深水浅覆盖层区域钢围堰施工技术

沌口长江公路大桥为主跨760m的双塔双索面钢箱梁斜拉桥,其中南岸4号桥塔墩位于长江深泓区,该区域覆盖层薄,局部基岩裸露,且岩面倾斜,基础施工采用先围堰后桩基的施工方案。围堰为双壁钢套箱围堰结构,平面呈八边形,长55.3m,宽29.1m,高23.9m。结合现场水文地质条件,钢围堰采用单定位船定位、注水下沉;钢围堰局部着床后采用麻袋混凝土和钢支墩进行支垫;钢围堰调平后进行刃脚封堵和外防护施工;钢护筒沉放、临时固定后进行底口封堵;围堰封底分2次进行,达到设计强度后开始桩基施工。     

武汉鹦鹉洲长江大桥中塔基础施工关键技术

武汉鹦鹉洲长江大桥主桥为(200+850+850+200)m三塔钢-混结合梁悬索桥,该桥中塔墩基础采用39根直径2.8m钻孔灌注桩,承台为圆端矩形,长70m、宽34m、高6.5m,埋置于河床覆盖层中。中塔墩基础采用双壁钢套箱围堰和"先围堰、后平台"的总体施工方案。在围堰浮运定位前,先在河床面铺设软体排进行主动防护,以减少基础施工对河床的冲刷;底节围堰在岸上制造,采用气囊法下河,先转向后直线下水,利用"前后定位船+重锚"系统定位,通过向井壁注水快速着床,围堰吸泥下沉到位后,搭建施工平台进行钻孔桩施工;最后进行围堰清基、封底,分2层按大体积混凝土工艺进行承台施工。     

温州瓯江北口大桥中塔沉井冲刷防护技术

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,沉井顶平面尺寸为66.0m×55.0m,总高68.0m。为了解沉井定位着床期间河床的局部冲刷情况,通过封闭水槽试验研究沉井定位着床期间的河床局部冲刷深度及冲刷形态。结果表明,河床局部冲刷非常严重,沉井下沉时会产生倾斜扭转。为确保沉井平稳安全着床,采用抛填防护层的方法对沉井周围20m范围内的河床进行预防护施工,防护层包括反滤层(厚0.8m,采用级配砂)和护面层(厚2.2m,采用粒径为5cm的碎石)。预防护施工后,经现场检测可知,着床后沉井中心偏差11cm,平面扭转0.21°,均小于允许值,沉井几何姿态控制良好。说明河床预防护技术可以有效减小局部冲刷,保证了沉井着床精度。     

跨江大桥基础防冲刷处治关键技术

重庆牛角沱嘉陵江大桥于1966年4月建成通车,正桥为(68+80+88+80+68)m五跨钢桁梁桥,下部结构采用重力式墩台。检测发现正桥2号墩、3号墩基础冲刷明显,已接近或达到基岩,使得基础裸露,严重危害到桥梁结构安全,须采取有效措施进行防护。正桥2号、3号墩采用增设小型钢围堰并在围堰内灌注水下混凝土保护基础的防冲刷方案,新增围堰、新浇混凝土与基础周边河床形成整体成为永久性防冲刷防护。3号墩围堰为圆形双壁钢围堰,高7.2m,直径19.7m,重108t。钢围堰施工在水流速度较小且水位高度较稳定的高水位施工。围堰分两半在工厂制造,采用浮运的方式运抵桥址,利用浮吊和拖轮使两半钢围堰在墩位处合龙,然后围堰下沉至既有河床上,浇筑混凝土形成整体。     

沪通长江大桥主航道桥29号主墩河床预防护技术

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,29号主墩采用沉井基础,沉井顶平面尺寸为86.9m×58.7m、高115m。由于29号主墩位处粉砂层较厚,水流作用下这部分泥砂易被冲刷,对沉井着床过程中的局部冲刷大,为确保沉井平稳安全着床,对29号主墩位处河床进行预防护。29号主墩河床预防护体系包括反滤层、防护层和棱体结构,其分别由1~6mm、3~10cm和6~10cm级配的碎石组成,抛填高度分别为1,1,2m;其中防护层抛填范围由沉井壁向外延伸25m。现场河床预防护抛填施工时,根据抛填试验确定的虚拟网格图,采用定位船、抓斗船、料斗及导管等设备进行定点抛填,先抛填反滤层,再抛填防护层和棱体结构。采取预防护技术后,29号主墩河床防冲刷效果明显,沉井着床定位后,沉井平面位置和姿态基本未发生变化。     

鸭绿江界河大桥22号主墩双壁套箱式钢围堰施工

鸭绿江界河大桥为双塔双索面斜拉桥,主跨跨径636m,抢在汛期前完成22号主墩围堰,是总体工期的关键.鸭绿江口内潮汐为不规则半日潮,22号墩位位于潮洪混杂水流位置,具有日水位变化大,江底淤积层厚,河床冲刷严重等特点,研究确定采用双壁钢套箱围堰施工方案.围堰应用陆上分块制造,堰位处拼装,整体下沉施工.系统总结钢围堰施工方案制定,单元围堰制作,运输、拼装、整体下沉、就位、防护等关键工序实施情况.可供国内类似基础工程施工参考.     

东海大桥桥墩基础冲刷防护方案研究

受长江、钱塘江来水来沙和人类活动的影响,东海大桥所在水域海床发生普遍冲刷,桥墩周围发生较大局部冲刷。为防止海床进一步冲深,保证该桥运营安全,对桥墩基础冲刷防护方案进行研究。根据自然条件和工程特点,主体防护区采用袋装碎石上层压载袋装混凝土干混料的防护方案;采用失效风险方法进行比选,确定周边防护区采用复合材料勾连体的防护方案。以该桥某桥墩为例,依据相关规范和研究成果,提出桥墩基础具体冲刷防护方案,开展先导性物理模型试验,依据试验结果及工程实际对防护方案进行优化。结果表明:铺设3层复合材料勾连体时防护结构整体稳定性更强,防护区内形成淤积,促进了防护体与海床的结合,对主体防护区稳定起到积极作用;优化后的防护方案总体能够满足桥墩基础冲刷防护要求。     

安庆长江铁路大桥主墩大型深水基础施工方案与关键技术

宁安铁路安庆长江铁路大桥主桥为双塔多跨连续钢桁梁斜拉桥,该桥3号、4号墩均采用高桩承台基础.为解决桩基汛期施工风险大和3号墩深水无覆盖层斜岩面环境下桩基施工平台搭建难题,经方案比选,3号、4号墩基础采用先围堰(直径56 m)后平台的双壁钢围堰施工方案.施工中采取了以下关键技术:3号墩围堰采用气囊法下河,4号墩围堰采用整体起吊下河;围堰采用无导向船重锚锚碇系统定位;采用活动插板法快速完成了斜岩面围堰底缺口封堵;围堰采取了分区封底施工.     

群桩基础局部冲刷防护工程的关键技术研究

桥梁破坏多数是由洪水严重冲刷基础引起的,工程中需要采取防护措施以保证桥墩基础的安全性.提出了采用预防护和在防护区外形成有效护坦的冲刷防护理念,介绍了冲刷防护平面设计采用核心区、永久防护区和护坦区的平面分区方法,建议采用面层块石+中层碎石+底层砂袋的防护结构形式.现场监测结果表明,模型试验结果与实际最大冲刷深度基本一致,冲刷防护工程对局部冲刷起到了有效的防护作用.     

公安长江公铁两用特大桥4号墩钢围堰施工技术

公安长江公铁两用特大桥主桥为(98+182+518+182+98)m的双塔双索面钢桁梁斜拉桥,4号桥塔墩采用变直径钻孔摩擦桩基础。4号墩基础施工采用双壁钢套箱围堰方案,钢围堰为圆端形结构,长68.2m、宽40.0m、高23.7m(分为2节,底节高16.0m),双壁厚2.0m。钢围堰底节在岸上制造,采用气囊断缆法下水,下水坡度从1∶10调整为1∶7,设置地锚、钢凳、底托板与底托架,并设置了48个规格为1.2m×8.5m的气囊;钢围堰下水自浮,待钢围堰稳定后,利用3艘拖轮联结编队进行长距离整体浮运,将钢围堰浮运至墩位处;在墩位处采用无导向船重锚锚碇系统进行快速精确定位。该桥钢围堰顺利下沉到位,经检测钢围堰最大平面偏差小于5cm,最大垂直度偏差小于1%。     

长江深泓区浅覆盖层大悬臂嵌岩钢护筒施工技术

长江深泓区一般由长期冲刷形成,水深流急,覆盖层较薄,在此区域建造高桩承台基础的桥梁较为少见,桩基钢护筒往往需要嵌岩,悬臂大,施工难度大,其沉放效果及定位精度关乎钻孔桩的施工质量。以芜湖长江公路二桥南主墩(Z4墩)桩基施工为工程背景,研究深水、浅覆盖层大悬臂嵌岩钢护筒施工技术,对钢护筒沉放关键技术问题进行分析。工程实施效果表明,钢护筒采用分节分批次、钻机扫孔、二次接高跟进的沉放工艺是合理的,钢护筒沉放完成后倾斜度均小于1/260,顶口平面偏位不超过5cm,满足相应规范要求。     

平潭海峡公铁两用大桥深水区围堰施工关键技术

平潭海峡公铁两用大桥深水区非通航孔引桥为跨径80(88)m的简支钢桁梁桥,采用钻孔桩基础,承台基础采用钢吊箱围堰施工。钢吊箱围堰尺寸为32.0m×19.8m×20.4m,承台顶面以下围堰为双壁结构,壁厚1.0m,内设2层内支撑,封底混凝土厚3.5m。考虑到平潭海峡浪高、风大、流急、潮差大等影响因素,围堰完成封底、抽水后,安装抗浮牛腿,以满足围堰的整体抗浮、抗沉要求;围堰在工厂内分块加工、拼装,侧板与底板间采用螺栓连接,以实现围堰的快速安装和倒用;在围堰内设置了3层限位装置,以解决波浪力和水流力引起的围堰下放精度难以控制的问题;在围堰侧板与底龙骨间采用螺栓连接,以满足围堰的防浪、防渗要求。     

安庆长江铁路大桥3号桥塔墩钢护筒群施工技术

安庆长江铁路大桥为双塔钢桁梁斜拉桥,其3号桥塔墩为大直径深水钻孔桩基础,采用钢围堰法施工。由于墩位处河床覆盖层厚不足1m,钢套箱围堰下沉着床后,河床基本冲刷为光板岩,为解决钻孔桩钢护筒的安装及定位问题,除中心钢护筒直接下沉安装外,其余36根钢护筒按区域分为A、B、C三类5组分批整体制造安装。护筒群A、B在码头上整体制造组拼后船运至墩位,利用浮吊整体下放后悬挂在围堰上,利用悬挂系统及导向槽结构调整并精确定位;护筒群C随围堰底节一同下沉着床。全部护筒安装定位后,在护筒内填砂堵漏、分层浇注水下封底混凝土以预埋固定钢护筒,最后进行钻孔桩施工。     

公安长江公铁两用特大桥4号墩基础施工关键技术

公安长江公铁两用特大桥主桥为(98+182+518+182+98)m双塔钢桁梁斜拉桥,该桥4号主墩采用2.8m/3.1m变直径钻孔桩承台基础,共有36根桩,承台为圆端形,长58.4m、宽33.6m、高6m,承台埋置于河床中。4号墩基础采用双壁钢套箱围堰施工方案,先围堰、后平台,先钻孔、后封底,最后进行承台施工。施工中采取了以下关键技术:底节围堰(长68.2m、宽40m、高16m)采用气囊法整体下河;由底节围堰、围堰内支撑桁架和桩位钢护筒组成半浮式水上平台作为钻孔平台;钻孔桩采用泥浆护壁的气举反循环旋转钻进工艺成孔;在钻孔桩施工后,下放围堰并接高,灌水、吸泥、下沉围堰,下沉到位后分区进行围堰封底,围堰抽水,分2层、按大体积混凝土工艺进行承台施工。     

沪通长江大桥天生港专用航道桥3号主墩钢围堰施工技术

沪通长江大桥天生港专用航道桥为(140+336+140)m三跨连续刚性梁柔性拱桥,该桥3号主墩采用钻孔灌注桩基础、深水埋式承台。3号主墩基础采用双壁钢围堰方案施工,钢围堰长58.1m、宽28.1m、高20.6m。钢围堰在桥位附近船厂内分2节(底节高14.8m,顶节高5.8m)整体制造、拼装,利用浮吊及平板驳船运输至墩位后,再利用大型浮吊分节沉放和接高;采用以吸泥法为主、抓斗取土法为辅的方式将钢围堰下沉到位;采用多导管布置、中心集料斗法和混凝土罐车自卸法相结合,由上游往下游推进,一次完成封底混凝土施工。3号主墩钢围堰封底后,检查未发现漏水现象,施工质量达到设计要求。     

大直径钢围堰纠偏技术研究

嘉绍大桥是嘉绍跨江通道连接嘉兴和绍兴的关键性工程,主塔承台采用双壁钢围堰施工工艺,在钢围堰沉放后,由于较大冲刷,导致围堰倾斜.结合钱塘江水文特性,采取“单边提升、水下顶推、偏位吸泥、不均匀配载”的方法成功地纠正了钢围堰的偏位.     

宜昌香溪河大桥4号桥塔墩钢围堰设计与施工

宜昌香溪河大桥主桥为主跨470m的双塔双索面混合梁斜拉桥。桥址位于三峡库区,为解决库区深水大落差基础施工难题,4号桥塔墩基础施工采用先平台后围堰施工方案。钢围堰为圆形双壁钢套箱围堰,外直径为33.2m,内直径为30.2m,高35.3m。围堰竖向分4节,横向分24块,在工厂制作好后运至现场安装。对围堰侧板和封底混凝土的承载力进行了验算,结果满足规范要求。钢围堰安装前,对主跨侧河床进行回填,边跨侧河床进行清理。为避免库区高水位落差影响,在桩基施工期间同步安装底节围堰。为确保围堰主跨侧河床顺利抛填,在底节围堰主跨侧安装钢挡板。围堰和钢挡板用片石或砂包堵漏,清理刃脚、钢护筒周围泥土,保证封底混凝土和钢结构的粘结力。     

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。     

沪通长江大桥水中超大体量混凝土供应系统规划与建设

沪通长江大桥水中墩混凝土用量为1 325 000m3,为确定超大体量水中混凝土的供应系统,结合河床标高和混凝土需求量,按浅水区和深水区进行混凝土拌和站总体规划。通过对钢平台拌和站和吹填筑岛拌和站两种方案在供应能力、施工难度、建设周期和造价等方面进行比选,确定在浅水区采用吹填筑岛拌和站,筑岛高度约6.1m,围堤顶外围设置1圈高1m、厚0.3m的现浇混凝土挡墙;深水区采用钢平台拌和站(由钢管桩+桩顶分配梁+贝雷梁+钢桥面系组成)。浅水区吹填筑岛拌和站施工时,先施工围堤,再进行围堰内吹填砂和围堰外侧边坡防护施工,铺填片石基础,最后浇筑混凝土,形成平台。钢平台拌和站施工时,先插打钢管桩,再依次施工桩间联结系、桩顶分配梁、平台主梁及桥面系。     

宜昌香溪河大桥4号桥塔墩钢围堰封底技术

宜昌香溪河大桥主桥为(2×48+78+470+78+2×48)m的双塔双索面斜拉桥,其4号桥塔墩采用18根3.0m钻孔桩基础,基础采用先钻孔平台、后圆形双壁钢套箱围堰(内径30.2m,外径33.2m)的方案施工。封底施工是钢围堰施工的关键工序,为了保证抽水后围堰能够承受水头差产生的巨大压力,必须从封底混凝土厚度设计及灌注施工方面保证封底质量。采用MIDAS Civil软件建立钢围堰结构整体有限元模型,通过封底混凝土受力计算,确定采用厚度为5.0m的C30水下混凝土封底。在4号桥塔墩钢围堰吸泥下沉至设计高程后,运用水下找平技术将围堰内河床标高找平至+139.0m,采用水下导管法、按照"由外向内、由中心向四周"的顺序灌注混凝土。围堰抽水期间的应力及变形监测结果表明,封底结构安全且无渗水现象。