鋼殼浮運(yùn)沉井工程實(shí)例

第第頁鋼殼浮運(yùn)沉井工程實(shí)例1.工程概況上海寶鋼長(zhǎng)江引水工程位于寶山羅店鄉(xiāng)小川沙河西，東南距寶鋼總廠約14公里，引水工程由取水系統(tǒng)、調(diào)節(jié)水庫、輸水系統(tǒng)三大部分組成，通過泵房將庫內(nèi)淡水輸送至寶鋼廠區(qū)內(nèi)。泵站設(shè)置在離岸線1.2公里的長(zhǎng)江灘地前沿，壩中至沉井中心距離72.90m，壩中至坡腳距離27.70m，成為江中式泵站。工程地質(zhì)參見表25-142.結(jié)構(gòu)選型和受力分析泵房的基礎(chǔ)和下部結(jié)構(gòu)采用圓形沉井，外徑Φ43m，高21.55m。為保證沉井整體剛度、下沉過程中的穩(wěn)定性及底板受力的需要，在鋼殼沉井中設(shè)置了井字交叉鋼質(zhì)T型梁，梁高4.5m，頂寬3m縱橫各三道，將沉井分隔成約l0m×l0m左右的方格(圖25-38)。取水泵房結(jié)構(gòu)見圖25-37。3.鋼殼沉井制作鋼殼沉井平面和剖面按沉井尺寸制作，以型鋼組成骨架，里外表面和底部覆以鋼板，上口敞開的空腹薄鋼板覆面的桁架結(jié)構(gòu)，可以自浮于水面。鋼殼沉井制作組拼以雙體船作平臺(tái)，分塊滑入水后合攏。4.鋼殼沉井拖運(yùn)和沉放（1）沉井拖運(yùn)鋼殼沉井制作完成后，在雙體船上安裝拖運(yùn)設(shè)施，包括發(fā)電機(jī)、起錨機(jī)、錨具、照明設(shè)施、通訊工具、搭建指揮塔，船尾綁接拖航用350t方駁一艘，拖帶編隊(duì)為一拖二頂式，共三艘900匹馬力(注)拖輪，船隊(duì)總長(zhǎng)250m，最寬處43m，最高點(diǎn)13m，均滿足南京長(zhǎng)大橋通航過橋規(guī)定。詳見圖25-32。由于長(zhǎng)江A級(jí)航區(qū)風(fēng)浪較大，而雙體船寬度、長(zhǎng)度均小于被載鋼殼沉井，其抗風(fēng)、抗浪能力差，因而在拖運(yùn)前必須周密組織，掌握氣象變化。（2）沉井浮運(yùn)定位沉井就位采用三艘吃水較淺的400～600t方駁牽曳到位，因沉井阻水作用，導(dǎo)致河床地基被沖刷，故在井外圍設(shè)置外徑53m，內(nèi)徑47m，高0.6～0.8m環(huán)形防沖潛堤。井內(nèi)灌水1200t，增加沉井自身穩(wěn)定性。在井外壁處打設(shè)L=18m，Φ400mm，樁頂高5.00m的定位樁3根(見圖25-33)。沉井就位采用三船四方九纜實(shí)行移位轉(zhuǎn)向定位法，通過三臺(tái)經(jīng)緯儀定位測(cè)量(圖25-34)，經(jīng)校核符合要求，鋼殼內(nèi)漸漸充水，沉井逐漸下沉就位。（3）沉井制作接高a.地基處理為加快進(jìn)度，滿足總工期要求，沉井采取分節(jié)澆筑一次下沉的方案，本項(xiàng)目沉井總重16500t，地基平均壓力達(dá)300kPa，而地基容許承載力100～l50kPa，須通過各項(xiàng)措施解決承載力不足的問題。為此在沉井內(nèi)底梁空格處填充砂3l00t，平均厚2.50～3.00m，以提高承載力。因沉井高寬比為0.5，又通過6根大梁加強(qiáng)了沉井剛度，穩(wěn)定性較好，隨著沉井逐步接高，可防止地基失穩(wěn)后的突沉和傾斜。此時(shí)的關(guān)鍵是要防止井內(nèi)填砂不會(huì)因漲落潮而流失，由于采取了防沖刷措施，隔斷效果良好。b.排水下沉、封底(a)沉井下沉為使沉井順利下沉，配備了4臺(tái)150SWF-9型高壓水泵，8套水力機(jī)械，施工時(shí)同時(shí)開啟四套。沉井下沉經(jīng)過縝密考慮與施工經(jīng)驗(yàn)，分三階段進(jìn)行：第一階段采用候潮排水，灌水、空氣吸泥交替作業(yè)，共下沉3.37m；因沉井已嵌入淤泥質(zhì)黏土隔水層，第二階段采用明排水水力機(jī)械下沉，下沉6.8m；第三階段減緩下沉速度以保證下沉質(zhì)量，下沉1.30m。(b)沉井干封底因沉井底部淤泥質(zhì)黏土土質(zhì)較好，故改為排水干封，并加強(qiáng)措施保證封底質(zhì)量：a)井底保留原狀土塞2.5～3m，以保持地基穩(wěn)定，并將封底混凝土厚度減少至2m。b)為彌補(bǔ)封底減薄封閉后抗浮力不足，在底板設(shè)置減壓井減壓，并在每格設(shè)置集水井排水。實(shí)際施工中集水井幾乎無水流出，故干封底取得圓滿成功。c)為保持地基穩(wěn)定，澆筑封底混凝土?xí)r采用對(duì)稱分塊澆筑方式，并交叉開挖土塞。5.結(jié)論寶鋼取水工程采用圓形浮運(yùn)式鋼殼雙壁沉井作為水上沉