**大橋北錨碇基礎(chǔ)矩形深基坑**大橋南汊主橋?yàn)?490米跨徑的單孔雙鉸鋼箱梁懸索橋

北錨碇基礎(chǔ)為目前世界最深矩形超深基坑，長69m，寬50m，底板厚度5.0m，采用嵌入基巖的地下連續(xù)墻（墻厚1.2m）與12道鋼筋砼內(nèi)支撐及節(jié)點(diǎn)處的16根φ1.2m和16根φ0.6m鋼管砼立柱樁作為深基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，基坑最大開挖深度50m。錨區(qū)距長江大堤僅70多米。

陽邏大橋南錨碇基礎(chǔ)圓形深基坑陽邏大橋?yàn)?280m跨的單孔雙鉸鋼箱梁懸索橋

南錨碇基礎(chǔ)為目前國內(nèi)最大最深圓形超深基坑，位于南岸防洪堤內(nèi)，距長江防洪堤僅150m，其基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用圓形地下連續(xù)墻作圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻厚1.5m），基坑直徑70m，最大開挖深度達(dá)46m。地下連續(xù)墻內(nèi)側(cè)面為環(huán)狀內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，底板厚6m。**四橋南錨碇基礎(chǔ)“∞”形深基坑**長江第四大橋位于**長江二橋下游10公里處的石埠橋附近，距長江入?？?20公里，是國務(wù)院批準(zhǔn)的**市城市總體規(guī)劃中“五橋一隧”過江通道之一，是滬蓉國道主干線——**繞越高速公路的過江通道的重要組成部分，由跨江大橋和兩岸接線工程兩部分構(gòu)成，北接寧通和沿江高速公路，經(jīng)石埠橋跨越長江，南接312國道和**繞越高速公路，全長28.996公里。

1、工程概況

**長江第四大橋交通位置示意圖

**長江第四大橋采用雙塔三跨懸索橋方案，橋跨布置為(166+410.2)+

1418+(363.4+118.4)=2476m。高速公路標(biāo)準(zhǔn)，雙向六車道，設(shè)計(jì)行車速度采用100km/h，車輛荷載等級為公路－Ⅰ級，大橋橋面寬度為33.00m（不含吊索區(qū)及風(fēng)嘴），設(shè)計(jì)最高通航水位7.98m，設(shè)計(jì)最低通航水位0.44m。南塔南錨跨江主橋一般結(jié)構(gòu)圖

南錨碇分為錨碇基礎(chǔ)和錨體兩部分。南錨碇基礎(chǔ)采用井筒式地連墻結(jié)構(gòu)形式，平面形狀為“∞”形，長82.00m，寬59.00m，由兩個外徑59m的圓和一道隔墻組成，壁厚為1.50m。地連墻頂高程為5.00m，底高程為-35.00m~-45.00m，嵌入中風(fēng)化砂巖約3.00m，總深度40.00m~50.00m。地連墻施工槽段分Ⅰ、Ⅱ期兩種槽段。地連墻Ⅰ期槽段共32個，其中外墻Ⅰ期槽段26個，隔墻Ⅰ期槽段6個。外墻Ⅰ期槽段軸線處長6.324m，隔墻Ⅰ期槽段長5.00m。地連墻Ⅱ期槽33個，其中外墻Ⅱ期槽段26個，隔墻Ⅱ期槽段7個。Ⅱ期槽段長均為2.80m。地連墻外墻Ⅱ期與Ⅰ期之間交角為175°，軸線處搭接長度為0.273m。

帽梁沿地連墻外墻及隔墻設(shè)置一圈。外墻處帽梁懸出地連墻內(nèi)側(cè)1m，總寬2.5m，高1.8m。隔墻處帽梁懸出地連墻兩側(cè)各1m，總寬3.5m，高1.8m。內(nèi)襯為環(huán)狀鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，層高3m，自上而下厚度依次為1m、1.5m、2m，各層內(nèi)襯底面設(shè)置成20°斜坡?；娱_挖至基巖面-38.12～-29.23m，澆筑0.3～4m厚墊層混凝土，墊層頂部為底板混凝土，北半?yún)^(qū)底板厚7m，南半?yún)^(qū)厚4m。南錨碇地下連續(xù)墻混凝土采用C35水下砼，內(nèi)襯采用C30砼，底板采用C25砼。

A3標(biāo)主要工程量部位數(shù)量鋼筋(t)混凝土(m3)備注南錨碇導(dǎo)墻73.11310.8單次澆筑95方地連墻1950.218442.3單次澆注723方帽梁159.41773.7單次澆筑176方橫撐16.5294.3內(nèi)襯1095.813874.8單次澆筑270方墊層混凝土4634單次澆筑500方底板519.417336.3單次澆筑5500方填芯混凝土441.950910.2單次澆筑1557方錨體1774.156554.4單次澆筑1962方南引橋樁基8根89.4840承臺、墩身624.66348.8合計(jì)6744.4172319.1開挖土方15萬方土層編號巖土名稱層厚主要特征分布范圍10粉質(zhì)粘土2.20~4.10灰黃色，可塑~軟塑，含鐵錳質(zhì)浸染，表層約1m為素填土。錨碇區(qū)均有分布11淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土3.10~7.60灰色，流塑，夾粉砂薄層，單層厚一般0.1~0.5cm。錨碇區(qū)均有分布12粉砂，局部細(xì)砂0.80~3.80灰色，飽和，松散，分選性較好，含云母碎片，夾粉質(zhì)粘土，單層厚度一般0.5~3cm，局部互層狀。錨碇區(qū)局部地段缺失11夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉砂4.95~11.30灰色，流塑，夾粉砂，單層厚一般0.2~2cm，局部互層狀。錨碇區(qū)均有分布21粉砂0.90~8.50灰色，飽和，稍密~中密，分選性較好，含云母碎片，局部夾粉質(zhì)粘土薄層。錨碇區(qū)南側(cè)缺失23粉質(zhì)粘土9.00~21.90灰色，軟塑~流塑，下部粉質(zhì)含量較高，夾粉土、粉砂薄層，局部夾粗礫砂薄層，單層厚0.1~10cm不等，局部含少量卵礫石，粒徑2~60mm。錨碇區(qū)均有分布錨區(qū)地質(zhì)情況土層編號巖土名稱層厚主要特征分布范圍42粉砂，局部細(xì)砂4.25~11.10灰色，飽和，密實(shí)，局部中密，局部夾粉質(zhì)粘土，層底部大多含卵礫石，粒徑一般0.5~5cm，個別達(dá)10cm。錨碇區(qū)北側(cè)有分布43圓礫0.50~1.20雜色，飽和，密實(shí)，含卵石，石英質(zhì)，粒徑20~60mm，中粗砂充填。僅錨碇區(qū)西北側(cè)有分布44粉質(zhì)粘土1.30~2.50灰綠色，可塑，含少量鐵錳質(zhì)浸染，局部含鈣質(zhì)結(jié)核，粒徑1~10mm。僅錨碇區(qū)西北側(cè)有分布72強(qiáng)風(fēng)化砂巖、砂礫巖0.40~4.10灰色、黃灰色，砂質(zhì)結(jié)構(gòu)、砂礫結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，風(fēng)化裂隙發(fā)育，局部夾薄層泥巖，巖芯大多呈碎塊狀，互擊聲啞，手掰易斷易碎，局部風(fēng)化成砂土狀。錨碇區(qū)分布穩(wěn)定73中風(fēng)化砂巖、砂礫巖2.70~15.80灰色、黃灰色，砂狀結(jié)構(gòu)，礫狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，砂巖與礫巖呈多層狀沉積，局部夾砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，巖芯以柱狀為主，少量碎塊狀，局部地段發(fā)育裂隙。錨碇區(qū)均有分布74微風(fēng)化砂巖、礫巖未揭穿灰色、灰褐色，砂狀結(jié)構(gòu)、礫狀結(jié)構(gòu)，層狀結(jié)構(gòu)，堅(jiān)硬，巖芯較完整，呈長柱狀，砂巖與礫巖呈多層狀沉積。錨碇區(qū)均有分布南錨基坑地質(zhì)培面圖南錨碇處地下水可分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水：孔隙水主要為承壓水，從目前（1~2月份）現(xiàn)場勘察地下水位約為+2.5m，含水層由粉砂組成，北側(cè)厚，南側(cè)基本缺失，滲透系數(shù)k=4.29m/d，影響半徑R=127.34m；基巖孔隙不發(fā)育，裂隙僅少量發(fā)育，且裂隙連通性較差，故賦水性和透水性均較差。我部于08年11月下旬組織施工人員和設(shè)備進(jìn)場，目前現(xiàn)場已完成主要工作有：（1）已完成施工總平面布置、大臨建設(shè)及施工平臺建設(shè)；（2）已完成地連墻地質(zhì)補(bǔ)充勘探；（3）已完成錨區(qū)基礎(chǔ)處理（砂樁、深層攪拌樁、特殊槽段拐角處加固塑性混凝土樁）；（4）已完成導(dǎo)墻施工；（5）已完成地下連續(xù)墻施工；（6）已完成地連墻墻底帷幕灌漿施工；（7）已完成基坑抽水試驗(yàn)；（8）已完成帽梁施工；（9）已完成第十一層土方開挖及第十層內(nèi)襯施工。目前施工進(jìn)展情況施工總平面布置南錨施工總平面布置圖辦公區(qū)生活區(qū)石油管廊鋼筋加工場長江大堤攪拌站及堆場設(shè)備堆場（備用攪拌站場地）按照設(shè)計(jì)要求，地下連續(xù)墻嵌巖（即施工終孔標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)入中風(fēng)化砂巖3m。而設(shè)計(jì)圖所提供的地連墻底標(biāo)高是根據(jù)僅有的7個Ⅱ期槽位處的地質(zhì)勘探鉆孔確定的，相鄰鉆探孔間距較大，為了更詳細(xì)地了解每個槽段詳細(xì)的巖面高程情況，并按照設(shè)計(jì)終孔標(biāo)準(zhǔn)最終準(zhǔn)確確定各槽段的終孔標(biāo)高（減少在成槽過程中通過鉆碴判斷的難度和避免誤判），在地連墻成槽前沿地連墻軸線在原勘探的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充詳勘。補(bǔ)充詳勘

除隔墻不嵌巖槽段外，補(bǔ)充勘探孔沿地連墻軸線在原未進(jìn)行勘探的另外22個Ⅱ期槽進(jìn)行補(bǔ)充勘探，外圍Ⅰ期槽各增加1個鉆孔（特殊一期槽各增加3個鉆孔），共52個補(bǔ)充勘探孔。勘探孔鉆至進(jìn)入中風(fēng)化砂巖5～8m，對于鉆探表明基底巖層破碎區(qū)域的鉆孔，另進(jìn)行壓水試驗(yàn)，以探明破碎巖層的發(fā)育情況及透水性。孔位布置如下圖所示，XSA-ZK01~XSA-ZK09為原有鉆探孔，B-ZK01~B-ZK52為補(bǔ)充鉆探孔。補(bǔ)充詳勘完成后，保留所有巖樣并繪制沿地連墻軸線地質(zhì)剖面圖，在成槽過程中與出碴情況進(jìn)行對照比較。補(bǔ)充詳勘從08年12月8日開始，09年1月4日全部結(jié)束。從補(bǔ)充勘探結(jié)果來看，錨區(qū)地質(zhì)情況總體與原設(shè)計(jì)勘探地質(zhì)情況較吻合，僅局部區(qū)域受巖面起伏影響頂標(biāo)高有少量差異。從鉆取的芯樣中共取二十四組巖樣進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)，中風(fēng)化巖飽和單軸抗壓強(qiáng)度為7.4~17.15MPa，平均強(qiáng)度為12.757MPa。從鉆探孔中抽取兩個巖樣相對破碎的地質(zhì)鉆孔進(jìn)行了壓水試驗(yàn)，其滲透系數(shù)分別為0.03Lu和4.58Lu，表明中風(fēng)化基巖為不透水巖或微透水巖。根據(jù)設(shè)計(jì)地連墻進(jìn)入中風(fēng)化3米的嵌巖標(biāo)準(zhǔn)，按照補(bǔ)充勘探中風(fēng)化巖面標(biāo)高，提出各槽段建議終孔標(biāo)高如下（其中Ⅰ期槽以槽段范圍內(nèi)中風(fēng)化巖頂面最低點(diǎn)向下3米，Ⅱ期槽以相鄰兩個Ⅰ期槽中較深的槽段底標(biāo)高為終孔標(biāo)高）。槽段編號設(shè)計(jì)墻底標(biāo)高（m）推薦墻底標(biāo)高（m）變化值槽段編號設(shè)計(jì)墻底標(biāo)高（m）推薦墻底標(biāo)高（m）變化值P1-39-39.5-0.5P17-36-35.50.5P2-39-40.1-1.1P18-35-350P3-39-40.3-1.3P19-35-34.50.5P4-39-390P20-37-37.5-0.5P5-40-400P21-39-38.50.5P6-41-410P22-39-38.50.5P7-42-420P23-39-38.50.5P8-44-43.50.5P24-38-380P9-45-44.50.5P25-39-390P10-45-450P26-38-380P11-44-43.50.5P27-31-310P12-41-40.50.5P28-31-310P13-39-38.50.5P29-31-310P14-39-38.50.5P30-31-310P15-38-380P31-31-310P16-37-36.50.5P32-31-310合計(jì)2.6槽段編號設(shè)計(jì)墻底標(biāo)高（m）推薦墻底標(biāo)高（m）變化值槽段編號設(shè)計(jì)墻底標(biāo)高（m）推薦墻底標(biāo)高（m）變化值S1-39-39.5-0.5S17-37-370S2-39-40.1-1.1S18-36-36.7-0.7S3-39-40.3-1.3S19-35-35.5-0.5S4-39-40.3-1.3S20-35-350S5-39-40-1S21-35-37.5-2.5S6-40-41-1S22-37-38.5-1.5S7-41-42-1S23-39-38.50.5S8-42-43.5-1.5S24-39-38.50.5S9-44-44.5-0.5S25-38-38.5-0.5S10-45-450S26-38-380S11-44-45-1S27-31-310S12-41-43.5-2.5S28-31-310S13-38-40.5-2.5S29-37-38-1S14-39-390S30-31-310S15-39-38.50.5S31-37-38-1S16-38-380S32-31-310S17-37-370S33-31-310合計(jì)-21.4地下連續(xù)墻施工一、基礎(chǔ)處理南錨碇位于長江下游沖積平原，錨區(qū)上部為第四系全新統(tǒng)沖湖積物，北側(cè)粘性土與砂層間隔沉積，南側(cè)主要為粘性土層，頂部粘性土主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉砂，呈可塑狀~軟塑狀，其含水量高、孔隙比大，具高壓縮性和低強(qiáng)度特征。為確?；觾?nèi)土方開挖時的設(shè)備正常運(yùn)行以及提供良好的施工工作面，開挖前擬采取可靠的措施對軟土層進(jìn)行處理，以降低土層的含水量，通過綜合比較，采用在基坑場區(qū)內(nèi)上部軟土層打設(shè)砂樁的施工方案，砂樁直徑377mm，間距3m，樁頂標(biāo)高+5.4m，呈梅花形布置，深度進(jìn)入下部透水層——粉細(xì)砂層0.5m（北區(qū)），對于南區(qū)沒有砂層的區(qū)域，按最大深度25m進(jìn)行打設(shè)，砂樁共計(jì)406根，平均長度約20m。

砂樁在錨區(qū)上部軟土層進(jìn)行地連墻成槽時，很容易發(fā)生塌孔或縮孔，造成孔內(nèi)事故。地連墻施工的總體方案中，鋼筋籠下放后需擱置在導(dǎo)墻上，即使建造高強(qiáng)度的鋼筋砼導(dǎo)墻，原地基對該荷載也難以承受。因此考慮在地連墻施工前對第四系覆蓋層上部進(jìn)行預(yù)先加固處理，具體加固處理方法為采用深層攪拌樁技術(shù)。深層攪拌樁布置在地下連續(xù)墻軸線兩側(cè)，與地連墻軸線平行兩排套接樁柱，樁柱直徑60cm，單樁中心距50cm，樁間搭接10cm。深層攪拌樁加固深度，根據(jù)錨區(qū)淤泥質(zhì)亞粘土的實(shí)際厚度確定，以盡量穿透該層并進(jìn)入下層(粉細(xì)砂層)0.5m為準(zhǔn)，平均深度約為15.50m，加固底部高程為-10～-11m。深層攪拌樁

對于P25、P26兩個特殊Ⅰ期槽段，槽孔形狀復(fù)雜，需多次銑削才能完成成孔，為確保該兩槽孔在成槽期間的穩(wěn)定性，除在成槽過程中加強(qiáng)泥漿質(zhì)量控制外，在成槽前對該槽段比較薄弱、易坍塌的內(nèi)側(cè)拐角部位各采用2根直徑80cm的塑性混凝土樁進(jìn)行加固處理。為防止強(qiáng)度過高影響銑槽機(jī)的銑削，在澆注前進(jìn)行配比試驗(yàn)，除滿足水下混凝土澆注性能外，控制其28天強(qiáng)度在1~3MPa之間。特殊槽段加固塑性混凝土樁二、主要成槽設(shè)備設(shè)備型號BC32型主機(jī)型號利勃海爾

HD885型履帶式起重機(jī)最大開挖深度60m開挖尺寸0.62~1.5×2.8m發(fā)動機(jī)功率760kW最大起重能力120t泥漿泵排量450m3/h泥漿凈化設(shè)備處理能力為

500m3/h銑槽機(jī)機(jī)體及動力站重量48t履帶式起重機(jī)整機(jī)重量約110t寶峨BC32型銑槽機(jī)性能表CZ-6型沖擊鉆機(jī)性能表設(shè)備型號CZ-6型鉆孔直徑600~2500mm鉆孔深度60~300m主軸直徑110mm鉆具重量4.5t主卷揚(yáng)額定提升能力68KN沖擊次數(shù)36~42/min桅桿高度8~12m匹配動力55kw三、泥漿循環(huán)系統(tǒng)及槽孔檢測設(shè)備

泥漿循環(huán)系統(tǒng)由集中制漿站、泥漿池和供送與回收管路組成，并安裝供漿泵和回收漿泵，其中泥漿池又分為膨化池、儲漿池和廢漿池。

泥漿凈化系統(tǒng)設(shè)置在靠近泥漿池一側(cè)的地連墻內(nèi)側(cè)，泥漿凈化系統(tǒng)包括泥漿凈化器、泥漿泵、泥漿管路和集碴坑組成。按照選用銑槽機(jī)的排量，選擇一臺ZX-500型泥漿凈化器作為泥漿的凈化裝置。CutterMudpumpDesanderPumpMixer雙輪銑泥漿泵

除砂機(jī)

BE500

地連墻槽孔孔型檢測采用日本KODEN公司產(chǎn)DM604超聲波測井儀

四、槽段接頭形式

本工程墻段連接采用“銑接法”。即在兩個Ⅰ期槽中間下入一銑，銑掉Ⅰ期槽孔端的部分混凝土形成鋸齒形搭接，Ⅰ、Ⅱ期槽孔在地連墻軸線上的搭接長度為20~27.5cm。此方法在國內(nèi)外大型地連墻項(xiàng)目中大量應(yīng)用，施工方法成熟，我公司在陽邏大橋南錨基礎(chǔ)1.5m地連墻也成功采用此接頭型式，效果良好。五、地連墻施工方法和工藝

成槽工藝說明

Ⅰ期槽第一銑施工

Ⅰ期槽第二銑施工Ⅰ期槽第三銑施工

Ⅰ期槽鋼筋籠下設(shè)Ⅰ期槽混凝土澆注

Ⅱ期槽施工成槽方法

①純挖法每個槽段頂部4~5m粘土層采用長臂反鏟直接挖取，裝車運(yùn)至棄土場，同時補(bǔ)充膨潤土泥漿護(hù)壁，其優(yōu)點(diǎn)在于：上部為粘性土，泥漿凈化器對于粘性土分離效果不理想，給運(yùn)渣及施工環(huán)境帶來不利影響，而用純挖法直接挖取盡可能多的粘土層可以有效克服這一問題；長臂反鏟騎跨在導(dǎo)墻上操作，對于淺層粘性土層挖取工效較高且垂直度可控制在有效范圍內(nèi)；上部4~5m采用反鏟開孔后，給銑槽機(jī)起步導(dǎo)向及開孔泥漿循環(huán)提供條件。②純銑法對于5m深以下粘土層和砂性土層、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化基巖采用液壓銑槽機(jī)直接銑削的純銑法鉆進(jìn)。該地層采用銑槽機(jī)直接銑削效率較高。③鑿銑法對于槽孔下部難以銑削的堅(jiān)硬基巖層采用鑿銑法進(jìn)行施工，即采用沖擊鉆進(jìn)行多點(diǎn)沖擊破碎巖石后，下入液壓銑槽機(jī)銑削至難以進(jìn)尺或進(jìn)尺緩慢，再用沖擊鉆繼續(xù)沖砸，重復(fù)上一過程，直至孔底標(biāo)高。成槽順序

按照有利于設(shè)備操作和發(fā)揮功效、施工方便、Ⅱ期槽在Ⅰ期槽完成后不宜太久（強(qiáng)度過高增加銑銷難度）、先易后難等原則考慮成槽順序。因地連墻施工期會經(jīng)歷枯水期和洪水期，錨區(qū)北側(cè)地下砂層與長江水通透，而南側(cè)砂層減薄直至缺失，與長江水聯(lián)系相對較弱，因此總體順序先施工隔墻槽段地連墻，再施工靠江側(cè)基坑外圍地連墻，最后施工背江側(cè)外圍地連墻。

先施工Ⅰ期槽，再施工Ⅱ期槽，從北側(cè)P2#槽開始外圍第一個槽段施工，然后向逆時針依次進(jìn)行Ⅰ期槽施工，當(dāng)相鄰兩Ⅰ期槽強(qiáng)度達(dá)75%時，開始進(jìn)行其間的Ⅱ期槽施工，以免時間太長混凝土強(qiáng)度過高，增加銑削的難度。由此Ⅰ、Ⅱ期槽錯開幾個槽段同步向前推進(jìn)，直至地連墻最后封閉。對于單個槽段，特殊Ⅰ期槽采用五銑成槽，其余Ⅰ期槽采用三銑成槽；Ⅱ期槽采用一銑成槽。鋼筋籠制作與安裝

本工程鋼筋籠最大長度約50m，最大重量達(dá)108t（特殊槽段），普通Ⅰ期槽最大重量約50t，普通Ⅱ期槽重約23t。

根據(jù)配備吊機(jī)的起吊能力及鋼筋籠的起吊剛度要求，普通Ⅰ期槽和Ⅱ期槽鋼筋籠分為兩節(jié)在同一型鋼胎架平臺上成型加工。兩特殊槽段鋼筋籠分三節(jié)在特制胎膜上進(jìn)行加工。分節(jié)原則是滿足吊車的吊高和吊重。普通Ⅰ期槽和Ⅱ期槽鋼筋籠采用一臺150t履帶吊作主吊和一臺50t履帶吊作輔吊進(jìn)行空中翻轉(zhuǎn)，后由150t履帶吊提起下放。兩特殊槽鋼筋籠采用一臺150t履帶吊作主吊和一臺50t履帶吊、一臺35t汽車吊作輔吊進(jìn)行空中翻轉(zhuǎn)，后由150t履帶吊提起下放?；炷翝仓?/p>

采用泥漿下直升導(dǎo)管法澆注，導(dǎo)管開澆順序?yàn)樽缘吞幹粮咛?。?dǎo)管距孔底25cm左右。槽孔澆注導(dǎo)管間距不宜大于3m，Ⅰ期槽端的導(dǎo)管距端壁為1.5m，Ⅱ期槽端導(dǎo)管距端壁為1～1.5m，Ⅰ期槽布置兩根導(dǎo)管（特殊槽用三導(dǎo)管），Ⅱ期槽布置一根導(dǎo)管。Ⅰ期槽雙導(dǎo)管澆注

Ⅱ期槽單導(dǎo)管澆注Y型特殊槽三導(dǎo)管澆注地連墻施工質(zhì)量控制關(guān)鍵措施

泥漿質(zhì)量控制錨區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，上部第四系覆蓋層屬易坍塌地層，因此，泥漿質(zhì)量的好壞是本工程成槽施工槽壁穩(wěn)定的關(guān)鍵。為確保地連墻成槽質(zhì)量，本工程全部采用了膨潤土泥漿進(jìn)行護(hù)壁。護(hù)壁泥漿配比在泥漿配比試驗(yàn)中初步確定，并在先期幾個槽段施工中根據(jù)地層的適應(yīng)性進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。新制泥漿在膨化池充分膨化后，抽入送漿池供使用。在施工中制定嚴(yán)格的泥漿指標(biāo)檢測程序，泥漿指標(biāo)應(yīng)滿足下表控制標(biāo)準(zhǔn)，特別是清孔過程中，可通過置換部分新漿或添加CMC調(diào)漿，使得泥漿指標(biāo)最終滿足混凝土灌注要求。泥漿性能指標(biāo)控制標(biāo)準(zhǔn)性

質(zhì)階

段試驗(yàn)方法新制泥漿循環(huán)再生泥漿砼澆筑前槽內(nèi)泥漿密度(g/m3)≤1.05≤1.15≤1.15泥漿比重秤馬氏粘度(s)30～6030～50≤40馬氏漏斗失水量(mL/30min)≤20≤40不要求1009型失水量儀泥皮厚(mm)1.5≤3不要求PH值≤10.59.5～129.5～12試紙含砂量(%)不要求不要求≤21004型含砂量測定儀檢測頻次2次/d2次/d1次/槽成槽精度控制成槽精度控制是保證地連墻施工質(zhì)量的重要方面，成槽精度控制包括開孔孔位，成槽過程偏斜率，擴(kuò)孔率控制及終孔檢測等方面。開孔前在導(dǎo)墻上精確放出槽孔開孔點(diǎn)位，液壓銑銑頭入孔前安裝孔口導(dǎo)向架，確保開孔孔位準(zhǔn)確。銑槽機(jī)上配備隨鉆測斜儀和自動糾偏系統(tǒng)，在銑槽過程中不停地測斜不停地自動糾偏，始終保持著槽孔的精度。為避免特殊情況下液壓銑自帶測斜儀出現(xiàn)偏差而導(dǎo)致孔斜率偏差過大，每個槽孔均采用了雙控措施，終孔后，采用日本KODEN公司的DM-604型超聲波測井儀對槽孔精度進(jìn)行復(fù)核，并將復(fù)核數(shù)據(jù)與液壓銑自帶測斜儀記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行對照比較，若兩組數(shù)據(jù)存在較大差距，則分析出原因并處置后方可確認(rèn)槽孔合格。超聲波測井儀可同時測繪X軸和Y軸兩個方向的孔形，快捷方便、精度高，并可隨時比較直觀地打印出槽孔形狀。雙輪銑孔口定位導(dǎo)向架12片導(dǎo)板糾編X-Y雙向測斜(測斜儀->觸控式屏幕)

超聲波復(fù)測導(dǎo)板糾偏為滿足Ⅱ期槽銑槽機(jī)開孔的方便及預(yù)留空間，在一期槽澆筑時，在槽段兩端各安裝一厚度23～35cm，高度8.5m的楔形導(dǎo)向板?；炷翝仓|(zhì)量控制混凝土性能是地連墻混凝土澆筑質(zhì)量的控制性因素。本工程鋼筋籠較密，槽段較寬，對混凝土原材料及其各種性能要求高，除應(yīng)具備一般水下混凝土的基本性能外，在混凝土配合比設(shè)計(jì)時充分考慮了混凝土的和易性和流動性，混凝土坍落度控制在20~22cm，擴(kuò)展度在50~60cm，坍落度保持在16cm以上時間不少于1.5小時。Ⅰ期槽采用雙導(dǎo)管澆注（特殊槽段采用三導(dǎo)管澆筑），Ⅱ期槽采用單導(dǎo)管澆注。鋼筋籠制作與吊安質(zhì)量控制南錨為圓形基坑，地連墻帶有一定的弧度，Ⅰ期槽寬度較大，因此鋼筋籠也帶有一定的弧度，這給鋼筋籠的加工帶來一定的難度，加工時將鋼筋籠的制作胎架（由型鋼制作而成）做成弧形，具體的方法是：在鋼筋籠鋼筋焊接前，利用主筋的自重將水平分布筋在胎架上壓成弧形后再焊接成型，由此保證制作的鋼筋籠弧度與胎架弧度一致。為了保證鋼筋籠在起吊過程中不產(chǎn)生非彈性變形，根據(jù)需要在鋼筋籠加工過程中適當(dāng)增加加強(qiáng)起吊剛度的鋼筋，特別是對吊點(diǎn)附近區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)加強(qiáng)。鋼筋籠接頭采用滾軋直螺紋接頭，孔口對接處采用加長型螺母。合理地選擇吊點(diǎn)，避免鋼筋籠在起吊過程中發(fā)生非彈性變形，確保鋼筋籠的吊裝質(zhì)量。為保證保護(hù)層厚度，在鋼筋籠兩側(cè)焊接凸型鋼片，作為定位塊，Ⅰ期槽鋼筋籠每側(cè)設(shè)三列，Ⅱ期槽每側(cè)設(shè)兩列，每列縱向間距為4.0m。為保證Ⅰ期槽鋼筋籠下設(shè)的豎直度，以免銑削Ⅱ期槽時銑到Ⅰ期槽鋼筋籠，在Ⅰ期槽鋼筋籠兩端設(shè)置φ350mmPVC管作為導(dǎo)向器，每根PVC管長50cm，沿鋼筋籠豎向每隔6m設(shè)置一根。槽段接縫質(zhì)量控制南錨基坑封水效果的好壞，很大程度上取決地連墻槽段接縫的施工質(zhì)量，本工程從以下四個方面控制地連墻的接縫施工質(zhì)量：a、選擇合適的地連墻接頭型式，是保證地連墻槽段連接質(zhì)量及防滲效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)的重要因素。本工程采用了較為可靠的槽段連接型式——銑接法；b、采用可靠的保證孔斜精度的綜合措施；c、Ⅱ期槽混凝土澆筑前采用鋼絲刷將Ⅰ期槽墻端泥皮刷除干凈；d、嚴(yán)格對混凝土的性能及澆注質(zhì)量進(jìn)行控制。地連墻墻體質(zhì)量檢測墻體混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后利用預(yù)埋管對65個槽段逐個進(jìn)行超聲波檢測，檢驗(yàn)墻體混凝土的完整性，一旦發(fā)現(xiàn)墻體或接縫存在施工缺陷，采取措施在基坑開挖前處理完畢。目前，地連墻墻體混凝土超聲波檢測已經(jīng)完畢。檢測結(jié)果表明，所有地連墻槽段均為Ⅰ類槽段。地連墻墻底壓漿

地連墻施工完成并達(dá)到80%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，利用預(yù)埋管對地連墻底部和基底巖層破碎采取墻底高壓清洗和注漿的措施，以封堵墻底滲漏通道。地連墻墻下帷幕灌漿利用地連墻內(nèi)預(yù)埋檢測管，基巖段用地質(zhì)鉆機(jī)鉆進(jìn)的方法。根據(jù)地質(zhì)情況，在巖石破碎的地段，采用自上而下分段卡塞純壓式灌漿方法。在基巖比較完整的地段，采用自下而上分段卡塞純壓式灌漿方法。帷幕灌漿孔沿地連墻軸線布置（隔墻槽段不考慮設(shè)置），注漿孔分內(nèi)外兩層，層間距125cm；外環(huán)上孔距為2.191m，內(nèi)環(huán)上孔距為2.098m。各環(huán)均分兩序進(jìn)行鉆灌，先施工先導(dǎo)孔和Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。前一序孔施工未完成以前，相鄰的后一序孔不得開始鉆孔。施工順序：地連墻內(nèi)預(yù)埋灌漿管→先導(dǎo)孔施工→Ⅰ序孔施工→Ⅱ序孔施工→檢查孔施工。帷幕灌漿先導(dǎo)孔沖洗結(jié)束后，均應(yīng)自上而下分段進(jìn)行單點(diǎn)法壓水試驗(yàn)；一般灌漿孔進(jìn)行簡易壓水試驗(yàn)。單點(diǎn)法壓水試驗(yàn)：壓水試驗(yàn)壓力：第一段為0.3MPa，第二段為0.5MPa，第三段及以下為1MPa。壓水試驗(yàn)流量穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為：在設(shè)計(jì)壓力下每隔5min測讀一次流量，連續(xù)四次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min，本階段試驗(yàn)即可結(jié)束，取最終值作為計(jì)算值。簡易壓水試驗(yàn)：壓力為灌漿壓力的80%，且不大于1.0MPa，壓水時間20min，每5min讀一次流量，取最后的流量值為計(jì)算流量。結(jié)合地層特點(diǎn)和工期要求，優(yōu)先采用自下而上分段卡塞純壓式灌漿方法。帷幕注漿數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

基坑開挖及內(nèi)襯施工一、抽水試驗(yàn)

帷幕灌漿施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，利用坑內(nèi)降水井在基坑范圍內(nèi)進(jìn)行抽水試驗(yàn)，以檢驗(yàn)地連墻帷幕的封水效果。因基坑覆蓋層中粉質(zhì)粘土層分布廣泛，砂層連貫性差，基坑實(shí)際土層滲透系數(shù)遠(yuǎn)小于水文地質(zhì)報(bào)告提供值。為增強(qiáng)基坑降水效果，在基坑內(nèi)原有5口降水井基礎(chǔ)上新增加5口降水井，基坑共布置10口降水井。選用7口出水量較好的井做抽水試驗(yàn)，分別為JS1、JS2、JS3、JS4、JS8、JS9、JS10?；映樗囼?yàn)期間，對基坑結(jié)構(gòu)受力變形及周圍土體、水位進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)較大滲漏，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，確定滲水量及位置，有針對性地采用接縫高噴等應(yīng)急預(yù)案措施，預(yù)案實(shí)施后需再行抽水試驗(yàn)，確?；訚M足封水要求后再進(jìn)行開挖。抽水試驗(yàn)分抽水至-20m、-30m兩個階段進(jìn)行，每個階段抽至相應(yīng)的深度后，穩(wěn)定12~24小時，對施工監(jiān)控的水位變化、抽水量、地連墻應(yīng)力和變形、坑外水位和土體變形等數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，經(jīng)分析正常后再進(jìn)行下一階段的抽水試驗(yàn)。

基坑抽水試驗(yàn)結(jié)論：（1）基坑抽水對地連墻墻體應(yīng)力、變形，以及坑外土體沉降影響較小。（2）基坑抽水對坑外水位無明顯影響，由此判斷，地連墻存在較大滲水的可能較小。（3）基坑日滲水量＜150/d，基坑封水效果良好。（4）坑內(nèi)大多土層為弱透水層或不透水層，土層透水率遠(yuǎn)小于原水文地質(zhì)報(bào)告值，含水量接近飽和，對基坑開挖、土方運(yùn)輸及棄土影響較大。二、接縫高噴（預(yù)案）

根據(jù)基坑抽水試驗(yàn)，基坑日滲水量小于150m3/d，說明基坑封水效果良好。接縫高噴預(yù)案沒有必要進(jìn)行實(shí)施。三、基坑開挖設(shè)備布置

根據(jù)基坑特點(diǎn)合理配備的原則，前期基坑周圍布置1臺150t履帶吊和2臺100t履帶吊，作為主要的吊土外運(yùn)設(shè)備。100t履帶吊配10m3吊斗，150t履帶吊配15m3吊斗。坑內(nèi)布置4臺1m3反鏟和2臺0.15m3小反鏟，用于坑內(nèi)土方開挖及給吊斗上土。另外在基坑帽梁外圍布置3臺145t.m塔吊作為坑內(nèi)鋼筋混凝土施工和基坑開挖輔助材料和小型機(jī)具的垂直運(yùn)輸設(shè)備。塔吊布置時，在高度方向上錯開。四、基坑開挖步驟

基坑分十二層進(jìn)行開挖，第一層采用放坡由自卸汽車直接進(jìn)入基坑進(jìn)行裝土外運(yùn)，其余各層采用履帶吊配吊斗吊土至坑外自卸車外運(yùn)，每層土方采用“島式”開挖法，即先開挖外圍土方作為內(nèi)襯施工作業(yè)面，在內(nèi)襯施工的同時再開挖中部區(qū)域土方。

履帶吊配吊斗取土內(nèi)襯底部土方開挖五、帽梁、內(nèi)襯溫控及施工分段

帽梁為地連墻壓頂梁，為C30鋼筋混凝土弧形結(jié)構(gòu)，頂標(biāo)高為+5.0m，高1.8m，帽梁總寬度2.5m，外側(cè)地連墻外邊線平齊，內(nèi)側(cè)懸出地連墻1.0m與內(nèi)襯相連。地連墻頂部伸進(jìn)帽梁20cm。按溫控計(jì)算要求，帽梁平面上分8段進(jìn)行施工。帽梁混凝土的溫度應(yīng)力主要由底部地連墻、內(nèi)襯的約束和混凝土施工期的內(nèi)外溫差引起的。通過溫控計(jì)算，混凝土內(nèi)部最大應(yīng)力出現(xiàn)在每一段的中部，混凝土內(nèi)部最高溫度不超過56.8℃。一般2～3天達(dá)到最高峰值，隨后逐漸下降，20～30天達(dá)到穩(wěn)定溫度?；炷翜囟瘸尸F(xiàn)從內(nèi)部向表面逐漸降低分布的狀況，內(nèi)表溫差小于25℃。帽梁分段示意圖帽梁節(jié)段溫度應(yīng)力場結(jié)果齡期部位3d7d28d一年帽梁0.750.871.301.12安全系數(shù)1.472.182.152.86由計(jì)算結(jié)果看出在做好保溫覆蓋和保證混凝土施工質(zhì)量的情況下，帽梁混凝土不會出現(xiàn)溫度裂縫。內(nèi)襯為圓形地連墻基坑結(jié)構(gòu)的核心受力結(jié)構(gòu)，其重要程度如同桶箍。內(nèi)襯壁為從上到下不等厚的鋼筋混凝土環(huán)形結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯從上向下依次為：12m深度內(nèi)厚1.0m，12～24m深度內(nèi)厚1.5m，24～40m深度內(nèi)厚2.0m。隔墻槽段處地連墻內(nèi)襯兩側(cè)均厚1.0m，內(nèi)襯豎向按3m高度分層逆筑法施工。按溫控計(jì)算要求，每側(cè)基坑內(nèi)襯平面上分4～5段進(jìn)行施工，上下層內(nèi)襯接頭錯開2m。內(nèi)襯混凝土的溫度應(yīng)力主要由內(nèi)側(cè)地連墻、底部內(nèi)襯的約束和混凝土施工期的內(nèi)外溫差引起的。通過溫控計(jì)算，混凝土內(nèi)部最大應(yīng)力出現(xiàn)在每一段的中部，混凝土內(nèi)部最高溫度為56℃。一般2～3天達(dá)到最高峰值，隨后逐漸下降，20～30天達(dá)到穩(wěn)定溫度?；炷翜囟确植汲尸F(xiàn)從內(nèi)部向表面逐漸降低，內(nèi)表溫差小于25℃。內(nèi)襯節(jié)段溫度應(yīng)力場結(jié)果齡期部位1.991.972.261.53安全系數(shù)1.611.420.840.72內(nèi)襯一年28d7d3d由計(jì)算結(jié)果看出在做好保溫覆蓋和保證混凝土施工質(zhì)量的情況下，內(nèi)襯混凝土不會出現(xiàn)溫度裂縫。墻面鑿毛內(nèi)襯鋼筋綁扎內(nèi)襯模板安裝混凝土澆筑南錨基坑工程最深處達(dá)43m左右，如此向下大落差混凝土施工控制難度較大，在本工程中將運(yùn)用我公司大落差混凝土施工專利技術(shù)——防離析裝置，該技術(shù)我公司在**大橋及陽邏大橋深基坑施工中均成功運(yùn)用。大落差混凝土施工技術(shù)基坑信息化施工南錨錨區(qū)距長江大堤較近且臨近高架石油管線，錨區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜，存在一些不確定因素，造成了基坑施工安全的不確定因素多，加之如此大規(guī)模國內(nèi)外罕見的“∞”基坑其結(jié)構(gòu)的受力也存在一些不確定性，因此基坑存在著一定的施工風(fēng)險(xiǎn)。信息化施工是控制深基坑施工安全及控制周圍構(gòu)造物變形的最有效手段之一，通過在地連墻、內(nèi)襯和基坑內(nèi)外土體內(nèi)埋設(shè)相應(yīng)的傳感器，作為深基坑開挖施工時的“眼睛”，隨時掌握圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移、變形和受力情況以及基坑內(nèi)外土體的變化情況，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋、及時分析，以便及時采取相應(yīng)措施，確?；娱_挖和基坑結(jié)構(gòu)的安全，做到真正意義上的信息化施工。根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)資料，實(shí)施錨碇基坑施工變形位移的智能預(yù)測與控制，是信息化施工的重要環(huán)節(jié)，是動態(tài)控制基坑施工安全的重要方法。首先對基坑變形進(jìn)行正演分析，將預(yù)測結(jié)果與變形警戒值作出比較和控制決策，調(diào)整設(shè)計(jì)、施工參數(shù)，以減小后續(xù)施工中將發(fā)生的變形，達(dá)到控制變形的目的。監(jiān)測中，隨時將現(xiàn)場測試的基坑變形、應(yīng)力數(shù)據(jù)與預(yù)測值及變形警戒值進(jìn)行比較，運(yùn)用反演分析，辨識土體新的等效彈模，建立更完善的空間有限元模型，進(jìn)行開挖工況變形位移值模擬計(jì)算，并通過人工智能分析，以進(jìn)一步改善預(yù)測結(jié)果，確切保證施工中各受力部位的穩(wěn)定與安全。地連墻深層側(cè)向變形和帽梁變形監(jiān)測點(diǎn)布置地表沉降剖面監(jiān)測點(diǎn)布置長江大堤和周邊環(huán)境監(jiān)測點(diǎn)布置基坑外側(cè)水位監(jiān)測點(diǎn)布置地連墻應(yīng)力和支撐軸力監(jiān)測點(diǎn)平面布置地連墻應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)剖面布置內(nèi)襯墻應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)平面布置內(nèi)襯墻應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)剖面布置基坑外側(cè)土壓力監(jiān)測點(diǎn)平面布置基坑外側(cè)土壓力監(jiān)測點(diǎn)剖面布置基坑外側(cè)孔隙水壓力監(jiān)測點(diǎn)平面布置基坑外側(cè)孔隙水壓力監(jiān)測點(diǎn)剖面布置序號監(jiān)測項(xiàng)目測點(diǎn)數(shù)量備注1地連墻深層側(cè)向變形監(jiān)測16孔孔深約50米2周邊地表沉降監(jiān)測10組100個測點(diǎn)3長江大堤變形監(jiān)測10點(diǎn)

4基坑姿態(tài)監(jiān)測20點(diǎn)

5周邊管線監(jiān)測28點(diǎn)6周邊建筑物監(jiān)測40點(diǎn)7地下水位監(jiān)測12孔孔深20米和40米8地連墻應(yīng)力監(jiān)測12組288點(diǎn)鋼筋計(jì)9支撐軸力監(jiān)測4組8點(diǎn)鋼筋計(jì)10內(nèi)襯應(yīng)力監(jiān)測10組100點(diǎn)混凝土應(yīng)變計(jì)11坑外土壓力監(jiān)測12組108點(diǎn)土壓力計(jì)12坑外孔隙水壓力監(jiān)測12組60點(diǎn)滲壓計(jì)13油管結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷監(jiān)測8套聲發(fā)射系統(tǒng)施工監(jiān)控頻率監(jiān)

測項(xiàng)

目監(jiān)

測

頻

率圍護(hù)體施工坑內(nèi)降水開挖至底板施工至地面周邊地表土體變形/1次/3天1次/1天1次/7天長江大堤變形1次/7天1次/3天1次/1天1次/7天周邊管線1次/7天1次/3天1次/1天1次/7天周邊建筑物1次/7天1次/3天1次/1天1次/7天坑內(nèi)、外地下水位測點(diǎn)埋設(shè)1次/3天1次/1天1次/7天基坑姿態(tài)/測點(diǎn)埋設(shè)1次/1天1次/7天地連墻應(yīng)力測點(diǎn)埋設(shè)/1次/1天1次/7天地連墻深層側(cè)向變形測點(diǎn)埋設(shè)/1次/1天1次/7天坑外土壓力測點(diǎn)埋設(shè)1次/3天1次/1天1次/7天坑外孔隙水壓力測點(diǎn)埋設(shè)1次/3天1次/1天1次/7天支撐和內(nèi)襯墻應(yīng)力/測點(diǎn)埋設(shè)1次/1天1次/7天油管損傷實(shí)