沪通大桥沉井发生偏移?重达15000吨的钢沉井歪了,该如何扶正?

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在汹涌的长江水面上,一座15,000吨重的钢制沉井遭遇了剧烈的倾偏,其最高与最低点的垂直落差超过了13米,而最低的一端与江水之间的距离仅有不足4米。面临这样一座巨大的钢制沉井,我国应该如何将其扶正呢?

钢沉井是什么?

实际上,这个钢质沉井是作为大桥桥墩基础的一部分。构建主塔基础通常有两种技术途径,即采用打桩法和沉井法。选择沉井法来建造沪通大桥主要是基于桥梁所处的地质结构,该区域以砂土层为主。如果使用打桩法,支柱必须深入至岩石层以确保稳固,但该桥墩位置下方几百米依旧是砂土层,无法触及坚固的岩层,这可能导致整个建设工程的努力付之东流。

所以,沉井法则成为了最合适的选择。相较于打桩法,沉井法可以在软土层中创造出一个巨大的、向下延伸的容器,这个容器随后被填满混凝土,形成一个坚固的底座。在沪通大桥的建设中,这个沉井是一个钢质结构,它被精心设计以承受巨大的压力,并且能够在沉降过程中保持其结构的完整性。

沉井的建设是一个缓慢而艰难的过程,它需要在水中逐渐下沉至预定的深度。首先,工程团队将钢质沉井放置在河床的表面。然后,通过向沉井内部填充砂石和混凝土来增加其重量,使其缓缓下沉。在沉井下沉的同时,潜水员和机器人会不断清除沉井下方的障碍物,确保其能够均匀下沉,并且不会倾斜。

在沉井到达预定深度后,接下来的步骤是清除沉井内部的水和泥沙,然后在底部铺设一层坚硬的混凝土层作为基座,最终形成桥墩基础。通过这种方式,沉井法为沪通大桥的主塔提供了稳如磐石的支撑。由于沉井需要长期暴露在海水中,团队特别选用了抗腐蚀性能极佳的钢材,并对钢筋混凝土进行了特殊处理,以提高其耐盐碱性和防水性。

钢沉井那么重为何会发生偏移

由于长江的水流湍急不已,施工地点更位于长江下游的潮汐区,那里的流速可高达每秒2.5米,江水不断地冲刷着河床上游的泥沙,这一现象最终导致沉井逐渐倾斜。如果沉井继续倾斜,整个结构的稳定性将受到严重威胁,甚至可能导致整个工程的失败。他们必须尽快找到解决方案,以确保沉井能够安全、稳定地嵌入河床。

将倾斜的钢沉井扶正有什么办法?

将倾斜的钢沉井扶正办法非常多,常见的就是采用结合挖掘调整与侧向垫支技术的纠正策略,此方法是修正偏斜的基础且行之有效的手段。它涉及到在沉井的较高一侧进行土壤挖除,并在较低的刃脚侧放置垫块进行支撑。通过这种方式,随着沉井逐步深入地下,原本较高的侧边会逐步下降,从而达到平衡。在实施挖掘调整时,专业团队会使用先进的监测设备,如倾斜仪和GPS,来实时跟踪沉井的倾斜角度和位置。

还有就是井外偏挖、井顶偏压或套拉法,这种校正方法结合了偏向挖掘和施加侧向压力或水平力,旨在增强单纯通过挖掘一侧土壤所达到的校正效果。鉴于挖掘外侧土槽时土体量较为庞大,一般情况下,挖掘作业的深度被控制在大概1.5至2米的区间,因此这项技术特别适合于需要在更深层次的土壤中执行矫正操作的场景。当然还有井外支垫法、井外射水法等。

而我国的工程技术人员最初选择了一种偏压技术,即通过在压力较低的一侧进行抽水并在另一侧注水来调整负载,旨在纠正偏斜。随后,他们采用了向沉井周围投放石块和沙袋的方法,特别是在井筒偏低的部位散放碎石等物质,以此来延缓泥沙的侵蚀速度。在这些步骤之后,他们转向解决沉井的垂直校正问题。

这一过程涉及在沉井倾斜的一侧底部执行抽泥工作,随后在沉井的内墙注入混凝土以压低沉井的倾斜角度。借此,之前投放的碎石会自然滑落至井底,帮助稳定并支撑偏移的沉井。

随着沉井逐渐恢复垂直,再通过在沉井底部铺设一层厚重的混凝土基础来确保沉井在达到预定深度时拥有坚实的支撑。这一层混凝土不仅提供了物理支撑,同时还作为一种封隔层,防止地下水进一步渗透并损害沉井结构。

为了保证混凝土层的均匀分布,技术人员必须仔细计算混凝土的流动和固化时间,确保在不影响沉井校正进程的情况下完成铺设工作。在经历了无数次的监测和调整后,沉井终于安稳地定位在了预定位置。

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页面更新:2024-05-11

标签:沉井   大桥   偏压   砂土   桥墩   泥沙   河床   混凝土   深度   发生   结构

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