大型沉井基础初沉阶段受力特性及开裂控制

大型沉井基础在初沉阶段因平面面积巨大、高度低、整体刚度小、基底土体不均匀性等而导致受力安全问题十分突出.以长100.7 m、宽72.3 m的五峰山长江大桥北锚碇沉井基础为背景,运用仿真分析和现场试验,进行大型沉井初沉阶段的受力特性及开裂控制研究.结果 表明:大型沉井在初沉阶段因面积大、高度低而受弯明显;采用传统大锅底下沉时内隔墙底部混凝土拉应力达到11.4 MPa,远超混凝土开裂限值2.2 MPa,开裂风险明显;采用中、小锅底下沉时,因中部隔墙底部支撑混凝土拉应力降至2.31和1.28 MPa;3种下沉方法下沉井底部的最大变形分别为-20.0,-1.6和-0.25 mm,变形均较小.工程实际采用小锅底下沉时,沉井顶部挠度、底部混凝土实测应力基本在有限元计算控制值的范围内;采用大锅底下沉时,在沉井中部隔墙及井墙底部布置预应力钢束,能有效降低混凝土的拉应力水平并提升沉井结构的抗裂性能.