傳統(tǒng)中繼間的結(jié)構(gòu)形式及沉井等

1、傳統(tǒng)中繼間的結(jié)構(gòu)形式傳統(tǒng)中繼間主要有前加長(zhǎng)型T型套環(huán)、特殊管、后特殊管和中繼間油缸、均壓環(huán)等組成。前部是一個(gè)與T型套環(huán)相類似的密封圈和接口。中繼間殼體的前端與 T型套環(huán)的一半相似，利用它把中繼間殼體與混凝土管連接起來(lái)。中繼間的后特殊管外則設(shè)有兩環(huán)止水密封圈，使殼體雖在其上來(lái)回抽動(dòng)而不會(huì)產(chǎn)生滲漏。中繼間油缸被夾箍固定在殼體上。油缸不論數(shù)是多少均應(yīng)均布在殼體內(nèi)。油缸頭尾兩頭均與均壓鋼環(huán)聯(lián)接，均壓鋼環(huán)與混凝土管之間有一環(huán)襯墊。襯墊多用厚20mm左右的松板或夾板做成。在推進(jìn)過(guò)程中，中繼間油缸推到行程以后，自己不能縮回，因?yàn)樗菃巫饔糜透?。只有?dāng)后部往前推進(jìn)時(shí)，中繼間的油缸才能縮回。管道頂通后，拆除中繼

2、間油缸，繼續(xù)推進(jìn)直至合攏。第四節(jié)沉井工程施工沉井適用于建筑物和構(gòu)筑物的深坑、地下室、水泵房、設(shè)備深基礎(chǔ)、墩臺(tái)等工程。沉井的結(jié)構(gòu)類型較多，通常采用鋼、混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其幾何形體，有圓形、方形、矩形及多邊形等。其中圓形沉井構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于控制下沉位置，受力（土壓、水壓）性能好，應(yīng)用較廣。從施工作業(yè)角度講，沉井形式以圓形和錐形的方案較好。為減少下沉摩擦阻力，刃腳的形狀和構(gòu)造，應(yīng)與下沉處土質(zhì)條件相適應(yīng)，在刃腳外緣設(shè)200300mm的間隙，將井壁表面作成1/100坡度。沉井和沉箱的施工工藝、操作方法及質(zhì)量控制程序，詳見(jiàn)圖3.31所示。一、一般技術(shù)要求在組織沉井或沉箱工程施工之前，應(yīng)為施工提供下列技

3、術(shù)文件資料。（1）施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)勘察、水文資料，以及地下隱蔽工程（管線及構(gòu)筑物）資料，為編制施工組織設(shè)計(jì)（施工方案）提供依據(jù)。（2）施工設(shè)計(jì)圖紙及圖紙會(huì)審記錄，技術(shù)交底文件。（3）施工組織設(shè)計(jì)或施工方案。（4）有關(guān)施工所需的試驗(yàn)報(bào)告及文字材料。（5）鄰近已有建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)等的詳細(xì)資料，對(duì)其使用功能、安裝性能的影響，以及應(yīng)采取的技術(shù)措施。施工所使用的材料及制品的品種、規(guī)格、強(qiáng)度，應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范的規(guī)定。地基處理。在松散軟弱地基上進(jìn)行沉井、沉箱制作，應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行處理，以防止由于地基受力后產(chǎn)生不均勻下沉而引起井（箱）身裂縫。為此對(duì)松散軟弱地基應(yīng)進(jìn)行加固處理。測(cè)量控制及沉降觀測(cè)。按沉井

4、和沉箱的平面設(shè)置測(cè)量控制網(wǎng)，進(jìn)行抄平放線，布置水準(zhǔn)點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)樁，進(jìn)行定期沉降觀測(cè)，并作好觀測(cè)記錄（詳見(jiàn)附錄7）。平整場(chǎng)地。平整場(chǎng)地至設(shè)計(jì)要求標(biāo)高，按施工區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)平面圖的布置，作好排水溝、截水溝，確保道路暢通。安裝施工設(shè)備及水電線路，經(jīng)試水、試電合格后，方可正常運(yùn)作。圖3.31 沉井和沉箱的施工工藝、操作方法及質(zhì)量控制程序沉井和沉箱刃腳的形狀、構(gòu)造及底部結(jié)構(gòu)，應(yīng)符合以下要求：（1）沉井平面布置應(yīng)分孔（格），圓形沉井亦應(yīng)設(shè)置底梁予以分格。每孔（格）的凈空面積可根據(jù)地質(zhì)和施工條件確定。（2）隔墻及底梁應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。其底面直高于刃腳踏面5001000mm。（3）刃腳踏面立適當(dāng)加寬，

5、斜面與水平傾角不宜大于60°。沉井下部刃腳可視沉井重量、施工荷載和地基承載力，采用墊架法、半墊架法、磚墊座或土底模進(jìn)行支設(shè)。墊架數(shù)量應(yīng)根據(jù)第一節(jié)沉井的重量和地基的容許承載力計(jì)算確定，間距為5001000mm，墊架鋪設(shè)應(yīng)對(duì)稱。一般先設(shè)8組定位墊架，每組應(yīng)由23個(gè)墊架組成。詳見(jiàn)圖3.32所示。 圖3.32 刃腳支設(shè)方法（a）墊架法（b）磚支座法；（c）土模法對(duì)地基強(qiáng)度較低，經(jīng)計(jì)算墊架需要量較多時(shí)，應(yīng)在墊木下設(shè)砂墊層加固，以減少墊架數(shù)量。砂墊層厚度根據(jù)第一節(jié)沉井或沉箱的重量和墊層底部地基土的承載力按下式計(jì)算，詳見(jiàn)圖3.33所示。G/qd-lh= 2tgf式中 h砂墊層厚度（m）；G第一節(jié)沉

6、井的單位長(zhǎng)度重量（KN/m）；qd砂墊層底部地基土的承載力（KN/m2）；l 墊木長(zhǎng)度（m）；f砂墊層擴(kuò)散角不小于45°。圖3.33 砂墊層計(jì)算簡(jiǎn)圖墊層用砂為中粗砂，分層鋪設(shè)厚300350mm，灑水后用平板振搗器夯實(shí)，控制干土質(zhì)量密度1.56t/m2。施工區(qū)域內(nèi)土質(zhì)松散或軟硬不均的表面層應(yīng)采用砂、碎石、混凝土或灰土作墊層，或采用人工夯實(shí)，機(jī)械輾壓等進(jìn)行加固。使其滿足沉（箱）井制作，及在沉井、沉箱周圍布置起重機(jī)甚至重型設(shè)備的承載力和施工荷載作用力。制作沉井、沉箱的施工場(chǎng)地和在水中筑島的地面標(biāo)高，應(yīng)比從制作至開始下沉期間內(nèi)其周圍水域最高水位高%#&& 以上。在基坑中制作時(shí)

7、，基坑底面應(yīng)比從制作至開始下沉期間內(nèi)的最高地下水位高%#&& 以上，并應(yīng)防止有積水。人工島的島面應(yīng)高出施工期的最高水位500mm以上，四周留設(shè)護(hù)道，其寬度當(dāng)有圍堰時(shí)，不得小于1500mm；無(wú)圍堰時(shí)，不得小于2000mm。詳見(jiàn)圖3.34所示。圖3.34人工筑島（a）無(wú)圍堰的人工筑島；（b）有圍堰的人工筑島水中筑島應(yīng)采用透水性和易于壓實(shí)的砂、礫石低壓縮性材料。不得采用粘性土，也不宜采用大塊礫石。當(dāng)水深1500mm、流速在0.5m/s以內(nèi)時(shí)，亦可直接用土填筑，而不需設(shè)圍堰。分節(jié)下沉的沉井在接高前，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算，如有失穩(wěn)情況，可根據(jù)計(jì)算結(jié)果采取井內(nèi)留土，或灌水、填砂（土）等配重措施

8、，確保沉井穩(wěn)定性。二、沉井、沉箱施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)高允許偏差。刃腳平均標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高偏差不得超過(guò)100mm。水平位移允許偏差。刃腳平面中心的水平位移不得超過(guò)下沉總深度的1%，當(dāng)下沉總深度小于10m時(shí)，水平位移允許為100mm。傾斜度允許偏差。矩形沉井四角（圓形沉井為互相垂直的兩直徑與圓周交點(diǎn)）中任何兩角的刃腳底面高差，不得超過(guò)該兩角水平距離的1%，且最大不得超過(guò)300mm；如兩角間水平距離小于10m時(shí)，其刃腳底面高差允許偏差為100mm。三、沉井施工技術(shù)沉井施工機(jī)具、工藝及施工方法要點(diǎn)：1.機(jī)具、工藝程序沉井是在地面或地坑上，先制作開口鋼筋混凝土筒身，達(dá)到100%強(qiáng)度后，在井筒內(nèi)分層挖土、運(yùn)土，隨

9、著井內(nèi)土面逐漸降低，沉井筒身借自重克服與土壁之間的摩阻力，不斷下沉而就位的一種深基或地下工程施工工藝。施工主要設(shè)備：沉井制作機(jī)具設(shè)備包括：模板、鋼筋加工常規(guī)機(jī)具設(shè)備、混凝土攪拌機(jī)、自卸汽車、機(jī)動(dòng)翻斗車、手推車、插入式振動(dòng)器等；沉井下沉機(jī)具設(shè)備包括：15t履帶式起重機(jī)或QT615型塔式起重機(jī)、出土鋼吊斗等；排水機(jī)具包括：離心式水泵或潛水電泵。沉井制作工藝程序?yàn)椋浩秸麍?chǎng)地測(cè)量放線開挖基坑（一般34m深）夯實(shí)基底找平、井壁放線、驗(yàn)線鋪砂墊層和墊木或砌刃腳磚座或挖刃腳土膜安設(shè)刃腳軟件、綁鋼筋支刃腳、井身模板澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)、拆模外圍槽灌砂抽出墊木或拆磚座。2.施工方法要點(diǎn)沉井下沉工藝程序?yàn)椋合鲁翜?zhǔn)備工作

10、設(shè)置垂直運(yùn)輸機(jī)械、排水泵、挖排水溝、集水井沉井內(nèi)挖土下沉觀測(cè)、糾偏沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高、核對(duì)標(biāo)高降水設(shè)集水井、基底整形、鋪設(shè)封底墊層底板防水綁底板鋼筋、隱檢澆筑底板混凝土施工沉井內(nèi)隔墻、梁、板、頂、板、上部建筑及輔助設(shè)施回填土機(jī)電設(shè)備、管道、動(dòng)力、照明線路安裝試調(diào)、土建收尾。如僅作沉井基礎(chǔ)，則無(wú)后道工藝程序。（1）沉井制作：有一次制作和多節(jié)制作、地面制作和基坑中制作等方式。如沉井高度不大，宜采取一次制作下沉方案，以減少接高工序；如沉井高度高和重量很大，宜采取在基坑中分節(jié)制作，每節(jié)高度以68m為宜，其中首節(jié)自重應(yīng)能克服下沉土體的摩阻力，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算。在軟弱地基上制作沉井，應(yīng)采用砂、砂礫石或碎石墊層，用打夯

11、機(jī)夯實(shí)使之密實(shí)，墊層厚度根據(jù)計(jì)算確定，一般為0.52.0m，應(yīng)滿足應(yīng)力擴(kuò)散的要求。沉井制作時(shí)，下部刃腳的支設(shè)，可視沉井重量、施工荷載和地基承載力情況，采用墊架法、半墊架法、磚墊座或土胎模（圖3.35）；較大較重的沉井，在軟弱地基上制作，多采用前兩種。沉井支模綁扎鋼筋和澆筑混凝土同常規(guī)方法。大型沉井應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度的100%，小型沉井達(dá)到70%始可拆模。刃腳部分抽除其下的墊木應(yīng)分區(qū)、分組、依次、對(duì)稱、同步地進(jìn)行，最后由48榀定位墊架或墊木支承。抽除方法是：將勢(shì)木底部的土挖去一部分，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)或絞磨將相應(yīng)墊木抽出，每次限抽1根，應(yīng)在刃腳下部用砂礫石填實(shí)，內(nèi)外側(cè)填筑成適當(dāng)高度的小砂土堤，使沉井重

12、量傳給墊層。如有內(nèi)隔墻，應(yīng)在支承排架拆除后，用草袋裝砂回填。采取分節(jié)制作，可在前一節(jié)下沉接近地面0.5m時(shí)，繼續(xù)加高井筒。（2）沉井下沉：有排水下沉和不排水下沉兩種方式。采用排水下沉法，系在沉井內(nèi)設(shè)泵排水，沿井壁挖排水溝、集水井，用泵將地下水排出井外，邊挖土邊排水下沉，隨著加深集水井。挖土采用人工或風(fēng)動(dòng)工具，對(duì)直徑或長(zhǎng)邊16m以上的沉井，可在井內(nèi)用0.250.6m 反鏟挖土機(jī)挖土。挖土方法一般是采用碗形挖土自重破土方式；先挖井中間，逐漸向四周，每層挖土厚0.40.5m，沿刃腳周圍保留0.81.5m寬土堤，然后再按每人負(fù)責(zé))23一段向刃腳方向逐層、全面、對(duì)稱、均勻地削薄土層，當(dāng)土垅經(jīng)不住刃腳的擠

13、壓時(shí)，使在自重作用下均勻垂直破土下沉（圖3.36a）；對(duì)有流砂情況發(fā)生或遇軟土層時(shí)，亦可采取從刃腳挖起，下沉后再挖中間（圖3.36b）的順序；挖出土方裝在土斗內(nèi)運(yùn)出，當(dāng)土垅挖至刃腳沉井仍不下沉，可采取分段、對(duì)稱地向刃腳下掏空或繼續(xù)從中間向下進(jìn)行第二層破土的方法。采用不排水下沉法施工，挖土多用高壓水槍（壓力（2.53.0）MPa）將土層破碎，稀釋成泥漿，然后用水力吸泥機(jī)（或空氣吸泥機(jī)）將泥漿排出井外，井內(nèi)的水位應(yīng)始終保持高出井外水位12m。也可用起重機(jī)吊抓斗進(jìn)行挖土。作業(yè)時(shí)，一般先抓或沖井底中央部分的土形成鍋底形，然后再均勻沖或抓刃腳邊部，使沉井靠自重?cái)D土下沉；在密實(shí)土層中，刃腳土體不易向中央坍

14、落，則應(yīng)配以射水管沖土。當(dāng)首節(jié)沉井下沉到設(shè)計(jì)深度后，即應(yīng)停止挖土下沉，并進(jìn)行井壁接長(zhǎng)，繼續(xù)下沉。當(dāng)沉井下沉到刃腳接近設(shè)計(jì)標(biāo)高約500mm時(shí)，應(yīng)放慢井中取土速度，當(dāng)距設(shè)計(jì)標(biāo)高0.1m時(shí)，應(yīng)停止井內(nèi)挖土和抽水，使其靠自重下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。在正常情況下，再經(jīng)23d下沉穩(wěn)定后，或經(jīng)觀測(cè)在8h內(nèi)累計(jì)下沉不大于10mm時(shí)，即可進(jìn)行井底土形整理，開始封底。（3）沉井下沉控制：標(biāo)高控制一般在沉井外壁周圍彈水平線，垂直度一般井筒內(nèi)按四或八等分標(biāo)出垂直軸線，各吊線墜一個(gè)，對(duì)準(zhǔn)下部標(biāo)板來(lái)控制（圖3.37）。對(duì)位置、垂直度和標(biāo)高（下沉值）每班要測(cè)量二次，接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，每2h測(cè)量一次，做好記錄，隨時(shí)掌握分析觀測(cè)數(shù)據(jù)。如

15、有傾斜線墜偏離垂線50mm或標(biāo)高差在100mm，應(yīng)立即糾正，挖土過(guò)程中可通過(guò)調(diào)整挖土標(biāo)高或挖土量進(jìn)行糾偏。（4）沉井封底：有排水封底和不排水封底兩種方式。前者系將井底水抽干進(jìn)行封底，混凝土澆筑，一般多采用；后者系采用導(dǎo)管法在水中澆筑封底混凝土。排水封底是將新老混凝土接觸面沖刷干凈或鑿毛，并將井底修整成鍋底形，由刃腳向中心挖放射形排水溝，填以卵石形成濾水暗溝，在中部設(shè)23個(gè)集水井與暗溝連通，使井底地下水匯集于集水井中用潛水電泵排出圖(3.38（a），保持水位低于基底面0.5m以下。封底一般鋪一層150500mm卵石或碎石層，再在其上澆一層混凝土墊層，在刃腳下切實(shí)填塞振搗密實(shí)，以保證沉井的最后穩(wěn)定

16、，達(dá)到50%強(qiáng)度后，在墊層上鋪卷材防水層、綁鋼筋，兩端伸入刃腳或凹槽內(nèi)，澆筑底板混凝土。如澆筑混凝土墊層后仍存有大量滲漏水，亦可再采取二次排水封底圖3.38(b)?；炷琉B(yǎng)護(hù)期間應(yīng)繼續(xù)抽水，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后，將集水井中水逐個(gè)抽干，在套管內(nèi)迅速用干硬性混凝土進(jìn)行堵塞搗實(shí)，蓋上法蘭盤，用螺栓擰緊或四周焊接封閉，上部用混凝土填實(shí)抹平。不排水封底方法是：將井底浮泥用導(dǎo)管以泥漿置換，清除干凈，新老混凝土接觸面用水針沖刷凈，并拋毛石，鋪碎石墊層。封底水下混凝土采用多組導(dǎo)管灌注，同常規(guī)方法。混凝土養(yǎng)護(hù)714d后，方可從沉井內(nèi)抽水，檢查封底情況，進(jìn)行檢漏補(bǔ)修，按排水封底方法施工上部底板。3 適用范圍、

17、優(yōu)缺點(diǎn)適用于工業(yè)建筑的深坑（料坑、料車坑、鐵皮坑、井或爐、翻車機(jī)室）地下室、水泵房、設(shè)備深基礎(chǔ)、深柱基、橋墩、碼頭等工程；并可在松軟不穩(wěn)定含水土層，人工填土、粘性土、砂土、砂卵石等地基中應(yīng)用。一般講，在施工場(chǎng)地復(fù)雜，鄰近有鐵路、房屋、地下構(gòu)筑物等障礙，加固、拆遷有困難，或大開口挖土施工會(huì)影響周圍鄰近建（構(gòu)）筑物安全時(shí)，應(yīng)用最為經(jīng)濟(jì)、合理。沉井結(jié)構(gòu)和沉井施工的特點(diǎn)是：沉井結(jié)構(gòu)截面尺寸和剛度大，承載力高，抗?jié)B、耐久性好，內(nèi)部空間可資利用，可用于很大深度地下工程的施工，深度可達(dá)50m；施工不需復(fù)雜的機(jī)具設(shè)備，在排水和不排水情況下，均能施工；可用于各種復(fù)雜地形、地質(zhì)和場(chǎng)地狹窄條件下施工，對(duì)鄰近建筑物、

18、構(gòu)筑物影響較小。當(dāng)沉井尺寸較大，在制作和下沉?xí)r，均能使用機(jī)械化施工；比大開口挖土施工，可大大減少挖、運(yùn)、回填土方量，可加快施工速度，除低施工費(fèi)用等。沉井施工法存在問(wèn)題是：施工工序較多，施工工藝較為復(fù)雜，技術(shù)要求高，質(zhì)量控制要求嚴(yán)。圖3.35 沉井刃腳支設(shè)（a）墊架施工；（b）半墊架施工；（c）、（d）刃腳磚墊座（e）半土胎模；（f）土胎模1刃腳；2-砂墊層；3枕木；.4墊架；5半墊架；6模板；7砌磚；81:3水泥砂漿抹面，上鋪油氈紙或塑料薄膜一層；9土胎膜；10刷隔離劑；11木或鋼模板四、沉井下沉的施工工藝、操作方法及質(zhì)量控制沉井的下沉應(yīng)根據(jù)建構(gòu)筑物施工區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)勘察和水文資料來(lái)確定其施工方

19、案，一般采用挖土法或排水法進(jìn)行下沉。當(dāng)沉井第一節(jié)的混凝土或砌筑砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，其余各節(jié)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的*.0以上時(shí)，方可開始下沉作業(yè)。在粘性土層、穩(wěn)定性較好的土（亞粘土及各種巖質(zhì)土）層或砂礫層中滲水量較大，但排水方便，沉井的下沉可采用排水方法進(jìn)行。 圖3.36 沉井下沉挖土方法（a）普通土層中下沉；（b）流砂或軟土層中下沉；（c）砂灰卵石層中下沉；1 沉井刃腳；1、2、3-刷坡次序圖3.37 沉井下沉測(cè)量控制方法1沉井；2中心線控制點(diǎn)；3沉井中心線；4鋼標(biāo)板；5鐵件；6線錘；7下沉控制點(diǎn)；8沉降觀測(cè)點(diǎn)；9壁外下沉標(biāo)尺五、沉井封底的施工工藝、操作方法及質(zhì)量控制沉井下沉達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，并經(jīng)23d觀測(cè)

20、證明下沉已穩(wěn)定，或證明在8d內(nèi)累計(jì)下沉量不大于10mm時(shí)，即應(yīng)進(jìn)行沉井封底。封底作業(yè)方法一般有排水封底和不排水封底兩種。1 排水封底的施工技術(shù)及操作方法（1）首先應(yīng)將新老混凝土接觸面沖刷和鑿毛，對(duì)井底進(jìn)行修整成鍋底形。由刃腳向中心設(shè)置放射形排水溝，鋪設(shè)卵石作濾水暗溝，在井底的鍋底部位設(shè)置集水井，深度在地下水位下1.52m，如設(shè)置多井集水時(shí)，井間應(yīng)設(shè)置盲溝相互連通，插入f600800mm四周帶孔眼的鋼管或混凝土集水管并應(yīng)高出地下水位面500mm，集水井管的四周填卵石，使井底的水流匯集在井中，再用泵排水，以保持地下水位低于井底面300500mm。（2）沉井封底的施工工藝和作業(yè)方法。首先應(yīng)清底，井底

21、基土表面不得有積水，經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后，澆筑一層厚約5001500mm的混凝土墊層，振搗必須密實(shí)。墊層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的50%以上時(shí)，即可綁扎底板鋼筋，鋼筋兩端應(yīng)伸入刃腳或凹槽內(nèi)，然后澆灌底板混凝土。底板混凝土的澆筑應(yīng)在整個(gè)沉井面積上分層澆注，每層厚度為300500mm，由四周向中央進(jìn)行，振搗密實(shí)。混凝土采取自然養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)繼續(xù)抽水。待底板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上時(shí)，再將集水井逐個(gè)停止抽水和封堵。圖3.38 沉井封底構(gòu)造（a）一次排水封底；（b）二次排水封底；1沉井；21575mm粒徑卵石暗溝；3封底混凝土；4底板；5抹防水水泥砂漿層；6f600800mm節(jié)孔鋼板或混凝土管處

22、包鐵絲網(wǎng)；7集水井；8法蘭盤蓋；9卷材防水層； 101040mm 粒徑碎石或卵石集水井口封堵。首先應(yīng)將高出井底標(biāo)高的濾水井管割掉，使其低于井底板50100mm，并將濾水井中水抽干，在套管內(nèi)迅速用干硬性高強(qiáng)度混凝土澆灌堵塞，振搗密實(shí)，然后套上法蘭盤，用螺栓擰緊或焊固，上部用混凝土勢(shì)平搗實(shí)。2 不排水封底的施工技術(shù)及操作方法（1）首先應(yīng)將井底浮泥清除干凈，并將新舊混凝土接觸面用水沖刷干凈，鋪設(shè)碎石墊層。（2）封底在水下澆筑混凝土，應(yīng)采用提升導(dǎo)管澆筑井底墊層混凝土，詳見(jiàn)表3.34所示。（3）待水下封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后（一般養(yǎng)護(hù)710d即可達(dá)到），方可從沉井內(nèi)抽水；抽水后再將墊層表面清理干凈，不得

23、有大面積積水現(xiàn)象。然后按排水封底方法澆注鋼筋混凝土底板。表3.34 導(dǎo)管法澆筑混凝土技術(shù)要求項(xiàng)目技術(shù)要求導(dǎo)管直徑為200300mm，每根導(dǎo)管上端應(yīng)裝有數(shù)節(jié)1000mm的短管。導(dǎo)管的有效作業(yè)半徑一般可取30004000mm水下混凝土面平均上升速度不應(yīng)小于250mm/h，坡度不應(yīng)大于1:5導(dǎo)管插入混凝土深度不宜小于1000mm，導(dǎo)管中應(yīng)設(shè)置球、塞等隔水裝置3 水下封底用混凝土的配制（1）混凝土配合比應(yīng)按設(shè)計(jì)要求并根據(jù)試驗(yàn)確定，混凝土試驗(yàn)配合比的強(qiáng)度應(yīng)比設(shè)計(jì)強(qiáng)度提高1015%。（2）水灰比不宜大于0.6。（3）配制的混凝土必須具有良好的和易性，在規(guī)定期間內(nèi)澆筑的混凝土坍落度應(yīng)控制在160200mm。

24、在澆筑初期，為使導(dǎo)管下端形成混凝土堆，坍落度宜為140160mm。（4）水泥用量一般為350400kg/m3。（5）粗骨料（碎石、卵石）粒徑以540mm為宜。（6）細(xì)骨料（中、粗砂）砂率以45%50%為宜。（7）可根據(jù)施工要求，按試驗(yàn)配比確定外加劑及其摻入量。人工挖孔樁人工挖孔樁的孔徑（不含護(hù)壁）不得小于0.8m；當(dāng)樁凈距小于2倍樁徑且小于2.5m時(shí)，應(yīng)采用間隔開挖。排樁跳挖的最小施工凈距不得小于4.5m，孔深不宜大于40m。人工挖孔樁混凝土護(hù)壁厚度不宜小于100mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于樁身混凝土等級(jí)。采用多節(jié)護(hù)壁時(shí)，上下節(jié)護(hù)壁間宜用鋼筋拉結(jié)，其搭接長(zhǎng)度不得小于50mm。第一節(jié)井圈護(hù)壁中心

25、線與設(shè)計(jì)軸線的偏差不得大于20mm；井圈護(hù)壁頂面應(yīng)比場(chǎng)地高出150200mm，護(hù)壁厚度比下面的護(hù)壁厚度增加100150mm。護(hù)壁的混凝土必須振搗密實(shí)，根據(jù)土層滲水情況使用速凝劑。護(hù)壁模板宜在24h之后拆除。同一水平面上的井圈護(hù)壁任意直徑的最大偏差不得大于50mm。挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，孔底不應(yīng)有積水，終孔后應(yīng)清理護(hù)壁上的淤泥和孔底殘?jiān)?。然后進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收合格后，應(yīng)立即封底和澆注樁身混凝土。澆注樁身混凝土?xí)r，混凝土必須通過(guò)溜槽；當(dāng)傾落高度超過(guò)3m時(shí)應(yīng)用串筒，串筒末端離孔底高度不宜大于2m，混凝土宜采用插入式振動(dòng)器振實(shí)。表3.28 人工挖孔和挖孔擴(kuò)底灌注樁施工工藝方法要點(diǎn)項(xiàng)次項(xiàng)目施工要點(diǎn)1成樁方式、構(gòu)

26、、造、特點(diǎn)及適用范圍1. 人工挖孔樁系采用人工挖孔，灌注混凝土成樁，樁一般形式如圖3.25(a)，樁直徑d為8002000mm，最大可達(dá)3500mm。底部采取不擴(kuò)底和擴(kuò)底（圖3.25b）兩種方式，擴(kuò)底直徑一般為1.33d，最大可達(dá)4.5d，擴(kuò)底直徑尺寸按(d1-d)/2:h=1:4，h1(d1-d)/4進(jìn)行控制。一般采用一柱一樁，如采用一柱兩樁時(shí)，兩樁中心距不應(yīng)小于3d，兩端擴(kuò)大頭凈距不小于1m，上下設(shè)置不小于0.5m（圖3.25c,d），樁底宜挖成鍋底形，它比平底樁可提高承載力20%以上。柱底應(yīng)支承在可靠的持力層上，支承樁樁身配置構(gòu)造筋。用于抗滑、錨固、擋土的樁身配筋，按全長(zhǎng)或2/3配置，由

27、計(jì)算確定。2 挖孔樁具有單樁承載力大，可作支承、抗滑、錨拉等用；施工機(jī)具和操作簡(jiǎn)單，占施工場(chǎng)地小，對(duì)周圍建筑物無(wú)影響；樁質(zhì)量可靠，可全面開花，縮短工期，成孔造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn)，但存在勞動(dòng)強(qiáng)度較大，施工速度較慢，安全性較差等問(wèn)題。3 適于土質(zhì)較好、地下水較少的粘土、粉質(zhì)粘土、含水量的砂卵石、姜結(jié)石的粘土層采用，特別適于黃土層使用?？捎糜诟邔咏ㄖ?、公用建筑、水工結(jié)構(gòu)（如泵站、橋墩）作支承、抗滑、擋土樁之用。對(duì)軟土有流砂、地下水位較高、涌水量大的土層不宜采用。2機(jī)具1 人工挖孔灌注樁成孔工藝、機(jī)具見(jiàn)圖3.26。2 人工挖孔灌注樁成孔需用主要機(jī)具見(jiàn)表3.293成樁操作工藝方法及注意事項(xiàng)1 施工程序：場(chǎng)地整

28、平!放線、定樁位挖第一節(jié)樁孔土方支模澆筑第一節(jié)混凝土護(hù)壁在護(hù)壁上二次投測(cè)標(biāo)高及樁位十字軸線安裝活動(dòng)井蓋、垂直運(yùn)輸架、起重電動(dòng)葫蘆或卷?yè)P(yáng)機(jī)、活底吊土桶、排水、通風(fēng)、照明設(shè)施第二節(jié)樁身挖土清理樁孔四壁、校核樁孔垂直度和直徑拆上節(jié)模板、支第二節(jié)模板、澆筑第二節(jié)混凝土護(hù)壁重復(fù)第二節(jié)挖土、支模、澆筑混凝土護(hù)壁工序，循環(huán)作業(yè)直至設(shè)計(jì)深度檢查持力層后進(jìn)行擴(kuò)底清理虛土、排除積水、檢查尺寸和持力層（當(dāng)樁孔不設(shè)支護(hù)和不擴(kuò)底時(shí)，則無(wú)以上兩道工序）吊放鋼筋籠就位澆筑樁身混凝土。2 為防止坍孔和保證操作安全，直徑1.2mm以上樁孔多設(shè)混凝土支護(hù)，每節(jié)高0.9m1.0m，厚1015cm，或加配適量直徑69mm光圓鋼筋，混

29、凝土用C20或C25。3 護(hù)壁施工采取一節(jié)組合式鋼模板拼裝而成，拆上節(jié)支下節(jié)，循環(huán)周轉(zhuǎn)使用，模板用- 形卡連接，上下設(shè)二道半圓槽鋼組成的鋼圈頂緊，不另設(shè)支撐，混凝土用吊桶運(yùn)輸，人工澆筑，上部留100mm高作澆灌口，拆模后用砌磚或混凝土堵塞，混凝土強(qiáng)度達(dá)1MPa即可拆模。4 挖孔由人工從上到下逐層用鎬、鍬進(jìn)行，遇堅(jiān)硬土層用錘、釬破碎；挖土先挖中間部分后挖周邊，允許尺寸誤差30mm；擴(kuò)底部分采取先挖樁身圓柱體，再按擴(kuò)底尺寸從上到下削土修成擴(kuò)底形。棄土裝入活底吊桶。垂直運(yùn)輸，在孔口安支架、工字軌道、電葫蘆或設(shè)三木搭，用12t慢速卷?yè)P(yáng)機(jī)提升（圖3.26），吊至地面上后，機(jī)動(dòng)翻斗車或手推車運(yùn)出。5 樁中

30、心線控制是在第一節(jié)混凝土護(hù)壁上設(shè)十字控制點(diǎn)，每一節(jié)吊大線錘作中心線，用尺桿找圓周。6 對(duì)直徑1.2m內(nèi)的樁鋼筋籠制作，與一般灌注樁方法相同。對(duì)直徑和長(zhǎng)度大的鋼筋籠，一般在主筋內(nèi)側(cè)每隔2.5m加設(shè)一道直徑2530mm的加強(qiáng)箍，每隔一箍在箍?jī)?nèi)設(shè)一井字加強(qiáng)支撐，與主筋焊接牢固組成骨架（圖3.27）。為便于吊運(yùn)，一般分為二節(jié)制作，主筋與箍筋間隔點(diǎn)焊固定，控制平整度誤差不大于50mm，鋼筋籠四側(cè)主筋上每隔5m設(shè)置耳環(huán)，控制保護(hù)層為7cm，鋼筋籠外形尺寸應(yīng)比樁孔小1112cm。鋼筋籠就位用小型吊運(yùn)機(jī)具（圖3.28）或履帶式起重機(jī)進(jìn)行，上下節(jié)主筋采用幫條雙面焊接，整個(gè)鋼筋籠用槽鋼懸掛在井壁上借自重保持垂直度

31、正確。7 混凝土用粒徑小于50mm石子，水泥用強(qiáng)度等級(jí)32.5的普通或礦渣水泥，坍落度810cm，用機(jī)械拌制?；炷劣梅菲?、機(jī)動(dòng)車或手推車向樁孔內(nèi)澆筑。混凝土下料采用串筒；進(jìn)樁孔用混凝土導(dǎo)管，如有地下水，應(yīng)采用混凝土導(dǎo)管水中灌注混凝土工藝。混凝土要垂直灌入樁孔內(nèi)，并應(yīng)連續(xù)分層澆筑，每層厚度不超過(guò)1.5m，小直徑樁孔，6m以上利用混凝土的大坍落度和下沖力使其密實(shí)，6m以內(nèi)和大直徑樁應(yīng)分層搗實(shí)。圖3.25 人工挖孔和挖孔擴(kuò)底灌注樁截面型式（a）圓柱形；（b）擴(kuò)底樁；（c）、（d）擴(kuò)底群樁布置d挖孔樁直徑； (d1)樁擴(kuò)底直徑；h1擴(kuò)底底部高度；h擴(kuò)底傾斜部分高度圖3.26 人工挖孔樁成孔工藝1

32、三木搭；2吊土活底桶；3接卷?xiàng)顧C(jī)；4混凝土護(hù)壁；5定型組合鋼模板；6活動(dòng)安全蓋板；7枕木；8活動(dòng)井蓋；9角鋼軌道圖3.27 鋼筋籠的成型與加固（a）鋼筋籠加固成型；（b）耳環(huán)；（c）上下段鋼筋籠主筋對(duì)接1主筋；2箍筋f1216mm150mm, 3耳環(huán)f20mm；4輕軌；5枕木圖3.28 鋼筋籠吊放（a）小型鋼筋籠吊放；（b）三木搭移動(dòng)1架子車；2.0.51.0t卷?yè)P(yáng)機(jī)；3三木搭；4鋼筋籠；5樁孔表3.29 挖孔灌注樁成孔需用主要機(jī)具機(jī)具名稱規(guī)格數(shù)量用途卷?yè)P(yáng)機(jī)（或電葫蘆）三木搭（或鋼支架）滑車鋼絲繩活動(dòng)井蓋及底座12t慢速高5.56.5m12tf13mm3700mm´1500mm1臺(tái)1

33、套2個(gè)100m1套帶磁力抱閘，起重、吊土用起重支架，3根f160mm腳手桿搭成起重、定向、導(dǎo)向用吊活底桶起重用井上下提土，卸土安全裝置活底吊桶定型組合鋼模板手推膠輪車機(jī)動(dòng)翻斗車f600mm×600mmf1500mm2000mm×900mm(高)0.125m3F-15,1.5t1個(gè)1套2臺(tái)1臺(tái)裝土往下運(yùn)混凝土用帶槽鋼圈、1 形卡、護(hù)壁支模用運(yùn)土用運(yùn)土用目前頂管所常見(jiàn)的幾種土質(zhì)1、淤泥質(zhì)黏土：此種軟土的形成是在較弱的海浪岸流及潮汐的水動(dòng)力作用下逐漸形成的。土的顏色多呈灰色或黑灰色，光潤(rùn)油滑且有腐爛植物的氣味，多呈軟塑或半流塑狀態(tài)。其天然含水量很大，一般都大于30%，飽和度一般大

34、于90%，液限一般在35-60%之間，軟土的天然重度較小，約在15-19KN/m3之間。孔隙比都大于1，因其天然含水量高、孔隙比大，就帶來(lái)了軟土地基變形大，強(qiáng)度低的特點(diǎn)。2、砂性土：由于曾受到海水的沖擊，部分地區(qū)沉積層含有海水所搬運(yùn)的大量沉積物，其中主要為細(xì)砂及粉砂。由于含黏土的成分較少，我們可稱之為砂性土。砂性土的土顆粒較一般的黏土大，一般在20以上，土顆粒之間的凝聚力較小，呈單粒結(jié)構(gòu)?？紫侗容^大，很容易在水動(dòng)力的作用下產(chǎn)生流沙現(xiàn)象。3、黃土：凡以風(fēng)力搬運(yùn)沉積又沒(méi)有經(jīng)過(guò)次生擾動(dòng)的、無(wú)層理的黃色粉質(zhì)、含碳酸鹽類并具有肉眼可見(jiàn)的、大孔的土狀沉積物成為黃土（也稱原生黃土），其它成因的、黃色的、又常

35、具有層理和夾有砂、礫石層的土狀沉積物稱之為黃土狀土（也稱次生黃土）。4、強(qiáng)風(fēng)化巖：強(qiáng)風(fēng)化巖是指風(fēng)化很強(qiáng)的巖石，此種土質(zhì)的組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞，礦物成分已顯著變化，含有大量黏土質(zhì)黏土礦物。風(fēng)化裂隙很發(fā)育，巖體被切割成碎塊，干時(shí)可用手折斷或捏碎，浸水或干濕交替時(shí)可較迅速地軟化或崩解。用鎬或鍬可挖掘，干鉆可鉆進(jìn)。5、微風(fēng)化及中風(fēng)化巖： 微風(fēng)化巖是指巖質(zhì)新鮮，表面稍有風(fēng)化跡象的巖石，強(qiáng)度大于50Mpa，硬度很高的巖石。在此地層中頂進(jìn)較困難，而且一般頂進(jìn)距離超過(guò)100米時(shí)需要更換刀頭。中風(fēng)化巖較軟，其組織結(jié)構(gòu)部分破壞。礦物成分發(fā)生變化，用鎬難挖掘。 以上介紹了常見(jiàn)的幾種土質(zhì)，從N值為3-40的土質(zhì)都有。這就需要針對(duì)不同的土質(zhì)情況選用不同類型的頂管掘進(jìn)機(jī)。對(duì)于淤泥質(zhì)黏土，由于其土質(zhì)較軟，切削容易，因此我們可以選用以下所介紹的各種掘進(jìn)機(jī)，對(duì)此我們先介紹多刀盤土壓平衡式頂管機(jī)。多刀盤土壓平衡頂管