文档介绍：水下钻孔爆破在沉井施工中的应用
摘要:通过分析沉井施工过程产生倾斜、位移及扭转事故的原因,介绍沉井下沉施工过程中遇到较硬基岩情况下,采用水下钻孔爆破技术措施,预防沉井发生倾斜、位移及扭转事故,确保沉井均匀下沉至设计标高和满足基础容许承载力要求。
关键词:水下爆破沉井应用
1 工程概况
工程简介
清远北江大桥扩建工程(姐妹新桥)位于清远市北江大桥旧桥上游侧,。上部构造为连拱结构,共8孔跨径70m刚架拱和7孔跨径45m刚架拱(南岸3孔、北岸4孔),在70m刚架拱和45m刚架拱交节处设置单向推力墩,基础采用双孔圆端型阶梯式沉井,×, m,沉井刃脚设计在标高为-,基岩容许承载力不低于1800kPa。姐妹新桥12号桥墩沉井沙土层采用抽砂泵抽砂(泥)下沉工艺,沉井在砂土层已均匀下沉至-,因遇到较硬基岩但未达到设计标高和基础容许承载力要求。
沉井下沉过程出现倾斜、位移及扭转的原因
沉井下沉过程中,有时会出现倾斜、位移及扭转等情况,应及时发现并采取措施纠正。
产生倾斜的原因可能有:
(1)刃脚下土质软硬不均;
(2)挖土不均,使井内土面高低悬殊;
(3)刃脚下掏空过多,使沉井不均匀突然下沉;
(4)排水下沉,井内一侧出现流砂现象;
(5)刃脚局部被大石块或埋设物搁住;
(6)井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。
位移产生的原因多由于倾斜导致,如沉井在倾斜情况下下沉,则沉井向倾斜相反方向位移,或在倾斜纠正时,如倾斜一侧土质较松软时,由于重力作用,有时也沿倾斜方向产生一定位移,因此预防位移应避免在倾斜情况下下沉,加强观测,及时纠正倾斜。
沉井下沉产生扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移的复合作用引起的。
在基岩上沉井下沉方案选择
12号沉井以下基础为强风化、弱风化、微风化粉砂质泥岩,为了沉井底标高达到设计要求,当抽砂至较硬岩层面时,采用高压水枪不能对岩层进行破碎;采用潜水员水下风镐破碎清除方案存在施工时间长,凿岩清碴不均匀,使井内岩面高低悬殊,沉井不均匀下沉易发生倾斜,并导致位移及扭转事故发生;采用水下钻孔爆破方案对沉井刃脚下--,爆破方法为毫秒延期起爆,刃脚下岩层破碎达到同时、均匀的要求,然后用高压水枪对岩碴进行冲射,用Φ250mm吹砂管对破碎的岩碴进行抽碴清除,能确保沉井下沉过程中不发生倾斜、位移及扭转事故,安全、均匀沉至设计标高。
2 基岩地质及周边建筑物
沉井位置地质钻探共钻孔9个,揭示地层情况从上到下依次为中砂、粗砂、强风化粉砂质泥岩、弱风化粉砂质泥岩、微风化粉砂质泥岩。标高-
、粗砂,-、弱风化或微风化粉砂质泥岩,褐红色,中厚层状泥质结构,具水平层理,钙质胶质,岩芯完整,呈短柱状或长柱状。
爆破施工区受影响的周边建筑物主要有下游原北江大桥桥墩,12号沉井外侧水平距原北江大桥桥墩(标高-)5m。
3 爆破施工技术方案
施工方法
根据工程规模、工程地质、施工环境和安全要求,沉井内空部分基岩采用重锤冲击清除,清除至-,以便水下潜水员钻孔及石碴堆积,沉井横梁高