中鐵武漢大橋工程咨詢監(jiān)理有限公司

大型懸索橋中塔沉井施工技術(shù)及質(zhì)量控制主講人：葉建良大型懸索橋施工技術(shù)系列講座之中塔沉井施工重點、難點分析目錄工程概況中塔沉井施工工藝介紹中塔沉井施工質(zhì)量控制要點1.工程概況泰州長江公路大橋位于江蘇省長江的中段，北接泰州市，南聯(lián)鎮(zhèn)江和常州市。主橋橋跨布置為390＋1080＋1080＋390m的三塔兩跨懸索橋，主橋橋?qū)?3m，設(shè)計車速100km/h，全線長約62.088km。1.1工程概況1.工程概況橋位地處長江下游感潮河段,江面寬約2.3Km。墩位處平均水深17m。據(jù)近10年來大通水文站流量統(tǒng)計：（1）沉井著床枯水期最大流量25000m3/s，平均最大流速1.1m/s；（2）沉井渡汛期，

20％保證率的設(shè)計洪水流量91000m3/s，流速2.81m/s。土層從河床面以下依次為：細(xì)沙、粉沙、中粗沙及砂礫層，持力層為砂礫層。根據(jù)統(tǒng)計資料，橋址每年出現(xiàn)：大風(fēng)日（≥8級）：11.9d霧日：34.4d雷暴日：32.3d1.2、自然條件

中塔基礎(chǔ)為水中沉井基礎(chǔ)，沉井?dāng)嗝娉叽鐬?8×44.4m，高76m，入土深度55.5米，為世界入土深度最大的水中沉井基礎(chǔ)。沉井下部38m為鋼混凝土結(jié)構(gòu),上部38m為混凝土結(jié)構(gòu)。

1.3中塔結(jié)構(gòu)1.工程概況

1）中塔鋼殼沉井是在岸邊淺水區(qū)接高至38m后浮運至墩位處吸泥下沉的。由于鋼殼沉井高度達(dá)38m，體積龐大，加上受水文、氣象、航運等綜合因素影響，沉井浮運的風(fēng)險高、難度大；2）由于墩位處水深、流急，沉井在著床及下沉過程中受水流、河床沖刷的影響，使沉井精確定位著床難度大，加上水流引起的河床局部沖刷，更加大了沉井在下沉過程中幾何姿態(tài)控制的難度；3）河床沖刷試驗表明，在最大平均流速2.81m/s（墩位處汛期最大流速）水流作用下，沉井局部沖刷深度達(dá)41m。為了確保沉井渡汛安全，沉井選擇在2007年枯水期進(jìn)行定位著床，并須實現(xiàn)2008年6月底長江汛期前下沉至-60m安全渡汛標(biāo)高，工期緊、工序轉(zhuǎn)換頻繁，施工組織難度極大；4）經(jīng)過計算，沉井下沉到設(shè)計標(biāo)高時下沉系數(shù)仍然較大，如果吸泥下沉到設(shè)計高程后，再進(jìn)行清基施工的話，一方面容易對沉井基底地層造成擾動，使地基承載力降低，另一方面也可能因沉井下沉系數(shù)大而使沉井繼續(xù)下沉，進(jìn)而大大增加了施工風(fēng)險及后續(xù)工作的工作量。因此如何在沉井達(dá)到終沉前采取有效措施進(jìn)行預(yù)控，使沉井在保持良好空間幾何姿態(tài)下沉到位的同時基底又滿足竣工驗收要求，這是中塔沉井清基的最大難點。2.中塔沉井施工重點、難點分析★總體工藝流程（1）首節(jié)8米高鋼沉井浮運至臨時錨地（07.8.18）鋼沉井接高至38米（07.11.05）38米高鋼沉井浮運（07.11.11）鋼沉井定位、著床（07.12.01）3.中塔沉井施工工藝★總體工藝流程（2）澆注井壁混凝土(08.1.16)沉井吸泥下沉(08.9.6)沉井砼接高（08.09.20）沉井封底（08.10.01）3.中塔沉井施工工藝

1）浮運方案設(shè)計3.中塔沉井施工工藝——沉井浮運鋼沉井在碼頭位置進(jìn)行臨時定位，采用2臺200T大型浮吊分層接高至38米，再浮運至中塔墩設(shè)計墩位處定位，吸泥下沉。根據(jù)中塔鋼沉井的結(jié)構(gòu)、尺寸特點及計算的浮運阻力（980KN），結(jié)合客觀環(huán)境條件，此次38米沉井浮運設(shè)備采用5艘拖輪拖運，共計15200馬力，另外配備3600HP拖輪1艘（揚州港拖輪）作為機(jī)動應(yīng)急拖輪。寧港1#、寧港2#、寧港3#、寧港8#輪均采用編綁形式，寧港9#輪為正頂，揚州港拖輪作為機(jī)動應(yīng)急拖輪在編隊附近水域待命。

2）現(xiàn)場浮運3.中塔沉井施工工藝——沉井浮運根據(jù)施工水域11、12月份的潮位曲線圖分析得出：在2007年11月11日高潮位時，水位標(biāo)高可以達(dá)到3.5米，再結(jié)合實際的河床地形測量結(jié)果，浮運路線位置水深可以達(dá)到13－18米，符合沉井浮運吃水的要求，因此浮運時間定為11月11日。11月11日早晨6：00左右，在施工水域水位達(dá)到高平潮時，割除鋼沉井上下游的臨時錨纜，沉井編隊從接高場地出發(fā)，開始浮運。浮運全程由測量船引航、護(hù)航船護(hù)航、揚州港的1艘3600HP全回轉(zhuǎn)拖輪協(xié)助。由于事先準(zhǔn)備充分，浮運過程十分順利。在上午8：30時，鋼沉井成功浮運到泰州大橋中塔墩設(shè)計墩位處與臨時定位船連接，隨即開始進(jìn)行轉(zhuǎn)纜，在沉井上、下游主拉纜轉(zhuǎn)換至沉井上后，拖輪散隊離場，浮運施工結(jié)束。

1）錨墩定位系統(tǒng)設(shè)設(shè)計（1）3.中塔沉井施工工藝藝——沉井定位中塔沉井采用錨墩墩定位系統(tǒng)定位。。相對于傳統(tǒng)的定定位船、導(dǎo)向船等等定位系統(tǒng)，錨墩墩定位系統(tǒng)具有剛剛度大、定位精度度高、操作空間大大、調(diào)纜方便等優(yōu)優(yōu)點。鋼沉井的兩兩個定位錨墩分別別布置在中塔橋墩墩位橋軸線上下游游170m處，每個錨墩平臺臺上各布置了12臺卷揚機(jī)和相匹配配的滑車組與分別別與12根φ54錨纜相連，其中在在沉井的上下游正正面各布置4根主纜和2根下拉纜，在沉井井南北側(cè)各布置6個8噸海軍錨作為側(cè)拉拉纜邊錨。由于沉沉井每根纜繩受力力不同，根據(jù)拉纜纜的受力情況不同同，采用不同型號號的卷揚機(jī)對拉纜纜進(jìn)行調(diào)整。正面面主拉纜采用兩臺臺同型號10噸（6＃、7＃）和兩臺同型號號8噸（5＃、8＃）卷揚機(jī)，下拉拉纜和邊纜用同型型號5噸卷揚機(jī)。170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米170米1）錨墩定位系統(tǒng)設(shè)設(shè)計（2）3.中塔沉井施工工藝藝——沉井定位2）沉井初定位3.中塔沉井施工工藝藝——沉井定位鋼沉井浮運到墩位位處后，按照先后后順序把已經(jīng)系在在臨時定位船的主主拉纜、邊纜和下下拉纜轉(zhuǎn)到鋼沉井井系纜點上，并適適當(dāng)緊纜。鋼沉井井順江向定位通過過調(diào)整設(shè)置在上下下游的主纜纜力來來控制，南北向定定位通過調(diào)整沉井井南北側(cè)邊錨纜繩繩纜力來控制，鋼鋼沉井的垂直度通通過調(diào)整下拉纜和和主纜纜力來實現(xiàn)現(xiàn)。轉(zhuǎn)纜完成后，，首先利用錨墩平平臺上卷揚機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)調(diào)整上下游主拉拉纜纜力，進(jìn)行順順江位置調(diào)整，然然后利用南北兩側(cè)側(cè)邊錨錨纜調(diào)整鋼鋼沉井橫江位置。。鋼沉井就位時嚴(yán)嚴(yán)格控制每根拉纜纜的索力，對上下下游下拉纜和上下下游主纜纜繩進(jìn)行行監(jiān)控，隨時調(diào)整整每根受力，使纜纜繩受力均勻。與與此同時，測量人人員對沉井頂面高高差作全面觀測，，若頂面高差過大大應(yīng)及時調(diào)整下拉拉纜和主纜，將鋼鋼沉井調(diào)平。沉井井初步定位完成后后，收緊邊錨纜、、下拉纜及主纜。。1）沉井著床期河床床沖刷試驗研究（（1）根據(jù)泰州大橋中塔塔沉井施工期和鋼鋼沉井結(jié)構(gòu)的特點點，在中塔沉井施施工前，采用系列列模型延伸法對沉沉井基礎(chǔ)在著床期期間可能流速條件件下的局部沖刷問問題進(jìn)行研究。沉井下沉狀態(tài)沉井底部距床面高度（m）沉井迎水面行近流速（m/s）0.801.001.20著床前6無沖刷無沖刷無沖刷4﹤1.003.805.8023.605.207.50著床后0/7.10/3.中塔沉井施工工藝藝——沉井著床沉井著床期河床沖沖刷模擬實驗表明明，隨著沉井的下下沉，河床的局部部沖刷在加劇，各各種流速條件下沉沉井底口距離河床床不同高度下的局局部沖刷情況詳見見下表。根據(jù)上表，河工試試驗又著重研究了了沉井著床期沉井井底口距離床面2m時的河床沖刷情況況，以便采取預(yù)偏偏及防護(hù)措施。1）沉井著床期河床床沖刷試驗研究（（2）沉井距河河床2m時局部沖沖刷形態(tài)態(tài)(V=0.80m/s)上游側(cè)上游側(cè)沉井下游游側(cè)設(shè)計計端點河床沖刷刷線沉井上游游側(cè)設(shè)計計端點河工模型型試驗——沉井懸浮狀態(tài)態(tài)時河床局部部沖刷3.中塔沉井井施工工工藝——沉井著床床1）沉井著著床期河河床沖刷刷試驗研研究（3）沉井距河河床2m時局部沖沖刷形態(tài)態(tài)(V=1.00m/s)河工模型型試驗——沉井懸浮狀態(tài)態(tài)時河床局部部沖刷3.中塔沉井井施工工工藝——沉井著床床1）沉井著著床期河河床沖刷刷試驗研研究（4）沉井距河河床2m時局部沖沖刷形態(tài)態(tài)(V=1.20m/s)河工模型型試驗——沉井懸浮狀態(tài)態(tài)時河床局部部沖刷3.中塔沉井井施工工工藝——沉井著床床2）沉井施施工期河河床的沖沖淤變化化及防護(hù)護(hù)措施試試驗（1）河工模型型試驗——沉井著床后局部沖刷刷不同流量量條件下下河床最最大局部部沖刷深深度試驗組號流量(m3/s)水深(m)流速(m/s)最大沖刷深度(m)11200016.100.804.122000016.461.006.633000017.001.209.2044300018.301.5013.856500019.302.0023.1068000020.102.3831.7079100020.632.8141.003.中塔沉井井施工工工藝——沉井著床床2）沉井施施工期河河床的沖沖淤變化化及防護(hù)護(hù)措施試試驗（2）在1.2m/s流速條件件下沉井井著床后后，局部部最大沖沖刷深度度約10m在2.81m/s流速條件件下沉井井著床后后，局部部最大沖沖刷深度度大于40m3.中塔沉井井施工工工藝——沉井著床床2）沉井施施工期河河床的沖沖淤變化化及防護(hù)護(hù)措施試試驗（3）沉井渡汛汛防護(hù)預(yù)預(yù)案為確保沉沉井下沉沉過程中中渡汛安安全，要要求沉井井底口至至沖刷面面保持一一定的安安全深度度，為此此，分析析在不同同時段條條件下，，河床的的沖刷深深度對應(yīng)應(yīng)施工計計劃的下下沉深度度關(guān)系，，以確定定河床防防護(hù)的預(yù)預(yù)案措施施。沖刷線與與沉井底底口標(biāo)高高關(guān)系歷歷時曲線線3.中塔沉井井施工工工藝——沉井著床床沉井渡汛汛防護(hù)預(yù)預(yù)案沉井基礎(chǔ)礎(chǔ)局部沖沖刷形態(tài)態(tài)(Q=65000m3/s,V=1.96m/s)回填后沉井井基礎(chǔ)局部部沖刷形態(tài)態(tài)（Q=91000m3/s,V=2.81m/s)15cm～30cm塊石回填3.中塔沉井施施工工藝——沉井著床2）沉井施工工期河床的的沖淤變化化及防護(hù)措措施試驗（（4）3）沉井著床床及施工期期間河床沖沖刷狀態(tài)及及施工風(fēng)險險分析①若著床床施工時的的水流流速速為0.8m/s，當(dāng)沉井下下沉至離河河床面4m時，河床開開始發(fā)生沖沖刷，深度度＜1.0m；隨著沉井井底面離河河床距離的的減小及流流速的加大大，河床局局部沖刷逐逐步加劇，，沖刷坑在在上游沉井井第一排隔隔艙下偏上上游，到一一定深度后后趨向于穩(wěn)穩(wěn)定，下游游局部地區(qū)區(qū)將有少量量回淤現(xiàn)象象；②當(dāng)鋼沉沉井第2、3、4排隔艙刃腳腳著床后，，行徑流速速為1m/s時，沉井第第1排隔艙及上上游最大沖沖刷深度為為7.1m，下游逐漸漸淤積；行行徑流速為為1.2m/s時，上游最最大沖刷深深度將達(dá)到到約10m；沖刷范圍圍大致在距距沉井中心心線上游30m左右，下游游70m左右，左右右兩側(cè)各50m左右；③河工試驗驗結(jié)果表明明，在沉井井下沉過程程中流速超超過1.2m/s時局部沖刷刷深度將超超過10m，在20%保證率的設(shè)設(shè)計洪水條條件下，其其局部最大大沖刷深度度甚至超過過40m。明顯的局局部沖刷會會嚴(yán)重危及及沉井的安安全與穩(wěn)定定，因此應(yīng)應(yīng)在枯水期期流速較小小的時段進(jìn)進(jìn)行沉井著著床，同時時通過對注注水、吸泥泥的動態(tài)調(diào)調(diào)整來保證證沉井的平平穩(wěn)下沉。。汛期到來來之前，沉沉井必須下下沉到最大大沖刷線以以下5m以上，方能能確保沉井井整個施工工期的安全全。3.中塔沉井施施工工藝——沉井著床4）沉井著床床施工——時機(jī)選擇著床時機(jī)選選擇原則：：著床時段段的水流流流速小、流流態(tài)穩(wěn)定，，且維持時時間較長，，利于鋼沉沉井的精確確定位及下下沉。根據(jù)上述原則，，鋼沉井選擇在在枯水期下沉著著床。通過對枯枯水期鋼沉井所所在水域的潮汐汐特點及流速與與水位的關(guān)系分分析，橋位處漲漲潮歷時3小時，退潮歷時時8小時，流速最小小期間對應(yīng)的是是在高平潮，流流速變化率小，，有利于沉井的的精確定位著床床。因此，沉井井著床時間選擇擇在2007年11月30日左右時的高平平潮時段著床，，并盡可能在一一個高平潮時段段完成著床施工工3.中塔沉井施工工工藝——沉井著床4）沉井著床施工工——著床程序沉井著床分三個個階段：全斷面面均勻注水下沉沉、下游刃腳著著床后的不均勻勻注水下沉和吸吸泥下沉至一定定的穩(wěn)定深度。。3.中塔沉井施工工工藝——沉井著床①全斷面均勻注水水下沉初定位后的鋼沉沉井吃水深度約約11.6m，在低潮位時鋼鋼沉井刃腳與河河床的凈距約為為4.5m,在高潮位時鋼沉沉井刃腳與河床床的凈距約6m。注水前首先通通過調(diào)整錨纜對對鋼沉井進(jìn)行首首次精確定位，，等沉井偏差在在允許范圍內(nèi)后后，在開始漲潮潮前2小時（即即6：00－8：00）開始對對沉井提提前注水水。此階階段應(yīng)對對稱均勻勻向沉井井隔倉內(nèi)內(nèi)注水，，嚴(yán)格控控制每個個隔倉內(nèi)內(nèi)的水位位高度。。隨著沉沉井的下下沉，流流水對上上游河床床的沖刷刷也逐漸漸加劇。。當(dāng)沉井井下沉至至刃腳距距河床面面高為1.0m時，停止止注水讓讓上游河河床充分分沖刷。。由橋區(qū)枯枯水期的的流速與與水文關(guān)關(guān)系圖可可知，高高平潮時時流速變變化率小小有利沉沉井著床床。故高高平潮注注水是沉沉井著床床之前注注水的關(guān)關(guān)鍵。在在高平潮潮注水前前，先通通過調(diào)整整各根錨錨纜的拉拉力對沉沉井進(jìn)行行第二次次精確定定位，等等沉井偏偏差在允允許范圍圍內(nèi)（10cm之內(nèi)）后后立刻開開始再次次對沉井井注水。。此階段段注水要要快速、、對稱、、均勻，，使沉井井下游快快速著床床。這里里要特別別強(qiáng)調(diào)一一點的是是：由于于流水對對上下游游河床的的沖刷不不一樣，，上游沖沖刷大，，下游沖沖刷小，，使得上上下游河河床標(biāo)高高不一樣樣，下游游高，上上游低，，故沉井井是下游游刃腳先先著床，，上游仍仍處于懸懸空。此此后，在在下游主主動土壓壓力的作作用下，，沉井有有往上游游跑的趨趨勢，故故沉井著著床前精精確定位位時，應(yīng)應(yīng)向下游游預(yù)偏一一定的距距離，以以滿足最最后的精精度要求求。預(yù)偏偏量應(yīng)根根據(jù)水文文條件及及施工經(jīng)經(jīng)驗確定定，本橋橋沉井預(yù)預(yù)偏量控控制在30cm左右。4）沉井著著床施工工——著床程序序3.中塔沉井井施工工工藝——沉井著床床②下游刃腳腳著床后后的不均均勻注水水下沉前面已經(jīng)經(jīng)提到，，由于流流水對上上下游河河床的沖沖刷不一一樣，使使得河床床上、下下游標(biāo)高高不一致致，沉井井下游刃刃腳先著著床，上上游則懸懸空。監(jiān)監(jiān)控數(shù)據(jù)據(jù)顯示：：沉井上上游前沿沿河床標(biāo)標(biāo)高在-19.0m左右，沉沉井從上上游第二二排井孔孔中心起起至沉井井下游范范圍保持持在原河河床-14.0～-15.0m范圍內(nèi)，，高差約約為5m。為維持持沉井的的水平和和平面位位置，此此時需要要通過向向沉井各各個隔倉倉內(nèi)不等等量注水水并在下下游輔助助不對稱稱吸泥來來調(diào)整沉沉井平面面高差。。下游隔隔艙要多多注水以以抵消下下游河床床對刃腳腳的支承承反力。。此時監(jiān)監(jiān)控單位位要加強(qiáng)強(qiáng)對河床床地形、、沉井空空間姿態(tài)態(tài)和平面面位置的的測量并并及時將將監(jiān)控數(shù)數(shù)據(jù)反饋饋給現(xiàn)場場施工人人員，以以便指導(dǎo)導(dǎo)施工。。4）沉井著著床施工工——著床程序序3.中塔沉井井施工工工藝——沉井著床床③吸泥下沉沉至一定定的穩(wěn)定定深度等到沉井井上游刃刃腳也接接觸河床床，即沉沉井全斷斷面著床床后，應(yīng)應(yīng)恢復(fù)全全斷面均均勻注水水至一定定高度，，以增加加沉井的的重量。。與此同同時，上上游隔艙艙也開始始同步吸吸泥。要要特別注注意的是是，由于于此時沉沉井刃腳腳入土深深度還不不深，故故吸泥時時要以中中間吸泥泥形成大大鍋底為為原則，，盡量避避免對刃刃腳進(jìn)行行吸泥，，以免造造成翻砂砂。隨著著沉井入入土深度度的增加加，沉井井在摩阻阻力和浮浮力的作作用下逐逐漸趨于于穩(wěn)定。。此時吸吸泥下沉沉效率也也在逐漸漸降低，，光靠單單純的吸吸泥使沉沉井下沉沉已是十十分有限限，故當(dāng)當(dāng)務(wù)之急急是增加加沉井的的重量，，即及時時進(jìn)行隔隔艙內(nèi)井井壁砼的的填注才才有利于于沉井的的繼續(xù)下下沉。下下沉越多多，沉井井的安全全性越高高。3.中塔沉井井施工工工藝——沉井接高高混凝土沉沉井總高高度為38m，施工時時采用大大塊翻模模施工，，根據(jù)沉沉井結(jié)構(gòu)構(gòu)，接高高施工時時分成7個節(jié)段，，具體的的節(jié)段劃劃分為：：6m+2×7m+6m+4.4m+1.6m+6m，首節(jié)6m和兩節(jié)7m高的節(jié)段段結(jié)構(gòu)尺尺寸同鋼鋼沉井標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段段，往上上6m+4.4m高的節(jié)段段結(jié)構(gòu)尺尺寸較標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段段向四周周各加寬寬1m，頂部1.6m+6m部分較6m+4.4m節(jié)段向四四周各加加寬2.2m。每一節(jié)節(jié)段又分分三個區(qū)區(qū)反對稱稱澆筑。。下沉次數(shù)數(shù)沉井分四四次下沉沉：第一一次下沉沉在鋼沉沉井夾壁壁砼澆筑筑完成后后，此次次吸泥下下沉至-30.6m，此時最最高潮位位+2.5，最小干干舷高度度4.9m；第二次次下沉在在砼沉井井接高至至51m后，此次次吸泥下下沉至-42m，此時最最高潮位位+3.5，最小小干舷舷高度度5.5m；第三三次下下沉在在砼沉沉井接接高至至68.4m后，此此次吸吸泥下下沉至至-60m，此時時最高高潮位位+5.0，最小小干舷舷高度度3.4m；第四四次下下沉在在砼沉沉井接接高至至75.5m后，此此次吸吸泥下下沉至至設(shè)計計標(biāo)高高-70.0m。3.中塔沉沉井施施工工工藝——沉井吸吸泥下下沉下沉工工藝中塔沉沉井下下沉采采用不不排水水吸泥泥下沉沉工藝藝，每每個隔隔艙配配備一一套洗洗泥設(shè)設(shè)備，，共計計12臺空氣氣吸泥泥機(jī)，，選用用12臺20m3/h空壓機(jī)機(jī)作為為主要要供氣氣設(shè)備備。吸吸泥取取土過過程中中主要要采用用6臺20t小型井井頂移移動門門架及及4臺中聯(lián)聯(lián)T350塔吊作作為主主要起起重設(shè)設(shè)備，，用于于吸泥泥設(shè)備備的移移動、、提升升等工工作。。吸泥時時，將將沉井井隔艙艙按照照取土土數(shù)量量及位位置劃劃分為為核心心區(qū)和和周邊邊區(qū)。。每次次沉井井吸泥泥采取取從核核心區(qū)區(qū)（中中間兩兩個艙艙）開開始，，形成成大鍋鍋底，，在逐逐步向向周邊邊擴(kuò)展展，而而后掃掃吸周周邊刃刃腳處處，及及時調(diào)調(diào)整沉沉井的的偏位位和傾傾斜度度，并并注意意隨時時處理理平衡衡好沉沉井周周邊的的主動動土壓壓力。。中國蘇通長江大橋主跨1088米核心區(qū)3.中塔沉沉井施施工工工藝——沉井吸吸泥下下沉沉井清清基（（1）由于中中塔沉沉井很很重，，一吸吸泥就就有下下沉，，所以以不存存在嚴(yán)嚴(yán)格意意義上上了清清基階階段。。為了了確保保沉井井平穩(wěn)穩(wěn)下沉沉到位位時，，刃腳腳標(biāo)高高偏差差離設(shè)設(shè)計-70.0m的標(biāo)高高要求求盡可可能地地小，，就必必須將將沉井井終沉沉階段段的吸吸泥下下沉與與沉井井清基基結(jié)合合起來來同時時進(jìn)行行。3.中塔沉沉井施施工工工藝——沉井清清基及及封底底1）從-60.0m的標(biāo)高高起，，要加加強(qiáng)沉沉井空空間幾幾何姿姿態(tài)的的控制制，包包括平平面位位置、、扭角角和垂垂直度度。由由于承承臺平平面位位置只只能隨隨沉井井頂面面位置置的變變化而而變化化，為為了確確保承承臺平平面位位置滿滿足設(shè)設(shè)計要要求，，沉井井頂面面位置置的誤誤差要要盡量量減小小。2）確定定合理理的清清基順順序和和封底底順序序。由由于沉沉井封封底面面積大大，全全斷面面一次次性封封底是是不現(xiàn)現(xiàn)實的的，故故中塔塔沉井井采取取了分分區(qū)逐逐孔清清基、、封底底的方方案。。通過過研究究分析析最后后確定定的清清基順順序為為：先先清理理中間間兩個個井孔孔（Ⅰ型井孔孔），，再清清理周周邊六六個井井孔（（Ⅱ型井孔孔），，最后后清理理沉井井四角角的四四個井井孔（（Ⅲ型井孔孔），，每次次清理理兩個個井孔孔，共共分六六次完完成清清基、、封底底。3）距離終終沉標(biāo)高高2m時，應(yīng)減減緩沉井井吸泥下下沉的速速度，并并根據(jù)封封底順序序的要求求，逐漸漸加大核核心區(qū)域域的吸泥泥深度。。在加強(qiáng)強(qiáng)對基底底測量檢檢測的同同時要分分析吸泥泥和沉井井下沉的的關(guān)系，，即吸哪哪里，吸吸多少時時沉井就就下沉多多少。為為了嚴(yán)格格控制每每次的吸吸泥深度度，現(xiàn)場場采取在在吸泥管管頂部用用紅油漆漆作好深深度標(biāo)記記的方法法，清基基時，勤勤移動吸吸泥管以以避免造造成局部部沖吸深深坑的形形成。沉井清基基（2）3.中塔沉井井施工工工藝——沉井清基基及封底底4）在沉井井吸泥下下沉接近近設(shè)計高高程時，，采取對對中間兩兩個井孔孔居中吸吸泥、相相鄰的井井孔采取取靠外側(cè)側(cè)邊緣緩緩慢吸泥泥下沉，，隨時對對所吸井井孔的基基底標(biāo)高高用鋼絲絲測繩進(jìn)進(jìn)行探測測，調(diào)整整吸泥位位置。盡盡量創(chuàng)造造使沉井井平穩(wěn)下下沉到位位時沉井井中間兩兩孔基本本滿足封封底清基基要求，，只需作作沉井壁壁刷洗等等簡單處處理就可可以進(jìn)行行封底的的理想條條件。5）由于中中間隔墻墻的底面面標(biāo)高比比刃腳的的底面標(biāo)標(biāo)高要高高70cm，故在進(jìn)進(jìn)行中間間兩孔的的封底作作業(yè)時，，為了防防止封底底混凝土土流到周周邊井孔孔，在中中間兩孔孔清基完完成之后后，要對對周邊井井孔進(jìn)行行回填。。周邊井井孔回填填厚度以以不使中中間隔墻墻下砂土土翻砂為為原則計計算確定定，中間間井孔隔隔墻下砂砂土坡度度按砂土土的內(nèi)摩摩擦角計計算確定定。6）刃腳部部位的清清基要特特別小心心，要盡盡量采取取在離刃刃腳一定定距離的的位置吸吸泥讓刃刃腳斜面面上砂土土自行坍坍塌的方方法來清清基，當(dāng)當(dāng)刃腳斜斜面上土土層不能能自行坍坍塌或達(dá)達(dá)不到設(shè)設(shè)計要求求時，可可用彎管管吸泥機(jī)機(jī)伸入坍坍塌面下下清除，，但一定定要加強(qiáng)強(qiáng)監(jiān)測勤勤換點，，絕不允允許吸泥泥管在同同一點吸吸太長時時間，以以免吸穿穿而翻砂砂。沉井清基基（3）3.中塔沉井井施工工工藝——沉井清基基及封底底7）與封底底混凝土土接觸部部位的井井壁清理理，采用用在潛水水鉆機(jī)上上安裝鋼鋼絲刷（（具體的的改造辦辦法是在在潛水鉆鉆機(jī)的外外面加一一個鋼套套管，同同時在鋼鋼套管上上安裝鋼鋼絲作為為清理刷刷）的方方法進(jìn)行行清理，，通過潛潛水鉆機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)動動帶動鋼鋼絲刷對對井壁附附著物進(jìn)進(jìn)行清理理。8）沉井清清基標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)：刃腳腳和井孔孔標(biāo)高在在-70m或-70m以下，要要求每個個井孔按按約1.5m間距測量量一個點點作為基基底標(biāo)高高的竣工工資料。。清基完完成之后后要連續(xù)續(xù)觀測一一段時間間，確定定沉井確確實終沉沉穩(wěn)定之之后方可可開始封封底作業(yè)業(yè)。沉井封底底方案一:全斷面清清基、整整體封底底混凝土方方量達(dá)19500m3，澆筑艙艙面1730m2；終沉階段段全斷面面清基，，沉井易易發(fā)生突突沉。3.中塔沉井井施工工工藝——沉井清基基及封底底方案二:分隔艙清清基、封封底單次混凝凝土澆筑筑量較小??；有利于控控制沉井井終沉姿姿態(tài)，避避免沉井井突沉。。沉井封底底封底采用用導(dǎo)管法法，中央央集料斗斗集中供供料，溜溜槽布料料。通過過計算，，首批混混凝土數(shù)數(shù)量為21.8m3，故中心心集料斗斗容量定定為21m3。根據(jù)混混凝土性性能和沉沉井井孔孔構(gòu)造情情況，通通過分析析計算，，在各澆澆注分區(qū)區(qū)的每個個井孔內(nèi)內(nèi)分別布布置4根φ325mm的導(dǎo)管，，導(dǎo)管間間距為7m（混凝土土流動半半徑不小小于4.5m），導(dǎo)管管距離井井壁的距距離為2.5m，導(dǎo)管底底口距沉沉井底部部的距離離為20cm。沉井封封底混凝凝土總方方量為19501.1m3，配備2艘水上拌拌和船““港渝1號”和和“應(yīng)城城和順1508”，2艘船實際際生產(chǎn)能能力為150m3/h，其中最最大一次次封底澆澆注方量量為3518m3，可在35小時內(nèi)完完成封底底混凝土土澆筑。。3.中塔沉井井施工工工藝——沉井清基基及封底底沉井浮運運質(zhì)量控控制1）浮運前前的準(zhǔn)備備工作檢檢查①收集橋位位處歷年年的氣象象和水文文資料，，特別是是往年同同期的氣氣象和水水文資料料，通過過分析確確定浮運運最佳時時機(jī)，并并做好近近期天氣氣預(yù)報的的跟蹤記記錄；②測量人員員通過對對河床的的長期檢檢測，確確定最佳佳的浮運運路線，，并做好好標(biāo)記；；③將臨時定定位船在在墩位處處拋錨定定位，并并將各錨錨纜臨時時系掛在在臨時定定位船上上；④根據(jù)沉井井接高至至38m時沉井的的總重量量、吃水水深度及及收集到到的氣象象、水文文資料等等對沉井井浮運過過程中的的穩(wěn)定性性、浮運運阻力進(jìn)進(jìn)行計算算，并確確定浮運運所需馬馬力；⑤召開由項項目部、、海事、、輪舶公公司等相相關(guān)單位位負(fù)責(zé)人人參加的的協(xié)調(diào)會會，明確確組織分分工、統(tǒng)統(tǒng)一指揮揮等相關(guān)關(guān)事宜。。4.中塔沉井井施工質(zhì)質(zhì)量控制制要點沉井浮運運質(zhì)量控控制2）浮運注注意事項項①檢查拖拖輪與沉沉井的連連接質(zhì)量量。各拖拖輪應(yīng)使使用具有有足夠強(qiáng)強(qiáng)度的纜纜繩系掛掛，每組組系纜采采用雙纜纜系帶，，即鋼絲絲纜與尼尼龍纜并并同時受受力，注注意出纜纜角度的的合理性性，系纜纜與沉井井摩擦和和接觸部部位應(yīng)包包扎帆布布，掛墊墊枕木，，鋼絲繩繩加涂黃黃油。②在浮運及相相關(guān)作業(yè)中，，船隊總指揮揮應(yīng)位于鋼結(jié)結(jié)構(gòu)沉井頂面面便于了望的的有利位置處處，并與現(xiàn)場場海巡艇并交交管中心保持持有效的聯(lián)系系，各作業(yè)船船舶之間及總總指揮與各作作業(yè)船舶之間間應(yīng)保持通暢暢有效不間斷斷的聯(lián)系，聽聽從總指揮的的指令。③為確保施工工安全，在施施工水域邊界界處（施工水水域內(nèi)）設(shè)警警戒船或浮標(biāo)標(biāo)警示，防止止誤入施工水水域船舶（尤尤其是失控船船舶）撞擊沉沉井編隊或其其它施工船舶舶。施工期間間保證至少有有一艘拖輪(揚州港拖輪)處于待用狀態(tài)態(tài)，以便將誤誤入施工水域域的船舶及時時拖離危險區(qū)區(qū)域。4.中塔沉井施工工質(zhì)量控制要要點沉井定位、著著床質(zhì)量控制制1）錨墩定位系系統(tǒng)施工質(zhì)量量控制本橋中塔鋼沉沉井的定位采采用定位錨墩墩（中塔墩施施工完成后改改造成防撞墩墩），錨墩對對沉井的精確確定位起著至至關(guān)只要的作作用。因此，，確保錨墩定定位系統(tǒng)施工工質(zhì)量是控制制的一個重點點。4.中塔沉井施工工質(zhì)量控制要要點沉井定位、著著床質(zhì)量控制制：2）防止擺振原因分析：鋼沉井在未著著床穩(wěn)定之前前，錨碇系統(tǒng)統(tǒng)為柔性體系系，在外力作作用下，易產(chǎn)產(chǎn)生振動，這這種振動稱為為擺振，是一一種自激振動動。沉井?dāng)[振振是非常危險險的，因此必必須采取有效效措施來防止止沉井的擺振振。4.中塔沉井施工工質(zhì)量控制要要點止振措施：①采用剛度相相對較大的錨錨墩系統(tǒng)定位位法進(jìn)行施工工，并對拉纜纜與鋼沉井的的連接機(jī)構(gòu)進(jìn)進(jìn)行專門設(shè)計計，避免影響響下沉及下沉沉過程中的各各錨纜受力不不均；②在纜纜繩接頭位置置安裝拉力檢檢測儀和應(yīng)力力計，并派專專人隨時觀察察檢測每根錨錨纜的受力情情況，并根據(jù)據(jù)實際情況作作出相應(yīng)的調(diào)調(diào)整；③加強(qiáng)強(qiáng)和海事部門門的聯(lián)系，加加強(qiáng)對過往船船只的管理，，施工及其它它過往船舶在在通過沉井施施工區(qū)域時，，必須減速緩緩行，防止船船行波造成沉沉井起擺。沉井定位、著著床質(zhì)量控制制：3）著床注意事事項沉井著床期河河床沖刷模擬擬實驗表明，，隨著沉井的的下沉，河床床的局部沖刷刷在加劇，為確保沉井精精確定位，順順利著床采取取的控制措施施有：①選擇流速相相對較小、流流速變化率小小的高平潮時時期進(jìn)行著床床作業(yè)；②沉井定位著著床時向下游游預(yù)偏一定距距離（本工程程30cm左右），以滿滿足上下游不不平衡土壓力力作用下的沉沉井向上游跑跑的趨勢。③根據(jù)沉井著著床的不同階階段采取不同同的注水方式式和吸泥方式式，確保沉井井平穩(wěn)下沉。。④采用GPS實時監(jiān)控系統(tǒng)統(tǒng)，在沉井著著床及下沉過過程當(dāng)中對沉沉井的頂面高高程、平面位位置、垂直度度、扭轉(zhuǎn)角度度等幾何姿態(tài)態(tài)以及水下地地形進(jìn)行實時時監(jiān)測。通過過數(shù)據(jù)分析，，及時調(diào)整沉沉井幾何姿態(tài)態(tài)，確保了沉沉井幾何姿態(tài)態(tài)全過程受控控。4.中塔沉井施工工質(zhì)量控制要要點沉井定位、著著床質(zhì)量控制制：4）沉井糾偏措措施★平面偏位鋼沉井著床后后，在未下沉沉到足夠深度度前，很容易易發(fā)生沉井偏偏位的情況。。沉井偏位應(yīng)應(yīng)及時糾正，，尤其是下沉沉初期，沉井井入泥深度越越小糾正就越越容易、糾正正的速度也越越快。①當(dāng)沉井入土土較淺且拉纜纜尚沒解除時時，可用如下下方法糾正：：首先，收緊偏偏位反方向的的下拉纜和水水平拉纜或邊邊纜；然后，，通過在偏位位側(cè)的吸泥，，使沉井在纜纜索拉力的作作用下，逐步步向正確方向向移動，直至至偏差完全糾糾正。②當(dāng)沉井已入入土一定深度度且拉纜已經(jīng)經(jīng)解除時，可可用如下方法法糾正：若沉井偏向上上游，則在沉沉井內(nèi)上游一一側(cè)多吸泥，，使沉井略微微傾斜，呈下下游高上游低低的狀態(tài)，然然后全斷面吸吸泥，使沉井井底口順著傾傾斜軌道逐漸漸回歸到軸線線位置后再在在下游吸泥，，將沉井?dāng)[正正，此過程一一般得重復(fù)多多次進(jìn)行。4.中塔沉井施工工質(zhì)量控制要要點沉井定位、著著床質(zhì)量控制制：4）沉井井糾偏偏措施施★沉井井扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)沉井在在著床床時的的扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)往往往是因因為：：錨碇碇系統(tǒng)統(tǒng)拉纜纜張拉拉力不不均衡衡、斜斜向水水流力力的作作用等等原因因造成成。沉井的的整個個著床床全過過程，，必須須由測測量進(jìn)進(jìn)行動動態(tài)監(jiān)監(jiān)控，，一旦旦出現(xiàn)現(xiàn)沉井井扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，應(yīng)應(yīng)立即即停止止注水水，并并進(jìn)行行詳細(xì)細(xì)觀測測，確確認(rèn)沉沉井實實際扭扭轉(zhuǎn)方方向及及角度度。沉沉井扭扭轉(zhuǎn)角角度較較小時時，可可通過過張拉拉側(cè)向向拉纜纜進(jìn)行行糾正正；沉沉井扭扭轉(zhuǎn)角角度較較大時時，應(yīng)應(yīng)將沉沉井浮浮起后后，重重新進(jìn)進(jìn)行著著床施施工。?！锍辆畠A斜斜沉井在在著床床時，，如果果加載載不均均衡、、錨碇碇系統(tǒng)統(tǒng)拉纜纜張拉拉力不不均衡衡、河河床不不平整整時，，很容容易發(fā)發(fā)生傾傾斜。。沉井井傾斜斜度不不大時時，可可以通通過對對沉井井刃腳腳局部部吸泥泥進(jìn)行行糾正正。糾糾正困困難時時，還還可利利用沉沉井下下拉纜纜進(jìn)行行輔助助糾正正。傾傾斜度度較大大時，，應(yīng)立立即浮浮起，，調(diào)整整沉井井姿態(tài)態(tài)后重重新下下沉著著床。。沉井著著床施施工要要杜絕絕傾斜斜度過過大的的情況況出現(xiàn)現(xiàn)，避避免發(fā)發(fā)生沉沉井沉沉沒事事故。。造成成沉井井著床床時傾傾斜度度過大大的主主要原原因有有：不不平衡衡加載載、河河床不不平整整。因因此，，沉井井下沉沉過程程中必必須隨隨時進(jìn)進(jìn)行監(jiān)監(jiān)控，，及時時調(diào)整整各隔隔艙注注水量量，使使沉井井頂面面保持持水平平；必必要時時可在在上游游沖刷刷嚴(yán)重重部位位采取取拋砂砂等河河床防防護(hù)措措施。。4.中塔沉沉井施施工質(zhì)質(zhì)量控控制要要點沉井吸吸泥下下沉質(zhì)質(zhì)量控控制：1）吸泥泥下沉沉注意意事項項①保持內(nèi)內(nèi)外水水頭平平衡。。不排排水下下沉就就是要要在沉沉井下下沉過過程中中，保保持井井內(nèi)外外水頭頭基本本平衡衡，防防止井井內(nèi)水水頭低低于井井外水水頭，，從而而避免免引起起井內(nèi)內(nèi)涌砂砂等現(xiàn)現(xiàn)象，，避免免引起起沉井井偏位位、傾傾斜等等。由由于沖沖吸法法空氣氣吸泥泥耗水水量很很大，，吸泥泥過程程中為為了保保持沉沉井內(nèi)內(nèi)外水水位基基本平平衡，，在沉沉井各各井格格井壁壁上設(shè)設(shè)φ600mm連通孔孔（連連通孔孔在入入泥前前封閉閉），，主要要采取取自流流補(bǔ)水水的方方法補(bǔ)補(bǔ)水，，必要要時再再采取取抽水水泵從從外向向內(nèi)補(bǔ)補(bǔ)水的的措施施。②要求項項目部部加強(qiáng)強(qiáng)對沉沉井空空間姿姿態(tài)及及河床床的監(jiān)監(jiān)測，，監(jiān)控控數(shù)據(jù)據(jù)每天天都及及時上上報，，同時時監(jiān)理理部也也加強(qiáng)強(qiáng)了監(jiān)監(jiān)理力力度，，除了了安排排監(jiān)理理員進(jìn)進(jìn)行24小時旁旁站監(jiān)監(jiān)理外外，還還加強(qiáng)強(qiáng)對監(jiān)監(jiān)控數(shù)數(shù)據(jù)的的分析析，發(fā)發(fā)現(xiàn)問問題及及時和和項目目部進(jìn)進(jìn)行溝溝通并并及時時采取取措施施。③控制沉沉井上上下游游的不不平衡衡土壓壓力。。由于于流水水對上上下游游河床床的沖沖刷不不一樣樣，上上游沖沖刷，，下游游淤積積，使使得上上下游游河床床標(biāo)高高不一一樣，，下游游高，，上游游低，，最大大時高高差有有近12m。故在在下游游主動動土壓壓力的的作用用下，，沉井井有往往上游游跑的的趨勢勢。為為了減減小上上下游游的不不平衡衡土壓壓力，，監(jiān)理理部多多次要要求項項目部部用吸吸泥船船吸除除下游游沉井井外側(cè)側(cè)的砂砂以減減少上上下游游不平平衡土土壓力力等，，確保保偏位位和傾傾斜度度都控控制在在設(shè)計計要求求的范范圍之之內(nèi)。。④加強(qiáng)沉沉井內(nèi)內(nèi)外河河床的的監(jiān)測測。特特別是是刃腳腳部位位，應(yīng)應(yīng)嚴(yán)格格控制制取土土吸泥泥深度度，盡盡量避避免直直接進(jìn)進(jìn)行沖沖吸，，防止止刃腳腳處局局部吸吸空發(fā)發(fā)生涌涌砂現(xiàn)現(xiàn)象。。4.中塔沉沉井施施工質(zhì)質(zhì)量控控制要要點2）沉井井吸泥泥下沉沉過程程中數(shù)數(shù)字化化動態(tài)態(tài)監(jiān)控控系統(tǒng)統(tǒng)沉井吸吸泥下下沉質(zhì)質(zhì)量控控制：★監(jiān)測測內(nèi)容容沉井的的幾何何姿態(tài)態(tài)監(jiān)測測隔艙注注水量量監(jiān)測測刃腳反反力和和側(cè)壁壁土壓壓力監(jiān)監(jiān)測水下地地形監(jiān)監(jiān)測拉纜索索力監(jiān)監(jiān)測4.中塔沉沉井施施工質(zhì)質(zhì)量控控制要要點◆拉纜纜索力力監(jiān)測測：采用DT615系統(tǒng)實實時監(jiān)監(jiān)測纜纜索力力。系統(tǒng)校校核旁壓式式測力力計4.中塔沉沉井施施工質(zhì)質(zhì)量控控制要要點沉井吸吸泥下下沉質(zhì)質(zhì)量控控制：2）沉井井吸泥泥下沉沉過程程中數(shù)數(shù)字化化動態(tài)態(tài)監(jiān)控控系統(tǒng)統(tǒng)◆沉沉井幾幾何姿姿態(tài)監(jiān)監(jiān)測：在沉井井頂部部安裝裝GPS系統(tǒng)，，采用用自主主研發(fā)