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。     

沪通长江大桥主航道桥沉井施工关键技术

沪通长江大桥主航道桥为(140+462+1 092+462+140)m公铁两用钢桁梁斜拉桥,主航道桥6个桥墩均采用沉井基础,沉井上部为钢筋混凝土结构,下部为钢结构。其中,桥塔墩沉井平面尺寸为86.9m×58.7m,平面布置24个12.8m×12.8m的井孔;边墩及辅助墩沉井平面尺寸为39.2m×26.8m。为解决在巨大水流力下钢沉井的浮运、定位、着床等难题,确保施工质量,桥塔墩钢沉井在工厂整体制造,采取临时封闭12个井孔的助浮措施,整体出坞浮运,并采取了大直径钢管桩锚碇系统及液压千斤顶多向快速定位技术;边、辅墩沉井工厂整体制造,分两大段整体运输、吊装,采取了沉井内部大直径钢管桩定位技术;29号主墩采取河床预防护技术。采取以上关键技术后,主航道桥6个桥墩沉井均已进入稳定深度,实施效果良好。     

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。     

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。     

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。     

大型钢沉井整节段制造、运输与现场接高施工技术

合福铁路铜陵长江大桥主桥为双塔多跨连续钢桁梁三索面斜拉桥,其3号桥塔墩采用圆端形沉井基础,沉井高68 m,其中上部18 m为钢筋混凝土结构,下部50 m为钢壳混凝土结构,总重约5000 t.50 m钢沉井在工厂分6节制造、组拼,由1200 t浮吊起吊装船、12800 t驳船运输至墩位,第1节钢沉井利用浮吊整节段起吊入水后自浮,在墩位处抛设锚锭临时定位,第2～6节钢沉井利用浮吊整节段起吊并对接接高,钢沉井采用无导向船重锚精确定位.实践证明,大型钢沉井整节段制造、运输、现场整节段对接接高施工技术保证了钢沉井的整体质量,加快了沉井施工进度.     

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%。     

沪通长江大桥28号墩钢沉井浮运阻力分析

沪通长江大桥主航道桥为(142+462+1 092+462+142)m钢桁梁斜拉桥,桥塔墩基础采用沉井基础,其中28号墩钢沉井顶平面尺寸为86.9m×58.7m,高44m。28号墩钢沉井在船坞内制造完后整体浮运至桥址处,浮运总重达14 500t。为合理地配置浮运拖轮,确保浮运顺利,采用理论方法、数值模拟方法和物模试验方法对钢沉井浮运阻力进行计算。经过对比分析,经首尾形状修正的《海上拖航指南》方法计算结果与数值模拟和物模试验结果相近似,适用28号墩钢沉井浮运阻力计算。通过计算,在钢沉井吃水8m、风速6级、对水速度2.5m/s时,钢沉井纵向拖航的总阻力为2 167kN;采用"7+1"8艘(1艘备用)拖轮的配置模式进行拖航作业,有效输出拖力(3 060kN)拖航最大总阻力(2 326.74kN),满足钢沉井浮运要求。     

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。     

商合杭铁路芜湖长江公铁大桥3号桥塔墩基础开始封底施工

正2016年5月10日,随着一声"拔球"命令的下达,混凝土倾注而下,芜湖长江公铁大桥3号桥塔墩基础开始封底施工(见图1)。该桥3号桥塔墩为国内首座设置式钢沉井基础,圆端型结构,平面尺寸65m×35m,高19.5m。沉井自2015年12月18日下水后,先后完成沉井溜放、围堰接高、注水下沉     

沪通长江大桥桥墩钢沉井900t边锚碇施工

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,桥墩均采用沉井基础,其中下部钢沉井采用船坞内制造,整体出坞、浮运至墩位处的施工方案。浮态钢沉井最大锚泊力为6 940kN,锚泊系统采用大直径钢桩锚碇系统,该锚碇系统由主锚碇、边锚碇、钢缆绳等组成。边锚碇为钢筋混凝土结构,单重约900t,在桥址附近的船厂内预制,用1 800t浮吊起吊装船,4 000t驳船运输。采用1 000t(1 300t)浮吊吊起边锚碇后,通过绞锚移船,调整浮吊船位和船身的扭角来使边锚碇锚位和棘爪方向满足要求,浮吊松主钩,将边锚碇放到河床上,150t浮吊在水面上摘钩。抛设8只边锚碇共用时7d。     

泰州长江公路大桥中塔墩沉井基础施工方案研究

泰州长江公路大桥主桥为主跨1 080 m三塔悬索桥.中塔墩位于长江江中,采用巨型沉井基础.结合桥位处水文地质特点,对中塔墩沉井基础的钢沉井下河、浮运、接高、锚定、着床,钢筋混凝土沉井接高、下沉等工序施工方案进行比选研究,为其实施施工方案提供参考.     

沪通长江大桥公铁合建斜拉桥桥塔基础设计

沪通长江大桥为4线铁路、6车道公路合建桥梁,主航道桥采用跨径布置为(142+462+1 092+462+142)m的连续钢桁梁斜拉桥。该桥桥塔基础建设条件复杂,根据桥塔基础特性,从结构受力、经济性、施工便捷等方面对大直径钻孔桩基础和沉井基础方案(圆形沉井、矩形沉井)进行比选,最终推荐采用倒圆角的矩形沉井基础。矩形沉井下段采用钢沉井,上段采用混凝土沉井。28号、29号沉井总高分别为105m、115m。标准段井身平面尺寸为86.9m×58.7m(四周倒圆角半径为7.45m),考虑施工便捷,井身竖向分节,标准节段高6m。沉井为平面框架结构,平面布置为24个12.8m×12.8m井孔,封底混凝土厚14m,为确保封底混凝土与井身结构传力,钢沉井底部设置抗剪剪力键。     

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。     

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。     

沪通长江大桥28号主墩钢沉井浮运、定位、着床施工控制

根据实际工程施工情况，对沪通长江大桥28号主墩钢沉井的浮运施工，包括所需顶推力、设备、助浮系统设计及施工；钢沉井着床所需锚锭系统设计及施工；着床注水压重系统设计及施工；钢沉井着床施工等关键工序及施工控制要点进行分析阐述。     

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。     

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。     

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.     

平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥桥塔墩顶钢梁施工技术

平潭海峡公铁两用大桥元洪航道桥为主跨532m的双塔钢桁混合梁斜拉桥,钢梁主桁为N形桁架,桁宽15.0m,桁高13.5m,标准节间长14.0m。桥塔墩顶钢梁共7节间,在工厂分为4个节段整体加工成两节间全焊结构,海上运输至墩位处后采用浮吊架设。采用墩旁托架辅助架设钢梁,托架在工厂制造成整体,浮运至墩位,利用大型浮吊整体安装。墩顶钢梁采用大型浮吊分节段吊装至航道桥边跨侧墩旁托架,采用连续千斤顶滑移及三向千斤顶精调就位,实现了在复杂海洋环境下斜拉桥钢梁墩顶段及施工辅助设施模块化、装配化和标准化施工。