大型沉井结构施工难点及处理方法.pdf

第9 卷第3 期 安徽水利水电职业技术学院学报 v o 1 9 n o 3 2 0 0 9 年 9月 j o u r n a l o f a n h u l t e c h n i c a l c a ) i i e g e o f w a t e r r e s o u r c e s a n d h y d r o e l e c t r i c p o w e r s e p 2 0 0 9 大型沉井结构施工难点及处理方法 陈 杠 ( 安徽水利开发有限公司， 安徽 蚌埠2 3 3 o 0 o ) 摘要 ： 文章总结了沿海软基沉井结构施工的难点， 并根据各难点针对性的提出了具体处理办法。 关键词： 软基； 沉井； 结构； 施工技术 中图分类号 ： t v5 4 3 8 文献标识码 ： a 文章编号： 1 6 7 1 6 2 2 1 ( 2 0 0 9 ) 0 3 0 0 3 3 0 3 th e m a i n pr o bl e ms a n d o v e r c o m i n g a p pr o a c h e s d u r i ng c o ns t r u c t i n g pr o c e s s o f l a r g e - s c a l e we l l s i nk i ng s t r u c t u r e chen ga n g ( an h u i w a t e r re s o u r c e s de v e l o p me n t c o ，lt d ，b e n g b u 2 3 3 0 0 0， ch i n a ) ab s t r a c t ： th e p a p e r s u mma r i e s ma i n p r o b l e ms d u r i n g c o n s t r u c t i n g p r o c e s s o f c o a s t a l s o f t f o u n d a t i o n c a i s s o n s t r u c t u r e ，a n d p r o v i d e s a p p r o a c h e s t o o v e r c o me t h e s e p r o b l e ms ke y wo r d s ： s o f t f o u n d a t i o n；c a i s s o n ；s t r u c t u r e ；c o n s t r u c t i o n t e c h n o l o g y 沿海地区的海滩上， 土质为砂质粉土夹淤泥， 湿度饱和， 密实度松散， 土体摇震反应迅速， 韧性低， 干 强度低。工程结构施工难度较大， 采用机械施工难度大、 成本高、 危险系数大， 采用沉井结构施工有利于 安全高效施工， 降低施工成本。沉井结构施工将会得到广泛应用， 但是沉井结构施工过程中也有很多 困难 。 1 沉井施工过程难点 1 1 基础 处理 ( 1 ) 主要包括 ： 引水井 。设计高程距地面深度为 8 5 m， 工程所处地理位置土体不稳定 ， 深基坑支 护较困难。主泵房基础。不能采用大型土方机械作业。高位井。设计高程距地面4 5 m， 采用管桩 基础 ， 面积较小支护和开挖较困难 。 ( 2 ) 降水施工。采用井点降水不能满足施工要求。深井降水也有一定施工难度。 ( 3 ) 钢筋较密。刀脚设计图纸钢筋较密， 有牛腿结构， 使得钢筋施工， 模板施工， 混凝土施工都产生 很大困难 。 ( 4 ) 钢筋混凝土施工。大体积混凝土连续浇筑。高度大于 3 5 m大体积混凝土施工， 针对这样高 收稿 日期 ： 2 0 0 9 0 5 2 3 作者简介： 陈杠( 1 9 8 0 一) ， 安徽宿州人， 助理工程师， 从事水利工程施工。 3 4 安徽水利水电职业技术学院学报 第 9卷 度 ， 施工中， 容易导致模板变形 ， 移动。 ( 5 ) 主泵房沉井下沉控制。下沉不能太快， 也不能太慢， 不能倾斜过多， 否则会使得墙体产生 裂缝 。 ( 6 ) 沉井封底施工。如果封底不好， 将导致整个结构上浮， 产生意想不到的后果。 ( 7 ) 引水井。高位井与主泵房相接， 当沉井下沉到距离设计高程很近时， 要考虑与上下游箱涵连接 问题。 2 施工难点的解决办法 2 1 基础工程 ( 1 ) 引水井基础。采用拉伸钢板桩支护， 用长臂挖掘机开挖。 ( 2 ) 主泵房沉井基础。其解决办法是： 抬高开挖深度， 使原来的 3 0 m深改为 2 5 m深， 这样在坡 比不变的情况下使开挖面积减少。采用泥浆泵吹排。尽量减少土体的振动。刃脚基础。采用满铺 8 0 c m厚砂垫层+2 0 c m厚 c 2 0 素混凝土， 可满足沉井的制作期间的稳定。 ( 3 ) 高位井基础。采用钢板桩支护， 长臂挖掘机开挖。 2 2 降水工程 采用深井降水为主， 井点降水为辅相结合的降水方式。早期使用井点降水， 但是井点降水根本 满足不了施工要求 ， 故采用深井降水和沉井周围用井点降水相结合 ， 但是因砂性土透水性较好， 周围 8口深井 2 4 h同时排水仍不能满足工程施工需要， 要求观测井水位必须降到地下 1 2 5 m才能满足。 解决办法： 降水工程贯穿整个沉井施工过程， 降水不好， 沉井不能下沉， 不降到地下 1 2 5 m， 将不能 封底， 也可能导致结构上浮。当周围8口深井和中间一 口观测井不能满足要求时。经每天 2 次测量计 算可以得到以下结论 ： 当透水量和固定深井排水量达平衡时， 水位就再也不向下降了。当井数不够时， 又增加 4口井， 最终使排水和透水在满足施工要求情况下达平衡。 2 3 刃脚施工 对难点的解决办法是， 刃脚钢筋参考设计图纸， 精心制作和绑扎， 使钢筋间距尽量均匀 ， 并且容 易振捣。模板施工， 精密到位 ， 增加支撑结构， 浇筑混凝土认真检查质量 ， 才使得刃脚部位顺利 完成 。 2 4 大体积混凝土施工 对难点的解决办法是增加钢管骨架等。在立模时， 增加钢管骨架和方木支撑， 根据经验， 当钢 管间距小于等于 8 0 c m， 方木垂直方向小于等于 4 0 c m， 水平间距小于等于 3 0 c m可以满足施工要求。 并且增加钢管骨架斜撑。 昆 凝土。通过试验确定， 同一标号混凝土试块 2 8天龄期抗压强度组数 3 0 n 5 时应同时满足下列要求： r n 一0 7 s n r标 ， r n 一1 6 0 s n 0 8 3 r标( 当 r标2 0 ) ， r n 一 1 6 0 s n 0 8 0 r标( 当 r标2 0 ) 。s n n 组试件强度标准差， 当混凝土满足设计要求 ， 沉井方可 下沉。 2 5 主泵房下沉 对难点的解决办法是： 下沉前。混凝土强度和抗渗标号必须满足设计要求和规范规定。下 沉时。不能危及周围建筑物、 地下管线， 并保证终沉时坑底稳定。沉井下沉应均匀， 不得产生突 沉。下沉检查。当下沉到设计标高， 检查基底土质， 应满足设计要求。轴线位置。下沉过程中 轴线位置偏差不得大于 h 1 0 0 ra m， 竖向倾斜不得大于 h 1 0 0 m m， 矩形沉井平面扭角小于 1 。 。 补救。如下沉过快可采取以下方法补救 ： 发现下沉过快， 可重新调整挖土， 在刃脚下不挖或部分不挖 土。将排水法改为不排水法下沉， 增加浮力。在沉井外壁间填粗糙材料， 或将井筒外的土夯实， 增大 第 3 期 陈 杠： 大型沉井结构施 工难点及 处理方法 3 5 摩擦阻力。当下沉过慢时， 可以采用以下方法： 如因沉井侧面摩阻力过大造成， 一般可在沉井外侧用 0 2 o 4 mp a 压力水流动水针( 或胶皮水管) 沿沉井外壁空隙射水冲刷助沉。下沉后， 射水孔用砂子 填满。在沉井上部加荷载， 或继续浇筑上一节井壁混凝土， 增加沉井 自重使之下沉。将刃脚下的土 分段均匀挖除， 减少正面阻力 ； 或继续进行第 2 层( 深 4 0 c m5 o c m) 碗形破土， 促使刃脚下土失稳下 沉 。遇小孤石或块石搁住 ， 可将 四周土挖空后取 出； 对较大孤石或块石 ， 可用炸药或静态破碎剂进行 破碎， 然后清除。如果采用不排水下沉， 则应由潜水员进行水下清理。遇硬质胶结土层时， 可用重型 抓斗或加大水枪的射水压力和水中爆破联合作业 ； 也可用钢轨冲击破坏后， 再用抓斗抓出。如因沉 井 四壁减阻措施被破坏 ， 应设法恢复 。 2 6 沉井封底施工 对难点的解决办法是： 封底。在封底过程中， 必须保证观测井水位在井底标高以下， 才能保证顺 利封底。干封底 。沉井干封底时 ， 底板混凝土应达到设计规定 ， 且沉井满足抗浮要 求时方能停止抽 水 ， 将其排水井封闭 ， 补浇地板混凝土。 2 7 沉井与高位井和引水进衔接 对难点的解决办法是： 在沉井终沉时， 封底后， 计算沉井 自重。根据图纸计算箱涵和回填土重量。 根据重量比例， 适当调整施工过程高差， 使得在将来 自身沉降时。 高差越来越小， 而使整个结构越来越 稳定 。 3 结束语 由于沿海地区地质不同， 选择适应的施工方法进行科学先进的施工。随着围海造 田工程的进行 ， 刚 吹填的滩涂上大多是软基， 大型施工机械难以正常施工， 并且安全得不到保障， 采用大型沉井结构， 随着 施工技术的逐渐成熟 ， 大型沉井结构在沿海地区，