大型钢吊箱围堰整体浮运锚墩定位施工技术研究
|
摘要
桥梁深水基础的修建，主要困难在于防水、防土，甚至防冲刷、防滑坡等。使用围堰配合施工的目的，就是在堰内施工和修筑基础时，使堰外的水和土不至于大量涌进堰内，并且待基础、墩台修筑出水面后又可将其拆除，避免堵塞水流和航道。随着深水基础施工技术和机械的发展，吊箱围堰在高桩承台施工中的应用日益广泛。
大型钢吊箱围堰在工厂整体制造成型、整体下水并浮运至墩位进行定位，是现代特大型桥梁深水基础施工的一个发展方向，其可以提高钢吊箱围堰的制造精度，减少在墩位处现场拼装的水上作业量。整体制造浮运的钢吊箱围堰集钻孔桩施工平台、钢护筒插打导向结构及承台、墩身施工挡水围堰等多种功能于一身，可以大大缩短钻孔桩施工完毕后至开始承台施工的工序转换时间，缩短整个基础的施工时间。但围堰整体制造成型后结构庞大，对锚定系统投设及围堰的精确定位标准等均有特殊的要求，并给围堰浮运拖带及定位等带来一系列的困难。
论文以武汉天兴洲长江大桥2#墩深水基础为工程实例，详细介绍了“大型钢吊箱整体浮运锚墩预施拉力定位、兼作钻孔平台施工技术”施工技术。主要包括大型钢吊箱围堰和锚墩系统的设计、大型钢吊箱围堰的制作和整体下河、大型钢吊箱围堰的浮运及初定位、大型钢吊箱围堰的精确定位等一系列施工方法。论文研究成果对今后大型桥梁深水基础施工具有重要参考价值。
The most common difficulties during the construction of deep-water foundations for bridges are water-proofing, soil-proofing, anti-scouring and landslide etc. The purpose to construct a cofferdam is to prevent the water and soil outside the cofferdam from rushing into the cofferdam during cofferdam construction and foundation construction. The cofferdam shall be dismantled after the foundation, abutment and pier being constructed above the water level in order not to block the waterway and the stream. Double-wall steel cofferdam is one of widely used waterproofing cofferdam for the construction of bridge deep foundation. With the development of construction technologies and mechanical structures about deep-water foundation, large-scale suspended steel cofferdam has being applied widely for construction of high-rise-cap pile foundation.
Manufacturing the large-scale suspended steel cofferdam in the factory and locating the cofferdam through floating-transportion to the pier position is one of development directions of the deep-water foundation construction for modern long span bridges. This technique can increase the manufacturing accuracy of the large-scale suspended steel cofferdam and decrease the assembling work in situ. The whole manufactured and float-transported large-scale suspended steel cofferdam integrates various functions together, such as being a construction platform for drilling holes for piles, an oriented structure for driving of steel casing tubes, a water-blocking cofferdam for construction of pile caps and pier shaft etc. It can consumedly shorten the transition time between the ending of pile drilling construction and the beginning of pile caps construction, and so shorten the whole foundation construction period. However, the structural size of this type of cofferdam is huge when it was wholly manufactured to the shape, also it has special requirements for anchor-pier system and the location precision of cofferdam etc., thus bringing a series of difficulties in cofferdam's floating-transportation, dragging and locating.
大型钢吊箱围堰在工厂整体制造成型、整体下水并浮运至墩位进行定位，是现代特大型桥梁深水基础施工的一个发展方向，其可以提高钢吊箱围堰的制造精度，减少在墩位处现场拼装的水上作业量。整体制造浮运的钢吊箱围堰集钻孔桩施工平台、钢护筒插打导向结构及承台、墩身施工挡水围堰等多种功能于一身，可以大大缩短钻孔桩施工完毕后至开始承台施工的工序转换时间，缩短整个基础的施工时间。但围堰整体制造成型后结构庞大，对锚定系统投设及围堰的精确定位标准等均有特殊的要求，并给围堰浮运拖带及定位等带来一系列的困难。
论文以武汉天兴洲长江大桥2#墩深水基础为工程实例，详细介绍了“大型钢吊箱整体浮运锚墩预施拉力定位、兼作钻孔平台施工技术”施工技术。主要包括大型钢吊箱围堰和锚墩系统的设计、大型钢吊箱围堰的制作和整体下河、大型钢吊箱围堰的浮运及初定位、大型钢吊箱围堰的精确定位等一系列施工方法。论文研究成果对今后大型桥梁深水基础施工具有重要参考价值。
The most common difficulties during the construction of deep-water foundations for bridges are water-proofing, soil-proofing, anti-scouring and landslide etc. The purpose to construct a cofferdam is to prevent the water and soil outside the cofferdam from rushing into the cofferdam during cofferdam construction and foundation construction. The cofferdam shall be dismantled after the foundation, abutment and pier being constructed above the water level in order not to block the waterway and the stream. Double-wall steel cofferdam is one of widely used waterproofing cofferdam for the construction of bridge deep foundation. With the development of construction technologies and mechanical structures about deep-water foundation, large-scale suspended steel cofferdam has being applied widely for construction of high-rise-cap pile foundation.
Manufacturing the large-scale suspended steel cofferdam in the factory and locating the cofferdam through floating-transportion to the pier position is one of development directions of the deep-water foundation construction for modern long span bridges. This technique can increase the manufacturing accuracy of the large-scale suspended steel cofferdam and decrease the assembling work in situ. The whole manufactured and float-transported large-scale suspended steel cofferdam integrates various functions together, such as being a construction platform for drilling holes for piles, an oriented structure for driving of steel casing tubes, a water-blocking cofferdam for construction of pile caps and pier shaft etc. It can consumedly shorten the transition time between the ending of pile drilling construction and the beginning of pile caps construction, and so shorten the whole foundation construction period. However, the structural size of this type of cofferdam is huge when it was wholly manufactured to the shape, also it has special requirements for anchor-pier system and the location precision of cofferdam etc., thus bringing a series of difficulties in cofferdam's floating-transportation, dragging and locating.
引文
[1] 刘自明．桥梁深水基础．北京：人民交通出版社，2003
[2] 王序森，唐寰澄．桥梁工程．北京：中国铁道出版社，1995
[3] 钱冬生．科学地对待桥渡和桥梁．北京：中国铁道出版社，2003
[4] 蔡庆华．中国铁路技术创新工程．北京：中国铁道出版社，2000
[5] 张清华，唐亮，李乔．安庆长江大桥双壁钢吊箱围堰设计与关键施工技术．铁道建筑技术．2004，(6)：1-4
[6] 石立成．澳门西湾大桥吊箱围堰施工承台技术．铁道标准技术．2006，(1)：69-71
[7] 曲江峰．采用整体浮运方法进行吊箱围堰施工．公路交通技术．2006，(4)：102-105
[8] 袁明，马庭林，游励晖．长寿长江大桥设计．桥梁建设．2005，(3)：40-43
[9] 马文刚，孙建刚．间壁钢吊箱围堰施工技术．山西建筑．2006，(1)：150-151
[10] 米翠芳．吊箱围堰的创新设计与施工技术．工程施工技术．2006，(1)：91-93
[11] 林林，马远刚．吊箱围堰水下局部砼封底技术的试验研究．世界桥梁．2002，(2)：33-35
[12] 郗玉兵，张建红，邱琼海，郑机．东海大桥近岛段工程海上墩吊箱围堰设计与施工．桥梁建设．2005，(5)：17-20
[13] 徐爱军．钢吊箱围堰的施工技术及非线性仿真分析．公路．2005，(8)：16-20
[14] 闫光明．钢吊箱围堰在闽江大桥中的设计与应用．铁道建筑技术．2005，(5)：41-44
[15] 庞建军，肖建平．高桩承台钢吊箱围堰施工工艺．铁道建筑．2006，(5)：27-30
[16] 孙曼，徐伟．高桩承台钢吊箱围堰施工过程结构分析．福建工程学院学报．2004，2(1)：36-38
[17] 李彦军，罗园辉，程允武．杭州湾跨海大桥高墩深水承台间壁钢吊箱的设计．公路．2006，(6)：224-226
[18] 李学明，姚飞明，张万虎．杭州湾跨海大桥南滩涂区承台钢吊箱围堰设计与施工．桥梁建设．2006，(3)：65-66
[19] 高勇明，邹家鸿．京九复线东江二桥钢吊箱的设计与施工．中外公路．2004，(6)：73-76
[20] 李绍辉．柳州市三门大桥钢吊箱围堰施工．城市道桥与防洪．2006，(1)：96-100
[21] 陈诗平，吴汉斌．孟加拉国帕克西桥承台、墩身施工．世界桥梁．2003，(4)：18-20
[22] 孙黄花．帕克西桥承台吊箱围堰施工方法．桥梁建设．2003，(5)：52-55
[23] 杨世全，郑兆刚．南京长江二桥北汊桥主桥墩承台钢吊箱围堰施工实例．济南交通高等专科学校学报．1999，7(3)：10-14
[24] 曾敏，赵月英，季祥辉．深水基础双壁钢吊箱围堰高桩承台施工与质量控制．铁道建筑．2005，(3)：6-7
[25] 李德坤，李芳军，朱云翔．深水基础双壁吊箱围堰施工技术．铁道标准技术．2003，(6)：131-134
[26] 季祥辉．双壁吊箱围堰承台施工受力分析与安全评估．铁道建筑．2004，(11)：1-3
[27] 余本俊，刘防震，张宗辉．苏通大桥辅墩吊箱设计与施工．铁道建筑技术．2005，(增)：28-31
[28] 陈宁贤，邓永锋．天兴洲长江大桥3号主塔墩钢吊箱围堰施工．铁道科学与工程学报．2006，3(4)：74-78
[29] 高治双．天兴洲长江大桥北汊铁路桥梁深水基础施工技术．铁道建筑技术．2005，(4)：35-38
[30] 李军堂，秦顺全．天兴洲长江大桥主墩双壁钢吊箱围堰基础施工的技术创新．世界桥梁．2006，(2)：17-19
[31] 葛兰生，刘俊，曹春元．芜湖长江大桥主墩承台围堰的设计与制造．桥梁建设．2003，(增)：61-63
[32] 张洪光，陈礼忠．整体式钢浮箱在跨海大桥桥墩施工中的综合运用．城市道桥与防洪．2006，(5)：105-108
[33] 胡益康，丘斌．珠江特大桥吊箱围堰设计与施工．企业技术开发．2004，23(6)：21-23
[2] 王序森，唐寰澄．桥梁工程．北京：中国铁道出版社，1995
[3] 钱冬生．科学地对待桥渡和桥梁．北京：中国铁道出版社，2003
[4] 蔡庆华．中国铁路技术创新工程．北京：中国铁道出版社，2000
[5] 张清华，唐亮，李乔．安庆长江大桥双壁钢吊箱围堰设计与关键施工技术．铁道建筑技术．2004，(6)：1-4
[6] 石立成．澳门西湾大桥吊箱围堰施工承台技术．铁道标准技术．2006，(1)：69-71
[7] 曲江峰．采用整体浮运方法进行吊箱围堰施工．公路交通技术．2006，(4)：102-105
[8] 袁明，马庭林，游励晖．长寿长江大桥设计．桥梁建设．2005，(3)：40-43
[9] 马文刚，孙建刚．间壁钢吊箱围堰施工技术．山西建筑．2006，(1)：150-151
[10] 米翠芳．吊箱围堰的创新设计与施工技术．工程施工技术．2006，(1)：91-93
[11] 林林，马远刚．吊箱围堰水下局部砼封底技术的试验研究．世界桥梁．2002，(2)：33-35
[12] 郗玉兵，张建红，邱琼海，郑机．东海大桥近岛段工程海上墩吊箱围堰设计与施工．桥梁建设．2005，(5)：17-20
[13] 徐爱军．钢吊箱围堰的施工技术及非线性仿真分析．公路．2005，(8)：16-20
[14] 闫光明．钢吊箱围堰在闽江大桥中的设计与应用．铁道建筑技术．2005，(5)：41-44
[15] 庞建军，肖建平．高桩承台钢吊箱围堰施工工艺．铁道建筑．2006，(5)：27-30
[16] 孙曼，徐伟．高桩承台钢吊箱围堰施工过程结构分析．福建工程学院学报．2004，2(1)：36-38
[17] 李彦军，罗园辉，程允武．杭州湾跨海大桥高墩深水承台间壁钢吊箱的设计．公路．2006，(6)：224-226
[18] 李学明，姚飞明，张万虎．杭州湾跨海大桥南滩涂区承台钢吊箱围堰设计与施工．桥梁建设．2006，(3)：65-66
[19] 高勇明，邹家鸿．京九复线东江二桥钢吊箱的设计与施工．中外公路．2004，(6)：73-76
[20] 李绍辉．柳州市三门大桥钢吊箱围堰施工．城市道桥与防洪．2006，(1)：96-100
[21] 陈诗平，吴汉斌．孟加拉国帕克西桥承台、墩身施工．世界桥梁．2003，(4)：18-20
[22] 孙黄花．帕克西桥承台吊箱围堰施工方法．桥梁建设．2003，(5)：52-55
[23] 杨世全，郑兆刚．南京长江二桥北汊桥主桥墩承台钢吊箱围堰施工实例．济南交通高等专科学校学报．1999，7(3)：10-14
[24] 曾敏，赵月英，季祥辉．深水基础双壁钢吊箱围堰高桩承台施工与质量控制．铁道建筑．2005，(3)：6-7
[25] 李德坤，李芳军，朱云翔．深水基础双壁吊箱围堰施工技术．铁道标准技术．2003，(6)：131-134
[26] 季祥辉．双壁吊箱围堰承台施工受力分析与安全评估．铁道建筑．2004，(11)：1-3
[27] 余本俊，刘防震，张宗辉．苏通大桥辅墩吊箱设计与施工．铁道建筑技术．2005，(增)：28-31
[28] 陈宁贤，邓永锋．天兴洲长江大桥3号主塔墩钢吊箱围堰施工．铁道科学与工程学报．2006，3(4)：74-78
[29] 高治双．天兴洲长江大桥北汊铁路桥梁深水基础施工技术．铁道建筑技术．2005，(4)：35-38
[30] 李军堂，秦顺全．天兴洲长江大桥主墩双壁钢吊箱围堰基础施工的技术创新．世界桥梁．2006，(2)：17-19
[31] 葛兰生，刘俊，曹春元．芜湖长江大桥主墩承台围堰的设计与制造．桥梁建设．2003，(增)：61-63
[32] 张洪光，陈礼忠．整体式钢浮箱在跨海大桥桥墩施工中的综合运用．城市道桥与防洪．2006，(5)：105-108
[33] 胡益康，丘斌．珠江特大桥吊箱围堰设计与施工．企业技术开发．2004，23(6)：21-23