南航道橋D13#墩鋼護筒沉放過程
杭州灣跨海大橋Ⅲ-A標合同為單塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,跨徑組成為318m+160m+100m。基礎工程包括D11-D14墩,其中D13墩為主塔基礎,D11、D14墩為過渡墩,D12墩為輔助墩。D13#主墩基礎TRANBBS設計有38根直徑2.8m,平均樁長120m的鉆孔灌注樁,樁底標高為-120.8m(國家85高程,下同);按照設計要求鋼護筒直徑為3.10m,壁厚18mm,底標高為44.5m。對這種大直徑超長樁,鋼護筒的沉放質量直接影響到鉆孔樁的成樁質量。由于Ⅲ-A標距南北兩岸都比較遠,TRANBBS施工區浪高、流急、航運繁忙,受風、浪、潮水的影響比較大,中港二航局精心組織施工,制定了一套比較完善的施工組織計劃。
如何確保鋼護筒的沉放精度(包括平面位置及垂直度),是鋼護筒沉放的重點和難點。針對南航道橋水深流急浪大的特點,為保證鋼護筒沉放的質量及施工過程中的安全,根據起重設備的TRANBBS技術參數,本工程的鋼護筒采用移動懸挑式導向架,分兩節(第一節長度為37.0m,第二節長度為15.0m)沉放、水上接高的施工順序進行沉放。移動懸挑式定位導向架為鋼桁架結構,其長度為23.725m,寬6.3m,用起重船吊裝移位,并錨固在已完成的起始平臺或已沉放的鋼護筒頂口上,在導向架前端設置2層層距10.0m的上、下導向裝置,導向裝置內設置有供護筒定位、施沉過程中糾偏、調整的千斤頂和鎖定裝置。
    導向架的測量定位直接影響到鋼護筒定位的準確性,因此導向架的移動安裝選擇在風速比較小的天氣進行(風速小于6級)起吊安裝。在實際操作中根據導向架的尺寸和待沉護筒的坐標,定出導向架的邊線并預先在十字架上焊兩塊限位板,將起吊的導向架靠在限位板上即可實現快速定位。
導向架的安裝精度要求:
平面偏位≤±50mm;
傾斜度≤1/500。
導向架定位安裝好之后,即可在導向架上進行樁位放線來精確定位。在導向架的千斤頂處放出四點的坐標,而樁位坐標是已知的,根據放線點和樁位坐標之間的關系和護筒直徑,即可求出放線點和鋼護筒外壁之間的關系,并由此控制鋼護筒的平面位置。
根據設計要求,鋼護筒的沉放時機選擇在平潮時進行(起吊前應確認導向架上是否通電,以及氧割、電焊機等是否能正常使用)。在平潮的一個小時前先利用起重船將第一節37.0m長的鋼護筒從運樁船上水平吊起放到起重船的甲板上,并改變纜繩的起吊方式。等到平潮時將鋼護筒豎起轉轉換成垂直吊。起重船將護筒從側面吊入導向架的導向裝置,鎖定上下龍口。利用下龍口的調節裝置來調整鋼護筒的平面位置,同時根據東西方向和南北方向測量員的指導進行垂直度的調整。
鋼護筒平面位置和垂直度的技術要求:
平面偏位≤±50mm;
傾斜度≤1/200。
平面位置和垂直度調整到設計值之后,起重船慢慢放下鋼護筒,使鋼護筒沿導向架下沉至海底并入土,起重船脫鉤。待鋼護筒自重下沉穩定后,起吊振動錘至鋼護筒頂口并調整振動錘的位置,使其重心在鋼護筒的中心位置。振動錘起振,鋼護筒下沉至導向架上龍口頂口1m處,停錘,打開上層龍口并測量校核。
繼續下沉至導向架底口以上1.5m處停錘。
調走振動錘、測量、校核、調整鋼護筒
吊裝第二節鋼護筒、測量、對位、調整
接頭焊接施工,焊縫質量檢測、驗收
吊裝振動錘,校核護筒垂直度,繼續振動下沉至設計標高