特高特大型充砂长管袋围堰在红谷沉管隧道工程中的应用

为了实现江中沉管与岸上匝道水下互通立交,在岸边施工高度为20 m、方量达80万m3的充砂长管袋围堰,围堰采用两侧为充砂长管袋、中间为砂芯的堰体结构,并在砂芯范围设塑性混凝土防渗墙隔断赣江水,施工围堰内明挖结构。以南昌红谷隧道为背景,介绍了国内内河沉管隧道规模最大的充砂长管袋围堰施工技术,施工过程中克服了赣江水位落差大、航道范围水流速度大和水位高等复杂的水文条件,利用7个月完成了充砂长管袋堰体的填筑和塑性混凝土防渗体系的施工。工程实施结果表明： 充砂长管袋围堰及其塑性混凝土防渗墙在内河沉管隧道领域是一种工艺新颖、技术先进、安全可靠的防护体系,且对江河环境影响受控,是值得进一步推广应用的施工工法。     

钢管桩在模袋砂围堰加固施工中的应用

沈家门港海底沉管隧道工程北岸出入口原设计采用模袋砂围堰作为主体结构施工平台,由于在施工过程中受到地质情况、海水涨落潮水流、模袋砂刚性等因素影响,模袋砂局部产生沉降、位移。为保证沉管隧道出入口的顺利修建,通过对模袋砂围堰沉降变形原因进行分析,并对各种加固施工方案进行比选,最终采用钢管桩加固模袋砂。并对钢管桩加固模袋砂的工艺、过程及施工效果进行了介绍。采用钢管桩加固既可以发挥模袋砂施工工艺成熟、机械化程度高,又可以发挥双排钢管桩的整体性好、刚度大、抗变形能力强等优点,是柔性与刚性体的很好结合,取得了较好的经济效益和社会效益。     

风化岩地质条件下带锁扣钢管桩施工工艺

广州市洲头咀隧道工程过江段采用沉管法施工,其中海珠区岸上段与沉管段衔接处位于珠江边,基坑采用模袋砂围堰后开挖,支护结构采用带锁扣钢管桩支护,锁扣钢管桩兼作止水帷幕。结合工程和地质条件,详细介绍在弱风化泥质粉砂岩等较硬的地质条件下如何进行带锁扣钢管桩施工,包括围堰设计、支护结构设计、锁扣钢管桩施工工艺。实践证明该工艺施工便利、安全可靠,值得类似工程借鉴推广。     

内河中游南昌红谷沉管隧道施工关键技术

南昌红谷隧道过江段采用沉管法施工,隧址位于赣江中游,流速和水位落差大。为解决两岸大型围堰填筑、异地双干坞管节预制、复杂河道水文条件下管节浮运、对接以及管节基础处理效果检测等方面存在的施工难题,采用“充砂长管袋+塑性混凝土墙+钢筋混凝土墙”的组合结构与堰内基坑钢管堵头桩“干割除”方法,实现围堰快速施工和防渗抗洪的要求;通过混凝土配合比设计、浇筑、养护、温控技术以及管节预制关键设备选型和大型钢模整体转场的施工方法确保管节制作的质量和速度;采用江河中大流速下管节浮运的专用装置、合理的管节拖轮浮运船舶编队方法和多功能GPS-RTK综合监测系统,确保超长距离管节浮运安全;采用可视化监测、水下探摸和管节接头水密控制技术,实现高水差下管节准确对接;采用冲击映像法和潜水员探摸相结合的方法,对沉管基础灌砂效果进行实时监测与综合评价。实践表明,红谷隧道施工形成的一系列新工艺与新技术,能有效解决施工中的难题、降低安全质量风险、缩短工期、节约成本,并对今后的沉管隧道工程具有借鉴意义和推动作用。     

南昌红谷沉管隧道江中模袋砂围堰冬汛灾后土石围堰重建施工技术

为快速恢复南昌红谷隧道冬汛灾后被冲毁的模袋砂堰体,给围堰内剩余工程提供无水作业条件,选用“土石围堰+塑性混凝土钻孔咬合桩和高压旋喷桩防渗体系”新型堰体恢复方案： 水中利用抓斗船沿围堰轴线抛填石块,陆上利用自卸汽车外运黏土从堰体两端逐步抛填直至堰体合拢,采用成孔过程中对周边地层扰动较小的反循环钻机施工塑性混凝土钻孔咬合桩,并在新做塑性混凝土咬合桩与原围堰塑性混凝土防渗墙接茬处施工高压旋喷桩加强止水。实践证明： 重建土石围堰具有施工速度快、成本相对较低、作业区域小、稳定性好、抗渗能力强等优点,适用于沉管隧道江中围堰的新建和重建等临时性水利工程。     

大流速高位差过江沉管隧道典型工程——南昌红谷隧道

南昌红谷隧道是世界上首座江河中游沉管越江隧道,主线全长2 650 m,江中段为直线沉管隧道,长1 329 m。 工程重难点：1）百万m3巨型围堰; 2）水下立交深大基坑群; 3）40万m3水下岩石炸礁; 4）异地干坞和8.51 km航道开挖与管节浮运; 5）6条生产线平行预制6节管节; 6）12套4 000 t超大模板台车多次转场; 7）超大体量管节预制混凝土防渗抗裂; 8）管节浮运穿越小净跨桥梁; 9）急流回旋区管节调头; 10）江河中游和水位落差10 m条件下水力压接管节; 11）12节管节沉放对接轴线精度控制; 12）时隔半年沉放管节的接头差异沉降等。形成以下技术体系：1）特大特高型充砂长管袋围堰防渗稳定技术;2）大体积混凝土防渗抗裂技术;3）沉管隧道管节沉放对接施工技术;4）沉管隧道基础灌砂效果检测及处理技术;5）超长距离管节浮运及穿越小净距桥梁的管节姿态控制和桥墩保护技术;6）江河沉管隧道水下立交深基坑关键技术。红谷隧道自2014年4月开工,于2017年5月31日竣工,仅用38个月即建成通车。     

南昌红谷隧道临江富水砂层干坞基坑防渗墙施工技术

南昌红谷隧道干坞基坑深16 m,临赣江最近距离仅15 m,水位变化幅度达3~13 m,砂层渗透系数达120 m/d,防渗体系施工处于工期关键线路,防渗体系施工质量是实现基坑开挖、沉管预制、浮运、沉放等工期目标的重要保证。文章通过对塑性混凝土配合比、槽壁加固、成槽工艺、泥浆性能指标、清孔换浆、混凝土浇筑及墙体检测等的思考,提出了临江富水砂层干坞基坑防渗墙施工中三轴搅拌桩槽壁加固、配合比试配验证、"两钻两抓"成槽工艺、超声波仪成槽检验、高密度电法墙体检测以及膨润土泥浆性能指标、加强混凝土过程控制等主要施工方法和技术措施。通过在南昌红谷隧道临江富水砂层干坞基坑中的应用,证明塑性混凝土防渗墙止水防水效果非常好,为基底处理及沉管预制施工创造了良好的条件。     

重庆官栈河大桥主桥主墩基础锁口钢管桩围堰加固

重庆官栈河大桥主桥为(62+110+62) m三跨连续刚构桥,主墩基础采用锁口钢管桩围堰施工。围堰施工正常水位+325.300 m,施工期控制水位+330.500 m。在该桥主墩围堰完成四周锁口钢管桩插打及前4道内支撑安装后,因极端天气原因,长寿湖水位上涨到+332.200 m,危及围堰安全。为解决钢管桩围堰的安全问题,提出采用水下施工内支撑的加固方案。待围堰内部水头与外部保持一致后,将已经插打的锁口钢管桩加高至标高+334.000 m,拆除已安装好的4道内支撑,重新安装6道内支撑。采用MIDAS Civil软件分别建立加固前、后钢管桩围堰结构有限元模型,分析钢管桩及内支撑的受力安全与稳定性。结果表明：施工控制水位+330.500 m下,围堰结构最大正应力由加固前的162.6 MPa下降到加固后的82.3 MPa,下降了49.3%;承载水位可从施工控制水位+330.500 m增加到目标控制水位+333.500 m,且强度和刚度等均留有一定储备。水下施工内支撑的加固方案可提升围堰的承载能力。该桥围堰加固后整体受力效果良好,已顺利完成承台浇筑施工。     

佛山石湾大桥主桥施工技术

佛山石湾大桥主桥为(90.5+150+90.5)m的三跨连续矮塔斜拉桥.为避免受汛期的影响及保护水环境,承台及桩基础施工采取钢管桩+贝雷梁作为水上施工平台,待钻孔桩施工后,再拆除施工平台、插打单壁钢板桩围堰,在基坑开挖时选择干封法进行封底.主梁0号块采用预埋托架施工,1～16号块采用挂篮逐段悬臂现浇施工,合龙段采用挂篮作为吊挂、按先边跨后中跨的顺序进行施工.     

锁口钢管桩围堰的设计与施工

该文结合某斜拉桥主墩承台的施工实践,介绍了采用锁口钢管桩围堰挡土止水施工的相关技术。重点介绍了该围堰相关的设计验算、结构布置、锁口钢管桩加工、锁口桩沉桩、围堰内除土、支撑安装、水下封底、抽水堵漏等,供类似桥梁施工时参考。     

淤泥层中沉管隧道基础形式选型及沉降数值分析

为探究不同基础施工方案对沉管隧道纵横断面的沉降影响,以广州市南沙区拟采用沉管隧道的过江方案为例,针对该地区淤泥层不同厚度分别提出换填、抛石挤淤、挤密砂桩、水泥搅拌桩和PHC桩5种沉管铺设基础设计方案,并采用Plaxis 2D软件对不同方案下的沉管隧道纵横断面进行数值模拟,尤其针对不同相邻地基工况,采用换填+砂桩、抛石+砂桩2种典型组合方案沉降进行分析。结果表明,5种方案下的沉管隧道纵横断面沉降变形规律较为一致,沉降值均满足设计规范要求; 2种不同工况组合下的沉降值也满足要求,提出适宜南沙地区的沉管隧道铺设方案。     

杭州湾跨海大桥Ⅳ标钢管桩沉桩施工

以杭州湾跨海大桥Ⅳ合同钢管桩沉桩施工为背景,对海上钢管桩沉桩船舶群的组成及选型、沉桩前的准备工作、沉桩过程的关键技术、停锤标准,以及高桩处理等沉桩施工技术进行了系统介绍。     

深水基础的PLC桩围堰设计

围堰作为现代桥梁基坑施工中常见的临时围挡结构被广泛采用，对围堰进行设计研究是确保安全的必要程序。采用PLC桩围堰作为桥墩基础的挡水结构，既增强了锁口钢管桩的止水效果，又能节约钢材、降低施工成本。以海南某景观桥主墩施工时采用的PLC桩围堰为例，对深基坑中的PLC桩围堰进行分析。结合有限元计算方法及理论公式对设计方案进行分析，确保深基坑在施工当中结构的安全性和稳定性。     

高水位环境下沉管隧道模袋砂围堰破坏模式研究

为研究高水位环境下沉管隧道模袋砂围堰的破坏形态与破坏机制,依托广州市洲头咀沉管隧道,通过室内试验和理论分析,探讨高水位环境下沉管隧道高坡率模袋砂围堰失稳破坏形态,提出相应的破坏控制指标与评价方法,并通过数值计算验证。研究结果表明： 1) 硬质地基中,模袋砂围堰在竖向荷载作用下会出现边角处应力集中张拉破坏与砂袋界面处应变局部化破坏,水平荷载作用下表现为内部或整体滑动; 2) 软弱地基中,由于地基承载力不足,会引起围堰局部脱离或底层模袋张拉破坏; 3) 实际工程中,模袋砂围堰中的模袋难以被贯穿撕裂,无法形成围堰内部整体弧形滑动; 4) 模袋砂围堰存在明显的包裹增强效应,能有效提高整体稳定性,高水位环境中模袋砂围堰设计坡率显著大于常规土石坝围堰设计坡率。     

碎石弃渣地段的隧道进洞方案

辽宁省丹东-本溪高速公路道扎子隧道从304国道路基下穿越，其中右线隧道进口段约40m为早期修建该国道时的弃渣，施工时采用坑滑钢管桩，坡面钢管注浆加固，超前长管棚，自钻式锚杆等综合处理措施后成功进洞。     

锁口钢管桩围堰逆作法施工技术

锁口钢管桩围堰在桥梁基础施工中逐渐得到广泛的应用。结合工程实践提出了深水逆作法锁口钢管桩围堰成套技术,解决了常规顺做法钢管桩围堰变形大、整体稳定性相对较低、适应水深浅等不足。以鄱阳湖二桥36号主墩深水基础施工为例,详细介绍了逆作法锁口钢管桩围堰的结构设计及施工技术,对围堰进行数值分析及应力监测。该技术较好地满足了工程经济性和安全性要求。     

锁口钢管桩插板围堰设计与施工技术要点

经过技术经济等多方面的比较,青岛海湾大桥李村河互通立交较浅水域承台施工采用锁口钢管桩插板围堰技术,取得了较好的施工效果.重点介绍了锁口钢管桩插板围堰的设计与施工技术要点.     

裸岩河床水中墩基础施工技术

长昆客专罗旧舞水特大桥主桥为(48+2×80+48)m连续梁桥,1号~3号桥墩位于主河槽内,低桩承台嵌入河床裸岩中,设16根1.5m钻孔桩。根据裸岩河床、低桩承台的特点,确定水中墩基础施工采用施工栈桥为交通便道、施工平台,栈桥标准跨度18m,设4组贝雷梁、双排钢管桩基础,并在钢管桩周围抛填砂砾、投放石笼或下放钢套箱、灌注水下混凝土以及拉设缆风绳。水中墩基础采用矩形双壁钢围堰围护方案,按照"先堰后桩"顺序施工。水中墩基础施工中,采用长臂挖机清底,利用岩石乳化炸药和非电微差雷管进行水下岩石爆破;钢护筒采用振动锤夹持、插打;双壁钢围堰依靠钻孔桩护筒、平台辅助钢管桩逐块拼装,用倒链下放、汽车吊接高下沉施工;围堰封底混凝土等强后,进行钻孔桩、承台和墩柱施工,最后拆除围堰。     

蒙华铁路风积沙地层隧道围岩稳定性及预加固效果试验研究

为了解风积沙地层隧道失稳变形特征和预加固控制效果,以蒙华铁路风积沙地层段为依托,通过室内物理力学试验得到风积沙的基本性质和参数,并利用数值模拟对隧道最大主应力和塑性区变化规律展开分析,然后建立模型试验对不同预加固方式在风积沙地层隧道中的效果进行研究。研究结果表明： 1）风积沙抗剪切能力在含水率为7%~14%时可达到极值,此时更利于隧道围岩的稳定性; 2）隧道失稳具有突发性,主要会经历“掌子面局部破坏—拱顶持续塌方—大体积失稳”3个基本过程; 3）未采用预加固措施的情况下,开挖面前方监测断面拱顶围岩内部位移值及变形速度最大,采用水平旋喷桩与钢管组合加固后可分别降低81.1%和98.3%; 4）水平旋喷桩与钢管的组合对于开挖面前方拱顶的围岩应力控制效果最好,水平旋喷桩的加固控制范围小于水平旋喷桩与钢管的组合。     

钢板桩双层围堰在奉干路浦南运河桥的施工应用

针对奉干路浦南运河桥的实际情况,介绍了双层钢板桩围堰在施工中的应用。其中详细介绍了钢板桩围堰的设计、施工工艺、施工监测及围堰拆除,并对钢板桩围堰的关键技术进行了总结。