沉井基礎(chǔ)施工-沉井施工（高速鐵路橋梁施工）

沉井基礎(chǔ)施工

一、沉井施工方法、步驟、特點(diǎn)旱地施工無(wú)水處就地制造和下沉水上筑島施工淺水處就地制造和下沉浮運(yùn)沉井深水處岸邊制造、浮運(yùn)就位下沉（一）三種施工方法一、沉井施工方法、步驟、特點(diǎn)場(chǎng)地準(zhǔn)備底節(jié)沉井制作底節(jié)沉井下沉沉井接高井頂圍堰清基封底填充、井蓋（二）就地下沉沉井施工步驟砂墊層承墊木第一節(jié)沉井刃角1制作第一節(jié)沉井

2挖土下沉：抽墊、挖土

煤渣片石素混凝土鋼筋混凝土3接高沉井4筑井頂圍堰5地基檢驗(yàn)和處理6封底

一、沉井施工方法、步驟、特點(diǎn)（三）特點(diǎn)1.在井筒的保護(hù)下垂直下挖，井筒既能防土又能防水，下沉完畢后又成為基礎(chǔ)的一部分。沉井法施工能夠有效地克服明挖法土石方量大、干擾大的弊病。2.逐節(jié)接筑、不斷挖土，借助混凝土井筒的自重，邊挖土邊下沉，因而比較簡(jiǎn)便、安全。3.必須經(jīng)過(guò)先澆筑，后養(yǎng)生，再下沉的三個(gè)階段，工序較多，循環(huán)時(shí)間長(zhǎng)。二、沉井施工（一）筑島一般在淺水或可能被水淹沒(méi)的旱地，則需筑島制作沉井。1.筑島的基本要求2.筑島的分類(lèi)及適用條件（1）土筑島（2）草（麻）袋圍堰筑島（3）板樁圍堰筑島（4）石籠圍堰筑島二、沉井施工（二）鋪設(shè)墊木或制作土模1.墊木筑島或平整場(chǎng)地后，開(kāi)始鋪設(shè)墊木。墊木的作用：支承沉井底節(jié)，擴(kuò)大刃腳踏面的支承面積，以減小土面所受到的壓力。墊木一般采用20cm見(jiàn)方的短木或枕木，鋪墊木的數(shù)量，應(yīng)使其下面土所受壓力不大于100kPa且對(duì)稱(chēng)布置，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和抽墊的要求。墊木的數(shù)量可按其底面全面積受壓計(jì)算。二、沉井施工（二）鋪設(shè)墊木或制作土模1.墊木鋪設(shè)墊木時(shí)，用普通枕木與短方木相間對(duì)稱(chēng)鋪設(shè)，沿沉井刃腳滿(mǎn)鋪一層。墊木中心應(yīng)對(duì)正井壁重心，在刃腳的直線(xiàn)部分垂直刃腳鋪設(shè)，圓弧部分則向心鋪設(shè)。隔墻下面也需鋪設(shè)墊木。隔墻與刃腳連接處的墊木應(yīng)搭接成整體，以免灌注混凝土?xí)r發(fā)生不均勻沉陷，導(dǎo)致開(kāi)裂。由于隔墻底面較高，其底模與墊木間的空隙，可設(shè)置桁架或墊方木抄緊。二、沉井施工（二）鋪設(shè)墊木或制作土模2.土模制造沉井底節(jié)，也可采用土內(nèi)模支承制作。土模就是按沉井刃腳高度范圍內(nèi)的空腹形狀和大小，用土做成胎模。不需要鋪設(shè)墊木，也不需設(shè)置刃腳內(nèi)模及支撐，就地取材，節(jié)省木料，底節(jié)支承受力較好。二、沉井施工（三）制造底節(jié)沉井制造底節(jié)沉井的主要工序：立井壁內(nèi)模板→綁扎鋼筋→立井壁外模板→灌注混凝土。對(duì)模板的要求是：外模板的內(nèi)側(cè)表面要刨光，使井壁外側(cè)光滑以利下沉，模板及支撐應(yīng)有較好的剛度，以防止灌注混凝土后起鼓，妨礙沉井下沉。灌注混凝土?xí)r，應(yīng)保持各處均勻、對(duì)稱(chēng)地進(jìn)行，防止因混凝土面高低相差懸殊，壓力不均勻而產(chǎn)生基底不均勻沉陷，使沉井開(kāi)裂。一節(jié)沉井的混凝土，要連續(xù)分層灌注，一次灌完。二、沉井施工（四）拆除模板及墊木一般先拆除側(cè)面模板，最后拆除刃腳斜面的模板。底節(jié)沉井混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可抽墊木下沉。抽墊應(yīng)分區(qū)、依次、對(duì)稱(chēng)、同步地按下列順序進(jìn)行，并隨即用砂土回填搗實(shí)。（1）首先拆除內(nèi)隔墻下的墊木；（2）其次，對(duì)矩形沉井，先拆除短邊下的墊木；（3）從遠(yuǎn)離定位支墊處開(kāi)始逐步拆除，最后同時(shí)拆除定位墊木。二、沉井施工（四）拆除模板及墊木抽除墊木需要沉井內(nèi)外兩邊配合進(jìn)行。先掏挖墊木下砂墊層，然后在沉井內(nèi)錘打、棍撬墊木，并從沉井外向外拉，逐根迅速抽出。抽出幾根后，隨即按圖13-13所示方法，以粗砂或碎石填塞刃腳并砸緊，再分層填砂并灑水夯實(shí)。圖13-13刃腳下回填砂的次序及砂堤的尺寸（cm）二、沉井施工（五）沉井下沉

沉井下沉主要是通過(guò)從沉井內(nèi)用機(jī)械或人工的辦法均勻除土，消除或減小沉井刃腳下的正面阻力而達(dá)到的，有時(shí)也同時(shí)采取減小井壁外側(cè)土的摩阻力的辦法，使沉井依靠自身的重量逐漸從地面沉入地下。1.沉井下沉的方法沉井下沉施工可分為排水下沉和不排水下沉兩種，一般依據(jù)沉井所處的水文、地質(zhì)情況而定。二、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法在滲水量不大的穩(wěn)定粘性土中下沉沉井，一般采用排水下沉法開(kāi)挖排除井內(nèi)土。當(dāng)滲水量較大時(shí)，一般采用不排水下沉法，用水下抓泥、射水吸泥方法除土。若地層上部為粘性土，下部為砂土或卵石土，地下水位高于其交界面時(shí)，粘性土挖除后可能漏水翻砂，不宜采用排水下沉法施工。二、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法（1）排水下沉采用抽水方法降低井內(nèi)水位，工人可直接下到井底進(jìn)行挖掘作業(yè)，施工條件較好。其優(yōu)點(diǎn)是：容易控制下沉方向；有利于防止下沉過(guò)程中出現(xiàn)較大的偏斜；易于處理下沉中遇到的特殊障礙，下沉速度一般較快，便于基礎(chǔ)底層的檢驗(yàn)和處理。抽水宜用電動(dòng)離心式水泵。二、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法（2）不排水下沉不排水下沉是在井內(nèi)外水頭相同的靜水條件下利用抓土斗、吸泥器等機(jī)具除土的井上作業(yè)方法，它可以有效地防止“流砂”發(fā)生，確保安全，特別適用于地下水位較高的粉、細(xì)砂地層。二、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法（2）不排水下沉水中除土，可將沉井中部挖成鍋底。在砂及礫石類(lèi)土中，一般當(dāng)鍋底比刃腳低1～1.5m時(shí)，沉井即可下沉，并將刃腳下的土擠向中央鍋底，只要繼續(xù)在中間挖土，沉井即可繼續(xù)下沉。在粘性土或膠結(jié)層中，四周的土不易向中間坍落。需要靠近井壁偏挖，往往還須輔以高壓射水松土。吸泥機(jī)是不排水下沉的常用機(jī)具。有空氣吸泥機(jī)和水力吸泥機(jī)兩種。二、沉井施工（五）沉井下沉2.沉井下沉要求（1）沉井應(yīng)連續(xù)下沉，盡量減少中途停頓的時(shí)間，使其易于克服摩擦力。（2）應(yīng)避免內(nèi)隔墻受到支承，井內(nèi)挖土應(yīng)從中間開(kāi)始，均勻、對(duì)稱(chēng)地逐步向刃腳處逼近，使沉井平穩(wěn)下沉。排水下沉的底節(jié)沉井，支承位置處的土應(yīng)在分層除土的最后同時(shí)挖除。二、沉井施工（五）沉井下沉2.沉井下沉要求（3）下沉中應(yīng)隨時(shí)調(diào)整傾斜和位移。（4）棄土應(yīng)及時(shí)遠(yuǎn)運(yùn)。（5）在不穩(wěn)定的土層或砂土中下沉?xí)r，確保井內(nèi)水頭高于井外，防止翻砂。二、沉井施工（五）沉井下沉3.下沉困難時(shí)的輔助措施沉井自身重量克服不了井壁摩阻力，或刃腳下遇到大的障礙所致。（1）增加沉井自重①提前接筑上一節(jié)沉井，以增加沉井自重；②在井頂上壓重物（鋼軌、鐵塊或片石等）。③在不排水下沉的井內(nèi)抽水減小浮力，可增加沉井重力，促使沉井下沉。但在砂類(lèi)土等易引起翻砂，致使沉井往往突然大量下沉導(dǎo)致沉井傾斜。因此沉井入土不深、穩(wěn)定性較差時(shí)，不宜使用；一般抽水不宜過(guò)快，以防井孔內(nèi)突然大量涌水危及安全。二、沉井施工（五）沉井下沉3.下沉困難時(shí)的輔助措施（2）減小沉井外壁的摩阻力①井外射水。在井壁內(nèi)預(yù)埋射水管組，利用高壓水沖松井壁附近的土，使井外壁的摩阻力減?。虎诰馔谕?。在沉井周?chē)诔糠指采w土，可減小部分摩阻力；③炮振下沉。當(dāng)刃腳下的土已掏空，采用其它措施仍然無(wú)法下沉?xí)r，可采用炮振下沉法，在沉井中央泥面放置炸藥，每次起爆一處，炸藥量一次不宜超過(guò)100g；④采用泥漿潤(rùn)滑套或空氣幕下沉。二、沉井施工（五）沉井下沉4.沉井糾偏下沉中糾偏，邊沉邊糾。（1）井內(nèi)偏挖、加墊法在刃腳較高的一側(cè)井內(nèi)挖土而在刃腳較低的一側(cè)加支墊，隨著沉井下沉高側(cè)刃腳可逐漸降低下來(lái)。二、沉井施工（五）沉井下沉4.沉井糾偏（2）井外偏挖、井頂偏壓或套拉法目的是提高單純偏挖土的糾偏效果，此法多用在入土較深時(shí)的糾偏?；?chē)組的錨固需有強(qiáng)大的地龍（利用附近的橋墩）。采用這一方法時(shí)，應(yīng)使用平衡重，而不用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引。使作用力持續(xù)不變，避免沉井糾偏時(shí)鋼絲繩松馳，也可防止沉井結(jié)構(gòu)或鋼絲繩因受力過(guò)大而受損。二、沉井施工（五）沉井下沉4.沉井糾偏（3）井外支墊法如圖13-18用枕木垛托住拴于沉井頂面的挑梁，借枕木垛下的大面積支承力阻止該側(cè)沉井下沉，可以比較有效地糾正沉井傾斜。（4）井外射水法在沉井刃腳較高的一側(cè)井外射水，破壞其外壁摩阻力，促使該側(cè)沉井下沉，是水中沉井糾偏的一種方法，旱地影響施工場(chǎng)地，很少使用。使用時(shí)，射水管的間距不宜超過(guò)2m。二、沉井施工（六）沉井接高當(dāng)沉井頂面沉至井頂露出地面0.5m或井頂露出水面1.5m時(shí)，應(yīng)停止除土下沉，接筑上一節(jié)沉井。二、沉井施工（六）沉井接高沉井接高應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：（1）應(yīng)防止沉井在接高加重時(shí)突然下沉或傾斜，必要時(shí)應(yīng)在刃腳下回填或支墊，接高時(shí)應(yīng)均勻加重。（2）接高后各節(jié)沉井中軸線(xiàn)應(yīng)為一直線(xiàn)。沉井接高前應(yīng)盡可能調(diào)平，若在傾斜的沉井上接高時(shí)，應(yīng)順沉井的傾斜軸線(xiàn)上延，不可垂直接高，以保證沉井傾斜糾正后沉井保持豎直而不彎折。（3）混凝土施工接縫，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求布置接縫鋼筋，消除浮漿并鑿平，以保證上、下兩節(jié)沉井連接牢固。二、沉井施工（七）接筑井頂圍堰沉井頂面通常置于常水位或土面以下，當(dāng)最后一節(jié)沉井頂面下沉至施工水位或地面以上0.5m時(shí)，應(yīng)暫停下沉，在井頂設(shè)置防水、擋土的圍堰，以便使沉井繼續(xù)下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，其各工序能在圍堰圍護(hù)下順利進(jìn)行。二、沉井施工（七）接筑井頂圍堰圍堰的類(lèi)型可根據(jù)具體情況選定，岸灘或淺水中可用圬工圍堰；在水深或水流較急，所需圍堰高度較大時(shí)，可以采用鋼板樁圍堰；注意圍堰的支撐布置不要妨礙井孔除土和其他工作。井頂圍堰是一種臨時(shí)結(jié)構(gòu)物，當(dāng)墩（臺(tái)）身修建露出水面后，便可以拆除。二、沉井施工（八）基底清理及檢驗(yàn)沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)檢驗(yàn)基底的地質(zhì)情況是否與設(shè)計(jì)相符。不排水下沉沉井的基底面應(yīng)平整，基底為巖層時(shí)，巖層殘留物應(yīng)清除干凈，清理后有效面積不得于設(shè)計(jì)要求，巖面傾斜時(shí)的需做處理。排水下沉沉井的基底處理應(yīng)符合明挖地基的有關(guān)規(guī)定。井壁隔墻及刃腳與封底混凝土接觸面處的泥污亦應(yīng)清除干凈。對(duì)下沉至設(shè)計(jì)高程后的沉井尚應(yīng)進(jìn)行沉降觀(guān)測(cè)，沉降穩(wěn)定旦滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求后方可封底。二、沉井施工（九）基底封底沉井基底檢驗(yàn)合格及沉降穩(wěn)定后，應(yīng)及時(shí)封底。不排水下沉的沉井應(yīng)采用水下混凝土進(jìn)行封底；對(duì)排水下沉的沉井，基底滲水的上升速度不大6mm/min時(shí)，可按普通混凝土的澆筑方法進(jìn)行封底，但應(yīng)設(shè)置引流流排水設(shè)施，及時(shí)排除明水，且應(yīng)采取可靠措施使混凝土強(qiáng)度在達(dá)到5MPa前不受到壓力水的作用;滲水上升速度大于上述規(guī)定時(shí)，宜采用水下混凝土進(jìn)行封底。二、沉井施工（九）基底封底1.排水施工時(shí)的干封底（1）優(yōu)點(diǎn)節(jié)約混凝土等大量材料，確保封底混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)性，并能加快工程進(jìn)度，省去水下混凝土的養(yǎng)護(hù)和抽水時(shí)間。干封底比水下封底經(jīng)濟(jì)高效。（2）封底時(shí)排水修整井底成鍋形，每個(gè)井孔底部最低處放置一個(gè)以上的集水井。由刃腳向中心挖3～4條成放射形的排水溝。溝內(nèi)及集水井周?chē)鷳?yīng)拋填碎石或礫石，使從刃腳下滲入井內(nèi)的水流，經(jīng)排水溝流入集水井內(nèi)，然后，再用泵排出井外。集水井靠近刃腳但不宜太近，以免帶走刃腳下的泥砂，使沉井傾斜值增大。集水井一般多用鋼板焊成方形或圓形井管。但在井管的頂部應(yīng)帶有法蘭盤(pán)，以便封閉集水井時(shí)使用。二、沉井施工二、沉井施工（九）基底封底1.排水施工時(shí)的干封底（3）封底先澆注一層0.5～1.5m的素混凝土墊層，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%后，綁扎鋼筋，兩端伸入刃腳或凹槽內(nèi)，澆注上層底板混凝土。澆注面積上分層、同時(shí)進(jìn)行，由四周向中央推進(jìn)，每層厚300～500mm，并用振搗器振搗密實(shí)?；炷敛捎米匀火B(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70%后，對(duì)集水井逐個(gè)停止抽水，逐個(gè)封堵。封堵的方法是，將集水井中的水抽干，在套筒內(nèi)迅速用干硬性的高強(qiáng)度等級(jí)混凝土進(jìn)行堵塞并搗實(shí)，然后上法蘭盤(pán)蓋，用螺栓擰緊或焊牢，上部用混凝土填實(shí)搗實(shí)。二、沉井施工（九）基底封底2.不排水施工時(shí)的水下封底當(dāng)沉井采用不排水下沉，或雖采用排水下沉，但干封底有困難時(shí)，可采用垂直導(dǎo)管法灌注水下混凝土封底。二、沉井施工（十）填充井孔及制作頂蓋當(dāng)封底混凝土強(qiáng)度滿(mǎn)足抽水后的受力要求時(shí)，先行抽水，井孔內(nèi)水抽干后，即可填充井內(nèi)圬工。如果井孔中不用圬工填充，應(yīng)預(yù)制鋼筋混凝土井蓋，掩蓋井孔，然后再灌注頂蓋，接著在