天兴洲大桥主塔基础选型及施工技术

《天兴洲大桥主塔基础选型及施工技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、武汉天兴洲长江大桥主塔基础选型及施工技术中铁大桥局集团公司秦顺全摘要：天兴洲公铁两用桥是武汉市三环路及武广客运专线跨长江的主要桥梁，主跨504米，主塔墩位于长江主河槽，2#墩32根φ3.4m钻孔桩，采用双壁吊箱围堰（57.6m×31.20m×14.5m）、锚墩定位施工技术，3#墩40根φ3.4m钻孔桩，采用采用双壁吊箱围堰（69.5m×44.0m×15.0m）、重锚定位施工技术，主塔墩基础是全桥关键性工程，本文结合桥位处水文地质特点，针对主塔墩基础型式选择及其施工技术进行论述。关键词：钻孔桩、吊箱围堰、锚墩定位、重锚定位、方案比选一、工程概况天兴洲公铁两用长江大桥位于武汉长江二桥下

2、游约9.5公里处，是武汉市城市总体规划三环路及武广客运专线跨长江的桥梁，其主桥为双塔三索面三主桁斜拉桥，主桥桥式布置为98+196+504+196+98米。主塔墩位于长江主河槽，规模庞大，是全桥的关键性工程。图1主桥布置图2#墩位于天兴洲南汊深槽北侧，河床高程一直处在变化中；第四系覆盖层主要由砂类土构成，总厚度25～30m；墩位处岩面高程在-24.70～-28.20m之间，岩面高差大；局部冲刷大，局部冲刷后高程-26.54m。天兴洲南汊百年一遇洪水位+28.61m，二十年一遇最高通航水位+25.68m。常年水位在+10m~+25m之间。2号墩基岩以白垩系~第三系砾岩为主，间夹泥质粉

3、砂岩，因胶结程度不同，砾岩强度有较大差异。基岩顶部10～22米以中等胶结砾岩为主，夹弱胶结砾岩、强胶结砾岩及较多泥质粉砂岩，岩体不均匀性十分显著，不宜作主塔墩基础持力层，其下岩体以强胶结砾岩为主，可作为桩基持力层。基岩单轴极限抗压强度为25Mpa。3号墩位于南汊深槽南侧，河床高程一般为-3.22~-1.40米；第四系覆盖层主要由砂类土构成，总厚度31.2～32米。墩位处岩面高程在-33.40～-33.82米之间，基岩以白垩~第三系砾岩为主，间夹泥质粉砂岩；因胶结程度不同，砾岩强度有较大差异。基岩上部主要以弱胶结砾岩为主，夹中等胶结砾岩、泥质粉砂岩；下部以中等胶结砾岩为主，夹强胶结砾

4、岩透镜体。二、主塔墩基础选型沉井基础刚度大，结构安全可靠，施工需要的机械设备少，承受水平荷载能力强，特别适用于基础承受水平力大，持力层埋深较浅的地质条件。本桥2＃主塔基础处虽岩面埋置较浅，但岩面高差大，最大高差达19m左右，最浅岩面处覆盖层几乎冲光，沉井侧面土的抗力难以满足要求，且需做高低刃角，不仅实施困难，而且难以满足受力要求。3＃主塔墩处覆盖层厚，持力层埋藏较深，冲刷较大。根据计算，沉井高度需65m左右，所需沉井平面尺寸较大，下沉有一定困难。沉井基础需在水上接高，需配备大吨位起吊设备。施工工期因地质条件不同有很大差异，下沉受不可预见因素影响较多。墩位处覆盖层为性质较差粉细砂层，

5、吸泥下沉时易造成大量翻砂，致使沉井偏移，施工工期难以控制。大直径钻孔桩是目前国内外深水桥梁所普遍采用的一种基础形式。其设计、施工工艺均已较成熟，单桩承载力大，抵抗水平荷载的能力强，基础平面尺寸较小，有效承载能力高。钻孔桩的另一个突出特点是其适应性强，可用于各种复杂不良地质条件，且桩长适应范围广，施工质量较易控制。上部结构作用到墩底的反力巨大，所以宜采用大直径嵌岩柱桩,桩尖置于强胶结砾岩中。设计中在满足受力要求的情况下，拟定φ2.5，φ3.0，φ3.3，φ3.4m不同桩径方案进行比较。2#墩基础：方案一：桩径采用2.5m：基础采用70φ2.5钻孔灌注桩，承台横桥向宽50.25m，承台

6、顺桥向宽34.5m，承台厚6.0m，桩长60m，封底砼厚2.0m。方案二：桩径采用3.0m：基础采用48φ3.0钻孔灌注桩，承台横桥向宽47m，承台顺桥向宽35m，承台厚6.0m，桩长60m，封底砼厚2.0m方案三：桩径采用3.3m：基础采用35φ3.3钻孔灌注桩，承台横桥向宽45.1m，承台顺桥向宽31.9m，承台厚6.0m，桩长60m，封底砼厚2.5m方案四：桩径采用3.4m：基础采用32φ3.4钻孔灌注桩，承台横桥向宽53.4m，承台顺桥向宽26.2m，承台厚6.0m，桩长60m，封底砼厚2.5m四个方案的结构工程数量见表1。表12＃主塔墩各方案工程数量比较表项目方案一方案二

7、方案三方案四桩径(m)φ2.5φ3.0φ3.3φ3.4桩长(m)60606060根数70483532承台混凝土(m3)10402987086328651承台钢筋(t)633543475498桩身混凝土(m3)22299217371906618472桩身钢筋(t)2752250020972031砼合计/钢筋合计32703/338531607/304327698/257227123/2529根据表1中各方案的比较可以看出，2＃墩基础从工程数量的角度来说，采用φ3.4m钻孔