1.1 工程簡介
清遠(yuǎn)北江大橋擴(kuò)建工程(姐妹新橋)位于清遠(yuǎn)市北江大橋舊橋上游側(cè),大橋全長1033.45m。上部構(gòu)造為連拱結(jié)構(gòu),共8孔跨徑70m剛架拱和7孔跨徑45m剛架拱(南岸3孔、北岸4孔),在70m剛架拱和45m剛架拱交節(jié)處設(shè)置單向推力墩,基礎(chǔ)采用雙孔圓端型階梯式沉井,姐妹新橋12號(hào)橋墩沉井平面尺寸為16.0×14.6m,下沉深度25.0 m,沉井刃腳設(shè)計(jì)在標(biāo)高為-15.0m的基巖上,基巖容許承載力不低于1800kPa。姐妹新橋12號(hào)橋墩沉井沙土層采用抽砂泵抽砂(泥)下沉工藝,沉井在砂土層已均勻下沉至-14.2m標(biāo)高處,因遇到較硬基巖但未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高和基礎(chǔ)容許承載力要求。
1.2 沉井下沉過程出現(xiàn)傾斜、位移及扭轉(zhuǎn)的原因
沉井下沉過程中,有時(shí)會(huì)出現(xiàn)傾斜、位移及扭轉(zhuǎn)等情況,應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施糾正。
產(chǎn)生傾斜的原因可能有:
(1)刃腳下土質(zhì)軟硬不均;
(2)挖土不均,使井內(nèi)土面高低懸殊;
(3)刃腳下掏空過多,使沉井不均勻突然下沉;
(4)排水下沉,井內(nèi)一側(cè)出現(xiàn)流砂現(xiàn)象;
(5)刃腳局部被大石塊或埋設(shè)物擱住;
(6)井外棄土或施工荷載對(duì)沉井一側(cè)產(chǎn)生偏壓。
位移產(chǎn)生的原因多由于傾斜導(dǎo)致,如沉井在傾斜情況下下沉,則沉井向傾斜相反方向位移,或在傾斜糾正時(shí),如傾斜一側(cè)土質(zhì)較松軟時(shí),由于重力作用,有時(shí)也沿傾斜方向產(chǎn)生一定位移,因此預(yù)防位移應(yīng)避免在傾斜情況下下沉,加強(qiáng)觀測,及時(shí)糾正傾斜。
沉井下沉產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的原因是多次不同方向傾斜和位移的復(fù)合作用引起的。
1.3 在基巖上沉井下沉方案選擇
12號(hào)沉井以下基礎(chǔ)為強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化、微風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖,為了沉井底標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求,當(dāng)抽砂至較硬巖層面時(shí),采用高壓水槍不能對(duì)巖層進(jìn)行破碎;采用潛水員水下風(fēng)鎬破碎清除方案存在施工時(shí)間長,鑿巖清碴不均勻,使井內(nèi)巖面高低懸殊,沉井不均勻下沉易發(fā)生傾斜,并導(dǎo)致位移及扭轉(zhuǎn)事故發(fā)生;采用水下鉆孔爆破方案對(duì)沉井刃腳下-14.2m至-15.0m巖層進(jìn)行破碎,爆破方法為毫秒延期起爆,刃腳下巖層破碎達(dá)到同時(shí)、均勻的要求,然后用高壓水槍對(duì)巖碴進(jìn)行沖射,用Φ250mm吹砂管對(duì)破碎的巖碴進(jìn)行抽碴清除,能確保沉井下沉過程中不發(fā)生傾斜、位移及扭轉(zhuǎn)事故,安全、均勻沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
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