薄壁沉井施工承台技术总结_薄壁沉井围堰施工工艺

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1、长湖申线特大桥主桥深水基础薄壁钢筋砼沉井施工承台技术总结中铁十九局集团第三工程有限公司葛育松黄涛一、工程概况长湖申线特大桥为浙江申苏浙皖高速公路主线桥，全长1056.5米，跨径为21×20m+36m+60m+36m+25×20m，主桥上部结构为36m+60m+36m悬臂灌筑预应力砼变截面连续箱梁；下部结构为钻孔灌注桩、柱式墩、台，其中主桥设计为矩形墩，大体积承台。长湖申线航道为Ⅳ级航道，长湖申线特大桥主桥的主跨（60米）跨越该航道，设计要求净空7米，净宽55米；长湖申线航道是连接长兴县、湖州市和上海市之间水上交通的主要航道，上海市近四分之一的建筑

2、材料都是通过这条航道运进的，因此长湖申线航道被称为“黄金水道”。二、地质情况主桥处地表为亚粘土及亚砂土。亚粘土的力学性质如下：σ=120Kpa，τ=22Kpa，亚砂土的力学性质σ=135Kpa，τ=30Kpa三、施工方案（一）、方案选取思路1、由于长湖申线航道由原设计的Ⅴ级航道变更为Ⅳ级航道以满足更大的通航要求，桥梁净空也相应的增大，承台底标高由原设计0.1m变更为-3.5m，而该处地面标高为2.8左右，水面标高汛期时达到1.2m,基坑深度达到6.3m左右；这样来，原设计的承台基坑由浅水施工变更为全部水下施工。鉴于施工现场极度狭窄大型起重设备无法

3、运进、长湖申线航道船只流量过大打桩船无法停靠的实际情况，我单位放弃了设计单位推荐的钢套箱围堰和钢板桩围堰方案采用钢筋砼沉井围堰施工承台基础，并将沉井内壁作为承台外侧模板使用。承台几何尺寸为9.75×8.4×3.5m，为避免沉井围堰在下沉过程中的偏差而造成承台中线偏差，长、宽方向各加大10cm，沉井内几何尺寸采用9.95×8.6×6.3m，壁厚40cm，沉井分两节下沉，两节高度分别为h1=3.3m，h2=3.0m。本围堰的特点：1）、占航道面积较小，不影响船只正常通行；2）、围堰整体刚度大；3）、防水性能好，可在粘性土层深水河床的承台中施工；4）、

4、不需水下作业，安全性能高；5）、沉井内壁作为承台外侧模板使用也大大节省了时间，省工省力；6）、现场预制并下沉，勿需大型起重设备，大大降低了成本。（二）、钢筋砼沉井施工1、场地处理（1）平整场地：当有淤泥或软硬不均土质时必须进行换土夯实；（2）测量放样：准确放出沉井的十字中线及刃脚位置轮廓线；（3）开挖地槽：为了使本沉井均匀下沉不致歪斜，拟采用开挖地槽的方法，即：沿着已放样的沉井轮廓线向下开挖1米深的地槽，并用2cm砂浆抹面；2、预制底节沉井利用已开挖的地槽作为一部分模板，在其中安装钢刃脚，绑扎钢筋，最后之所以底节沉井的设计高度支立地面部分模板，内

5、拉外撑支护好后，浇筑砼。3、养生浇筑后约10h即可覆盖洒水养生，底节沉井砼强度达到100%后方可下沉。4、挖土下沉为防止沉井下沉时发生歪斜，拟在其四角打设四根直径30cm的导向钢管；当底节沉井砼强度达到100%时即可采用挖掘机，抓土下沉井的方法施工。5、循环施工当底节沉井下沉到位时，即开始第二节的施工，待其强度达到80%后方可挖土下沉，如此循环，直至本围堰全部施工完毕为止。（三）、沉井设计及计算本沉井需求算的最小入土深度、壁厚、封底砼厚度均按最不利因素考虑进行验算。由于本沉井下沉过程及就位后均受主动土压力、被动土压力及水压力等外力作用，结合本围堰

6、及该处地质情况：水深5.5米，土质为高液限亚粘土，内摩擦角取φ=20°，计算如下：1、最小入土深度h由公式K=（Q-B）/T+R=（Q-B）/L×H×F+R其中：K—下沉安全系数，一般大于1.15，取1.20；Q—沉井自重；B—被井壁排出的水重（KN）；采取排水下沉时B=0；T—沉井与土间的摩擦力（KN）；L—沉井周长；H—沉井下沉高度，本方案中H=h+6.3，h为入土深度；F—井壁与土的摩擦系数，取2.45KN/m2R—刃脚反力（KN），因采取将刃脚底面及斜面土挖空的方法，则R=0；由以上可知：K=（Q-B）/L（h+6.3）×2.45+R即1

7、.20=45.738×22/(9.95×2+8.6×2)×(h+6.3)×2.45求得h=2.93m2、沉井壁厚d内摩擦角φ=20°，土容重r2=2.3KN/m3,H=6.3m主动土压力：Pa=r2Htg2(45°-φ/2)=7.1KN/m2被动土压力：Pb=r2Htg2(45°+φ/2)=29.6KN/m2最大水压力：Pc=P水h水=10×5.5=55KN/m2由此计算得最不利荷载时，本围堰侧压力Pmax=PC+Pb-Pa=77.5KN/m2设计沉井砼标号为C30即强度达到100%时，[σ]=30Mpa=30×106N/m230×106d>77

8、.5×103时方满足施工需要求出d>26cm，考虑到施工方便操作及可能出现的各种情况，围堰壁厚取40cm。3、封底砼厚度计算h封(1)板