锚碇基础介绍.

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【湖北】锚墩、锚碇施工方案

【湖北】锚墩、锚碇施工方案

施工组织设计(方案)报审表施工组织设计(方案)审核表编号:XX教城滨江路一期护岸工程锚系施工方案编制单位:XX建设集团有限公司XX教城市政主干道工程项目部日期:二O一O年九月二十日锚系施工方案一、工程概况1、基本概况:XX教城滨江路一期工程起于涪江二桥附近,接现状涪江滨江路,沿涪江向西经氮肥厂、教师新村南侧,下穿渝武高速公路涪江三桥后经育林二路交叉口,止于规划中的涪江四桥附近,线路全长3.57km,河堤护岸工程全长3.89km。

路面及人行道结构以下包括堤岸、锚系、路基回填及排水涵洞均为防洪护岸部分,道路部分含路面及附属工程、综合管网工程、路灯照明工程。

2、锚系概况:沿线锚系分为0#~12#渡船锚系和0#客渡锚系,共13组锚系;每组锚系由锚墩和锚碇、锚链组成,每组锚系分为首缆、横缆和尾缆,首缆锚链为¢46,横缆和尾缆锚链为¢38。

7#~12#锚系每组设置有首缆2个,横缆6个,尾缆2个,6#~1#锚系每组设置有首缆2个,横缆6个,尾缆3个客渡锚系为首缆2个,横缆18个,尾缆3个。

岸坡锚敦计120个,锚碇为110个;6#~0#锚系首锚、横锚、尾锚第一根埋设于衡重式挡墙内,锚敦和锚碇位于岸坡。

锚敦和锚碇为C25砼浇筑,浇筑总量约为5000m³。

三、编制依据:1、XX教城滨江路一期工程(护岸部分)施工优化设计图集;2、交通部行业标准,斜坡码头及浮码头设计与施工规范JTJ294-98;3、国家标准,河港工程设计规范GB50192-93;4、交通部行业标准,港口设施维护技术规程JTJ/T289-975、国家标准,铸钢锚链GB550;四、施工部署及施工准备工作1、施工总体部署:本工程工期紧,按照系统工程管理原理,精心组织锚系施工过程中各工种、各工序的流水作业,对工程的施工的过程、质量、安全、进度、成本实行全面管理和动态控制,以确保该工程的质量、工期、安全文明施工等均满足要求。

(一)、施工准备:⑴施工现场准备三通一平,临时设施,施工用水用电已准备完毕(二)、技术准备:⑴组织有关人员熟悉图纸,明确各项设计要求和锚系的施工要求。

海上悬索桥锚碇墩超厚沉箱基床升浆技术探讨

海上悬索桥锚碇墩超厚沉箱基床升浆技术探讨

海上悬索桥锚碇墩超厚沉箱基床升浆技术探讨◎ 刘柏麟 金忠富 中交一航局第三工程有限公司摘 要:大连南部滨海大道工程主桥工程做为国内首座海上悬索桥工程,海中,锚碇基床平均厚度超过10.5m,为目前我单位施工的最厚的锚碇沉箱基床升浆作业。

由于组织得力,措施得当,超大基床升浆预定目标得以实现。

本文着重介绍整个锚碇基础升浆施工组织过程,并包括超大基床升浆施工的各分项控制要点,为类似项目提供借鉴。

关键词:超厚基床升浆 施工技术 施工组织 管控措施1.工程概况东锚碇大沉箱基础采用抛石基床,选用中风化岩块石,粒径为5~20c m。

该锚碇沉箱基础为超厚基床,其平均厚度大于10m。

由于填石后沉箱及锚碇整体的总质量约为170000t,为了减少甚至消除超厚基床沉降量,同时使沉箱底基床的摩擦力满足设计文件的要求,完成沉箱安装后需要对沉箱下部基床进行升浆施工。

本次基床抛石施工共计需约46000m³中风化岩块石。

经计算得知需升浆量约20000m³。

2.工程难点分析(1)海况恶劣,冬季平均施工天数少。

施工地点地处大连星海湾,外侧无掩护,施工时间贯穿整个冬季,结合天气预报及多年当地施工经验,大连该地区海域受风浪和海况影响严重,尤其实在深秋和冬季的10月至12月,现场可作业天数平均为15天。

(2)隔断措施。

单个锚碇基床升浆总量为20000m³,为保证升浆施工的质量,必须在基床抛石过程中增加隔断作为“化整为零”措施,将基床分隔为若干施工单元,分别进行升浆。

锚碇沉箱基槽水深为-25~-30m之间,隔断基础整平、隔断预制块安装、土工布铺设等效率均较低,给施工带来一定困难。

(3)超厚基床造成单次升浆方量巨大。

超厚基床平均厚度超过10m,为我单位目前施工的最大的升浆基床,参建人员尚无经验。

因此在保证基床升浆质量的前提下如何协调好物料供给,这无疑是一项极为艰难的工作。

(4)施工船供给施工物料。

由于锚碇基础为海上“孤岛”,升浆材料均需要施工船只提供。

厦门海沧大桥西锚碇大体积混凝土施工

厦门海沧大桥西锚碇大体积混凝土施工

厦门海沧大桥西锚碇大体积混凝土施工李俊均(广东省长大公路工程有限公司,广州 510075)摘要:厦门海沧大桥西锚碇锚块体积37500m 3,箱型基础体积13066m 3。

对大体积混凝土施工中有关混凝土原材料选择、配合比设计、温度控制、施工工艺以及裂缝产生原因和处理等内容作了简要介绍。

关键词: 海沧大桥 西锚碇 大体积混凝土中图分类号:U443.24 文献标识码:B1 概述海沧大桥位于亚热带地区,近临海边,海水和大气中的碳化物及氯离子含量较高,对混凝土的碳化和侵蚀较大。

其东航道桥西锚碇之锚块和箱型基础均为大体积混凝土结构,其中锚块体积37500m 3,平面尺寸为32m ×52m ,浇筑高度为35m ;箱型基础体积13066m 3,平面尺寸为42m ×52m 。

按设计要求,锚块之间、箱型基础之间、锚块与箱型基础之间均设置了2m 宽的后浇段,但分块后混凝土的浇筑方量仍很大。

笔者在从事该大体积混凝土施工中,就有关材料选择、混凝土品质控制、温控、施工工艺等控制措施,特别对裂缝产生原因及处理方法进行介绍。

2 原材料根据自然条件和结构特点,要求混凝土具有抗碳化性和抗氯离子侵蚀性,同时要求混凝土具有良好的和易性及低水化热,使混凝土既满足设计要求,又满足施工要求。

因此,施工中分别对水泥、骨料、外掺剂等进行研究和试验。

2.1 水泥本工程采用在国内大体积混凝土施工中较少使用的海螺牌525R 普通硅酸盐水泥,其3d 抗压强度不小于26.0MPa ,28d 抗压强度不小于5215MPa ,水化热峰值均低于表1要求。

表1 水化热峰值q 1q 2q 3峰值/℃峰值出现时间/h18624930334.1122.2 外加剂施工中结合525R 普通硅酸盐水泥的特点,为有效降低混凝土内部的水化热,推迟水化热峰值出现的时间,提高混凝土的抗碳化和抗氯离子性能,改善混凝土的和易性,降低水泥的用量,施工中采用Ⅰ级或准Ⅰ级粉煤灰和麦斯特561—H 型或NF —1型高效缓凝减水剂的双掺技术。

珠江黄埔大桥南锚碇大型地下连续墙施工

珠江黄埔大桥南锚碇大型地下连续墙施工
维普资讯
第 2期 ( 总第 1 6期) 2
20 0 7年 4 月
中 国布 缓 互程
C NA HI MUNI I AL ENGI CP NEE N RI G
舞薯 囊誊 冀 - 囊 - 舞
No2 (e il . ) . Sr 1 a No 26
关 键 词 :悬 索 桥 主缆 锚 锭 ;地 下连 续 墙 ;泥 浆 系统 ;开 挖 成 槽 ;施 工 工 艺
中 图分 类 号 : 4 82 4 U 4 .5 文 献标 识 码 : A 文章 编 号 : 0 4 4 5 (0 7 0 一 O 7 0 1 0 — 6 5 2 0 )2 O 1 - 3
相互间隔 ) I ; 期槽段开槽时 ,为使槽壁不受相邻槽
段影 响 ,应 间隔 2个 Ⅱ期 槽段 、1 I 个 期槽 段 。
相 沉积 的淤 泥 、淤 泥质 土 和 粉 砂 、全锚 碇 地 连 下连 续 墙 剖 面 图
( J m
该 工程 的施工 特点有 : 1 地质不 良。混 合岩 浅表层 软 、硬 岩交替 ,不利 )
黏 土层 和 砂 土层 、第 四系 残 积来 黏 土层 ;下 伏 基 岩
大气降水渗入补给 ,补给条件 良好 ,地下水位埋藏
浅。 2 地下连 续墙 工程概 况 南锚 碇 基础 环形 地 下 连续 墙 外径 7 . 3 0m,内径 0
利 于 孑 壁稳 定 ;成 孑 过程 ,抓 斗作 业 至 基 岩 面 ,而 L L 抓 斗作 业 对 覆 盖 层 扰 动较 大 ,对 孑 壁 紧 逼 、压 实 的 L 效 果较 差 。
3 铣 接 质 量 要 求 高 。地 下 连续 墙 最 后 由 2 ) 5个 I
7. 0 0m,墙厚 1 0m 6 . ,墙最深 一 7 8m ( 2 3 . 地表标高 0 +. 5 0m,高 程 采用 广州 城 建高 程 系统 ) 6 ,见 图 1 。根

隧道锚散索鞍基础开挖及砼浇筑方案

隧道锚散索鞍基础开挖及砼浇筑方案

隧道锚散索鞍基础开挖及砼浇筑方案一、工程简介四渡河特大桥为主跨900米的悬索桥,宜昌岸锚碇采用隧道式锚碇。

左锚碇全长为68.85米,右锚碇全长为64米,锚塞体长均为40米。

散索鞍基础宽为8.7m,两侧距初衬各40cm,高为8m,总长为13m。

散索鞍基础的前端设计为防滑台阶,台阶宽为80cm,下面4级高150cm,最上一阶高200cm。

左右锚散索鞍基础开挖石方总方量为1223m3,混凝土方量为1223m3,钢筋用量为7.5T。

散索鞍基础的开挖在锚塞体开挖完后进行,散索鞍基础开挖完成后先进行一期砼的浇筑,二期砼将根据实际情况而定浇筑时间。

二、施工方案1.施工流程2.施工工艺概述2.1测量放样在锚塞体开挖完成后,即进行散索鞍基础位置放样。

先将散索鞍的整体位置放出来,并在四个角上布设控制点。

散索鞍的每次爆破进尺为1m,在每次孔眼开钻之前先对该次开挖部分进行测量,确定钻孔深度,使开挖逐渐形成楼梯型。

2.2散索鞍开挖施工在散索鞍开挖时,先将锚体出渣矿车轨道拆除。

散索鞍基础开挖完成后,再用钢管或型钢将轨道架设起来。

2.2.1开挖施工示意图散索鞍开挖采用爆破开挖,挖机出渣。

在散索鞍开挖时先开挖靠近洞口的前半部分,形成一个平台作为挖机的操作平台。

在挖机操作平台形成后再开挖后半部分。

开挖顺序示意图如下:(单位:cm)步骤1 步骤2步骤3 步骤4挖机操作平台开挖高度根据实际情况而定,以保证方便挖机行走及出渣为前提。

2.2.2爆破施工由于散索鞍位置处于洞口,爆破飞石将影响十五标隧道的施工及我部索塔的施工。

同时爆破位置两侧为鞍室直墙,对鞍室的初衬有一定的影响。

为了将这些影响降低到最底,在开挖施工时采用松动爆破(松动爆破:爆破后,介质不会被抛出,仅使介质表面隆起)及预裂爆破。

在爆破施工时,先爆破左半部分或右半部分。

同时为了防止爆破时爆破地震动波相叠加,将选择合适段号的连结雷管,确保爆破震动降低至最低。

(1)循环进尺散索鞍开挖施工拟定以1m为一循环进尺。

云南红河特大桥浅埋重力式锚锭基础现场试验研究

云南红河特大桥浅埋重力式锚锭基础现场试验研究

1引言浅埋重力式锚碇基础相比于深埋重力式基础可显著减少基坑支护工程量、工期和造价,已逐渐成为特大型悬索桥梁的基础方案[1]。

岩土组合浅埋地基[2]刚度分布不均,锚碇基础在自重和主缆拉力作用下易出现过大的不均匀沉降和水平变位,因此,浅埋式锚碇基础+刚性桩复合地基作为一种新型的地基组合设计方案逐渐受到重视并应用于工程,但其在上部组合荷载作用下的承载特性和变位机理研究鲜有报道,其中,地基参数的合理取值更是锚碇基础变位分析的关键[3-4]。

本文以云南红河特大桥浅埋重力式锚锭基础为背景,通过载荷试验、直剪试验、单桩载荷试验研究中风化板岩、强风化板岩的地基承载力,探索持力层与素混凝土之间的摩阻系数,分析单桩承载力特征值,为设计提供依据,为类似工程提供参考。

2工程概况红河特大桥位于云南省红河流域南沙水电站库区,主桥【作者简介】徐茂(1977~),男,四川遂宁人,高级工程师,从事桥梁设计与研究。

云南红河特大桥浅埋重力式锚锭基础现场试验研究Field Test of Shallow Buried Gravity Anchor Ingot Foundation ofHonghe Bridge in Yunnan Province徐茂1,姜开渝2(1.苏交科集团股份有限公司,南京210017;2.重庆三峡学院土木工程学院,重庆404020)XU Mao 1,JIANG Kai-yu 2(1.JSTI Group Co.Ltd.,Nanjing 210017,China;2.School of Civil Engineering,Chongqing Three Gorges University,Chongqing 404020,China)【摘要】云南红河特大桥建水侧采用浅埋重力式锚碇基础,锚碇后趾区和前趾区分别坐落在中风化板岩和强风化板岩上。

该工程在前趾区域采用非等长刚性桩复合地基方案解决土岩组合地基、偏心受荷等因素引起的不均匀沉降和水平变位问题。

地锚式悬索桥施工方案设计(3篇)

地锚式悬索桥施工方案设计(3篇)

第1篇地锚式悬索桥作为一种新型的桥梁结构,具有跨越能力强、抗震性能好、施工便捷等优点。

随着我国桥梁建设技术的不断发展,地锚式悬索桥在国内外得到了广泛应用。

本文针对地锚式悬索桥施工方案设计,从施工准备、施工工艺、质量控制等方面进行详细阐述。

二、施工准备1. 施工组织设计(1)组织机构根据工程规模和特点,设立项目经理部,下设工程技术部、质量安全管理部、物资设备部、施工管理部等职能部门。

项目经理为施工项目总负责人,负责组织、协调、指挥施工。

(2)人员配置根据工程特点,配备各类专业技术人才,包括桥梁工程师、施工员、质量检验员、安全员等。

2. 施工图纸及技术资料(1)收集整理施工图纸,包括设计图纸、施工图纸、地质勘察报告等。

(2)组织技术人员对施工图纸进行会审,确保施工图纸的准确性。

3. 施工材料及设备(1)材料:根据设计要求,采购符合国家标准的钢材、混凝土、钢筋等建筑材料。

(2)设备:配置施工机械设备,如吊车、钻机、泵车、搅拌机等。

4. 施工场地及临时设施(1)施工现场布置:合理规划施工现场,确保施工顺利进行。

(2)临时设施:搭建临时办公、生活、住宿等设施,满足施工人员需求。

三、施工工艺1. 基础工程(1)地基处理:根据地质勘察报告,进行地基处理,确保地基承载力满足设计要求。

(2)桩基础施工:采用钻孔灌注桩,施工过程中严格控制桩位、桩径、桩长等参数。

2. 主塔施工(1)塔身结构:采用分段预制、现场组装的方式,确保塔身结构的稳定性。

(2)塔柱施工:采用爬模施工技术,分段浇筑塔柱,保证施工质量。

3. 桥面系施工(1)预制梁板:根据设计要求,预制梁板,确保梁板质量。

(2)梁板安装:采用吊装设备,将预制梁板安装到预定位置。

4. 悬索施工(1)主缆:采用预制主缆,现场组装,确保主缆质量。

(2)吊索:根据设计要求,制作吊索,确保吊索质量。

5. 吊杆施工(1)吊杆制作:根据设计要求,制作吊杆,确保吊杆质量。

(2)吊杆安装:采用吊装设备,将吊杆安装到预定位置。

锚固系统施工方案及主要工艺

锚固系统施工方案及主要工艺

锚固系统施工方案及主要工艺1.项目概况本桥桥跨布置采用(15.5+150+15.5)m 地锚式单跨双铰悬索桥。

桥梁宽度4.5m, 桥面净宽3.5m,主桥桥位平面位于直线上,纵断面为双向1%纵坡,设半径为8000m 的竖曲线。

吊索间距采用 2.0m,充分考虑了山区横纵梁的吊装与架设,主梁通过竖向支座支承于主塔横梁上,主梁与主塔间竖向设置普通板式橡胶支座,横向设置橡胶减震块。

主塔采用钢筋混凝土结构。

塔柱采用矩形截面,顺桥向长度1.5m,横桥向宽度 1.2m,为保证主缆与吊索在同一平面内,塔柱采用内缩构造;索塔柱设置上横梁,宽1.5m,高1.2m,下塔柱设置矩形中横梁,宽1.5m,高1.5m,中横梁为主桥和引桥的端支撑。

根据桥位处的地质条件,主塔采用二级扩大基础。

2.基坑开挖2.1锚碇基坑开挖施工锚碇基坑采用地面直接开挖方法施工,主要内容包括:场地清理、临时道路工程、基坑开挖、基坑边坡防护、出渣通道施工、基坑截水沟、排水系统施工、垫层砼浇筑等。

2.1.1截、排水施工开挖之前,首先应沿着开挖线 5 米以外修筑挡水墙和截水沟,布置排水系统,以防止地表水汇入基坑。

随着锚坑开挖深度的加大,每个作业层按周边高,中部低的原则设置,这样坑中部就自然形成积水点,利用潜水泵抽出,即可排水。

2.1.2出渣通道锚碇开挖土石方总量较大,工期紧,开挖前认真察看地形条件和施工实际情况,确定出渣速度快、经济效益高的施工方法。

现拟采用运输通道出渣方法。

出渣通道开挖采用机械开挖、人工开挖和爆破相结合,反铲挖掘机挖运,自卸汽车运输出渣。

出渣通道从基坑内一直延伸到地面,再与施工道路相连至指定的弃土场。

随着开挖工作的不断进行,基坑深度逐渐增加,出渣通道也需进行相应的开挖,其坡度也随着发生变化。

2.1.3基坑开挖根据设计和边坡防护要求,为保证施工安全,在开挖的同时进行边坡防护,且分层开挖基坑。

每大层开挖时,可根据实际情况,分为若干小层,每小层层厚 2.5m,以方便开挖,同时还应注意边坡岩质不均匀或地质突变的影响。

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第5章锚碇基础5.1悬索桥及其锚碇悬索桥,是指以悬索为主要承重结构的桥,由主缆、主塔、加劲梁、锚碇、吊索、桥面、等部分组成,如图5-1所示,是跨越能力最强的桥型,目前跨度1000m以上的桥几乎都采用了这种形式。

图5-1 悬索桥结构示意图悬索桥的主缆是柔性结构,为对其两端进行约束,可采用两种方式:一是将两端锚于悬索桥的加劲梁上,成为自锚式,这种方式适用于跨度较小的桥。

另一种是地锚式,即通过锚碇将主缆固定于桥头岸边的岩石或土层中,这也是目前应用最为广泛的形式。

因此,锚碇也是悬索桥的主要承载结构之一。

锚碇的形式与桥位区的地形及地质条件密切相关。

当桥头的岸边有坚固的岩层时,主缆可通过隧道式锚碇或岩锚的方式锚固在岩石中。

图5-2所示为乔治华盛顿大桥新泽西侧的隧道式锚碇。

图5-2隧道式锚碇(乔治华盛顿大桥新泽西侧)如果岸边没有合适的锚固岩层,则可采用重力式锚碇,其主要组成部分包括锚体、散索鞍支墩、锚室和基础等。

其中,基础可采用沉井、桩、地下连续墙等形式。

这将在下节详细介绍。

根据上述介绍,锚碇的锚固形式可归纳为:无论采用何种锚固形式,都需通过散索鞍座或喇叭形散索套将原来捆紧的钢丝索股分开,然后逐股锚固。

图5-4为散索鞍座示意图,一般置于主缆锚固体之前,除可将主缆分散为索股外,还能使分散后的主缆转角。

图5-4 散索鞍分散主缆示意图若主缆分散后不需要转角,则可采用喇叭形散索套,如图5-5所示。

喇叭形散索套的内表面适应主缆从捆紧状态逐渐变化到分散状态,其本身依靠置于散索套小口端的摩擦套箍固定位置。

图5-5 喇叭形散索套分散主缆示意图展开后的索股通过一定的方式将其所受拉力传给锚体或锚塞体。

如图5-6所示,其主要传递方式有5种:图中(a)所示是早期采用的方式(20世纪前半叶)。

索股的拉力通过数节眼杆形成的眼杆链传至锚固块后方的后锚梁。

眼杆链与锚固块之间的是分离的,以保证拉力全部传至后锚梁。

这种方式施工工艺繁杂且不经济,现已很少使用。

(b)是采用上端有螺纹的钢杆代替眼杆传递索股力。

当钢杆过长过重时,会给施工带来困难。

上述两种传递方式的主要目的是保证传至锚体的索股力不在锚体中产生拉应力。

当引入预应力技术后,使得索股力的传递可采用更为灵活方便的方式:如(c)中所示,锚固块中施加预应力后,其钢杆的长度只要保证他与锚体混凝土之间有足够的黏结力传递索股力即可,其长度可较(b)中的长度大大减小。

(d)中在混凝土在前锚面通过基板将连接索股的螺杆直接与预应力筋相连,将索股力传至锚体。

在(e)中,索股穿过锚固在锚体中的锚管后,固定在后锚面。

图5-6 索股力传给锚体(锚塞体)的方式5.2 重力式锚碇基础的类型为承受由主缆传来地的巨大的拉力(以江阴长江大桥南侧锚碇为例,主缆传给锚碇的拉力约为6. 4×105kN,分解后,其水平分力约为5. 5×105 kN。

),锚碇系统需提供足够的抵抗力,——它来自于锚体和基础的重力以及土层或岩体的阻力。

总体上讲,锚碇在施工及运营期间受力特点及相应要求并不完全相同。

对重力式基础,在施工期间主要是自身重力,作用于竖向,此时,应保证地基承载力和沉降要求;而在运营期间,除上述荷载外,还将收到主缆传来的拉力,此时除上述要求外,还需重点保证锚碇不会发生水平滑移和倾覆,即应满足稳定性条件。

同时,在运营期间,还需将基础的沉降和水平位移控制在容许范围内。

为使锚碇有足够的安全性,通常会尽可能将锚碇基础置于基岩或性质良好的土层上。

为满足上述要求,根据地层情况、荷载大小等条件的不同,重力式锚碇的基础形式可选为浅埋扩大式、沉井(沉箱)式、地下连续墙式、桩式等,但总的来看,锚碇基础的尺寸通常很大,除承受竖向力外,还要承受很大的水平力及弯矩。

5.2.1 浅埋扩大式基础当基岩或良好土层深较浅时,可采用浅埋扩大基础,亦称直接基础型。

与其他基础形式相比,浅埋扩大基础的结构形式简单,施工方便,是应首先考虑的基础形式。

浅埋扩大基础多置于岩石上,置于土层时通常需对地基进行加固处理。

此外,该类基础多在陆地或浅水区,采用明挖干施工。

图5-7所示为浅埋扩大式基础的基本形式,为提高基础的稳定性,可将基础的底面作成前高后低的倾斜状,以抵消部分主缆拉力,如丹麦的大贝尔特(Great Belt)桥的基础底面就设置成与水平面呈10.4o的倾斜面;还可将基底作成锯齿状、台阶状等,甚至可以将型钢混凝土桩插入基础与基岩之间,以加大基底的水平阻力。

锚碇还可设计成如图5-8的形式,如江阴长江大桥南锚、虎门大桥东锚、汕头海湾大桥南锚等,此时,基础与锚碇的其他部分已融为一体。

图5-7 浅埋扩大式基础图5-8 连体浅埋扩大式基础图5-9所示为建于1996年?的厦门海沧大桥东航道大桥扩大基础。

该桥为特大型三跨连续钢箱梁悬索桥,主跨长度为648m,两个边跨均长230m,全长1108m,单根主缆的拉力约为120000kN,在散索点处的入射角为12.4803o。

根据主缆拉力及土层情况,确定锚碇采用扩大式基础。

以东锚碇为例,选择强风化斜长花岗斑岩为持力层,其基本承载力 0不小于500kPa,最终确定出基础的底面尺寸为79.5m×57m,底面积为4531.5m2。

其中,为提高基础的抗滑能力,基础底面设计成5.41%的倒坡;同时,为尽可能减小基底的压应力但同时又能保证基础的抗覆稳定性,基础的前端部分设计为箱型,而后部则采用实体形式。

图5-9 厦门海沧大桥东航道大桥锚碇浅埋扩大基础(尺寸单位:cm)5.2.2 地下连续墙基础当基岩或良好土层埋深很大时,为给基础提供较强的持力层,可采用深埋基础形式。

常用的深埋基础的形式有两类:地下连续墙基础及沉井基础。

其中,地下连续墙基础适于场地处在陆地或浅水区,沉井基础的适用性则较强,可用于陆地、浅水区、深水区的施工。

地下连续墙基础先以地下连续墙围成圆形或矩形截面的围护结构,然后用“逆作法”施做内衬,其作用是与连续墙一同承担坑外的土、水压力。

挖至设计深度形成基坑,再浇筑底板,然后在其中灌注(填筑)混凝土或砂、水等增加重量,最后浇筑顶板形成基础,如图5-10所示。

图5-10 地下连续墙基础可以看出,地下连续墙实际只是整个基础的一部分,其主要作用还是体现在围护功能,这与单独、直接承担上部结构荷载的地下连续墙基础是有很大差别的,本质上讲,它应属于深埋扩大基础。

地下连续墙基础的关键在于地下连续墙的施工。

作为围护结构,它具有刚度大、埋深大、施工精度高、对地层适应性强等优点。

缺点是开挖遇到障碍物时难处理,墙体间的接缝处理不好易成为结构受力、防水的薄弱点,护壁泥浆会影响混凝土质量等。

地下连续墙基础在国内外悬索桥中有着广泛的应用,如日本明石海峡北锚碇(1998)、国内的虎门大桥西锚碇(1997)、广州珠江黄埔大桥的南汊桥的南、北锚碇(2005)、武汉阳逻大桥(2007)南锚碇等采用了圆形的地下连续墙,而润扬长江大桥南汊桥主桥北锚碇(2005)则采用了矩形地下连续墙的形式。

武汉阳逻长江大桥主桥为250m+1280m+440m的悬索桥,主缆设计拉力为617900kN。

其南锚碇位于长江南岸的I级阶地,属长江冲积平原的高河漫滩,地势相对平缓。

覆盖层为厚50.4~51.6m的第四系冲积亚黏土、淤泥质亚黏土、亚黏土夹亚砂土、粉砂、细砂、含砾细中砂及圆砾,下伏砾岩、砂岩。

强风化砾岩岩性破碎,强度较低;弱风化砾岩完整性较好,饱和单轴抗压强度为12.8~29.4MPa之间;锚址区水文地质差,覆盖层地下水与长江水连通。

针对上述特点,其南锚碇采用了圆形地下连续墙基础,以卵石、圆砾层作为基底持力层。

如图5-11所示,连续墙外径73m,壁厚1.5m,内衬由上到下采用1.5m、2.0、2.5m不同的厚度,基坑开挖深度41.5m,底板厚度6m,坑内回填填芯混凝土,最后浇筑6~10m厚的钢筋混凝土顶板形成基础。

图5-11 武汉阳逻长江大桥南锚碇圆形地下连续墙基础(尺寸单位:cm)润扬长江大桥南汊桥主桥为470m+1490m+470m的悬索桥,其北锚碇为亚黏土、亚黏土夹粉砂、淤泥质亚黏土、粉细砂、砾砂等第四系覆盖层,厚度47.5m~48.5m,下为强风化、弱风化、微风化花岗闪长岩、花岗斑岩,地下水位受长江水位影响明显,枯水期地下水标高1.5m~1.6m,丰水期3.6m~4.1m。

经与沉井基础、圆形地下连续墙基础等方案比较后,最终选取了矩形地下连续墙基础方案。

如图5-12所示,北锚碇基础基岩埋深约50 m,基坑平面尺寸为69 m×50 m,开挖深度达48 m,采用壁厚1.2 m的地下连续墙和12道钢筋混凝土支撑作为围护结构。

基础底板浇筑后,基坑内设置的3道纵隔板、4道横隔板将基础分为20个隔舱,除2个隔舱填混凝土,2个隔舱灌水外,其余16个隔舱均填砂,除可起到调节基础重心的作用外,也节省了混凝土的用量。

图5-12 润扬长江大桥北锚碇矩形地下连续墙基础除以地下连续墙作为基坑的支护结构外,还可以采用排桩支护形式,此时,一般要结合其他措施防止水向基坑内渗入,如可在排桩之间的土中钻孔,然后进行高压注浆。

也可采用冻结法在基坑周围形成冻结帷幕来阻水,润扬长江大桥的南锚碇就采用了排桩加冻结帷幕的方法,并取得了很好的效果,其排桩围护结构如图5-13所示。

图5-13 润扬长江大桥南锚碇排桩围护结构5.2.3 沉井基础与地下连续墙基础相比,沉井基础除可用于处在陆地或浅水区的场地外,还可在深水区施工,是锚碇基础的一种重要形式。

锚碇沉井基础也有2种形式,即现场就地浇筑下沉的一般沉井及先在岸边预制好,然后浮运至井位下沉的浮运沉井,也称为设置沉井。

前者如江阴长江大桥(1999)北锚碇基础、南京长江第四大桥(在建)北锚碇基础等,后者如日本南、北赞濑户桥南锚及中间锚碇及丹麦大贝尔特桥等。

江阴长江大桥为336.5m+1385m+309.4m的单孔简支钢箱悬索桥,其北锚碇所在的地层由淤泥质亚黏土与松散亚砂土、亚砂与亚黏土互层和粉细砂、硬塑或半坚硬的粉质黏土层并夹有粉细砂、密实的细砂,含砾中粗砂层等组成的厚度78m~86 m的覆盖层,下为石灰岩。

地下水位在地表下l~2m,20m~40 m和50 m以下存在两层承压水层,并与长江水相连通。

考虑到锚碇所承受的主缆拉力巨大、基岩上覆盖土层厚、地下水丰富等原因,经综合比较分析,选择长69m、宽51m、高58m的特大沉井作为锚碇基础,如图5-14所示,沉井在平面上分为36个隔舱,竖向分为11节,并在沉井后段隔舱中填砂、填水,增加基础的重量,并使其重心后移,为提高基础的稳定性。

图5-14 江阴长江大桥北锚碇沉井基础(尺寸单位:cm)(书P38)5.2.4 桩基础与前述基础相比,桩基是锚碇基础很少采用的形式,这主要是因为桩基结构相对较轻,而作用机理比较复杂,设计者对其在运营期间能否有效控制位移并无很大把握。

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