沉井基礎(chǔ)施工-就地制作沉井施工(地基基礎(chǔ)施工課件)

就地制作沉井施工概述

沉井的應(yīng)用己有很長(zhǎng)的歷史，它是由古老的掘井作業(yè)發(fā)展而成的一種施工方法，用沉井法修筑的基礎(chǔ)叫做沉井基礎(chǔ)。沉井基礎(chǔ)示意a)沉井下沉;b)沉井基礎(chǔ)沉井的概念:

是井筒狀的結(jié)構(gòu)物。它是以井內(nèi)挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后經(jīng)過混凝土封底并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺(tái)或其它結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)。沉井的優(yōu)點(diǎn)：埋置深度可以很大，整體性強(qiáng)、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；沉井既是基礎(chǔ)，又是施工時(shí)的擋土和擋土圍堰結(jié)構(gòu)物，施工工藝并不復(fù)雜。沉井施工時(shí)對(duì)鄰近建筑物尤其是軟土中地下建筑物的基礎(chǔ)影響小。

沉井的缺點(diǎn)：施工期較長(zhǎng)；對(duì)粉細(xì)砂類土在井內(nèi)抽水易發(fā)生流砂現(xiàn)象，造成沉井傾斜；沉井下沉過程中遇到的大孤石、樹干或井底巖層表面傾斜過大，均會(huì)給施工帶來一定困難。沉井

根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理、施工上可能的原則，一般在下列情況，可以采用沉井基礎(chǔ)：

1.上部荷載較大，而表層地基土的容許承載力不足，做擴(kuò)大基礎(chǔ)開挖工作量大，以及支撐困難，但在一定深度下有好的持力層，采用沉井基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)相比較，經(jīng)濟(jì)上較為合理的；

2.在山區(qū)河流中，雖然土質(zhì)較好，但沖刷大，或河中有較大卵石不便樁基礎(chǔ)施工時(shí)；

3.巖層表面較平坦且覆蓋層薄，但河水較深；采用擴(kuò)大基礎(chǔ)施工圍堰有困難時(shí)。沉井的類型和構(gòu)造一、沉井的分類按沉井的施工方法分類

一般沉井

浮運(yùn)沉井按沉井的建筑材料分類

混凝土沉井

鋼筋混凝土沉井

竹筋混凝土沉井

按沉井形狀分類圓形圓端形矩形沉井的平面形狀沉井的立面形狀柱形階梯形錐形

沉井的平面形狀

a)單孔沉井；b)雙孔沉井；c)多孔沉井沉井剖面圖a）直壁柱型；b）外壁單階型；c）外壁多階型；d）內(nèi)壁多階型沉井基礎(chǔ)的構(gòu)造(一)沉井的輪廓尺寸

沉井的平面形狀：

決定于墩(臺(tái))底部的形狀。對(duì)矩形或圓端形墩，可采用相應(yīng)形狀的沉井，當(dāng)墩的長(zhǎng)寬比較為接近時(shí)，可采用方形或圓形沉井。沉井頂面尺寸為墩(臺(tái))身底部尺寸加襟邊寬度。沉井的入土深度：根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件及各土層的承載力等確定。(二)沉井的一般構(gòu)造

一般沉井構(gòu)造上主要由井壁、刃腳、隔墻、井孔、凹槽、射水管、封底和蓋板等組成。

沉井構(gòu)造圖沉井的施工

旱地上沉井的施工

橋梁墩臺(tái)位于旱地時(shí)，沉井可就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及澆筑頂板。

a)制作第一節(jié)沉井;b)抽墊木、挖土下沉;c)沉井接高下沉;d)封底沉井施工順序示意1.整平場(chǎng)地

如天然地面土質(zhì)較好，只需將地面雜物清掉整平地面，就可在其上制造沉井，如為了減小沉井的下沉深度也可在基礎(chǔ)位置處挖一淺坑，在坑底制造沉井下沉，坑底應(yīng)高出地下水位0.5～1.0m

。如土質(zhì)松軟，應(yīng)整平夯實(shí)或換土夯實(shí)。在一般情況下，應(yīng)在整平場(chǎng)地上鋪上不小于0.5m厚的砂或砂礫層。2.制造第一節(jié)沉井

制造沉井前，應(yīng)先在刃腳處對(duì)稱鋪滿墊木（圖5-10），以支承第一節(jié)沉井的重量，并按墊木定位立模板以綁扎鋼筋。然后在刃腳位置處放上刃腳角鋼，豎立內(nèi)模（圖5-11），綁扎鋼筋，再立外模澆筑第一節(jié)沉井。

墊木布置實(shí)例沉井刃腳立模1-內(nèi)模；2-外模；3-立柱；4-角鋼；5-墊木；6-砂墊層3.拆模及抽墊

當(dāng)沉井混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度70％時(shí)可拆除模板，達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可抽撤墊木。抽撤墊木應(yīng)分區(qū)、依次、對(duì)稱、同步地向沉井外抽出。其順序?yàn)椋合葍?nèi)壁下，再短邊，再長(zhǎng)邊，最后定位墊木。長(zhǎng)邊下墊木隔一根抽一根，以固定墊木為中心，由遠(yuǎn)而近對(duì)稱地抽，最后抽除固定墊木，并隨抽隨用砂土回填搗實(shí)，以免沉井開裂、移動(dòng)或偏斜。原則：分區(qū)、依次、對(duì)稱、同步。4.挖土下沉

沉井下沉施工可分為排水下沉和不排水下沉。

排水下沉：當(dāng)沉井穿過的土層較穩(wěn)定，不會(huì)因排水而產(chǎn)生大量流砂時(shí)，可采用排水下沉。它適用于土層滲水量不大且排水時(shí)不會(huì)產(chǎn)生涌土或流砂的情況；人工挖土可使沉井均勻下沉和清除井下障礙物，但應(yīng)保證施工安全。排水下沉?xí)r，有時(shí)也用機(jī)械除土。

不排水下沉：一般都采用機(jī)械除土，挖土工具可以是抓土斗或水力吸泥機(jī)，如土質(zhì)較硬，水力吸泥機(jī)需配以水槍射水將土沖松。由于吸泥機(jī)是將水和土一起吸出井外，故需經(jīng)常向井內(nèi)加水維持井內(nèi)水位高出井外水位1～2m，以免發(fā)生涌土或流砂現(xiàn)象。5.接高沉井

第一節(jié)沉井頂面下沉至距地面還剩1m～2m時(shí)，應(yīng)停止挖土，接筑第二節(jié)沉井。接筑前應(yīng)使第一節(jié)沉井位置正直，鑿毛頂面，然后立模澆筑混凝土。待混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求后，再拆模繼續(xù)挖土下沉。6.筑井頂圍墻

如沉井頂面低于地面或水面，應(yīng)在沉井上接筑圍堰，圍堰的平面尺寸略小于沉井，其下端與井頂上預(yù)埋錨桿相連。圍堰是臨時(shí)性的，待墩臺(tái)身出水后可拆除。7.地基檢驗(yàn)和處理

基底檢驗(yàn)：

檢驗(yàn)內(nèi)容是地基土質(zhì)是否和設(shè)計(jì)相符，是否平整，并對(duì)地基進(jìn)行必要的處理。基底處理：

砂性土或粘性土地基，一般可在井底鋪一層礫石或碎石至刃腳底面以上200mm。未風(fēng)化巖石地基，應(yīng)鑿除風(fēng)化巖層，若巖層傾斜，還應(yīng)鑿成階梯形。要確保井底地基盡量平整，浮土、軟土清除干凈，以保證封底混凝土、沉井與地基結(jié)合緊密。8.封底、充填井孔及澆筑頂蓋

地基經(jīng)檢驗(yàn)及處理合乎要求后，應(yīng)立即進(jìn)行封底。如封底是在不排水情況下進(jìn)行，則可用導(dǎo)管法灌注水下混凝土(見鉆孔灌注樁施工