【摘要】當沉井通過沖吸法、吸泥法下沉無法達到設計位置時，采用空氣幕減小沉井外壁摩擦阻力來達到沉井下沉的目的
一、工程簡介
武漢鸚鵡洲長江大橋北錨基礎采用直徑66m總高43m的圓形沉井，井壁厚度為12.3m，井壁上有16個直徑8.7m圓孔，中間設厚度1.4m十字隔墻。
沉井分三次下沉，第一次采用沖吸法下沉計10.925m，第二次采用吸泥法下沉計12.751m，第三次采用吸泥法下沉計21.329m，總下沉高度為45.005m。下沉到設計標高時，其沉井頂面標高為+19.000，低于地面(+23.000)4米。沉井外側面積8911.32m2。
二、地質情況
錨碇處覆蓋層厚77.8～81.8m，表部為堆填土，厚度5～8m，堆土中存在巨塊石，直徑3～4m。第四系覆蓋層上部為②1層軟塑狀粉質黏土(厚度3.6～4.4m)；中部為②4層中密狀細砂(厚度20.7～22.0m)、②5層密實狀中砂(厚度11.0～12.1m)；下部為③1層密實狀礫砂(厚度7.6～11.2m)、③2層圓礫土(厚度15.0～16.0m)及③3層可塑狀黏土(厚度7.5～10.7m)。礫砂及圓礫土中含少量卵石，粒徑以2～5cm為主，最大粒徑10cm左右，卵石成份主要為石英巖、石英砂巖。
采用雙橋靜力觸探4個孔位，受靜力觸探設備最大觸探深度的限制，每個勘探孔深35m。雙橋觸探取得實際數(shù)據(jù)參見“各深度的極限承載力、側壁摩阻力曲線圖”。
將氣龕分布在沉井外壁，分批用管道接致沉井頂部，當沉井在下沉中受阻時，將高壓氣體通入沉井頂部的管口，氣體通過噴氣孔射出，將沉井壁與周圍土體形成空氣帶，極大的減少了沉井與周圍土體的摩擦阻力，達到下沉的目的。
本工程處的地質以砂土為主，含部分粘土覆蓋層，適合采用空氣幕進行助沉。在沉井下沉過程中，采用空氣幕助沉可降低沉井外壁的摩阻力，當沉井下放到預定位置后，空氣幕停止，沉井外側的摩阻力會基本恢復。這就使得在沉井接高階段的下沉量明顯減小，有利于沉井的穩(wěn)定性。同時，將空氣幕結構分區(qū)布置，能隨時對各個分區(qū)進行控制，還有利于沉井糾偏糾扭施工。
三、空氣幕的施工工藝
1.空氣幕的制作
用木材加工氣龕，在沉井外壁模板上放樣，用木膠將氣龕固定在模板側面設計位置，同時將氣龕與主體鋼筋固定連接，預防氣龕在澆注混凝土過程中偏斜跑位，水平氣管安裝在氣龕內側的凹槽中，混凝土澆注、養(yǎng)護完成拆模后，將氣龕鑿出，露出φ25mm水平氣管，用鉆孔機鉆5個φ1mm的噴氣孔，水平氣管上氣孔位置以稍微上偏，成15o和45o角，氣孔鉆成后及時打磨掉毛刺等。
2、空氣幕施工
施工程中，用木膠將氣龕木塊粘接在側模上，同時用鋼筋與沉井鋼筋連接輔助定位。為防止通氣管道脫落，采取在氣龕木塊上釘鐵釘+鐵絲綁扎固定氣管，使氣管限位在氣龕凹槽內。
氣龕的排列：空氣幕上部2個區(qū)按2.25m2/個，以1.5m為標準間距梅花形交錯布置，下部4個區(qū)按1.44m2/個，以1.2m為標準間距交錯布置。混凝土澆筑完成后，鑿出氣龕，露出預埋的氣管，用鉆孔機鉆2個φ1mm的噴氣孔，氣管上氣孔位置以上偏45°，鉆孔后及時打磨掉毛刺等。
沉井空氣幕在水平面上均勻分16個區(qū)布置，每個區(qū)在豎直方向上分6個小區(qū)，共96個分區(qū)，即在沉井第二節(jié)至第七節(jié)外側壁布置，每個分區(qū)成一個獨立的供氣系統(tǒng)，沉井頂部和底部6.5m高范圍不布置空氣幕?？諝饽粴夤馨此焦懿贾?，4根水平管用一根豎管連接供氣，水平管采用φ25的PP-R管，豎管采用φ32的PP-R管。預埋風管的之間用熱熔連接，并且在接頭處用膠孔布裹壁土壤液化，容易堵塞噴氣孔。
四、結論
第一次和第二下沉很順利，在第三次下沉距離設計標高還有5.467m時，通過降水位減少浮力、吸泥等措施都不能達到下沉目的。經研究決定開啟空氣幕，空氣幕一共開啟5次，每次持續(xù)時間為30分鐘左右，氣壓維持在0.62~0.71MPa之間，每次在開啟空氣幕10分鐘左右，沉井內外側開始冒氣泡，由于本沉井10米外設置了地下連續(xù)墻，大量氣泡沿著地下連續(xù)墻冒出，極大的降低了空氣幕的功效，若沉井外側為均勻土體，其效果將會提高很多。
空氣幕分布過密，導致單個空氣幕在工作時氣體流量達不到要求，可適當減少空氣幕的數(shù)量，同事增加每個空氣幕上的噴氣孔數(shù)量，將會提高沉井下沉功效。
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