1.1 工程簡(jiǎn)介
清遠北江大橋擴建工程(姐妹新橋)位于清遠市北江大橋舊橋上游側,大橋全長(cháng)1033.45m。上部構造為連拱結構,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剛架拱交節處設置單向推力墩,基礎采用雙孔圓端型階梯式沉井,姐妹新橋12號橋墩沉井平面尺寸為16.0×14.6m,下沉深度25.0 m,沉井刃腳設計在標高為-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標高處,因遇到較硬基巖但未達到設計標高和基礎容許承載力要求。
1.2 沉井下沉過(guò)程出現傾斜、位移及扭轉的原因
沉井下沉過(guò)程中,有時(shí)會(huì )出現傾斜、位移及扭轉等情況,應及時(shí)發(fā)現并采取措施糾正。
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,使井內土面高低懸殊;
(3)刃腳下掏空過(guò)多,使沉井不均勻突然下沉;
(4)排水下沉,井內一側出現流砂現象;
(5)刃腳局部被大石塊或埋設物擱??;
(6)井外棄土或施工荷載對沉井一側產(chǎn)生偏壓。
位移產(chǎn)生的原因多由于傾斜導致,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,因此預防位移應避免在傾斜情況下下沉,加強觀(guān)測,及時(shí)糾正傾斜。
沉井下沉產(chǎn)生扭轉的原因是多次不同方向傾斜和位移的復合作用引起的。
1.3 在基巖上沉井下沉方案選擇
12號沉井以下基礎為強風(fēng)化、弱風(fēng)化、微風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖,為了沉井底標高達到設計要求,當抽砂至較硬巖層面時(shí),采用高壓水槍不能對巖層進(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(cháng),鑿巖清碴不均勻,使井內巖面高低懸殊,沉井不均勻下沉易發(fā)生傾斜,并導致位移及扭轉事故發(fā)生;采用水下鉆孔爆破方案對沉井刃腳下-14.2m至-15.0m巖層進(jìn)行破碎,爆破方法為毫秒延期起爆,刃腳下巖層破碎達到同時(shí)、均勻的要求,然后用高壓水槍對巖碴進(jìn)行沖射,用Φ250mm吹砂管對破碎的巖碴進(jìn)行抽碴清除,能確保沉井下沉過(guò)程中不發(fā)生傾斜、位移及扭轉事故,安全、均勻沉至設計標高。
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