资讯
 您当前的位置:首页 > 技术学术 > 施工·监理 > 正文
邕江特大桥水中墩基岩处理施工工艺
2017-11-13  中国桥梁网 分享到:
关键词:既有线 基岩 冲击 水阻力 

   1 工程概况

   邕江特大桥是南宁枢纽工程南环线邕宁——那罗段控制工期的重点工程,与既有铁路大致平行,相距约30m。它跨越邕江(规划Ⅱ级航道)及仙湖大道,桥梁全长1055.5m,共计25跨,主桥为(92+168+92)m连续梁。主桥16#、17#墩位于水中,水深8-13m。主墩采用直径5.8m的圆端型实体墩,16#墩高22m,17#墩高26m。主墩基础施工采用双壁钢围堰。16#和17#承台底标高分别为:+51.08m和+47.769m。设计施工最高水位为+63.85m。16#墩承台埋入河床约11m,17#墩承台底与河床面基本平齐。地质、水文情况:百年一遇的水位为+77.08m,通航最高水位+73.51m,最高施工水位+63.85m,本桥受水文、立交、地形的影响,航道为规划II级。水流与线路方向呈81°,最高流速为2.5m/s。地质资料不够详细,初步设计图中显示,16#墩为泥岩夹页岩,强度为0.18MPa,17#墩位处为灰岩,强度为0.8MPa,并存在溶洞,岩溶发育,并呈串珠状。

   2 方案的选择

   根据施工周期,本桥施工至少跨越一个汛期,再结合本桥地质情况及施工最高水位,对16#墩、17#墩实行不同的水上施工组织;两个主墩基础采用“先围堰后桩基”的方法组织施工,围堰顶标高按照施工最高水位63.85m+1m进行施工设计。17#墩双壁钢围堰处底层为裸露基岩,在下沉钢围堰时需要将河床开挖到围堰封底混凝土地面以下,常规的处理方法是用水下爆破法,将钻机安装在浮箱上进行钻孔,然后用有资质的专业爆破队伍实施水下爆破作业。爆破需要采用合适的参数,计算出装药量。爆破后采用长臂挖机在驳船上进行清基,基坑石方装船运到指定地点。清基完成后派潜水员下水进行摸探,保证爆破满足双壁钢围堰下沉的需要。

   水下爆破施工周期长,效率低,同时结合现场实际工期安排,河床爆破需在汛期进行,施工难道相当大,根据现有施工图进行放样后,新建桥梁中心线与老桥中心线距离不足30米,而双壁钢围堰的直径为24米,经放样与老桥的围堰基本重合,因此如果采用水下爆破必将对老桥承台产生一定影响,在加上水下爆破位置离既有铁路桥较近,存在一定安全风险,会导致工期拖长,很难满足工期要求。见图1所示的桥位平面图。

   经过多方协调与论证,决定采取另一种方法来处理河床基岩。本文简要介绍一下处理17#墩围堰河床基岩的方法。它是将冲击钻机安装在浮平台上进行冲击破碎基岩,利用水流将石渣带走。

   3 施工方法

   浮平台的搭设:

   浮平台是由16节中-60舟节(舟桥器材)及4个分水节(舟桥器材)组成四条舟体,将两条舟体拼在一起组成一组,两组舟体拉开2m空档,将两组舟体通过多组双拼的400工字钢栓接连接成整体,四个角上安装上锚机,通过钢丝绳与水中重力锚进行连接。再在浮平台上安装三台钻机呈“品”字型布置。钻机选用钢丝绳冲击式钻机,钢丝绳直径为?准36钢丝绳,钻头直径为1.5m的实心钻。冲击基岩的范围要比钢围堰外径要大1m,围堰尺寸为圆端直径为15.6m,直线部分长8.4m,内外壁间距1.5m。钢围堰刃脚部分要冲击平整没有死角,以免影响围堰的下沉。因此在冲击围堰刃脚部分时要进行无缝冲击,相邻冲击桩位距离不大于钻头半径,其他部分不小于钻头直径。见图3所示的冲击桩位示意图。

   测量定位,是通过岸上的测量定位仪器来测定浮平台,平台的移动是靠四个角的锚机来调整浮平台的位置,只要测定浮平台空挡中轴线在桩位的横轴线上即可,在通浮平台上的钻机横向移位来确定每个冲击桩位,钻机的横向移位要靠导链水平拖动来完成,这样形成一道槽一道槽的冲击面,基坑周边形成锯齿型直壁。

   深度的控制,由于冲击钻钢丝绳的长度受水位的影响较大,必须每天记录水位的变化情况,应在钢丝绳上做好刻度,根据水位变化适时调整钢丝绳的长度。

   由于受流速和流向的影响,实际上水下冲击的桩位和水面测定的桩位是有偏差的,为了消除这种偏差,必须计算好偏移量及方位。下面简要介绍一下:

   基本数据:①施工期间在9月份下旬流速基本趋于稳定平均1m/s,水深15m。②冲击钻机钢丝绳直径36mm,钻头直径1.5m,高2m,呈圆锥状,重5.2t。③水流方向与线路前进方向呈81°角。

   作用于钻头及钢丝绳水阻力为:R=KrF■(kg)  式中:K为挡水星座系数(矩形为1,流线形为0.75);

   r为水的容重为1000kg/m3;

   F为阻水面积。

   R=1×1000×(0.036×13+0.5×1.5×2)×1/(2×9.8)=100kg;

   重量G=5200+13×4.56=5259kg;

   浮力:F=(5.2/7.85+0.018×0.018×3.14×13)×1000=676kg;

   tgθ=100/(5259-676)=0.0218;

   则顺水流方向移位:ΔL=15×tgθ=15×0.0218=0.33m。

   水流方向与线路前进方向α=81°,线路方向及垂直方向移位:ΔX=ΔL×sinα=0.33×sin81°=0.33m;ΔY=ΔL×cosα=0.33×cos81°=0.05m。

   因此在测量定位中一定要考虑到这些因素,否则冲击的基坑与实际有偏位现象,钢围堰不能准确就位,影响施工。施工完后又改用钻头直径为2m的大钻机进行清扫一遍,再用水下声纳探测仪进行复核。检测结果显示冲击效果非常好,基本达到围堰下沉要求。施工开始于9月25日,结束于11月5日历时40天,共清理石方1250m3。没有使用任何清渣设备,对航道也没有产生不利影响。

   施工中应注意的事项:①由于是在水上施工,注意人员及设备安全,应配备必须的救生设施和警示标识,防止人员落水和过往船只的碰触。要与水文气象部门保持联系,做好水文气象预报;②合理安排工序,浮平台移位尽量在白天进行;③冲击钻冲击力很大,要经常对浮体连接处进行检查;④动力配备要充足,并有备用电源。

   4 结束语

   通过这次施工给我们处理类似问题时获得了宝贵经验,此方法在实践中施工简单,便捷,而且提高功效,节约成本和工期,尤其在临近既有线水中墩施工中不失一种好方法。

   参考文献:

   [1]交通部第一公路工程总公司主编.桥涵[M].人民交通出版社.

   [2]铁路战备业务手册.铁道部战备局,1989.

   [3]江正荣,朱国梁编著.简明施工计算手册[M].中国建筑工业出版社,2005.

   [4]吴德馨编著.浮桥施工技术[M].中国建材工业出版社,2000.

   
免责声明
该内容系网友上传,中国桥梁网未对作品原创性及所陈述文字和图片进行证实。请读者自行核实相关内容,仅做参考。如权利人要求删除,请来信告之,我们将在三个工作日内删除处理,谢谢!
看过这篇文档的还看过
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 网站声明 | 网站地图
copyright © 2007-2014 cnbridge.cn All Rights Reserved
服务热线:客服电话:010-64708566 传真:010-64715399 邮箱:bianjibu@cnbridge.cn
法律顾问:北京君致律师所 陈栋强
ICP经营许可证100299号 京ICP备10020099号 京公网安备 11010802020311号