钢壳浮运沉井工程实例

第第页钢壳浮运沉井工程实例1.工程概况上海宝钢长江引水工程位于宝山罗店乡小川沙河西，东南距宝钢总厂约14公里，引水工程由取水系统、调节水库、输水系统三大部分组成，通过泵房将库内淡水输送至宝钢厂区内。泵站设置在离岸线1.2公里的长江滩地前沿，坝中至沉井中心距离72.90m，坝中至坡脚距离27.70m，成为江中式泵站。工程地质参见表25-142.结构选型和受力分析泵房的基础和下部结构采用圆形沉井，外径Φ43m，高21.55m。为保证沉井整体刚度、下沉过程中的稳定性及底板受力的需要，在钢壳沉井中设置了井字交叉钢质T型梁，梁高4.5m，顶宽3m纵横各三道，将沉井分隔成约l0m×l0m左右的方格(图25-38)。取水泵房结构见图25-37。3.钢壳沉井制作钢壳沉井平面和剖面按沉井尺寸制作，以型钢组成骨架，里外表面和底部覆以钢板，上口敞开的空腹薄钢板覆面的桁架结构，可以自浮于水面。钢壳沉井制作组拼以双体船作平台，分块滑入水后合拢。4.钢壳沉井拖运和沉放（1）沉井拖运钢壳沉井制作完成后，在双体船上安装拖运设施，包括发电机、起锚机、锚具、照明设施、通讯工具、搭建指挥塔，船尾绑接拖航用350t方驳一艘，拖带编队为一拖二顶式，共三艘900匹马力(注)拖轮，船队总长250m，最宽处43m，最高点13m，均满足南京长大桥通航过桥规定。详见图25-32。由于长江A级航区风浪较大，而双体船宽度、长度均小于被载钢壳沉井，其抗风、抗浪能力差，因而在拖运前必须周密组织，掌握气象变化。（2）沉井浮运定位沉井就位采用三艘吃水较浅的400～600t方驳牵曳到位，因沉井阻水作用，导致河床地基被冲刷，故在井外围设置外径53m，内径47m，高0.6～0.8m环形防冲潜堤。井内灌水1200t，增加沉井自身稳定性。在井外壁处打设L=18m，Φ400mm，桩顶高5.00m的定位桩3根(见图25-33)。沉井就位采用三船四方九缆实行移位转向定位法，通过三台经纬仪定位测量(图25-34)，经校核符合要求，钢壳内渐渐充水，沉井逐渐下沉就位。（3）沉井制作接高a.地基处理为加快进度，满足总工期要求，沉井采取分节浇筑一次下沉的方案，本项目沉井总重16500t，地基平均压力达300kPa，而地基容许承载力100～l50kPa，须通过各项措施解决承载力不足的问题。为此在沉井内底梁空格处填充砂3l00t，平均厚2.50～3.00m，以提高承载力。因沉井高宽比为0.5，又通过6根大梁加强了沉井刚度，稳定性较好，随着沉井逐步接高，可防止地基失稳后的突沉和倾斜。此时的关键是要防止井内填砂不会因涨落潮而流失，由于采取了防冲刷措施，隔断效果良好。b.排水下沉、封底(a)沉井下沉为使沉井顺利下沉，配备了4台150SWF-9型高压水泵，8套水力机械，施工时同时开启四套。沉井下沉经过缜密考虑与施工经验，分三阶段进行：第一阶段采用候潮排水，灌水、空气吸泥交替作业，共下沉3.37m；因沉井已嵌入淤泥质黏土隔水层，第二阶段采用明排水水力机械下沉，下沉6.8m；第三阶段减缓下沉速度以保证下沉质量，下沉1.30m。(b)沉井干封底因沉井底部淤泥质黏土土质较好，故改为排水干封，并加强措施保证封底质量：a)井底保留原状土塞2.5～3m，以保持地基稳定，并将封底混凝土厚度减少至2m。b)为弥补封底减薄封闭后抗浮力不足，在底板设置减压井减压，并在每格设置集水井排水。实际施工中集水井几乎无水流出，故干封底取得圆满成功。c)为保持地基稳定，浇筑封底混凝土时采用对称分块浇筑方式，并交叉开挖土塞。5.结论宝钢取水工程采用圆形浮运式钢壳双壁沉井作为水上沉