安庆长江大桥南主塔钢围堰施工总结

安庆长江大桥南主塔钢围堰施工总结

【摘要】本文介绍了安庆长江大桥基本概况，着重描述了深水基础、大直径钢围堰施工的相关问题和注意事项。

【关键词】安庆长江大桥;围堰;深水基础;施工;总结

1.工程概况

安庆长江公路大桥起始于长江北岸合安高速公路安庆连接处，南与国道318线及国道206线的分界点直接相连，大桥穿越安庆市区，在安庆市东门汽渡处跨越长江天堑及南北岸部份区域，全长约6.0km。大桥的建设对促进沿江地区特别是皖西南大别山区的经济快速发展，具有十分重要的意义。

主桥为（50+215+510+215+50）m五跨连续双塔双索面钢箱梁斜拉桥，全长1040m。主桥索塔采用双壁钢围堰大直径钻孔桩复合基础，双壁钢围堰外径32m，内径29m，壁厚1.5m，围堰总高度59m。圆形承台直径29m，高6m，承台顶面高程－3.25m（黄海高程，下同）。承台下为18根直径3.0m的钻孔灌注桩，桩位呈梅花形排列，桩中心距为6.0m。封底设计为C25砼，厚7.0m。

2.主要技术标准

2.1设计桥宽：30.0m，桥面行车道标准宽度26.0m，2.0m分隔带，两边各设0.5m防撞护栏，主桥两侧增设锚索区及检修宽度。

2.2设计行车速度：100km/h。

2.3荷载标准：汽车-超20级，挂车-120。

2.4设计风速：主桥成桥风速按100年一遇计，设计基本风速23.65m/s。

2.5地震列度：基本烈度Ⅵ度，按Ⅶ度设防。

2.6设计洪水频率：1/300。

2.7通航水位：最高通航水位16.930m（20年一遇），最低通航水位2.480m。

3.南主4#塔墩钢围堰深水基础施工

3.1锚碇系统

3.1.1工程概况

钢围堰的稳定、就位和纠扭主要靠锚碇系统完成，4#墩墩位处枯水期水深就在20米左右，2001年11月2日实测泥面标高-13.00米，水位+7.3米。属深水钢围堰施工，受力非常复杂，施工难度较大，且施工船舶受通航影响，桥位上游约500米处有过江光缆，锚碇系统抛锚必须避开光缆区域。经与有关航道管理部门的协商，已划分出明确的施工区域。

3.1.2锚碇系统的组成与整体布置

桥位处水流方向与桥轴线夹角接近90°，故锚碇系统按墩轴线南北对称布置，锚碇系统主要包括定位船、导向船及锚碇设施。详见附图01。

图01锚碇系统平面布置图

3.2钢围堰

3.2.1工程概况

南主墩基础钢围堰设计为外径32.0m，内径29.0m，壁厚1.5米，高59.0m，重1491吨的圆筒形深水双壁钢围堰挡水结构。围堰下沉需穿过约28米厚的覆盖层，沉至岩面，然后清基封底作为承台施工的挡水结构。

3.2.2钢围堰拼装、接高

钢围堰由制作单位负责制作、拼装，第一至五节钢围堰为整体吊装施工方案，在水上拼装平台将单节钢围堰拼焊成整体，浮运至墩位后用300t浮吊整体吊装就位。墩位处水深二十多米，围堰着床前不需吸泥，加水即可下沉。第六节开始围堰下沉需要浇灌填芯混凝土和吸泥下沉，各工序交叉进行，适合散拼工艺，故从第六节开始采用散拼工艺。

(1)单节钢围堰整体吊装。单节钢围堰运至施工现场，用300t浮吊将其吊装就位。浮吊共有6个吊钩，其中一个主钩、四个副钩和一个小钩。根据起重性能计算分析，采用四个副钩同时起吊，能够满足整体起吊单节钢围堰的要求。四个副钩分布位置为2m×6m的矩形，前后距离为6m，横向距离为2m，每个副钩吊四个吊点，共设16个吊点。

⑵钢围堰散拼施工。单节钢围堰由12块单元片组成，上、下游对称逐块进行拼装，最后安装两块合拢段。

3.2.3围堰下沉施工

围堰采用不排水吸泥除土下沉。本工程围堰下沉需取土总方量约18500m3，工程量巨大，除土采用四台空气吸泥机（一台备用）。围堰壁上设有四个Φ325联通管，可自动平衡围堰内外水头差。

围堰内取土应遵循“先中间后周边”的原则，对称均匀取土，使围堰内泥面形成“锅底”，由锅底向四周放坡，使围堰平稳下沉。过程中每隔2小时观测一次泥面标高，掌握泥面锅底曲线，并以此指导吸泥。

当围堰内侧四周泥面标高与刃脚板根部大致相平时，必须停止吸泥，此工况下围堰外壁的摩阻力和浮力已经将下沉力平衡，再吸泥只会造成刃脚翻涌砂。

围堰下沉过程中，共出现过三次翻砂现象，每次涌进围堰泥砂方量约1500～2000m3之间，围堰内水面比江水突然高出2～3m。解决翻砂的主要方法是在均匀吸泥的基础上，通过对每个工况下的下沉系数和可能到达的下沉深度，确定浇筑填芯砼的重量和时机，或者进行围堰接高。

（1）钢围堰下沉系数。围堰的摩阻系数R较难确定。本工程通过几个临界状态的推算，围堰外壁摩阻系数在26.5～28.5之间，平均27.5kPa，计算得围堰下沉系数保持在大于1.25时，围堰下沉较顺利。但下沉系数也不能过大，以防止围堰突沉。

（2）围堰纠偏、纠斜。吸泥施工必须随时掌握堰内河床变化情况和钢围堰状态，通过吸泥调整钢围堰的平面位置和垂直度。如果要使围堰向下游方向移动，应在以围堰圆心轴为对称轴的另一侧吸泥，先使围堰向上游倾斜。然后再均匀吸泥，使围堰倾斜下沉一定距离,使下游刃脚达到正确位置。此后在下游侧单边吸泥，将围堰扶正。

吸泥施工必须防止涌砂事故的发生。导管吸泥位置离刃脚必须有4～5m距离，控制好吸泥时间和平面位置，并维持围堰内外水头平衡。

纠偏过程中必须监控泥面标高，不间断的进行测量，确保刃脚有一定的埋设深度。另外，纠偏应在入土10米以内完成，否则围堰下沉通道形成以后纠偏就很困难。

围堰的垂直度通过单边吸泥调整，即在较高侧单边吸泥，可使围堰倾转反正。

（3）不同地质条件下的吸泥特点。墩位处覆盖层较厚，分为四层，厚度26.20～30.05米，平均约28米。第一层为浅黄色细砂层，是近代河流的沉积层；第二层为含砾中细砂层，是河流较早的沉积物；第三层为卵石层；第四层为基岩，在围堰刃脚段。

各分层情况及吸泥特点对照表■