     

云南虎跳峡金沙江特大桥全面进入主体结构施工

<正>目前,云南虎跳峡金沙江特大桥全面进入主体结构施工阶段。该桥重力锚基坑开挖即将结束,锚碇基础已完成施工准备;香格里拉岸隧道锚施工便道等辅助工程措施已施工完毕,洞口管棚超前支护也施工完毕,在注浆后准备开挖进洞;桥塔即将进入下横梁施工阶段。虎跳峡金沙江特大桥主跨766m,为目前世界     

G3铜陵长江公铁大桥江北侧锚碇复合型地下连续墙设计

G3铜陵长江公铁大桥主桥为主跨988 m的斜拉-悬索协作体系桥。江北侧锚碇设计时对沉井基础和地下连续墙基础进行比选,综合考虑开挖范围、工程造价、施工工期等,最终采用基底深置的地下连续墙基础,以下伏基岩弱胶结泥质砂岩作为基础持力层,基础高49.5 m,地下连续墙墙底嵌入中等胶结泥质砂岩,地下连续墙高55.5 m。为减小锚碇基础的开挖量,采用大悬臂外挑锚块结构结合CFG桩复合地基加固技术的新型复合型地下连续墙基础,地下连续墙基础直径缩小至60 m,节省了工程造价。锚碇基础施工中基坑分层开挖,同时进行内衬砌施工。采用PLAIXS 3D软件对锚碇施工阶段及运营阶段进行有限元模拟分析,基坑开挖时地下连续墙结构受力安全,锚碇基础地基承载力、地基沉降结果均满足规范要求。     

天津富民桥3号锚碇深基坑施工技术

天津富民桥主桥为单塔空间索面自锚式悬索桥.主桥边跨3号锚碇为预应力混凝土重力式锚碇,采用深9.9 m的圆形基坑施工.主要介绍3号锚碇圆形深基坑的施工技术,特别是SMW工法在圆形无支撑围护结构施工中的应用.     

武汉杨泗港长江大桥超大型锚碇施工关键技术

武汉杨泗港长江大桥为主跨1 700m的单跨双层悬索桥,武昌侧锚碇为重力式锚碇(由地下连续墙、帽梁、内衬、底板及填芯混凝土组成),锚碇开挖直径98m、深39m,位于长江大堤南岸附近,地质条件较差。根据锚碇结构特点和地质条件,地下连续墙共划分68个槽段,Ⅰ、Ⅱ期槽段各34个,间隔分布,分别采用成槽机和铣槽机施工,接头形式为铣接头;基坑开挖前,采用地下连续墙墙底注浆、接缝处旋喷、抽水井等止排水措施,深基坑开挖采取逆作法施工,边开挖取土方边施工内衬,采用履带吊机将土方从基坑内吊出,帽梁和内衬分8段施工;锚碇底板、填芯大体积混凝土分层分块施工,采用冷却循环水、低水泥掺量的混凝土配合比等温控措施,保障了锚碇施工质量。     

滨海复杂地层高承压水区域悬索桥锚碇深基坑施工技术

针对莫桑比克马普托大桥南锚碇基坑复杂水文及地质情况,提出了在基坑外设置降水井、采用跳仓法施工内衬支护、在淤泥层设置道板、采用自制料斗出渣等一系列技术措施,实践证明,文中施工工艺可确保悬索桥锚碇深基坑的成功开挖。     

深中通道伶仃洋大桥东锚碇基坑支护施工关键技术

深中通道伶仃洋大桥为主跨1 666m的全飘浮钢箱梁悬索桥,该桥东锚碇为重力式锚碇,采用8字形地下连续墙基础作为基坑开挖施工的支护结构。东锚碇基坑支护结构采用海中筑岛围堰的总体方案施工。东锚碇基坑支护结构施工前,在海中首先采用锁扣钢管桩及工字型钢板桩组合的围堰方案筑岛形成施工陆域,结合河床表层清淤、砂石垫层换填、插打塑料排水板等措施对筑岛陆域进行地基处理;待筑岛地基沉降稳定后,地下连续墙采用"旋挖引孔+铣槽"的复合成槽工艺施工;地下连续墙施工后,基坑采用岛式法分12区(平面)、14层(竖向)进行阶梯形开挖,同时采用同步降排水措施(设6个降水井、6个集水井)进行基坑开挖施工。     

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥基础工程施工技术

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+2×850+200)m三塔悬索桥,该桥北锚碇为"带孔圆环+十字隔墙"重力式沉井基础,沉井外径66m,高43m;1号塔基础为44根φ2.0m钻孔灌注桩,2号塔基础为39根φ2.8m钻孔桩;3号塔基础为20根φ2.8m钻孔桩;南锚碇为"圆形嵌岩地下连续墙+内衬"结构形式,地下连续墙为钢筋混凝土结构,外径68m,壁厚1.5m。根据该桥基础特点,北锚碇沉井采用3轮接高、3次下沉施工;1号塔基础采用筑岛、双排防护桩施工方案;2号塔基础采用先钢围堰后平台的施工方案,钢围堰采用气囊法整体下河;3号塔基础采用先平台后围堰、单排钻孔防护桩施工方案;南锚碇采用液压铣槽机配合冲击钻施工地下连续墙的施工方案。     

南京长江第四大桥北锚碇沉井降排水下沉施工关键技术

南京长江第四大桥北锚碇矩形沉井高52.8 m,共分11节,分4次接高下沉施工,其中前4节采用整体降排水下沉施工,后7节分3次采用不排水下沉施工,主要介绍北锚碇沉井前4节整体降排水下沉施工关键技术。     

强风化硅质页岩止水帷幕选型及工艺参数研究

深基坑工程是一个综合性的岩土工程问题,地下水的控制是关系到基坑安全的重要因素之一。南宁市某大桥锚碇基坑主要处于强风化硅质页岩层,锚碇基坑开挖面临渗漏水带来的边坡失稳风险。在研究渗漏水影响因素后,以基坑止水帷幕设计及施工为例,进行了帷幕选型及工艺参数试验,有效控制地下水渗漏问题,为同类型工程的设计及施工提供参考与借鉴。     

武汉鹦鹉洲长江大桥北锚碇新型沉井基础设计

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为三塔四跨悬索桥。该桥北锚碇基础经多方案比选采用多圆孔环形截面新型沉井结构。沉井中间大圆孔内设置十字形隔墙,圆环内沿圆周均布有小直径井孔。沉井总高43 m,共分8节,第1节为钢壳混凝土沉井,第2~8节均为钢筋混凝土沉井。北锚碇施工中采用不排水下沉、井壁增加空气幕等措施减小施工难度及风险。采用软件FLAC3D对沉井施工过程进行数值模拟分析,评估施工安全性能、施工引起的环境效应及运营加载后锚碇基础的变形等。计算结果表明,沉井分节下沉施工过程中其结构、地面变形均满足规范要求,施工可有效避免对周围建筑物和长江大堤的不利影响。     

沪通长江大桥主航道桥桥塔墩钢沉井定位施工技术

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,28号桥塔墩沉井顶平面尺寸为86.9m×58.7m,钢沉井高50m。为解决钢沉井快速定位、精确着床的难题,采用"锚桩+重力锚"相结合的锚桩锚碇系统进行钢沉井定位施工。锚桩锚碇系统由锚桩、蛙式重力锚、钢丝绳、液压连续千斤顶及张拉控制系统组成,锚桩采用长53m钢管桩,锚固点位于河床面;收缆系统由大直径钢丝绳+钢绞线组成,设置在沉井顶面;主锚绳采用3.5 m的钢桩下端套入110mm的钢丝绳套进行锚固,并设置限位框架防止上滑;采用ANSYS有限元软件建立锚桩锚碇系统模型,得到结构受力及安全满足要求。施工时,采用2台联动APE400振动锤插打锚桩,锚碇抛锚定位后,采用锚桩锚碇系统进行钢沉井过缆、定位及着床施工。实践表明,沉井平面位置和姿态满足设计要求。     

悬索桥重力式锚碇深基坑开挖安全控制技术

锚碇基坑开挖作为清水河大桥基础施工的关键之一,基坑位置属于斜坡地貌,针对其边坡岩体破碎、岩屑较多现象,为保证锚碇基础的施工质量和安全,边坡防护作为重点的施工安全监控点,系统介绍了锚杆挂网喷射混凝土法和预应力锚索边坡的防护方式以及现场实际施工情况所表现的效果。