在水流湍急的长江之上,一个重达15000吨的钢沉井出现了严重倾斜,上下最大高差达到了13米,最低处距江面不到4米。那面对如此重的钢沉井,我国应该如何将其扶正呢?

打开网易新闻 查看更多图片

为何选择沉井方案

这个钢沉井其实是沪通大桥的桥墩地基,通常建造主塔地基有两种方法,分别是打桩和沉井。沪通大桥之所以要采用沉井方案,是因为沪通大桥所在位置是砂土地基,如果采用打桩方案,那么桩身要一直打到岩石层才可以,但这个桥塔所在的位置,往下两三百米仍然是砂土层,如果找不到岩石层就前功尽弃了。

所以设计团队最终决定采用“沉井方案”,使用的是“钢壳+钢筋混凝土”组合式沉井,长86.9米、宽58.7米、高约110米,相当于12个标准篮球场,是世界上规模最大的深水沉井基础,用它作为大桥的基础,也是为了能够确保大桥,可以抵御8级地震和13级台风侵袭。那这么重的钢沉井为何会出现偏移呢?

钢沉井为何发生偏移

其实在安装之前,南京水科院就已经做过了完整的河槽冲刷实验,河道的泥沙冲刷是在2.5-7.5米之间,最大也不会超过11.2米,但由于沉井断面较大,受到的水平力也非常大,预估沉井将会受到最大700多吨的水平力,所以在沉井前后还打入了直径3.5米的钢桩,再加上左右重达900吨的重力锚,可以说是做到了万事俱备。

打开网易新闻 查看更多图片

然而在实际施工过程中,长江水流湍急,再加上大桥施工位置属于是长江下游的潮汐河段,水流速度快,可以达到2.5米每秒,位于河床的泥沙上游部分被江水冲走,因此导致沉井不断倾斜。

那我们要知道的是,这个沉井必须插到23米深的河床里,并要保证与桥面任何位置的偏差都不能超过75厘米,否则就会影响整个桥梁的上部结构。那我国是如何解决倾斜问题将其扶正的呢?

如何将倾斜的钢沉井扶正

我国工程师先采用局部增加荷载纠偏,也就是低侧抽水高侧注水进行偏压重,之后再采取沉井外抛石、抛沙袋,在井筒较低的一侧抛碎石等措施,以此来减缓泥沙冲刷速度;接下来就该处理沉井扶正问题了,先在高侧沉井的底部进行吸泥作业,再在在沉井内壁灌入混凝土,以此将倾斜的沉井压下来,之前抛入的碎石就会下滑到底部,将偏移的沉井支撑起来。

最终经过一个多月的努力,成功将13米高差的沉井扭转回来,使沉井在凹凸不平的河床保持稳定,实现了巨型钢沉井的精确定位,并且该项技术我国达到国际领先水平,让我们为工程师点赞。