九江桥利用气幕下沉沉井.doc

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1、关于利用空气幕下沉沉井的施工报告——九江长江大桥铁路引桥沉井基础施工前言沉井是桥梁基础的主要结构类型之一，其优点是刚性大、施工方便、下沉深度大。但是，随着下沉深度的增加，为满足沉降系数的要求，不得不将井壁加厚，不但增加了工程造价，而且加大了施工难度。为解决这一矛盾，曾采用泥浆套下沉沉井的施工方法，其效果是显著的。但水下泥浆套的形成不易，用于水中深沉井施工尚有一定困难，且施工后期泥浆套的破坏和置换至今尚未找到一个好的方法。由于土壤对沉井的固着力得不到恢复，沉井到位后泥浆套的作用继续存在，还会造成边清基边下沉的后果，给基础处理带来很多困难。为解决这些矛盾，

2、在参考了日本利用空气幕下沉沉井的施工经验之后，结合我国桥梁基础沉井的施工现状，二桥处与桥研所密切配合，在九江长江大桥北岸引桥做了利用空气幕下沉沉井的试验，取得了必要的数据之后，又用厚壁沉井做了用空气幕和不用空气幕下沉效果对比。在取得了一定经验之后，将尚未施工的48个沉井全部改成薄壁沉井，利用空气幕下沉，收到了较好的效果。一、空气幕沉井的施工空气幕是利用预埋在沉井壁内的管路，通过沉井外侧的气龛向井壁四周喷出高压空气，高压空气附壁上升，在井壁与土壤之间形成一层空气帷幕，有效的降低了井壁与土壤之间的摩阻力，在不断清除正面阻力的情况下，沉井连续下沉，这就是空气

3、幕沉井。为了掌握气龛的布置规律，喷气孔的大小与作用情况，气压、喷气量与下沉效果的关系，先进行了模拟试验，初步掌握了空气幕的作用状况，以及在不同土壤中空气幕的作用范围。在09号墩沉井利用空气幕作砂层中下沉40m试验，试验沉井仍用原设计壁厚，采取减轻重量措施，在井壁中预留18个φ0.8m孔，一旦在下沉中空气幕失效，立即用混凝土填充预留孔，保证沉井下沉到位。试验沉井利用空气幕顺利下沉到位。于是将50号墩沉井直接改为薄壁沉井在粘土层中作下沉50m试验，沉井顺利下沉到位，达到了预期效果。通过在不同土壤中下沉的两个试验沉井，取得了必要数据，掌握了空气幕的作用规律和

4、空气幕作用时摩阻力变化值，绘制了摩阻力变化曲线。为了进一步验证空气幕的效果，我们在普通沉井（壁厚1.5m）中进行利用空气幕和不用空气幕效果对比，试验选在地质情况相同，下沉深度接近的N48、N49、N51、N52四个沉井进行。下沉效果对比见表-1。普通沉井利用空气幕与不用空气幕下沉效果对比表1N48H=34.5m(不用空气幕)N49H=38.5m(用空气幕)N51H=38.5n（用空气幕）N52H=38m（用空气幕）井高m下沉量m台班个台班下沉量cm井高m下沉量m台班个台班下沉量cm井高m下沉量m台班个台班下沉量cm井高m下沉量m台班个台班下沉量cm55

5、1145.554.171041.754.521141.154.71239.21161060115.611151116.121155.6116.11250.8175.61635175.721247.7175.951249.6175.781152.5236.142326.7236.381639.9236.321542.1236.111061.1295.682621.8296.171347.5295.931059.3296.21062334.081234355.931249.4355.85783.6355.9698.334.52.0633.338.54.75

6、679.238.53.81576.2383.61490.3合计34.510433.2合计38.738048.4合计38.57154.2合计38.46559.1说明:1.N48、N49、N51、N52厚壁沉井（壁厚为1.5m）2．沉井重率为2.93~3.163.气龛布置为12层计484个，工作面积为2.2m2/个4.地质情况均为：30m以内为砂粘土，30m以下为粉砂。5.效果比较：N48台班下沉量为33.2cmN49、N51、N52平均台班下沉量为53.2cm使用空气幕比不用空气幕下沉提高工效60.2%。以上可见，使用空气幕下沉沉井效果是十分显著的。根据

7、已下沉的49个普通沉井统计，在砂层中下沉的有42个，在砂粘土层中下沉的有7个（不用空气幕穿过30m粘土层）最深下沉38.5m，在这些沉井的施工中积累了经验，根据两个试验沉井取得的数据，感到目前桥梁基础沉井重率太大，不论从技术角度，还是从经济角度考虑，都有必要进行改进。我们在1980年8月28日提出将未施工的N62~N109号墩沉井改为薄壁沉井的建议。（写出了书面报告并对改薄后的沉井受力进行了检算，附有计算书和建议壁厚改为0.9m的建议图）。设计部门采纳了这个建议，并经上级有关部门批准。沉井改薄后，不但沉井的结构型式向前推进了一步，同时，对于桥梁基础沉井

8、普遍推广空气幕下沉也有着深远意义。根据取得的资料和数据并参考了国外一些作法，制定了“九江大桥铁