长江特大桥锚定基础超深基坑施工技术(地下连续墙).ppt

*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*,悬索桥锚碇基础超深基坑施工技术,*大桥北锚碇基础矩形深基坑,*大桥南汊主桥为,1490,米跨径的单孔双铰钢箱梁悬索桥,北锚碇基础为目前世界最深矩形超深基坑，长,69m,，宽,50m,，底板厚度,5.0m,，采用嵌入基岩的地下连续墙（墙厚,1.2m,）与,12,道钢筋砼内支撑及节点处的,16,根,1.2m,和,16,根,0.6m,钢管砼立柱桩作为深基坑的围护结构，基坑最大开挖深度,50m,。锚区距长江大堤仅,70,多米。,阳逻大桥南锚碇基础圆形深基坑,阳逻大桥为,1280m,跨的单孔双铰钢箱梁悬索桥,南锚碇基础为目前国内最大最深圆形超深基坑，位于南岸防洪堤内，距长江防洪堤仅,150m,，其基础设计采用圆形地下连续墙作围护结构（墙厚,1.5m,），基坑直径,70m,，最大开挖深度达,46m,。地下连续墙内侧面为环状内衬结构,，底板厚,6m,。,*四桥南锚碇基础,“,”,形深基坑,*长江第四大桥位于*长江二桥下游,10,公里处的石埠桥附近，距长江入海口,320,公里，是国务院批准的*市城市总体规划中,“,五桥一隧,”,过江通道之一，是沪蓉国道主干线,*绕越高速公路的过江通道的重要组成部分，由跨江大桥和两岸接线工程两部分构成，北接宁通和沿江高速公路，经石埠桥跨越长江，南接,312,国道和*绕越高速公路，全长,28.996,公里。,1,、,工程概况,*长江第四大桥交通位置示意图,*长江第四大桥采用双塔三跨悬索桥方案，桥跨布置为,(166+410.2)+,1418+(363.4+118.4)=2476m,。高速公路标准，双向六车道，设计行车速度采用,100km/h,，车辆荷载等级为公路,级，大桥桥面宽度为,33.00m,（不含吊索区及风嘴），设计最高通航水位,7.98m,，设计最低通航水位,0.44m,。,南塔,南锚,跨江主桥一般结构图,南锚碇分为锚碇基础和锚体两部分。南锚碇基础采用井筒式地连墙结构形式，平面形状为,“,”,形，长,82.00m,，宽,59.00m,，由两个外径,59m,的圆和一道隔墙组成，壁厚为,1.50m,。地连墙顶高程为,5.00m,，底高程为,-35.00m,-45.00m,，嵌入中风化砂岩约,3.00m,，总深度,40.00m,50.00m,。,地连墙施工槽段分,、,期两种槽段。地连墙,期槽段共,32,个，其中外墙,期槽段,26,个，隔墙,期槽段,6,个。外墙,期槽段轴线处长,6.324m,，隔墙,期槽段长,5.00m,。地连墙,期槽,33,个，其中外墙,期槽段,26,个，隔墙,期槽段,7,个。,期槽段长均为,2.80m,。地连墙外墙,期与,期之间交角为,175,，轴线处搭接长度为,0.273m,。,帽梁沿地连墙外墙及隔墙设置一圈。外墙处帽梁悬出地连墙内侧,1m,，总宽,2.5m,，高,1.8m,。隔墙处帽梁悬出地连墙两侧各,1m,，总宽,3.5m,，高,1.8m,。,内衬为环状钢筋混凝土结构，层高,3m,，自上而下厚度依次为,1m,、,1.5m,、,2m,，各层内衬底面设置成,20,斜坡。基坑开挖至基岩面,-38.12,-29.23m,，浇筑,0.3,4m,厚垫层混凝土，垫层顶部为底板混凝土，北半区底板厚,7m,，南半区厚,4m,。,南锚碇地下连续墙混凝土采用,C35,水下砼，内衬采用,C30,砼，底板采用,C25,砼。,A3,标主要工程量,部位,数量,钢筋,(t),混凝土,(m,3,),备注,南锚碇,导墙,73.1,1310.8,单次浇筑,95,方,地连墙,1950.2,18442.3,单次浇注,723,方,帽梁,159.4,1773.7,单次浇筑,176,方,横撑,16.5,294.3,内衬,1095.8,13874.8,单次浇筑,270,方,垫层混凝土,4634,单次浇筑,500,方,底板,519.4,17336.3,单次浇筑,5500,方,填芯混凝土,441.9,50910.2,单次浇筑,1557,方,锚体,1774.1,56554.4,单次浇筑,1962,方,南引桥,桩基,8,根,89.4,840,承台、墩身,624.6,6348.8,合计,6744.4,172319.1,开挖土方,15,万方,土层,编号,岩土名称,层厚,主要特征,分布范围,1,0,粉质粘土,2.20,4.10,灰黄色，可塑,软塑，含铁锰质浸染，表层约,1m,为素填土。,锚碇区均有分布,1,1,淤泥质粉质粘土,3.10,7.60,灰色，流塑，夹粉砂薄层，单层厚一般,0.1,0.5cm,。,锚碇区均有分布,1,2,粉砂，局部细砂,0.80,3.80,灰色，饱和，松散，分选性较好，含云母碎片，夹粉质粘土，单层厚度一般,0.5,3cm,，局部互层状。,锚碇区局部地段缺失,1,1,夹,淤泥质粉质粘土夹粉砂,4.95,11.30,灰色，流塑，夹粉砂，单层厚一般,0.2,2cm,，局部互层状。,锚碇区均有分布,2,1,粉砂,0.90,8.50,灰色，饱和，稍密,中密，分选性较好，含云母碎片，局部夹粉质粘土薄层。,锚碇区南侧缺失,2,3,粉质粘土,9.00,21.90,灰色，软塑,流塑，下部粉质含量较高，夹粉土、粉砂薄层，局部夹粗砾砂薄层，单层厚,0.1,10cm,不等，局部含少量卵砾石，粒径,2,60mm,。,锚碇区均有分布,锚区地质情况,土层,编号,岩土名称,层厚,主要特征,分布范围,4,2,粉砂，局部细砂,4.25,11.10,灰色，饱和，密实，局部中密，局部夹粉质粘土，层底部大多含卵砾石，粒径一般,0.5,5cm,，个别达,10cm,。,锚碇区北侧有分布,4,3,圆砾,0.50,1.20,杂色，饱和，密实，含卵石，石英质，粒径,20,60mm,，中粗砂充填。,仅锚碇区西北侧有分布,4,4,粉质粘土,1.30,2.50,灰绿色，可塑，含少量铁锰质浸染，局部含钙质结核，粒径,1,10mm,。,仅锚碇区西北侧有分布,7,2,强风化砂岩、砂砾岩,0.40,4.10,灰色、黄灰色，砂质结构、砂砾结构，层状构造，风化裂隙发育，局部夹薄层泥岩，岩芯大多呈碎块状，互击声哑，手掰易断易碎，局部风化成砂土状。,锚碇区分布稳定,7,3,中风化砂岩、砂砾岩,2.70,15.80,灰色、黄灰色，砂状结构，砾状结构，层状构造，砂岩与砾岩呈多层状沉积，局部夹砂质泥岩、泥质粉砂岩，岩芯以柱状为主，少量碎块状，局部地段发育裂隙。,锚碇区均有分布,7,4,微风化砂岩、砾岩,未揭穿,灰色、灰褐色，砂状结构、砾状结构，层状结构，坚硬，岩芯较完整，呈长柱状，砂岩与砾岩呈多层状沉积。,锚碇区均有分布,南锚基坑地质培面图,南锚碇处地下水可分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水：孔隙水主要为承压水，从目前（,1,2,月份）现场勘察地下水位约为,+2.5m,，含水层由粉砂组成，北侧厚，南侧基本缺失，渗透系数,k=4.29m/d,，影响半径,R=127.34m,；基岩孔隙不发育，裂隙仅少量发育，且裂隙连通性较差，故赋水性和透水性均较差。,我部于,08,年,11,月下旬组织施工人员和设备进场，目前现场已完成主要工作有：,（,1,）已完成施工总平面布置、大临建设及施工平台建设；,（,2,）已完成地连墙地质补充勘探；,（,3,）已完成锚区基础处理（砂桩、深层搅拌桩、,特殊槽段拐角处加固塑性混凝土桩）；,（,4,）已完成导墙施工；,（,5,）已完成地下连续墙施工；,（,6,）已完成地连墙墙底帷幕灌浆施工；,（,7,）已完成基坑抽水试验；,（,8,）已完成帽梁施工；,（,9,）已完成第十一层土方开挖及第十层内衬施工。,目前施工进展情况,施工总平面布置,南锚施工总平面布置图,办公区,生活区,石油管廊,钢筋加工场,长江大堤,搅拌站及堆场,设备堆场,（备用搅拌站场地）,按照设计要求，地下连续墙嵌岩（即施工终孔标准）进入中风化砂岩,3m,。而设计图所提供的地连墙底标高是根据仅有的,7,个,期槽位处的地质勘探钻孔确定的，相邻钻探孔间距较大，为了更详细地了解每个槽段详细的岩面高程情况，并按照设计终孔标准最终准确确定各槽段的终孔标高（减少在成槽过程中通过钻碴判断的难度和避免误判），在地连墙成槽前沿地连墙轴线在原勘探的基础上进行补充详勘。,补充详勘,除隔墙不嵌岩槽段外，补充勘探孔沿地连墙轴线在原未进行勘探的另外,22,个,期槽进行补充勘探，外围,期槽各增加,1,个钻孔（特殊一期槽各增加,3,个钻孔），共,52,个补充勘探孔。勘探孔钻至进入中风化砂岩,5,8m,，对于钻探表明基底岩层破碎区域的钻孔，另进行压水试验，以探明破碎岩层的发育情况及透水性。孔位布置如下图所示，,XSA-ZK01,XSA-ZK09,为原有钻探孔，,B-ZK01,B-ZK52,为补充钻探孔。补充详勘完成后，保留所有岩样并绘制沿地连墙轴线地质剖面图，在成槽过程中与出碴情况进行对照比较。,补充详勘从,08,年,12,月,8,日开始，,09,年,1,月,4,日全部结束。从补充勘探结果来看，锚区地质情况总体与原设计勘探地质情况较吻合，仅局部区域受岩面起伏影响顶标高有少量差异。从钻取的芯样中共取二十四组岩样进行了室内试验，中风化岩饱和单轴抗压强度为,7.4,17.15MPa,，平均强度为,12.757MPa,。从钻探孔中抽取两个岩样相对破碎的地质钻孔进行了压水试验，其渗透系数分别为,0.03Lu,和,4.58Lu,，表明中风化基岩为不透水岩或微透水岩。,根据设计地连墙进入中风化,3,米的嵌岩标准，按照补充勘探中风化岩面标高，提出各槽段建议终孔标高如下（其中,期槽以槽段范围内中风化岩顶面最低点向下,3,米，,期槽以相邻两个,期槽中较深的槽段底标高为终孔标高）。,槽段,编号,设计墙底标高（,m,）,推荐墙底,标高（,m,）,变化值,槽段,编号,设计墙底标高（,m,）,推荐墙底,标高（,m,）,变化值,P1,-39,-39.5,-0.5,P17,-36,-35.5,0.5,P2,-39,-40.1,-1.1,P18,-35,-35,0,P3,-39,-40.3,-1.3,P19,-35,-34.5,0.5,P4,-39,-39,0,P20,-37,-37.5,-0.5,P5,-40,-40,0,P21,-39,-38.5,0.5,P6,-41,-41,0,P22,-39,-38.5,0.5,P7,-42,-42,0,P23,-39,-38.5,0.5,P8,-44,-43.5,0.5,P24,-38,-38,0,P9,-45,-44.5,0.5,P25,-39,-39,0,P10,-45,-45,0,P26,-38,-38,0,P11,-44,-43.5,0.5,P27,-31,-31,0,P12,-41,-40.5,0.5,P28,-31,-31,0,P13,-39,-38.5,0.5,P29,-31,-31,0,P14,-39,-38.5,0.5,P30,-31,-31,0,P15,-38,-38,0,P31,-31,-31,0,P16,-37,-36.5,0.5,P32,-31,-31,0,合计,2.6,槽段,编号,设计墙底标高（,m,）,推荐墙底,标高（,m,）,变化值,槽段,编号,设计墙底标高（,m,）,推荐墙底,标高（,m,）,变化值,S1,-39,-39.5,-0.5,S17,-37,-37,0,S2,-39,-40.1,-1.1,S18,-36,-36.7,-0.7,S3,-39,-40.3,-1.3,S19,-35,-35.5,-0.5,S4,-39,-40.3,-1.3,S20,-35,-35,0,S5,-39,-40,-1,S21,-35,-37.5,-2.5,S6,-40,-41,-1,S22,-37,-38.5,-1.5,S7,-41,-42,-1,S23,-39,-38.5,0.5,S8,-42,-43.5,-1.5,S24,-39,-38.5,0.5,S9,-44,-44.5,-0.5,S25,-38,-38.5,-0.5,S10,-45,-45,0,S26,-38,-38,0,S11,-44,-45,-1,S27,-31,-31,0,S12,-41,-43.5,-2.5,S28,-31,-31,0,S13,-38,-40.5,-2.5,S29,-37,-38,-1,S14,-39,-39,0,S30,-31,-31,0,S15,-39,-38.5,0.5,S31,-37,-38,-1,S16,-38,-38,0,S32,-31,-31,0,S17,-37,-37,0,S33,-31,-31,0,合计,-21.4,地下连续墙施工,一、基础处理,南锚碇位于长江下游冲积平原，锚区上部为第四系全新统冲湖积物，北侧粘性土与砂层间隔沉积，南侧主要为粘性土层，顶部粘性土主要为淤泥质粉质粘土和淤泥质粉质粘土夹粉砂，呈可塑状,软塑状，其含水量高、孔隙比大，具高压缩性和低强度特征。为确保基坑内土方开挖时的设备正常运行以及提供良好的施工工作面，开挖前拟采取可靠的措施对软土层进行处理，以降低土层的含水量，通过综合比较，采用在基坑场区内上部软土层打设砂桩的施工方案，砂桩直径,377mm,，间距,3m,，桩顶标高,+5.4m,，呈梅花形布置，深度进入下部透水层,粉细砂层,0.5m,（北区），对于南区没有砂层的区域，按最大深度,25m,进行打设，砂桩共计,406,根，平均长度约,20m,。,砂 桩,在锚区上部软土层进行地连墙成槽时，很容易发生塌孔或缩孔，造成孔内事故。地连墙施工的总体方案中，钢筋笼下放后需搁置在导墙上，即使建造高强度的钢筋砼导墙，原地基对该荷载也难以承受。因此考虑在地连墙施工前对第四系覆盖层上部进行预先加固处理，具体加固处理方法为采用深层搅拌桩技术。,深层搅拌桩布置在地下连续墙轴线两侧，与地连墙轴线平行两排套接桩柱，桩柱直径,60cm,，单桩中心距,50cm,，桩间搭接,10cm,。,深层搅拌桩加固深度，根据锚区淤泥质亚粘土的实际厚度确定，以尽量穿透该层并进入下层,(,粉细砂层,)0.5m,为准，平均深度约为,15.50m,，加固底部高程为,-10,-11m,。,深层搅拌桩,对于,P25,、,P26,两个特殊,期槽段，槽孔形状复杂，需多次铣削才能完成成孔，为确保该两槽孔在成槽期间的稳定性，除在成槽过程中加强泥浆质量控制外，在成槽前对该槽段比较薄弱、易坍塌的内侧拐角部位各采用,2,根直径,80cm,的塑性混凝土桩进行加固处理。,为防止强度过高影响铣槽机的铣削，在浇注前进行配比试验，除满足水下混凝土浇注性能外，控制其,28,天强度在,1,3MPa,之间。,特殊槽段加固塑性混凝土桩,二、主要成槽设备,设备型号,BC32,型,主机型号,利勃海尔,HD 885,型履带式起重机,最大开挖深度,60m,开挖尺寸,0.62,1.52.8m,发动机功率,760 kW,最大起重能力,120 t,泥浆泵排量,450m,3,/h,泥浆净化设备,处理能力为,500m,3,/h,铣槽机机体及动力站重量,48t,履带式起重机整机重量,约,110t,宝峨,BC32,型铣槽机性能表,CZ-6,型冲击钻机性能表,设备型号,CZ-6,型,钻孔直径,600,2500mm,钻孔深度,60,300m,主轴直径,110mm,钻具重量,4.5t,主卷扬额定提升能力,68KN,冲击次数,36,42/min,桅杆高度,8,12m,匹配动力,55kw,三、,泥浆循环系统及,槽孔检测设备,泥浆循环系统由集中制浆站、泥浆池和供送与回收管路组成，并安装供浆泵和回收浆泵，其中泥浆池又分为膨化池、储浆池和废浆池。,泥浆净化系统设置在靠近泥浆池一侧的地连墙内侧，泥浆净化系统包括泥浆净化器、泥浆泵、泥浆管路和集碴坑组成。按照选用铣槽机的排量，选择一台,ZX-500,型泥浆净化器作为泥浆的净化装置。,Cutter,Mud pump,Desander,Pump,Mixer,双轮铣,泥浆泵,除砂机,BE 500,地连墙槽孔孔型检测,采用日本,KODEN,公司产,DM604,超声波测井仪,四、,槽段接头形式,本工程墙段连接采用,“,铣接法,”,。即在两个,期槽中间下入一铣，铣掉,期槽孔端的部分混凝土形成锯齿形搭接，,、,期槽孔在地连墙轴线上的搭接长度为,20,27.5cm,。此方法在国内外大型地连墙项目中大量应用，施工方法成熟，我公司在阳逻大桥南锚基础,1.5m,地连墙也成功采用此接头型式，效果良好。,五、,地连墙施工方法和工艺,成槽工艺说明,期槽第一铣施工,期槽第二铣施工,期槽第三铣施工,期槽钢筋笼下设,期槽混凝土浇注,期槽施工,成槽方法,纯挖法,每个槽段顶部,4,5m,粘土层采用长臂反铲直接挖取，装车运至弃土场，同时补充膨润土泥浆护壁，其优点在于：上部为粘性土，泥浆净化器对于粘性土分离效果不理想，给运渣及施工环境带来不利影响，而用纯挖法直接挖取尽可能多的粘土层可以有效克服这一问题；长臂反铲骑跨在导墙上操作，对于浅层粘性土层挖取工效较高且垂直度可控制在有效范围内；上部,4,5m,采用反铲开孔后，给铣槽机起步导向及开孔泥浆循环提供条件。,纯铣法,对于,5m,深以下粘土层和砂性土层、全风化、强风化基岩采用液压铣槽机直接铣削的纯铣法钻进。该地层采用铣槽机直接铣削效率较高。,凿铣法,对于槽孔下部难以铣削的坚硬基岩层采用凿铣法进行施工，即采用冲击钻进行多点冲击破碎岩石后，下入液压铣槽机铣削至难以进尺或进尺缓慢，再用冲击钻继续冲砸，重复上一过程，直至孔底标高。,成槽顺序,按照有利于设备操作和发挥功效、施工方便、,期槽在,期槽完成后不宜太久（强度过高增加铣销难度）、先易后难等原则考虑成槽顺序。,因地连墙施工期会经历枯水期和洪水期，锚区北侧地下砂层与长江水通透，而南侧砂层减薄直至缺失，与长江水联系相对较弱，因此总体顺序先施工隔墙槽段地连墙，再施工靠江侧基坑外围地连墙，最后施工背江侧外围地连墙。,先施工,期槽，再施工,期槽，从北侧,P2#,槽开始外围第一个槽段施工，然后向逆时针依次进行,期槽施工，当相邻两,期槽强度达,75%,时，开始进行其间的,期槽施工，以免时间太长混凝土强度过高，增加铣削的难度。由此,、,期槽错开几个槽段同步向前推进，直至地连墙最后封闭。,对于单个槽段，特殊,期槽采用五铣成槽，其余,期槽采用三铣成槽；,期槽采用一铣成槽。,钢筋笼制作与安装,本工程钢筋笼最大长度约,50m,，最大重量达,108t,（特殊槽段），普通,期槽最大重量约,5,0t,，普通,期槽重约,23t,。,根据配备吊机的起吊能力及钢筋笼的起吊刚度要求，普通,期槽和,期槽,钢筋笼分为两节在同一型钢胎架平台上成型加工。两特殊槽段钢筋笼分三节在特制胎膜上进行加工。分节原则是满足吊车的吊高和吊重。,普通,期槽和,期槽,钢筋笼采用一台,150t,履带吊作主吊和一台,50t,履带吊作辅吊进行空中翻转，后由,150t,履带吊提起下放。,两特殊槽钢筋笼采用一台,150t,履带吊作主吊和一台,50t,履带吊、一台,35t,汽车吊作辅吊进行空中翻转，后由,150t,履带吊提起下放。,混凝土浇筑,采用泥浆下直升导管法浇注，导管开浇顺序为自低处至高处。导管距孔底,25cm,左右。槽孔浇注导管间距不宜大于,3m,，,期槽端的导管距端壁为,1.5m,，,期槽端导管距端壁为,1,1.5m,，,期槽布置两根导管（特殊槽用三导管），,期槽布置一根导管。,期槽双导管浇注,期槽单导管浇注,Y,型特殊槽三导管浇注,地连墙施工质量控制关键措施,泥浆质量控制,锚区地质情况复杂，上部第四系覆盖层属易坍塌地层，因此，泥浆质量的好坏是本工程成槽施工槽壁稳定的关键。为确保地连墙成槽质量，本工程全部采用了膨润土泥浆进行护壁。护壁泥浆配比在泥浆配比试验中初步确定，并在先期几个槽段施工中根据地层的适应性进行进一步优化。,新制泥浆在膨化池充分膨化后，抽入送浆池供使用。在施工中制定严格的泥浆指标检测程序，泥浆指标应满足下表控制标准，特别是清孔过程中，可通过置换部分新浆或添加,CMC,调浆，使得泥浆指标最终满足混凝土灌注要求。,泥浆性能指标控制标准,性,质,阶,段,试验方法,新制泥浆,循环再生,泥浆,砼浇筑前,槽内泥浆,密度,(,g/m,3,),1.05,1.15,1.15,泥浆比重秤,马氏粘度,(s),30,60,30,50,40,马氏漏斗,失水量,(,mL/30min),20,40,不要求,1009,型失水量仪,泥皮厚,(mm,),1.5,3,不要求,PH,值,10.5,9.5,12,9.5,12,试纸,含砂量,(%),不要求,不要求,2,1004,型含砂量测定仪,检测频次,2,次,/d,2,次,/d,1,次,/,槽,成槽精度控制,成槽精度控制是保证地连墙施工质量的重要方面，成槽精度控制包括开孔孔位，成槽过程偏斜率，扩孔率控制及终孔检测等方面。开孔前在导墙上精确放出槽孔开孔点位，液压铣铣头入孔前安装孔口导向架，确保开孔孔位准确。铣槽机上配备随钻测斜仪和自动纠偏系统，在铣槽过程中不停地测斜不停地自动纠偏，始终保持着槽孔的精度。为避免特殊情况下液压铣自带测斜仪出现偏差而导致孔斜率偏差过大，每个槽孔均采用了双控措施，终孔后，采用日本,KODEN,公司的,DM-604,型超声波测井仪对槽孔精度进行复核，并将复核数据与液压铣自带测斜仪记录数据进行对照比较，若两组数据存在较大差距，则分析出原因并处置后方可确认槽孔合格。超声波测井仪可同时测绘,X,轴和,Y,轴两个方向的孔形，快捷方便、精度高，并可随时比较直观地打印出槽孔形状。,双轮铣孔口定位导向架,12,片导板纠编,X-Y,双向测斜,(,测斜仪,-,触控式屏幕,),超声波复测,导板纠偏,为满足,期槽铣槽机开孔的方便及预留空间，在一期槽浇筑时，在槽段两端各安装一厚度,23,35cm,，高度,8.5m,的楔形导向板。,混凝土浇筑质量控制,混凝土性能是地连墙混凝土浇筑质量的控制性因素。本工程钢筋笼较密，槽段较宽，对混凝土原材料及其各种性能要求高，除应具备一般水下混凝土的基本性能外，在混凝土配合比设计时充分考虑了混凝土的和易性和流动性，混凝土坍落度控制在,20,22cm,，扩展度在,50,60cm,，坍落度保持在,16cm,以上时间不少于,1.5,小时。,期槽采用双导管浇注（特殊槽段采用三导管浇筑），,期槽采用单导管浇注。,钢筋笼制作与吊安质量控制,南锚为圆形基坑，地连墙带有一定的弧度，,期槽宽度较大，因此钢筋笼也带有一定的弧度，这给钢筋笼的加工带来一定的难度，加工时将钢筋笼的制作胎架（由型钢制作而成）做成弧形，具体的方法是：在钢筋笼钢筋焊接前，利用主筋的自重将水平分布筋在胎架上压成弧形后再焊接成型，由此保证制作的钢筋笼弧度与胎架弧度一致。,为了保证钢筋笼在起吊过程中不产生非弹性变形，根据需要在钢筋笼加工过程中适当增加加强起吊刚度的钢筋，特别是对吊点附近区域进行重点加强。,钢筋笼接头采用滚轧直螺纹接头，孔口对接处采用加长型螺母。,合理地选择吊点，避免钢筋笼在起吊过程中发生非弹性变形，确保钢筋笼的吊装质量。为保证保护层厚度，在钢筋笼两侧焊接凸型钢片，作为定位块，,期槽钢筋笼每侧设三列，,期槽每侧设两列，每列纵向间距为,4.0m,。,为保证,期槽钢筋笼下设的竖直度，以免铣削,期槽时铣到,期槽钢筋笼，在,期槽钢筋笼两端设置,350mmPVC,管作为导向器，每根,PVC,管长,50cm,，沿钢筋笼竖向每隔,6m,设置一根。,槽段接缝质量控制,南锚基坑封水效果的好坏，很大程度上取决地连墙槽段接缝的施工质量，本工程从以下四个方面控制地连墙的接缝施工质量：,a,、选择合适的地连墙接头型式，是保证地连墙槽段连接质量及防渗效果达到预期目标的重要因素。本工程采用了较为可靠的槽段连接型式,铣接法；,b,、采用可靠的保证孔斜精度的综合措施；,c,、,期槽混凝土浇筑前采用钢丝刷将,期槽墙端泥皮刷除干净；,d,、严格对混凝土的性能及浇注质量进行控制。,地连墙墙体质量检测,墙体混凝土达到设计强度后利用预埋管对,65,个槽段逐个进行超声波检测，检验墙体混凝土的完整性，一旦发现墙体或接缝存在施工缺陷，采取措施在基坑开挖前处理完毕。,目前，地连墙墙体混凝土超声波检测已经完毕。检测结果表明，所有地连墙槽段均为,类槽段。,地连墙墙底压浆,地连墙施工完成并达到,80%,设计强度后，利用预埋管对地连墙底部和基底岩层破碎采取墙底高压清洗和注浆的措施，以封堵墙底渗漏通道。地连墙墙下帷幕灌浆利用地连墙内预埋检测管，基岩段用地质钻机钻进的方法。根据地质情况，在岩石破碎的地段，采用自上而下分段卡塞纯压式灌浆方法。在基岩比较完整的地段，采用自下而上分段卡塞纯压式灌浆方法。,帷幕灌浆孔沿地连墙轴线布置（隔墙槽段不考虑设置），注浆孔分内外两层，层间距,125cm,；外环上孔距为,2.191m,，内环上孔距为,2.098m,。,各环均分两序进行钻灌，先施工先导孔和,序孔，后施工,序孔。前一序孔施工未完成以前，相邻的后一序孔不得开始钻孔。,施工顺序：地连墙内预埋灌浆管先导孔施工,序孔施工,序孔施工检查孔施工。,帷幕灌浆先导孔冲洗结束后，均应自上而下分段进行单点法压水试验；一般灌浆孔进行简易压水试验。,单点法压水试验：压水试验压力：第一段为,0.3MPa,，第二段为,0.5MPa,，第三段及以下为,1MPa,。压水试验流量稳定标准为：在设计压力下每隔,5min,测读一次流量，连续四次读数中最大值与最小值之差小于最终值的,10%,，或最大值与最小值之差小于,1L/min,，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值。,简易压水试验：压力为灌浆压力的,80%,，且不大于,1.0MPa,，压水时间,20min,，每,5min,读一次流量，取最后的流量值为计算流量。,结合地层特点和工期要求，优先采用自下而上分段卡塞纯压式灌浆方法。,帷幕注浆数据采集系统,基坑开挖及内衬施工,一、,抽水试验,帷幕灌浆施工完成并达到设计强度后，利用坑内降水井在基坑范围内进行抽水试验，以检验地连墙帷幕的封水效果。,因基坑覆盖层中粉质粘土层分布广泛，砂层连贯性差，基坑实际土层渗透系数远小于水文地质报告提供值。为增强基坑降水效果，在基坑内原有,5,口降水井基础上新增加,5,口降水井，基坑共布置,10,口降水井。选用,7,口出水量较好的井做抽水试验，分别为,JS1,、,JS2,、,JS3,、,JS4,、,JS8,、,JS9,、,JS10,。,基坑抽水试验期间，对基坑结构受力变形及周围土体、水位进行严密监测，一旦发现较大渗漏，对监测数据进行计算分析，确定渗水量及位置，有针对性地采用接缝高喷等应急预案措施，预案实施后需再行抽水试验，确保基坑满足封水要求后再进行开挖。,抽水试验分抽水至,-20m,、,-30m,两个阶段进行，每个阶段抽至相应的深度后，稳定,12,24,小时，对施工监控的水位变化、抽水量、地连墙应力和变形、坑外水位和土体变形等数据进行计算分析，经分析正常后再进行下一阶段的抽水试验。,基坑抽水试验结论：,（,1,）基坑抽水对地连墙墙体应力、变形，以及坑外土体沉降影响较小。,（,2,）基坑抽水对坑外水位无明显影响，由此判断，地连墙存在较大渗水的可能较小。,（,3,）基坑日渗水量,150/d,，基坑封水效果良好。,（,4,）,坑内大多土层为弱透水层或不透水层，土层透水率远小于原水文地质报告值，含水量接近饱和，对基坑开挖、土方运输及弃土影响较大。,二、,接缝高喷（预案）,根据基坑抽水试验，基坑日渗水量小于,150m,3,/d,，说明基坑封水效果良好。接缝高喷预案没有必要进行实施。,三、基坑开挖设备布置,根据基坑特点合理配备的原则，,前期基坑周围布置,1,台,150t,履带吊和,2,台,100t,履带吊，作为主要的吊土外运设备。,100t,履带吊,配,10m,3,吊斗,，,150t,履带吊,配,15m,3,吊斗,。坑内布置,4,台,1m,3,反铲和,2,台,0.15m,3,小反铲，用于坑内土方开挖及给吊斗上土。,另外在基坑帽梁外围布置,3,台,145t.m,塔吊作为坑内钢筋混凝土施工和基坑开挖辅助材料和小型机具的垂直运输设备。塔吊布置时，在高度方向上错开。,四、基坑开挖步骤,基坑分十二层进行开挖，第一层采用放坡由自卸汽车直接进入基坑进行装土外运，其余各层采用履带吊配吊斗吊土至坑外自卸车外运，每层土方采用,“,岛式,”,开挖法，即先开挖外围土方作为内衬施工作业面，在内衬施工的同时再开挖中部区域土方。,履带吊配吊斗取土 内衬底部土方开挖,五、帽梁、内衬温控及施工分段,帽梁为地连墙压顶梁，为,C30,钢筋混凝土弧形结构，顶标高为,+5.0m,，高,1.8m,，帽梁总宽度,2.5m,，外侧地连墙外边线平齐，内侧悬出地连墙,1.0m,与内衬相连。地连墙顶部伸进帽梁,20cm,。按温控计算要求，帽梁平面上分,8,段进行施工。,帽梁混凝土的温度应力主要由底部地连墙、内衬的约束和混凝土施工期的内外温差引起的。通过温控计算，混凝土内部最大应力出现在每一段的中部，混凝土内部最高温度不超过,56.8,。一般,2,3,天达到最高峰值，随后逐渐下降，,20,30,天达到稳定温度。混凝土温度呈现从内部向表面逐渐降低分布的状况，内表温差小于,25,。,帽梁分段示意图,帽梁节段温度应力场结果,龄期,部位,3d,7d,28d,一年,帽梁,0.75,0.87,1.30,1.12,安全系数,1.47,2.18,2.15,2.86,由计算结果看出在做好保温覆盖和保证混凝土施工质量的情况下，帽梁混凝土不会出现温度裂缝。,内衬为圆形地连墙基坑结构的核心受力结构，其重要程度如同桶箍。内衬壁为从上到下不等厚的钢筋混凝土环形结构，内衬从上向下依次为：,12m,深度内厚,1.0m,，,12,24m,深度内厚,1.5m,，,24,40m,深度内厚,2.0m,。隔墙槽段处地连墙内衬两侧均厚,1.0m,，内衬竖向按,3m,高度分层逆筑法施工。按温控计算要求，每侧基坑内衬平面上分,4,5,段进行施工，上下层内衬接头错开,2m,。内衬混凝土的温度应力主要由内侧地连墙、底部内衬的约束和混凝土施工期的内外温差引起的。通过温控计算，混凝土内部最大应力出现在每一段的中部，混凝土内部最高温度为,56,。一般,2,3,天达到最高峰值，随后逐渐下降，,20,30,天达到稳定温度。混凝土温度分布呈现从内部向表面逐渐降低，内表温差小于,25,。,内衬节段温度应力场结果,龄期,部位,1.99,1.97,2.26,1.53,安全系数,1.61,1.42,0.84,0.72,内衬,一年,28d,7d,3d,由计算结果看出在做好保温覆盖和保证混凝土施工质量的情况下，内衬混凝土不会出现温度裂缝。,墙面凿毛,内衬钢筋绑扎,内衬模板安装,混凝土浇筑,南锚基坑工程最深处达,43m,左右，如此向下大落差混凝土施工控制难度较大，在本工程中将运用我公司大落差混凝土施工专利技术,防离析装置，该技术我公司在,*,大桥及阳逻大桥深基坑施工中均成功运用。,大落差混凝土施工技术,基坑信息化施工,南锚锚区距长江大堤较近且临近高架石油管线，锚区地质情况复杂，存在一些不确定因素，造成了基坑施工安全的不确定因素多，加之如此大规模国内外罕见的,“,”,基坑其结构的受力也存在一些不确定性，因此基坑存在着一定的施工风险。,信息化施工是控制深基坑施工安全及控制周围构造物变形的最有效手段之一，通过在地连墙、内衬和基坑内外土体内埋设相应的传感器，作为深基坑开挖施工时的,“,眼睛,”,，随时掌握围护结构的位移、变形和受力情况以及基坑内外土体的变化情况，发现问题及时反馈、及时分析，以便及时采取相应措施，确保基坑开挖和基坑结构的安全，做到真正意义上的信息化施工。,根据现场监测数据资料，实施锚碇基坑施工变形位移的智能预测与控制，是信息化施工的重要环节，是动态控制基坑施工安全的重要方法。首先对基坑变形进行正演分析，将预测结果与变形警戒值作出比较和控制决策，调整设计、施工参数，以减小后续施工中将发生的变形，达到控制变形的目的。监测中，随时将现场测试的基坑变形、应力数据与预测值及变形警戒值进行比较，运用反演分析，辨识土体新的等效弹模，建立更完善的空间有限元模型，进行开挖工况变形位移值模拟计算，并通过人工智能分析，以进一步改善预测结果，确切保证施工中各受力部位的稳定与安全。,地连墙深层侧向变形和帽梁变形监测点布置,地表沉降剖面监测点布置,长江大堤和周边环境监测点布置,基坑外侧水位监测点布置,地连墙应力和支撑轴力监测点平面布置,地连墙应力监测点剖面布置,内衬墙应力监测点平面布置,内衬墙应力监测点剖面布置,基坑外侧土压力监测点平面布置,基坑外侧土压力监测点剖面布置,基坑外侧孔隙水压力监测点平面布置,基坑外侧孔隙水压力监测点剖面布置,序号,监测项目,测点数量,备注,1,地连墙深层侧向变形监测,16,孔,孔深约,50,米,2,周边地表沉降监测,10,组,100,个测点,3,长江大堤变形监测,10,点,4,基坑姿态监测,20,点,5,周边管线监测,28,点,6,周边建筑物监测,40,点,7,地下水位监测,12,孔,孔深,20,米和,40,米,8,地连墙应力监测,12,组,288,点,钢筋计,9,支撑轴力监测,4,组,8,点,钢筋计,10,内衬应力监测,10,组,100,点,混凝土应变计,11,坑外土压力监测,12,组,108,点,土压力计,12,坑外孔隙水压力监测,12,组,60,点,渗压计,13,油管结构内部损伤监测,8,套,声发射系统,施工监控频率,监,测,项,目,监,测,频,率,围护体施工,坑内降水,开挖至底板,施工至地面,周边地表土体变形,/,1,次,/3,天,1,次,/1,天,1,次,/7,天,长江大堤变形,1,次,/7,天,1,次,/3,天,1,次,/1,天,1,次,/7,天,周边管线,1,次,/7,天,1,次,/3,天,1,次,/1,天,1,次,/7,天,周边建筑物,1,次,/7,天,1,次,/3,天,1,次,/1,天,1,次,/7,天,坑内、外地下水位,测点埋设,1,次,/3,天,1,次,/1,天,1,次,/7,天,基坑姿态,/,测点埋设,1,次,/1,天,1,次,/7,天,地连墙应力,测点埋设,/,1,次,/1,天,1,次,/7,天,地连墙深层侧向变形,测点埋设,/,1,次,/1,天,1,次,/7,天,坑外土压力,测点埋设,1,次,/3,天,1,次,/1,天,1,次,/7,天,坑外孔隙水压力,测点埋设,1,次,/3,天,1,次,/1,天,1,次,/7,天,支撑和内衬墙应力,/,测点埋设,1,次,/1,天,1,次,/7,天,油管损伤,实时在线,实时在线,实时在线,实时在线,说明,信息化施工分析,南锚碇基坑工程是,*,四桥的关键性工程，为国内外罕见的,“,”,形，长,82.00m,，宽,59.00m,，深度达,43m,超深基坑结构，特别是该地层分布上部为软弱粘性土（含填土），下部为含承压水的粉细砂层和粉质粘土层，再下覆卵石圆砾层与长江相连，水文地质条件较为复杂，离长江防洪大堤只有,90m,，防洪安全要求高，周围建有国家粮库和输油管线，大大增加了工程的难度和风险。,深基坑工程施工本身是一项复杂的土体力学变化过程，施工的不确定性因素很多，加之本工程为国内最大规模的,“,”,形超深基坑，无论其结构受力还是其施工控制，均没有成功经验可以借鉴，因此很有必要结合施工监测，运用,有限元数值反分析方法,预测下步施工中的内力和变形。综合分析预测趋势并进行判断，通过调整设计、施工参数以达到控制变形的目的，从而确保施工中基坑围护结构的整体稳定与安全。,本工程反分析拟利用训练好的神经网络来替代有限元进行计算，将遗传算法和神经网络结合，既能利用神经网络的非线性映射