抛锚定位施工工艺

摘要：新建合福铁路铜陵长江大桥3#主墩基础采用沉井基础，平面尺寸62m×38m，总高度68m，下半部为50m高的钢沉井，上半部为18m高的混凝土沉井。河床面高程为-26.59m，施工水深达到40m左右，钢沉井采用重锚锚碇定位。大型钢沉井在深水中锚固定位，锚碇系统施工控制是其施工的难点，本文从工程实践中总结描述了大型钢沉井锚碇系统施工工艺过程。

关键词：钢沉井、锚碇系统、抛锚定位

一、 工程概述

（一）、钢沉井结构形式

新建合福铁路铜陵长江大桥3#主墩钢沉井沿高度方向分6节，从下往上每节高（9.5+4×7.5+10.5）m。钢沉井每节沿水平方向划分为16个分块，沉井纵桥向设置三道隔墙，横桥向设置两道隔墙，内分12个井孔，井壁厚1.6m～2.0m，隔墙壁厚1.2m～2.0m。钢沉井总重约4800t。3#主墩钢沉井结构形式详见 “图1-1” 。

（二）、钢沉井锚碇系统布置

3#墩钢沉井采用重锚锚碇定位，锚碇系统主要由主锚、前定位船及其锚碇、钢沉井边锚、后定位船及其锚碇、尾锚、拉缆等几个部分组成。前定位船采用2艘400t铁驳，后定位船采用2艘450t铁驳。定位船起到确定、调整钢沉井的位置，防护钢沉井的作用。定位船上布置有马口、将军柱、绞关、固定座、卷扬机等设备，通过这些设备可调整锚绳及拉缆。

3#墩钢沉井锚碇系统布置详见图1-2：

二、钢沉井锚碇系统组成

㈠主锚

主锚采用14个8t霍耳式铁锚，φ66mm锚链，6-(37)- 54钢丝绳。

㈡边锚

钢沉井边锚每侧采用8个8t霍耳式铁锚，φ56mm锚链，6-(37)- 48钢丝绳。

前定位船边锚每侧采用2个3t霍耳式铁锚，φ30mm锚链，6-(37)-32钢丝绳；后定位船边锚每侧采用2个3t霍耳式铁锚，φ30mm锚链，6-(37)-32钢丝绳。

㈢尾锚

尾锚采用6个8t霍耳式铁锚，φ66mm锚链，6-(37)-54钢丝绳。

㈤钢沉井

钢沉井平面尺寸62m×38m，总高度50m，顶标高为-12.0m，底标高为-62.0m。钢沉井设置平台固定座、防护栏杆、转向马口、边锚导缆器、拉缆固定座等。

㈥拉缆

前、后定位船与钢沉井之间均设有上拉缆和下拉缆。其作用是将钢沉井所受外力传递给主锚和尾锚。

三、锚碇系统测量定位

㈠测量准备工作

根据锚碇布置图，计算出每个锚的位置、定位船以及钢沉井的理论位置。复测控制网建立控制点，用GPS定位的方法来确定锚位及定位船、钢沉井的位置。采用天宝R8-GPS定位仪进行定位及高程测量工作。在无为岸选控制点DQ11作为本次施工GPS测量的基准点,在南岸选控制点DQ15作为本次施工GPS测量的基准点，控制点坐标及高程由中铁大桥局勘测设计院提供。测量成果平面坐标系统为84坐标系，高程系统为1985国家高程基准。本次施工利用的控制点坐标及高程见下表：

⑴锚位及定位船、钢沉井的定位

锚位直接使用GPS测放定位。定位时一台GPS定位仪置于岸上控制点作为基准台，另一台置于抛锚船上作为移动台，根据GPS数据的指示，到达预定位置，天线置于锚位处精确定位后进行抛锚作业。

定位船、钢沉井的定位直接使用GPS测放定位。定位时一台GPS定位仪置于岸上控制点作为基准台，另一台作为移动台，根据GPS数据的指示，到达预定位置，调整前后定位船（或钢沉井）位置，最后达到精确定位。

⑵钢沉井高程测量

钢沉井高程采用GPS-RTK高程测量的方法施测。另外，在无为岸桥中线附近设固定水尺，水尺零点高程从岸上高程基准点引测，所测得高程与GPS测量结果进行对比，以确保高程测量结果的可靠性。

四、锚碇系统施工工艺

㈠锚碇系统整理、配备

⑴铁锚：按设计图备齐各类主锚、边锚及尾锚。

⑵锚链及钢丝绳：对自有锚链，首先分门别类摊放在地，统计各类各段长度，将各段同型锚链匹配成与设计图相近的长度，据此计算出连接卸扣数量，用卸扣连接组成设计所需的单根锚链长度，现场编号标记。

锚绳的连接形式有2种（如下图），其中连接形式A适用于主锚、尾锚及前后定位船边锚锚绳连接，连接形式B适用于钢沉井边锚、上下拉缆钢丝绳配置及两端连接。

㈡定位船、钢沉井、抛锚船布置

⑴定位船布置：船体结构检查加固、舱面清理。按设计图焊接马口、系缆桩、固定座，安装滑车组、紧锚卷扬机。前定位船采用2艘400t铁驳，布置5t卷扬机6台,5门40t滑车组26台,单门5t滑车组4台。后定位船采用2艘450t铁驳，布置5t卷扬机6台,5门40t滑车组18台,单门5t滑车组4台。

⑵钢沉井布置：每节钢沉井组拼完成，安装好拉缆固定座及边锚导缆器，并穿好钢丝绳。按照设计设置沉井平台固定座、防护栏杆、转向马口等。沉井平台布置5t卷扬机2台，5门40t滑车组8台。

⑶抛锚船布置：采用2艘20t抛锚船，轮流用于抛锚和铁锚、锚链装运及连接整理，以提高施工效率。

对抛锚船船头水平滚筒、竖直滚筒、导链板、脱钩器安装。对卷扬机、保险柱安装。

抛锚船上锚绳就位，将配制好的钢丝缆盘绕在绕盘上，并标明规格、长度、根数。钢丝绳绕盘吊放在托架上，在抛锚船上起吊锚链，人工用长钢筋钩配合将锚链理顺在甲板面上，使锚链在抛锚船舱面上按蛇形摆放好，用相应的卸扣连接锚和锚链、钢丝绳，拉好保险绳，固定脱钩器，最后挂锚。

抛锚船舱面锚绳布置如下图：

㈣抛锚施工过程

抛锚作业采用脱钩器脱钩坠落法抛设，施工步骤如下：

⑴采用平板拖车将铁锚、锚链、钢丝绳从施工连接场地转运至起重码头，采用抚顺QUY-50A型吊机吊放至抛锚船上，由抛锚船运至锚位处。

⑵锚、锚链、钢丝绳连接后，起重船将锚吊挂至抛锚船船艏，系脱钩器，锚链、钢丝绳按蛇行排列好，并根据锚位水深情况进行分段打梢，拽拉绕盘的钢丝绳，可放在驳船甲板上或放入水中，将末端系挂在抛锚船上的带缆桩上。

K⑶准确测量抛锚锚位水深，确定锚链待打梢长度，防止锚链堆积，使锚绳顺直受力。分段打梢长度可按实测锚位水深加5-10m。

⑷抛锚船在测量仪器的监控指挥下，由拖轮拖送至抛锚位置附近，移船，当位置偏差在±5m时迅速松开脱钩器使铁锚自由坠入江中落在河床上。

⑸然后抛锚船边下放锚绳边驶向系缆位置（定位船或钢沉井），到位后将锚绳过定位船（钢沉井）上相应滑车组系结拉直拉紧锚绳，利用前后定位船和钢沉井上的卷扬机，通过滑轮组逐根调整锚缆松紧，将锚缆锁住或用卷扬机制动。

⑹退出抛锚船，抛锚完成。依法抛设其它锚。

五、结束语

经过2010年3月至2010年6月共计3个月的努力，顺利完成了钢沉井的锚碇系统施工工作，根据工程实践经验，以上施工工艺是比较行之有效的。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。