摘要：27#墩为沪通长江大桥边墩，其基础施工受长江潮位、水流流速和河床变化影响大，技术复杂。27#墩基础采用倒圆角的矩形沉井基础。为保证沉井达到设计标高及后续施工，在钢沉井下沉施工中，进行了一系列的控制，并采取了的新措施，效果良好。
关键词：钢沉井；定位；施工控制
一、工程概况
沪通长江大桥主航道桥为双塔连续钢桁梁斜拉桥结构，主航道桥桥式布置见图1。27#墩为沪通长江大桥边墩，沉井上部为钢筋混凝土结构，下部为钢结构。其基础采用倒圆角的矩形沉井基础方案，27#墩沉井基础总高80m，其中下部钢沉井高度为38m，分6节制造，上部混凝土沉井高42m，沉井底节壁厚1.6m，隔墙厚1.2m，为方便吸泥取土下沉，沉井底节平面布置为6个11.2m×11.2m井孔。
单位：m
图1 沪通长江大桥主航道桥式布置
图2 27号墩沉井结构
表1.1 27#墩基础施工参考的最大流速
二、水文情况
水位受潮汐影响大于径流影响。浏海沙水道一般情况下落潮流速明显大于涨潮流速，天生港水道大潮条件下，涨潮流速一般不大于落潮流速。冲刷计算最大流速见表1.1。
冲刷计算采用实测资料推算的设计单宽流量，结合水工试验部分成果，按铁路桥渡勘测设计规范公式推求。冲刷计算成果见表1.2 。
表1.2 27#墩墩位处冲刷计算表（单位：m）
三、施工方案
27#墩钢沉井采用井内4根钢管桩形成定位系统，首先用浮吊、打桩锤等设备插打内置定位桩。定位桩插打完成后，利用运输船运输底节钢沉井至桥位处，采用1300t浮吊分节进行吊放，沿定位导向结构下放底节钢沉井至水中，底节20m吊装完成后，灌注钢沉井2.5m刃脚混凝土，定位、焊接完成后进行第顶节18m钢沉井吊装接高，最后利用“浮吊吊放+快速注水”的方法下沉至河床稳定深度。钢沉井接高过程见图2。
图2 顶节沉井吊装接高（单位：m）
四、施工质量的控制
4.1定位桩设置
井内钢锚桩定位系统，分别钢锚桩顶部设置上导向结构和沉井结构处设置下导向，。此方案采用先插打钢管，然后沿导向下放钢沉井，利用钢管对沉井进行定位。
4.2定位桩插打控制
（1）精确定位，消除误差。考虑到江面水流速度大，对钢锚桩定位的精确性和插打稳定性影响较大。钢管桩下沉前利用导向架和直尺进行粗定位，将误差控制在1厘米的范围内。下沉过程中，利用GPS定位仪5个点反复定位测量，同时每下沉1米用水平尺对钢管桩垂直度进行测量，从而达到精定位。浮吊的主钩需同时下降跟进，确保起吊振动锤的钢丝绳始终处于松弛状态。钢管桩插打过程中随时观测导向结构是否有变形，根据测量值进行调位，直到钢管桩下沉到要求的深度。
4.2.1沉井接高对位措施
（1）利用钢锚桩中心距锚桩顶口0.7m的上导向和沉井结刃脚往上4.8m处下导向， 将底节钢沉井送至设计位置。
（2）下面一节段达到设计位置后，吊装上面一节段，利用节段上带有限位板初步对位，再根据定位基准线，对上下节段的桥中心线、以及水平200mm对合线进行微调，完全吻合后让顶节坐实，测量组同时对钢沉井的中心线及标高进行测量，经检验合格认可后开始对底节、顶节所有的接缝定位焊接。上下沉井单元接高错边量要求小于2mm。
4.2.2接高对接的焊接措施
钢沉井整节吊装接高，节段之间预留50cm高面板做后焊接段。当上下节段对位精确后才允许施焊。后焊接段施工工艺要求严格，焊接段采用CO2气体保护焊接，焊接过程中不应中断。对焊缝进行外观检验合格后，对焊缝进行磁粉探伤。探伤合格率100%。
4.3钢沉井下沉
4.3.1刃脚混凝土浇筑控制
（1）混凝土浇筑前，对所有操作人员进行安全技术交底，使每个施工人员熟悉和掌握施工流程、施工方法和质量控制标准。
（2）每仓内配备4盏照明灯，按布料点位置设置标准节段串筒采用铁丝固定在角钢上，确保其下落自由高度不超过2m。每个仓内布置4个下料点。每仓内壁用油漆标示出混凝土标高控制线。配置了满足正常工作数量的振动棒，并配备有富余。
（3）混凝土振捣间距控制在35-40cm，每个振捣时间控制在40秒左右。混凝土浇筑过程中未发现，无漏振、过振现象。
4.3.3注水下沉控制
（1）考虑到沉井吃水深度、河床标高、沉井井壁容许水头差（10m）及冲刷等因素，在钢沉井每个隔舱井壁上均设置进水阀，单个沉井共设置3层进水阀每层12个。进水阀初始处于关闭状态，着床时，根据需要开启。且各个隔舱注水保持同步。
（2）当隔舱内水位到达进水阀以下0.5m时，关闭此层的进水阀。此时，根据现场实际情况，进行沉井再次精确定位或者打开上层进水阀继续注水，直至沉井着床。
（3）注水过程中井壁承受的水头控制在8-9m之间。沉井稳定后，根据沉井姿态，在较高侧隔舱内继续注水，以调整沉井垂直度。
四、结语
通过沉井定位，接高施工中的一系列措施，此方法比传统的，更加简便，快捷。减小了水流对钢沉井着床过程的影响，保证了钢沉井的以平稳的姿态精确下沉。为之后的混凝土沉井接高下沉以及姿态平稳高差在3公分以内的终沉提供了良好的开端。
参考文献
[1]肖德存,赵都桓，陆勤丰.超大型深水沉井结构分析和设计[J].桥梁建设,2010(5): 47-49,73.
[2]余本俊.大型钢沉井整节段制造、运输与现场接高施工技术[J].桥梁建设,2013,43(2):110-115.
[3]王立忠.水上特大型钢沉井整节段拼装和接高施工技术[J].铁道建筑,2013(1):20-23
[4]周外男,铜陵公铁两用长江大桥主桥施工关键技术[J].桥梁建设,2014 44(4),1-8.
[5]《铁路桥梁钢结构设计规范》TB 10002.2-2005北京：中国铁道出版社，2017.
[6]《钢结构设计规范》GB50017-2003 北京：中国建筑工业出版社，2006.
[7]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011 北京：人民交通出版社，2011.
论文作者:娄帅强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第10期
论文发表时间:2019/7/4
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