
工程概况
G3铜陵长江公铁大桥位于铜陵市郊区,距离下游已有的铜陵长江公路大桥约720米处。该大桥连接着铜陵市郊区的陈瑶湖镇花园村和大通镇村,线路两端与现有的G3京台高速顺接。
G3铜陵长江公铁大桥的公铁合建段全长2682.2米,其中主桥为主跨988米的斜拉-悬索协作体系桥。主桥南岸的4号主墩承台被设计为矩形-哑铃形,承台间设有横向联系梁。
施工难点及总体方案
根据4号主墩的实际地质水文条件,基础施工面临以下难点:
1. 4号主墩位于南岸羊山矶陡崖下,崖高12~23米,坡度80°~90°,且墩位处基岩属于极软岩,局部形成危岩体及崩塌堆积体。
2. 4号主墩承台埋深约14米,承台施工采用常规方案时需在墩位处进行爆破施工,施工成本高、流程繁琐且周期长。
鉴于此,我们采用了U形无内支撑预应力锚索围堰施工方案。在4号主墩施工范围内设置U形围堰;然后,在围堰筑岛作为钻孔桩施工平台;完成承台和墩身的施工。
U形无内支撑预应力锚索围堰设计
主墩围堰设计为U形开口结构,不设内支撑,在围堰内部设置两批锚索。围堰高度分为三节:双壁底节、双壁顶节和单壁顶节。围堰平面分为11个节段,其中A、K节段为混凝土结构,B~J节段为钢结构。
围堰结构通过验算,在最高施工水位下,围堰的抗滑移和抗倾覆系数均满足规范要求。采用MIDASCivil有限元软件建立围堰三维模型进行计算,结果表明围堰应力及变形均满足规范要求。
4号主墩基础施工关键技术
U形无内支撑预应力锚索组合围堰施工时,首先进行原位现浇A、K节段混凝土施工,然后逐步安装J~B节段钢结构。筑岛开挖和围堰节段施工是关键步骤。
筑岛开挖时,采用挖机放坡开挖,确保露出新鲜岩面。围堰节段采用钢围堰与山体之间设置过渡段混凝土进行连接。B~J节段钢围堰双壁底节最重约180吨,通过浮吊吊装至设计位置。
预应力锚索是围堰稳定的关键。采用标准抗拉强度的高强度钢绞线,通过扩张件增加与砂浆的接触面积,提高锚索的锚固能力。钻孔深度、钢索下放、封堵、压浆和张拉都是关键的施工步骤。
钻孔桩施工时,先在围堰填土筑岛形成施工平台,然后根据地质情况采用旋挖钻机两级钻进、干湿混合成孔方案。针对不同风化程度及胶结程度的岩层,采用合适的钻进方法和捞渣钻斗,确保成孔质量和效率。
G3铜陵长江公铁大桥4号主墩基础施工面临复杂的地质和水文条件。通过采用U形无内支撑预应力锚索围堰施工技术,充分利用山体与围堰共同形成挡水结构。通过局部筑岛、分节段安装钢围堰和两级钻进、干湿混合成孔的施工技术,解决了施工难度大的问题。目前,4号主墩已完成64根钻孔桩的施工,成桩质量均达到Ⅰ类桩的标准。
