就地制作沉井施工精PPT课件

1、 概 述 沉井的应用己有很长的历史，它是由古老的掘井作业沉井的应用己有很长的历史，它是由古老的掘井作业发展而成的一种施工方法，用沉井法修筑的基础叫做沉井发展而成的一种施工方法，用沉井法修筑的基础叫做沉井基础。基础。 沉井基础示意沉井基础示意a) ) 沉井下沉沉井下沉; ; b) ) 沉井基础沉井基础第1页/共20页沉井的概念沉井的概念: : 是井筒状的结构物。它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计是井筒状的结构物。它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其

2、成为桥梁墩台或其它结构物的基础。 沉井的优点：沉井的优点： 埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载；荷载和水平荷载； 沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡土围堰结构物，施工工艺并不复杂。沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡土围堰结构物，施工工艺并不复杂。 沉井施工时对邻近建筑物尤其是软土中地下建筑物的基础影响小。沉井施工时对邻近建筑物尤其是软土中地下建筑物的基础影响小。第2页/共20页沉井的缺点：沉井的缺点： 施工期较长；施工期较长； 对粉细砂类土在井内抽水易发生流砂现象，造成沉

3、井倾对粉细砂类土在井内抽水易发生流砂现象，造成沉井倾斜；斜； 沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大，均会给施工带来一定困难。斜过大，均会给施工带来一定困难。 第3页/共20页沉井沉井第4页/共20页 根据经济合理、施工上可能的原则，一般在下列情况，根据经济合理、施工上可能的原则，一般在下列情况，可以采用沉井基础：可以采用沉井基础： 1. .上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，做上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，做扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度

4、下有好的持力层，采用沉井基础与其他深基础相比较，经济上较好的持力层，采用沉井基础与其他深基础相比较，经济上较为合理的；为合理的； 2. .在山区河流中，虽然土质较好，但冲刷大，或河中有在山区河流中，虽然土质较好，但冲刷大，或河中有较大卵石不便桩基础施工时；较大卵石不便桩基础施工时； 3. .岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大基础施工围堰有困难时。基础施工围堰有困难时。第5页/共20页沉井的类型和构造 一、沉井的分类 按沉井的施工方法分类按沉井的施工方法分类 一般沉井一般沉井 浮运沉井浮运沉井按沉井的建筑材料分类按沉井的建筑材料分类 混凝

5、土沉井混凝土沉井 钢筋混凝土沉井钢筋混凝土沉井 竹筋混凝土沉井竹筋混凝土沉井第6页/共20页 按沉井形状分类按沉井形状分类 圆形圆形圆端形圆端形矩形矩形沉井的平面形状沉井的平面形状沉井的立面形状沉井的立面形状 柱形柱形 阶梯形阶梯形锥形锥形 第7页/共20页 沉井的平面形状沉井的平面形状 a) ) 单孔沉井；单孔沉井；b) ) 双孔沉井；双孔沉井；c) ) 多孔沉井多孔沉井第8页/共20页沉井剖面图沉井剖面图a）直壁柱型；）直壁柱型； b）外壁单阶型；）外壁单阶型； c）外壁多阶型；）外壁多阶型； d）内壁多阶型）内壁多阶型第9页/共20页沉井基础的构造 (一)沉井的轮廓尺寸 沉井的平面形状：

6、沉井的平面形状： 决定于墩决定于墩( (台台) )底部的形状。对矩形或圆端形墩，可采底部的形状。对矩形或圆端形墩，可采用相应形状的沉井，当墩的长宽比较为接近时，可采用方用相应形状的沉井，当墩的长宽比较为接近时，可采用方形或圆形沉井。形或圆形沉井。 沉井顶面尺寸为墩沉井顶面尺寸为墩( (台台) )身底部尺寸加襟边宽度。身底部尺寸加襟边宽度。沉井的入土深度：沉井的入土深度： 根据上部结构、水文地质条件及各土层的承载力等确定。根据上部结构、水文地质条件及各土层的承载力等确定。 第10页/共20页(二) 沉井的一般构造 一般沉井构造上主要由一般沉井构造上主要由井壁、刃脚、隔墙、井孔、井壁、刃脚、隔墙、

7、井孔、凹槽、射水管、封底和盖凹槽、射水管、封底和盖板板等组成。等组成。 沉井构造图沉井构造图第11页/共20页 沉井的施工 旱地上沉井的施工 桥梁墩台位于旱地时，沉井可就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及浇筑顶板。桥梁墩台位于旱地时，沉井可就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及浇筑顶板。a) )制作第一节沉井制作第一节沉井; ; b) )抽垫木、挖土下沉抽垫木、挖土下沉; ; c) )沉井接高下沉沉井接高下沉; ; d) )封底封底沉井施工顺序示意沉井施工顺序示意第12页/共20页1.1.整平场地整平场地 如天然地面土质较好，只需将地面杂物清掉整平地面，就可在其如天然地面土质较好，只需将地面

8、杂物清掉整平地面，就可在其上制造沉井，如为了减小沉井的下沉深度也可在基础位置处挖一浅坑，上制造沉井，如为了减小沉井的下沉深度也可在基础位置处挖一浅坑，在坑底制造沉井下沉，坑底应高出地下水位在坑底制造沉井下沉，坑底应高出地下水位0.51.0m 。如土质松软，。如土质松软，应整平夯实或换土夯实。在一般情况下，应在整平场地上铺上不小于应整平夯实或换土夯实。在一般情况下，应在整平场地上铺上不小于0.5m厚的砂或砂砾层。厚的砂或砂砾层。 第13页/共20页2. .制造第一节沉井制造第一节沉井 制造沉井前，应先在刃脚处对称铺满垫木（图制造沉井前，应先在刃脚处对称铺满垫木（图5-10），以支承第一节沉井的重

9、量，），以支承第一节沉井的重量，并按垫木定位立模板以绑扎钢筋。然后在刃脚位置处放上刃脚角钢，竖立内模（图并按垫木定位立模板以绑扎钢筋。然后在刃脚位置处放上刃脚角钢，竖立内模（图5-11），绑扎钢筋，再立外模浇筑第一节沉井。），绑扎钢筋，再立外模浇筑第一节沉井。 垫木布置实例垫木布置实例沉井刃脚立模沉井刃脚立模1- -内模；内模；2- -外模；外模；3- -立柱；立柱；4- -角钢；角钢；5- -垫木；垫木；6- -砂垫层砂垫层第14页/共20页3. .拆模及抽垫拆模及抽垫 当沉井混凝土强度达设计强度当沉井混凝土强度达设计强度70时可拆除模板，达设时可拆除模板，达设计强度后方可抽撤垫木。抽撤垫木

10、应分区、依次、对称、同计强度后方可抽撤垫木。抽撤垫木应分区、依次、对称、同步地向沉井外抽出。其顺序为：先内壁下，再短边，再长边，步地向沉井外抽出。其顺序为：先内壁下，再短边，再长边，最后定位垫木。长边下垫木隔一根抽一根，以固定垫木为中最后定位垫木。长边下垫木隔一根抽一根，以固定垫木为中心，由远而近对称地抽，最后抽除固定垫木，并随抽随用砂心，由远而近对称地抽，最后抽除固定垫木，并随抽随用砂土回填捣实，以免沉井开裂、移动或偏斜。土回填捣实，以免沉井开裂、移动或偏斜。原则：原则：分区、依次、对称、同步。分区、依次、对称、同步。第15页/共20页4. .挖土下沉挖土下沉 沉井下沉施工可分为沉井下沉施工

11、可分为排水下沉和不排水下沉排水下沉和不排水下沉。 排水下沉：排水下沉：当沉井穿过的土层较稳定，不会因排水而产生大量流当沉井穿过的土层较稳定，不会因排水而产生大量流砂时，可采用排水下沉。它适用于土层渗水量不大且排水时不会产生砂时，可采用排水下沉。它适用于土层渗水量不大且排水时不会产生涌土或流砂的情况；人工挖土可使沉井均匀下沉和清除井下障碍物，涌土或流砂的情况；人工挖土可使沉井均匀下沉和清除井下障碍物，但应保证施工安全。排水下沉时，有时也用机械除土。但应保证施工安全。排水下沉时，有时也用机械除土。 不排水下沉：不排水下沉：一般都采用机械除土，挖土工具可以是抓土斗或水一般都采用机械除土，挖土工具可以

12、是抓土斗或水力吸泥机，如土质较硬，水力吸泥机需配以水枪射水将土冲松。由于力吸泥机，如土质较硬，水力吸泥机需配以水枪射水将土冲松。由于吸泥机是将水和土一起吸出井外，故需经常向井内加水维持井内水位吸泥机是将水和土一起吸出井外，故需经常向井内加水维持井内水位高出井外水位高出井外水位12m，以免发生涌土或流砂现象。，以免发生涌土或流砂现象。 第16页/共20页5. .接高沉井接高沉井 第一节沉井顶面下沉至距地面还剩第一节沉井顶面下沉至距地面还剩1m2m时，应停止时，应停止挖土，接筑第二节沉井。接筑前应使第一节沉井位置正直，挖土，接筑第二节沉井。接筑前应使第一节沉井位置正直，凿毛顶面，然后立模浇筑混凝土

13、。待混凝土强度达设计要求凿毛顶面，然后立模浇筑混凝土。待混凝土强度达设计要求后，再拆模继续挖土下沉。后，再拆模继续挖土下沉。 6. .筑井顶围墙筑井顶围墙 如沉井顶面低于地面或水面，应在沉井上接筑围堰，如沉井顶面低于地面或水面，应在沉井上接筑围堰，围堰的平面尺寸略小于沉井，其下端与井顶上预埋锚杆相围堰的平面尺寸略小于沉井，其下端与井顶上预埋锚杆相连。围堰是临时性的，待墩台身出水后可拆除。连。围堰是临时性的，待墩台身出水后可拆除。 第17页/共20页7. .地基检验和处理地基检验和处理 基底检验：基底检验： 检验内容是地基土质是否和设计相符，是否平整，并对地基进行检验内容是地基土质是否和设计相符

14、，是否平整，并对地基进行必要的处理。必要的处理。基底处理：基底处理： 砂性土或粘性土地基，一般可在井底铺一层砾石或碎石至刃脚底砂性土或粘性土地基，一般可在井底铺一层砾石或碎石至刃脚底面以上面以上200mm。未风化岩石地基，应凿除风化岩层，若岩层倾斜，。未风化岩石地基，应凿除风化岩层，若岩层倾斜，还应凿成阶梯形。要确保井底地基尽量平整，浮土、软土清除干净，还应凿成阶梯形。要确保井底地基尽量平整，浮土、软土清除干净，以保证封底混凝土、沉井与地基结合紧密。以保证封底混凝土、沉井与地基结合紧密。第18页/共20页8. .封底、充填井孔及浇筑顶盖封底、充填井孔及浇筑顶盖 地基经检验及处理合乎要求后，应立即进行封底。如封底是地基经检验及处理合乎要求后，应立即进行封底。如封底是在不排水情况下进行，则可用导管法灌注水下混凝土在不排水情况下进行，则可用导管法灌注水下混凝土( (见钻孔灌见钻孔灌注桩施工注桩施工) )，若灌注面积大，可用多根导管，以先周围后中间，若灌注面积大，可用多根导管，以先周围后中间，先低后高的