橋梁下部施工技術(shù)培訓(xùn)講義五

5沉井施工2沉井的組成1沉井的概念4沉井的構(gòu)造3沉井的分類討論一下1.沉井和樁基礎(chǔ)都屬于深基礎(chǔ)，這兩種深基礎(chǔ)形式有什么區(qū)別？2.沉井有什么優(yōu)點，適合于什么情況？3.哪些輔助手段可以幫助沉井下沉？沉井的概念沉井

是一個井筒狀的結(jié)構(gòu)物，常用混凝土或鋼筋混凝土在施工地點預(yù)制好，然后在井內(nèi)不斷除土，井體借自重克服外壁與土的摩阻力而不斷下沉至設(shè)計標(biāo)高，并經(jīng)過封底、填心以后，使其成為橋梁墩臺或其它結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。特點1.埋置深度可以很大，整體性強、穩(wěn)定性好，有較大的承載面積，能承受較大的垂直荷載和水平荷載。2.下沉?xí)r作為坑壁圍護結(jié)構(gòu)，起擋土擋水作用；施工中不需要很復(fù)雜的機械設(shè)備，施工技術(shù)也較簡單。3.施工工期較長；在飽和細(xì)砂、粉砂和亞砂土中施工，井內(nèi)抽水易發(fā)生流砂現(xiàn)象，造成沉井傾斜；下沉過程中若遇到大孤石、樹干或井底沿巖層表面傾斜過大，均會給施工帶來一定的困難。適用于

1.上部荷載較大、而表層地基土的容許承載力不足，作擴大基礎(chǔ)開挖工作量大，以及支撐困難，但在一定深度下有較好的持力層。采用沉井基礎(chǔ)與其他基礎(chǔ)相比，經(jīng)濟上較為合理時；2.在山區(qū)河流中，雖然土質(zhì)較好，但沖刷大?；蚝又杏休^大卵石不便采用樁基礎(chǔ)施工時；3.巖層表面較平坦且覆蓋層薄，但河水較深，采用擴大基礎(chǔ)圍堰有困難時。筑島預(yù)制刃腳井內(nèi)挖土憑借自重下沉接長井壁挖土下沉澆筑混凝土底板板填芯、澆蓋板澆筑橋墩1.井壁2.刃腳3.隔墻4.井孔5.凹槽6.射水管7.蓋板8.封底沉井的組成按施工方法分一般沉井：就地施工浮運沉井：岸邊預(yù)制、浮運就位下沉按施工條件分旱地沉井施工水中沉井施工按材料分混凝土沉井鋼筋混凝土沉井鋼沉井竹筋沉井沉井的分類豎直式、臺階式式、傾斜式按立面形狀分類類沉井的分類圓形、矩形、圓圓端形圓端形沉井能夠夠更好的與橋墩墩平面形狀相適適用，且控制下下沉、受力條件件、阻水沖刷均均較矩形者有利利。故用得較多多，但沉井制造復(fù)雜。對平面尺寸較大大的沉井，可在在沉井中間設(shè)隔隔墻，使沉井由由單孔變雙孔或多多孔，以增加井壁剛度。按施平面形狀分分類沉井的分類沉井一般主要由由井壁、刃腳、、隔墻、井孔、、凹槽、射水管管、封底和蓋板板等組成沉井的構(gòu)造1.沉井下沉過程中中，井壁是擋土土、擋水的圍堰堰，應(yīng)有足夠的強度承受四周的土壓壓力和水壓力。。2.井壁需要有足夠的重量以克服井壁外側(cè)側(cè)土的摩阻力和和刃腳踏面底部部土的阻力徐徐徐下沉。3.井壁應(yīng)有足夠的厚度，一般為0.8～2.0m，以便綁扎鋼筋筋和澆筑混凝土土。井壁沉井的構(gòu)造刃腳起切土下沉的作作用；刃腳底面（踏面面）的寬度一般般為0.1～0.2m，對軟土可適當(dāng)當(dāng)放寬。當(dāng)土質(zhì)質(zhì)堅硬時，刃腳腳踏面用鋼板或或角鋼加以保護護。刃腳內(nèi)側(cè)斜面與與水平面的夾角角應(yīng)大于45o。刃腳高度視井井壁厚度、便于于抽除墊木而定定，一般在1.0m以上。減小井壁的跨度度，從而減小井井壁承受的彎矩矩和剪力，增加加沉井的剛度。。把整個沉井分成成若干個井孔，，各井孔分別挖挖土，便于控制制下沉和糾傾處處理。隔墻底面應(yīng)高出出刃腳底面0.5m以上；如為人工工挖土，應(yīng)在隔隔墻下端設(shè)置過過人孔，便于工工作人員往來。。隔墻沉井的構(gòu)造井孔井孔是挖土排土土的工作場所和和通道。井孔尺寸應(yīng)滿足足施工要求，寬寬度（直徑）不不宜小于3m，井孔布置應(yīng)對對稱于沉井中心心軸，便于對稱稱挖土使沉井均均勻下沉。凹槽增加封底混凝土土與井壁的粘結(jié)結(jié)能力，封底混混凝土底面的反反力更好的傳給給井壁。如井孔孔全部填實的實實心沉井可不設(shè)設(shè)凹槽，凹槽的的深度約為0.15～0.25m，高約1.0m。射水管當(dāng)沉井下沉深度度大,穿過的土質(zhì)又較較好，估計下沉沉?xí)a(chǎn)生困難時時，可在井壁中中預(yù)埋射水管組組。封底和蓋板板當(dāng)沉井下沉到到設(shè)計標(biāo)高后后封底，以防防地基土和地地下水進入井井內(nèi)。1-空氣壓縮機；；2-貯氣筒；3-輸氣管路；4-沉井；5-井壁豎直氣管管；6-井壁環(huán)形水平平氣管；7-氣龕；8-氣龕中的通氣氣孔空氣幕沉井壓壓氣系統(tǒng)沉井的構(gòu)造鋼絲網(wǎng)水泥沉沉井構(gòu)造沉井的構(gòu)造鋼殼沉井結(jié)構(gòu)構(gòu)沉井的構(gòu)造帶氣筒的浮式式鋼沉井結(jié)構(gòu)構(gòu)沉井的構(gòu)造帶臨時性井底底的浮式沉井井沉井的構(gòu)造沉箱的基本構(gòu)構(gòu)成沉井的構(gòu)造沉井的構(gòu)造旱地沉井施工工水中下沉沉井井水中筑島施工工浮運沉井施工工沉井施工方法常規(guī)施工（自重下沉））泥漿潤滑套空氣幕簾SS沉井（刃腳改形卵卵礫填縫）沉井施工1-井壁；2-凹槽；3-刃腳；4-墊層；5-封底混凝土預(yù)制第一節(jié)沉沉井挖土下沉接高沉井沉井封底旱地沉井施工工沉井施工沉井施工墊木沉井施工刃腳支模沉井施工刃腳墊架法支支模沉井施工磚墊座法沉井施工土底膜法沉井施工綁鋼筋沉井施工鋼筋綁扎，澆澆注底節(jié)沉井井沉井施工抽撤墊木應(yīng)按按一定的順序序進行，以免免引起沉井開開裂，移動或或傾斜。先撤除內(nèi)隔墻墻下的墊木，再撤除沉井短短邊下的墊木，最后撤長邊下下的墊木。撤長長邊下的墊木木時，以定位位墊木（最后后抽撤的墊木木）為中心，，對稱地由遠(yuǎn)遠(yuǎn)到近拆除，，最后拆除定定位墊木。在抽墊木過程程中，抽除一一根墊木應(yīng)立即用砂回填填并搗實。拆模和抽除墊墊木沉井施工沉井施工挖土下沉排水挖土下沉當(dāng)沉井穿過穩(wěn)定的土層，不會因排水產(chǎn)生流砂時，可采用排水挖土下沉，土的挖除可采用人工挖土或機械除土。通常是先挖井孔中心，再挖隔墻下的土，后挖刃腳下的土。不排水下沉一般采用抓土斗或水力吸泥機。使用吸泥機時要不斷向井內(nèi)補水，使井內(nèi)水位高出井外水位1～2m以免發(fā)生流砂或涌土現(xiàn)象。當(dāng)沉井頂面離離地面1～2m時，如還要下下沉，應(yīng)停止止挖土，接筑筑上一節(jié)沉井井。每節(jié)沉井井高度以4～6m為宜。接高的的沉井中軸應(yīng)應(yīng)與底節(jié)沉井井中軸重合。?；炷潦┕そ咏涌p應(yīng)按設(shè)計計要求,布置好接縫鋼鋼筋，清除浮浮漿并鑿毛，，然后立模澆澆筑混凝土。。接高沉井沉井施工1.沉井下沉至設(shè)設(shè)計標(biāo)高后，，必須檢驗基基底的地質(zhì)情情況是否與設(shè)設(shè)計資料相符符，地基是否否平整2.能抽干水的可可直接檢驗，，否則要由潛潛水員下水檢檢驗，必要時時用鉆機取樣樣鑒定3.基底應(yīng)盡量整整平，清除污污泥，并使基基底沒有軟弱弱夾層沉井施工1.地基經(jīng)檢驗、處理理合格后，應(yīng)立即即封底，宜在排水水情況下進行2.抽干水有困難時用用水下澆筑混凝土土的方法，待封底底混凝土達(dá)到設(shè)計計強度后方可抽水水，然后填井孔對對填砂礫或空孔的的沉井，必須在井井頂澆筑鋼筋混凝凝土蓋板。3.蓋板達(dá)到設(shè)計強度度后，方可砌筑墩墩臺。地基檢驗及處理封底、填充井孔及及澆筑蓋板水上筑島下沉沉井井水上筑島施工沉井施工1.在河流的淺灘或施施工最高水位在不不超過4m時，可用筑島法，，即先修筑人工島島，再在島上進行行沉井的制作和挖挖土下沉。2.砂島分無圍堰和有有圍堰兩種。3.砂島面的寬度應(yīng)比比沉井周圍寬出2.0m以上，島面高度應(yīng)應(yīng)高出施工最高水水位0.5m以上。沉井施工筑島水深如超過10m時當(dāng)用筑島法有困困難或不經(jīng)濟時。?？刹捎酶∵\沉井井的方法進行施工工。拉桿型鋼木底板撐桿浮運沉井的構(gòu)造浮運法沉井施工浮運法沉井施工泰州大橋中塔基礎(chǔ)礎(chǔ)為沉井基礎(chǔ)，中中塔沉井平面尺寸寸為58.4米×44.4米，高為76米，其中下層38米為鋼結(jié)構(gòu)，上層層38米為鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)。首節(jié)鋼沉井8米浮運到現(xiàn)場后，，進行接高施工至至38米，然后浮運到墩墩位處進行定位，，再接高12米。沉井共20個隔艙，井壁混凝凝土采用剛性導(dǎo)管管法灌注完成?；旎炷脸辆纸痈吒?、下沉工序交替替進行。沉井下沉沉到位后，采用水水下導(dǎo)管法灌注沉沉井封底混凝土。。泰州長江公路大橋橋沉井浮運施工沉井施工（1）突然下沉突沉的原因是井壁外的摩阻力很小，當(dāng)刃腳附近土體挖除后,沉井失去支承而劇烈下沉。這樣，容易使沉井產(chǎn)生較大的傾斜或超沉，應(yīng)予避免。采用均勻挖土、增大踏面寬度或加設(shè)底梁等措施可以解決沉井突然下沉。沉井下沉過程中常常遇到問題沉井施工沉井下沉過程中常常遇到問題沉井施工（2）糾正偏斜的措施開始下沉階段，應(yīng)控制挖土的程序和深度，注意均勻挖土。要經(jīng)常檢查沉井的平面位置，在中間階段，可能會出現(xiàn)下沉困難的現(xiàn)象，但接高沉井后，下沉又變得順利，但易出現(xiàn)偏移。如沉井中心位置發(fā)生偏移，可先使沉井傾斜。均勻挖土讓沉井斜著下沉，直到井底中心位于設(shè)計中心線上，再將沉井扶正。沉井下沉原理沉井施工克服沉井下沉困難難的措施增加沉井自重減小沉井外壁的摩摩阻力減小沉井外壁摩阻阻力的方法有：可可以將沉井設(shè)計成成臺階形、傾斜形形，或在施工中盡盡量使外壁光滑；；也可在井壁內(nèi)埋埋設(shè)高壓射水管組組，利用高壓水流流沖松井壁附近的的土，水沿井壁上上升潤滑井壁，減減小井壁摩阻力，，幫助沉井下沉。。對下沉較深的沉井井，為減小井壁摩摩阻力常用泥漿潤潤滑套或空氣幕下下沉沉井的方法。?？朔辆鲁晾щy難的措施沉井施工泥漿潤滑套是把按按一定比例配置好好的泥漿灌注在沉沉井井壁周圍形成成一個具有潤滑作作用的泥漿套，可可大大減小沉井下下沉?xí)r的井壁摩阻阻力，使沉井順利利下沉。泥漿潤滑套沉井施工泥漿潤滑套沉井施工是通過對沿井壁內(nèi)內(nèi)周圍預(yù)埋的氣管管中噴射高壓氣流流，氣流沿噴氣孔孔射出再沿沉井外外壁上升，形成一一圈壓氣層（又稱稱空氣幕），使井井壁周圍土松動，，減少井壁摩阻力力，促使沉井順利利下沉。施工時壓氣管分層層分布設(shè)置，每層層水平環(huán)管可按四四角分為四個區(qū)，，以便分別壓氣調(diào)調(diào)整沉井傾斜。壓壓氣沉井所需的氣氣壓可取靜水壓力力的2.5倍。與泥漿潤滑套相比比，壁后壓氣沉井井法在停氣后即可可恢復(fù)土對井壁的的摩阻力，下沉量量易于控制，且所所需施工設(shè)備簡單