深水無覆蓋層超傾斜巖面河床橋塔基礎(chǔ)施工技術(shù)

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1、深水無覆蓋層超傾斜巖面河床橋塔基礎(chǔ)施工技術(shù)魏勝新，江俊波深水無覆蓋層超傾斜巖面河床橋塔基礎(chǔ)施工技術(shù)魏勝新，江俊波。(1．中交第二公路勘察設(shè)計研究院有限公司，湖北武漢430052；2．中交路橋建設(shè)華南公司，廣東中山528400)摘要：安徽省望東長江公路大橋主橋為(78+228+638+228+78)m的組合梁斜拉橋，南橋塔基礎(chǔ)范圍無覆蓋層，河床巖面傾斜高差達(dá)1O．22m。綜合考慮南塔處地質(zhì)水文情況，基礎(chǔ)采用先施工鋼圍堰，后搭設(shè)鉆孔鋼平臺的施工方案。根據(jù)河床基巖面變化，鋼圍堰底口設(shè)置成高低刃腳。在工廠進(jìn)行鋼圍堰臥式拼裝，在圍堰頂口和底口焊接臨時

2、擋水板，使圍堰形式類似船體結(jié)構(gòu)，臥式浮運(yùn)到橋塔附近水域，對圍堰進(jìn)行豎向轉(zhuǎn)體并定位下沉，安裝樁基鋼護(hù)筒，鋼圍堰封底并錨固鋼護(hù)筒，利用鋼護(hù)筒搭設(shè)鉆孔平臺進(jìn)行樁基施工，鋼圍堰抽水后進(jìn)行承臺施工。關(guān)鍵詞：斜拉橋；橋塔；基礎(chǔ)；鋼圍堰；豎向轉(zhuǎn)體；封底；水上鉆孔平臺中圖分類號：U448．27；U445．556文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：i671—7767(20l3)06—0011一O51工程概況化灰?guī)r及厚21m以上的中風(fēng)化夾泥層灰?guī)r。安徽省望東長江公路大橋主橋為(78+228+638+228十78)m組合梁斜拉橋，橋型總體布置如2南橋塔基礎(chǔ)施工特點(diǎn)和難點(diǎn)圖1

3、所示。主梁采用PK型分離雙箱組合梁，梁寬(1)枯水季節(jié)時橋塔基礎(chǔ)位置平均水深10m35．2m，梁高3．5m。南橋塔為鉆石形結(jié)構(gòu)，塔高以上，屬深水基礎(chǔ)[1]。216m；橋塔基礎(chǔ)采用高樁承臺結(jié)構(gòu)形式，承臺平面(2)河床表面無覆蓋層，為裸露中風(fēng)化灰?guī)r，單為切除四角的矩形，平面尺寸為47m×25m，高8軸飽和抗壓強(qiáng)度為56MPa，樁基鋼護(hù)筒無法直接打m；承臺下設(shè)32根43．0m鉆孔灌注樁，樁長26m，入埋設(shè)，水上鉆孔施工平臺按常規(guī)搭設(shè)非常困難。呈梅花形布置，按嵌巖樁設(shè)計。南橋塔基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布(3)河床巖面起伏變化大，總體從岸側(cè)向江心置如圖2所示。側(cè)傾斜

4、，最大坡度約26。，橋塔承臺范圍內(nèi)巖面實(shí)測橋址河段歷年出現(xiàn)的最高水位為16．8m，最高差最大約10．22m，高低刃腳異形鋼圍堰的設(shè)計、低水位為1．62m，常水位為8．5m。南橋塔基礎(chǔ)位加工、浮運(yùn)、下放著床、定位及封底難度較大。置水深12～22．2m，其河床從岸側(cè)向江心側(cè)傾斜，(4)高低刃腳異形鋼圍堰封底混凝土施工過程基巖裸露，無覆蓋層，橋塔附近河床表面起伏雷達(dá)掃中對圍堰產(chǎn)生較大的不平衡側(cè)壓力，圍堰整體存在描三維圖如圖3所示。塔位處河床地質(zhì)狀況從上至向江側(cè)滑移的風(fēng)險。下依次為9．4m厚中風(fēng)化夾泥層灰?guī)r、30m厚中風(fēng)(5)橋塔基礎(chǔ)施工于當(dāng)年10

5、月中旬開始，工期望江東至78．228638．22878～一Il／、、／21．65018．970通航凈空：575×2420．611且圖I望東長江公路大橋主橋橋型布置收稿日期：2013～07—1I作者簡介：魏勝新(1965一)，男，高級工程師，I988年畢業(yè)于長沙鐵道學(xué)院鐵道工程專業(yè)(E—mail：wsxhly@I26．com)。l2世界橋梁2013，41(6)一00岫一47001十1上J』32000O-12．31一4．95(a)橫橋向圖3橋塔附近河床表面起伏雷達(dá)掃描三維圖2500．(測點(diǎn)間距2．5mX2．5m)I675l1920l1675I底

6、固定設(shè)置于河床面上的樁基鋼護(hù)筒，以樁基鋼護(hù)盯一●00一筒作為鉆孔平臺的承力結(jié)構(gòu)，變“水上施工”為“陸域施工”E’。橋根據(jù)河床地形條件，在傾斜河床巖面直接進(jìn)行塔中鋼圍堰施工。根據(jù)河床基巖面實(shí)際變化情況，鋼圍心堰底口設(shè)置成高低刃腳，雖施工難度相對較高，但鋼線’’．．．．圍堰可直接在基巖面上進(jìn)行水下封底，能有效解決樁基鋼護(hù)筒底口錨固的問題，通過已錨固的鋼護(hù)筒承載受力，最終形成水上鉆孔平臺。<)～()一C()、-，()一、C，、0，一0、0、、<異形鋼圍堰高、低刃腳高差達(dá)10．22ITI，如采用常規(guī)的工廠制造，豎向總體拼裝、氣囊下水、浮運(yùn)至(b)順

7、橋向現(xiàn)場的方法就位，需在高刃腳上設(shè)置浮箱進(jìn)行氣囊皇!QQ．下水，由于受浮面積較小，吃水深度達(dá)7m以上，枯3800．450水期鋼圍堰制造地(江西湖口)至橋位(安徽東至)處70km長江航道吃水深度(4．5m)不足，加之高、低刃腳高差太大，重心和浮心嚴(yán)重偏斜，即使采取臨時調(diào)整重心和浮心的措施，也存在較大的浮運(yùn)安全風(fēng)險。如采用臥式拼裝后浮運(yùn)，在鋼圍堰頂口和底口焊接臨時擋水板，使臥式鋼圍堰內(nèi)呈密閉的排水空間，形成類似“船舶”的結(jié)構(gòu)，不僅、大大增加了受浮面積，而且當(dāng)鋼圍堰傾斜時其浮心位置能迅速調(diào)整防標(biāo)高單位：m止圍堰傾覆，可確保圍堰浮運(yùn)過程中的安全，同

8、時也(c)平面尺寸單位：om能保證長江航道枯水期浮運(yùn)的吃水深度(圍堰臥式圖2南橋塔基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置自浮吃水深度為1．84m)。經(jīng)過以上比選研究，最緊張，如第二年高水位時未完成一定數(shù)量