沉井與沉管的施工（43內(nèi)容豐富）

沉井與沉管的的施工第四節(jié)沉沉井法施工一、要求1、沉井的定義、、施工工藝、、分類、構(gòu)造2、沉井的施工工工藝分類、下下沉方法3、沉井下沉中的的三類問(wèn)題處處理一、沉井的類類型和構(gòu)造1、定義：沉井是一個(gè)個(gè)上無(wú)蓋下無(wú)無(wú)底的井筒狀狀構(gòu)筑物，屬屬于深基礎(chǔ)的的一種型式。。挖基坑→鋪墊層→沉井井筒→取土→沉井下沉→澆注底板、內(nèi)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和頂頂蓋。稱為沉沉井法施工。?！诨愉亯|層→→沉井制作挖土下沉封底取墊木2、用途、1）橋梁墩臺(tái)、、重型廠房和和各種工業(yè)構(gòu)構(gòu)筑物的基礎(chǔ)礎(chǔ)；工作井(拼裝井)和接收井、通通風(fēng)井和排水水泵房井等，，但更多的是是作為市政工工程的排水泵泵房、自來(lái)水水廠的取水口口等。2）地下工廠、、車間、地下下車庫(kù)、地下下娛樂(lè)場(chǎng)所等等。3）大型浮運(yùn)沉沉井可用來(lái)建建造海上石油油開(kāi)采平臺(tái)。。3、分類1）材料：鋼沉沉井、磚砌沉沉井、鋼筋混混凝土沉井2）平面形狀：?jiǎn)慰讏A沉井井、單孔方形形沉井、多孔方形形沉井、多孔孔橢圓形沉井、、多排多孔沉沉井等具有良好的受受力性能，故故不管直徑大大小，通常都都作為單孔的的，單孔圓沉沉井直徑最大大可達(dá)80m只有平面尺寸寸較小時(shí)才做做成單孔的，，邊長(zhǎng)一般小小于20m邊長(zhǎng)大于20m的單孔沉井整整體剛度不足足，必要時(shí)可可在中間加內(nèi)內(nèi)隔墻或框架架，形成單排排孔沉井。多排孔沉井：：在沉井內(nèi)設(shè)設(shè)置幾道縱橫橫交叉的內(nèi)隔隔墻，使沉井井成為剛度較較好的空間結(jié)結(jié)構(gòu)，每個(gè)井井孔內(nèi)可設(shè)置置底梁或不設(shè)設(shè)底梁。該類類沉井挖土和和下沉工作可可以較均衡地地進(jìn)行，有利利于均勻下沉沉，適用于平平面尺寸大而而重量大的地地下建筑物。。4、沉井的基本構(gòu)構(gòu)造：由刃腳、井壁壁、隔墻、取取土孔、底框框架、頂頂板、底板板等組成1）井壁沉井的主要組組成部分，應(yīng)有足夠的強(qiáng)強(qiáng)度、剛度、、重量。井壁厚度主主要取決于沉沉井大小、下下沉深度以及及地層的力學(xué)學(xué)指標(biāo)。一般般為0.4-1.2m可達(dá)1.5-1.8m。上下等厚的直直墻形井壁和和階梯形井壁壁兩種適用：當(dāng)土質(zhì)質(zhì)松軟、摩擦擦力不大、下下沉深度不深深時(shí)可采用直直墻形優(yōu)點(diǎn)：1）較好地約束束井壁，易于于控制垂直下下沉2）接長(zhǎng)井筒亦亦簡(jiǎn)單，模板板能多次重復(fù)復(fù)使用3）對(duì)周圍土的的擾動(dòng)影響范范圍較小，特特別適用于建建筑物密集的的市區(qū)中。適用：土質(zhì)松松軟，下沉深深度較深優(yōu)點(diǎn)：減少沉沉井的截面尺尺寸，節(jié)省材料料內(nèi)階梯形外階梯形適用：土層密密實(shí)，且下沉沉深度很大規(guī)定：臺(tái)階設(shè)設(shè)在每節(jié)沉井井接縫處，寬度一一般為10-20cm。最下面一級(jí)階梯宜設(shè)在在(1／4—1／3)H高度處或1.2-2.2m處。施工時(shí)一一般在階梯面所形形成的槽孔中灌填黃沙沙或觸變泥漿2）刃腳主要功能：引導(dǎo)沉井井下沉，并阻阻止井外土體體涌入井內(nèi)內(nèi)。構(gòu)造：刃腳底底部為踏面，，通常寬度10—20cm；刃腳內(nèi)側(cè)為為一傾面，通常傾傾角為450—5003）內(nèi)隔墻并井非專為施施工而設(shè)置。。可以下沉就就位以后澆注注，也可以在在下沉之前做做成。下沉之之前澆注的隔隔增減少了井井壁跨度，增增加了沉井的的整體剛度，，同時(shí)將沉井井分隔成幾個(gè)個(gè)取土井，便便于均衡取土土，均勻下沉沉。構(gòu)造：底面一一般應(yīng)比刃腳腳踏面高出0.5-1.0m，為了防止“突沉”，也可以將內(nèi)墻底面與刃刃腳踏面齊平平；隔墻厚度由設(shè)計(jì)計(jì)算算確定，通常常為0.5m左右。4）封底及頂蓋蓋定義：往開(kāi)挖挖井孔內(nèi)填入入相應(yīng)厚度的的素混凝土，，以混凝土的的自重和強(qiáng)度度抵消井孔內(nèi)內(nèi)土體的隆起起，以混凝土土與井壁間的的密實(shí)聯(lián)接克克服地下水的的滲入，為澆澆注鋼筋混凝凝土底板創(chuàng)造造條件。分類：濕封底、干封封底。濕封底是水下下混凝土封底底，干封底是是為了減少水水壓力對(duì)封底底混凝土的作作用，需設(shè)置置集水井排水水減壓。為了使封底混混凝土和底板板、井壁間有有更可靠的聯(lián)聯(lián)結(jié)，以傳遞遞地基反力，，使沉井成為為空間受力結(jié)結(jié)構(gòu)，通常在在刃腳上方的的井壁上預(yù)留留一凹槽，下邊線距刃腳腳踏面應(yīng)在2.5m以上。槽高約約1.0m，近于封底混混凝土的厚度度，以保證封封底工作順利利進(jìn)行。凹入入深度約為0.15-0.25m。5）底梁和框架架目的：在不便便設(shè)置內(nèi)隔墻墻時(shí)，為了增增加沉井下沉沉過(guò)程中的整整體剛度；在在松軟地層中中下沉的沉井井，底梁及其其框架的設(shè)置置還有防止沉沉井“突沉”的功能，并便便于糾偏。二、沉井施工工藝藝沉井制作階段和沉井下沉階段。分節(jié)灌筑、多多次下沉：工序交插多、、工期長(zhǎng)，容容易發(fā)生井身身傾斜和沉降降不均勻等現(xiàn)現(xiàn)象分節(jié)灌筑、一一次下沉：制作總高度不不宜超過(guò)沉井井短邊或直徑徑的長(zhǎng)度亦不不應(yīng)超過(guò)12m一次灌筑、一一次下沉：一般中小型沉沉井，其井身身不高且地基基較好時(shí)，可可采用此法。。原則：根據(jù)沉井的的規(guī)模（形狀狀、尺寸、深深度）、環(huán)境境（水文地質(zhì)質(zhì)、環(huán)境條件件）、施工能能力（設(shè)備及及施工單位位的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)習(xí)慣）確定。。1、挖基坑及基基礎(chǔ)處理平面尺寸略大大于沉井平面面的基坑；砂砂墊層一般選選用級(jí)配較好好的中、粗砂砂或砂夾卵石石，砂墊層密密實(shí)度的質(zhì)量量標(biāo)準(zhǔn)用砂的的干容重控制制；抽除墊木應(yīng)按按一定順序分分區(qū)、依次、、對(duì)稱、同步步地進(jìn)行，對(duì)對(duì)矩形沉井，，先內(nèi)隔墻，，再短邊，最最后長(zhǎng)邊；長(zhǎng)長(zhǎng)邊的墊木應(yīng)應(yīng)隔根抽出，，然后以四角角處的定位墊墊木為中心由由遠(yuǎn)及近地對(duì)對(duì)稱抽除，最最后抽定位墊墊木。墊木布布置圖圖1)井壁外外側(cè)應(yīng)應(yīng)做到到光滑滑；2)沉井制制作高高度應(yīng)應(yīng)保證證穩(wěn)定定性、、有足足夠的的下沉沉系數(shù)數(shù)3)第一節(jié)節(jié)沉井井的灌灌筑高高度為為1.5-2.0m，地面面以上上沉井井的高高度不不超過(guò)過(guò)6--7m，沉井井頂面面露出出地面面尚有有0.8--2m時(shí)，停停止下下沉，，并在在強(qiáng)度度達(dá)70％后方方可灌灌筑第第二節(jié)節(jié)；4)沉井的的實(shí)際際尺寸寸與設(shè)設(shè)計(jì)尺尺寸的的偏差差，不不得超超過(guò)國(guó)國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)《地基和和基礎(chǔ)礎(chǔ)工程程施工工及驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)規(guī)范》(GBJ1202)中的規(guī)規(guī)定數(shù)數(shù)值。。2、沉井井制作作分類：1)排水挖挖土下下沉：在土土質(zhì)的的透水水性很很低或或滲水水量不不大的的穩(wěn)定定土層層，排排水不不會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生流流砂。。優(yōu)點(diǎn)：：是挖挖土方方法簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，，容易易控制制，下下沉較較均衡衡且易易糾偏偏，達(dá)達(dá)設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高高后又又能直直接檢檢驗(yàn)基基底土土的平平衡，，并可可采用用干封封底，，以加加快工工程進(jìn)進(jìn)度，，保證證質(zhì)量量，節(jié)節(jié)省材材料，，所以以應(yīng)優(yōu)優(yōu)先采采用。。水力機(jī)機(jī)械排排水下下沉人工挖挖土小型機(jī)機(jī)械吊吊運(yùn)抓斗挖挖土汽車運(yùn)運(yùn)輸勞動(dòng)強(qiáng)強(qiáng)度大大，機(jī)機(jī)械化化程度度低，，工作作效率率差，，且施工速速度慢慢機(jī)械化化程度度很高高，勞勞動(dòng)強(qiáng)強(qiáng)度低低，施施工速速度比較快快2)不排水水(或灌水水)挖土下下沉：：當(dāng)沉井井穿過(guò)過(guò)有較較厚的的砂性性土或或粉砂砂層，，且含水水量很很大(含水量量w>30％—40％)在動(dòng)水水壓力力作用用下產(chǎn)產(chǎn)生流流砂。。3)中心島島式下下沉：：為了減減少內(nèi)內(nèi)外應(yīng)應(yīng)力差差值，，可采采用“中心島島式”開(kāi)挖方方式。。先沿井井壁內(nèi)內(nèi)側(cè)挖挖槽，，槽內(nèi)內(nèi)充滿滿泥漿漿，隨隨著槽槽的挖挖深，，沉井井在槽槽內(nèi)下下沉，，而中中心部部位的的土體體暫不不挖除除——形成“中心島島”；當(dāng)沉沉井到到設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)高高后，，將槽槽內(nèi)的的泥漿漿置換換固化化，再再在井井底部部位壓壓密注注漿封封閉，，最后后挖除除“中心島島”部分的的土體體。該類開(kāi)開(kāi)挖方方式適適用于于面積積較大大的圓圓形沉沉井，，需用用兩臺(tái)臺(tái)設(shè)備備對(duì)稱稱均衡衡挖土土。中心島島式下下沉挖土一一般先先挖成成“鍋底”狀，然然后再再挖靠靠近刃刃腳旁旁的泥泥土，，挖土土設(shè)備備要均均勻布布置，，使上上面保保持在在同一一水平平上。。當(dāng)沉沉井井下下部部有有梁梁時(shí)時(shí)，，應(yīng)應(yīng)先先將將梁梁下下土土方方超超前前開(kāi)開(kāi)挖挖一一部部分分，，以以免免沉沉井井下下沉沉?xí)r時(shí)土土將將梁梁頂頂壞壞。。沉井井下下沉沉?xí)r時(shí)，，每每次次不不得得超超過(guò)過(guò)50cm即須須進(jìn)進(jìn)行行清清土土校校正正，，然然后后再再繼繼續(xù)續(xù)開(kāi)開(kāi)挖挖。。沉井井下下沉沉完完畢畢后后，，一一般般應(yīng)應(yīng)有有3-5cm至5-10cm的下下沉沉預(yù)預(yù)留留量量。。泥漿漿的的作作用用：降低低井井壁壁與與土土之之間間的的摩摩擦擦阻阻力力4、沉井井基基礎(chǔ)礎(chǔ)處處理理及及封封底底當(dāng)沉沉井井沉沉到到設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)標(biāo)標(biāo)高高且且穩(wěn)穩(wěn)定定后后(沉降降速速率率<20mm／d即認(rèn)認(rèn)為為穩(wěn)穩(wěn)定定)，先先將將超超挖挖部部分分用用煤煤渣渣填填充充夯夯實(shí)實(shí)，，再再在在刃刃腳腳四四周周填填以以毛毛石石，，有有時(shí)時(shí)尚尚須須鋪鋪設(shè)設(shè)10-30cm厚的的砂砂墊墊層層，，然然后后用用素素混混凝凝土土封封底底干封封底底：：能保保證證混混凝凝土土的的準(zhǔn)準(zhǔn)確確厚厚度度及及表表面面平平整整，，且且節(jié)節(jié)省省材材料料，，保保證證質(zhì)質(zhì)量量；；同同時(shí)時(shí)設(shè)設(shè)備備簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單，，進(jìn)進(jìn)度度快快，，省省去去后后續(xù)續(xù)的的清清理理及及抽抽水水工工作作，，所所以以應(yīng)應(yīng)優(yōu)優(yōu)先先采采用用。。濕封封底底：水下下混混凝凝土土封封底底，，是是利利用用井井內(nèi)內(nèi)灌灌水水的的重重量量克克服服流流砂砂的的涌涌入入，，封封底底混混凝凝土土在在水水下下進(jìn)進(jìn)行行灌灌注注，，水水下下灌灌注注混混凝凝土土采采用用豎豎管管灌灌注注法法，，使使用用時(shí)時(shí)應(yīng)應(yīng)進(jìn)進(jìn)行行水水密密性性及及拉拉拔拔力力的的檢檢驗(yàn)驗(yàn)。。三、、浮浮式式沉沉井井浮式式沉沉井井的的底底節(jié)節(jié)都都是是采采用用空空腔腔薄薄壁壁井井壁壁，，其其優(yōu)優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)是是重重力力輕輕、、吊吊裝裝下下水水方方便便。。在在深深水水河河流流中中采采用用浮浮式式沉沉井井可可以以避避免免圍圍堰堰筑筑島島等等困困難難，，且且縮縮短短工工期期、、降降低低造造價(jià)價(jià)?！，F(xiàn)現(xiàn)在在國(guó)國(guó)內(nèi)內(nèi)已已較較多多采采用用。。(一)浮式式沉沉井井的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)型型式式1、鋼鋼絲絲網(wǎng)網(wǎng)水水泥泥薄薄壁壁沉沉井井井壁壁是是用用刃刃腳腳角角鋼鋼豎豎向向骨骨架架角角鋼鋼與與內(nèi)內(nèi)外外兩兩側(cè)側(cè)鋼鋼筋筋網(wǎng)網(wǎng)焊焊接接成成整整體體骨骨架架后后，，再再在在鋼鋼筋筋網(wǎng)網(wǎng)上上鋪鋪設(shè)設(shè)多多層層鋼鋼絲絲網(wǎng)網(wǎng)(一般般為為4—6層)，然然后后涂涂抹抹水水泥泥砂砂漿漿構(gòu)構(gòu)成成空空腔腔而而成成。。2、鋼筋筋混混凝凝土土薄薄壁壁沉沉井井混凝凝上上強(qiáng)強(qiáng)度度等等級(jí)級(jí)不不宜宜低低于于C25。3、裝裝配配式式鋼鋼筋筋混混凝凝土土薄薄壁壁沉沉井井用預(yù)預(yù)制制的的鋼鋼筋筋混混凝凝土土井井壁壁、、支支撐撐梁梁和和拼拼裝裝用用的的梯梯狀狀導(dǎo)導(dǎo)桿桿組組成成。。在在拼拼裝裝船船上上拼拼裝裝底底層層井井壁壁后后，，浮浮運(yùn)運(yùn)至至墩墩位位起起吊吊、、下下沉沉、、就就位位。。4、帶臨臨時(shí)時(shí)井井底底沉沉井井在沉沉井井內(nèi)內(nèi)刃刃腳腳特特設(shè)設(shè)凹凹槽槽處處安安裝裝臨臨時(shí)時(shí)性性的的底底板板(底板板結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)要要便便于于拆拆除除)，然然后后浮浮運(yùn)運(yùn)至至墩墩位位，，接接高高井井壁壁或或在在沉沉井井內(nèi)內(nèi)灌灌水水使使之之下下沉沉至至接接近近河河床床面面。。（二)陸上上制制作作浮浮式式沉沉井井下下水水1、岸邊邊制制作作滑滑道道下下水水滑道道工工程程量量大大，，且且施施工工后后的的清清理理工工作作量量也也較較大大。。但但可可利利用用有有利利地地形形，，減減少少其其他他工工作作量量。。2、岸上上制制作作索索道道下下水水在地地形形有有利利于于布布置置架架空空索索道道、、兩兩岸岸地地形形較