沉井与沉管的施工（43内容丰富）

沉井与沉管的的施工第四节沉沉井法施工一、要求1、沉井的定义、、施工工艺、、分类、构造2、沉井的施工工工艺分类、下下沉方法3、沉井下沉中的的三类问题处处理一、沉井的类类型和构造1、定义：沉井是一个个上无盖下无无底的井筒状状构筑物，属属于深基础的的一种型式。。挖基坑→铺垫层→沉井井筒→取土→沉井下沉→浇注底板、内内部结构和顶顶盖。称为沉沉井法施工。。→→→挖基坑铺垫层→→沉井制作挖土下沉封底取垫木2、用途、1）桥梁墩台、、重型厂房和和各种工业构构筑物的基础础；工作井(拼装井)和接收井、通通风井和排水水泵房井等，，但更多的是是作为市政工工程的排水泵泵房、自来水水厂的取水口口等。2）地下工厂、、车间、地下下车库、地下下娱乐场所等等。3）大型浮运沉沉井可用来建建造海上石油油开采平台。。3、分类1）材料：钢沉沉井、砖砌沉沉井、钢筋混混凝土沉井2）平面形状：单孔圆沉井井、单孔方形形沉井、多孔方形形沉井、多孔孔椭圆形沉井、、多排多孔沉沉井等具有良好的受受力性能，故故不管直径大大小，通常都都作为单孔的的，单孔圆沉沉井直径最大大可达80m只有平面尺寸寸较小时才做做成单孔的，，边长一般小小于20m边长大于20m的单孔沉井整整体刚度不足足，必要时可可在中间加内内隔墙或框架架，形成单排排孔沉井。多排孔沉井：：在沉井内设设置几道纵横横交叉的内隔隔墙，使沉井井成为刚度较较好的空间结结构，每个井井孔内可设置置底梁或不设设底梁。该类类沉井挖土和和下沉工作可可以较均衡地地进行，有利利于均匀下沉沉，适用于平平面尺寸大而而重量大的地地下建筑物。。4、沉井的基本构构造：由刃脚、井壁壁、隔墙、取取土孔、底框框架、顶顶板、底板板等组成1）井壁沉井的主要组组成部分，应有足够的强强度、刚度、、重量。井壁厚度主主要取决于沉沉井大小、下下沉深度以及及地层的力学学指标。一般般为0.4-1.2m可达1.5-1.8m。上下等厚的直直墙形井壁和和阶梯形井壁壁两种适用：当土质质松软、摩擦擦力不大、下下沉深度不深深时可采用直直墙形优点：1）较好地约束束井壁，易于于控制垂直下下沉2）接长井筒亦亦简单，模板板能多次重复复使用3）对周围土的的扰动影响范范围较小，特特别适用于建建筑物密集的的市区中。适用：土质松松软，下沉深深度较深优点：减少沉沉井的截面尺尺寸，节省材料料内阶梯形外阶梯形适用：土层密密实，且下沉沉深度很大规定：台阶设设在每节沉井井接缝处，宽度一一般为10-20cm。最下面一级阶梯宜设在在(1／4—1／3)H高度处或1.2-2.2m处。施工时一一般在阶梯面所形形成的槽孔中灌填黄沙沙或触变泥浆2）刃脚主要功能：引导沉井井下沉，并阻阻止井外土体体涌入井内内。构造：刃脚底底部为踏面，，通常宽度10—20cm；刃脚内侧为为一倾面，通常倾倾角为450—5003）内隔墙并井非专为施施工而设置。。可以下沉就就位以后浇注注，也可以在在下沉之前做做成。下沉之之前浇注的隔隔增减少了井井壁跨度，增增加了沉井的的整体刚度，，同时将沉井井分隔成几个个取土井，便便于均衡取土土，均匀下沉沉。构造：底面一一般应比刃脚脚踏面高出0.5-1.0m，为了防止“突沉”，也可以将内墙底面与刃刃脚踏面齐平平；隔墙厚度由设计计算算确定，通常常为0.5m左右。4）封底及顶盖盖定义：往开挖挖井孔内填入入相应厚度的的素混凝土，，以混凝土的的自重和强度度抵消井孔内内土体的隆起起，以混凝土土与井壁间的的密实联接克克服地下水的的渗入，为浇浇注钢筋混凝凝土底板创造造条件。分类：湿封底、干封封底。湿封底是水下下混凝土封底底，干封底是是为了减少水水压力对封底底混凝土的作作用，需设置置集水井排水水减压。为了使封底混混凝土和底板板、井壁间有有更可靠的联联结，以传递递地基反力，，使沉井成为为空间受力结结构，通常在在刃脚上方的的井壁上预留留一凹槽，下边线距刃脚脚踏面应在2.5m以上。槽高约约1.0m，近于封底混混凝土的厚度度，以保证封封底工作顺利利进行。凹入入深度约为0.15-0.25m。5）底梁和框架架目的：在不便便设置内隔墙墙时，为了增增加沉井下沉沉过程中的整整体刚度；在在松软地层中中下沉的沉井井，底梁及其其框架的设置置还有防止沉沉井“突沉”的功能，并便便于纠偏。二、沉井施工工艺艺沉井制作阶段和沉井下沉阶段。分节灌筑、多多次下沉：工序交插多、、工期长，容容易发生井身身倾斜和沉降降不均匀等现现象分节灌筑、一一次下沉：制作总高度不不宜超过沉井井短边或直径径的长度亦不不应超过12m一次灌筑、一一次下沉：一般中小型沉沉井，其井身身不高且地基基较好时，可可采用此法。。原则：根据沉井的的规模（形状状、尺寸、深深度）、环境境（水文地质质、环境条件件）、施工能能力（设备及及施工单位位的经验和习习惯）确定。。1、挖基坑及基基础处理平面尺寸略大大于沉井平面面的基坑；砂砂垫层一般选选用级配较好好的中、粗砂砂或砂夹卵石石，砂垫层密密实度的质量量标准用砂的的干容重控制制；抽除垫木应按按一定顺序分分区、依次、、对称、同步步地进行，对对矩形沉井，，先内隔墙，，再短边，最最后长边；长长边的垫木应应隔根抽出，，然后以四角角处的定位垫垫木为中心由由远及近地对对称抽除，最最后抽定位垫垫木。垫木布布置图图1)井壁外外侧应应做到到光滑滑；2)沉井制制作高高度应应保证证稳定定性、、有足足够的的下沉沉系数数3)第一节节沉井井的灌灌筑高高度为为1.5-2.0m，地面面以上上沉井井的高高度不不超过过6--7m，沉井井顶面面露出出地面面尚有有0.8--2m时，停停止下下沉，，并在在强度度达70％后方方可灌灌筑第第二节节；4)沉井的的实际际尺寸寸与设设计尺尺寸的的偏差差，不不得超超过国国家标标准《地基和和基础础工程程施工工及验验收规规范》(GBJ1202)中的规规定数数值。。2、沉井井制作作分类：1)排水挖挖土下下沉：在土土质的的透水水性很很低或或渗水水量不不大的的稳定定土层层，排排水不不会产产生流流砂。。优点：：是挖挖土方方法简简单，，容易易控制制，下下沉较较均衡衡且易易纠偏偏，达达设计计标高高后又又能直直接检检验基基底土土的平平衡，，并可可采用用干封封底，，以加加快工工程进进度，，保证证质量量，节节省材材料，，所以以应优优先采采用。。水力机机械排排水下下沉人工挖挖土小型机机械吊吊运抓斗挖挖土汽车运运输劳动强强度大大，机机械化化程度度低，，工作作效率率差，，且施工速速度慢慢机械化化程度度很高高，劳劳动强强度低低，施施工速速度比较快快2)不排水水(或灌水水)挖土下下沉：：当沉井井穿过过有较较厚的的砂性性土或或粉砂砂层，，且含水水量很很大(含水量量w>30％—40％)在动水水压力力作用用下产产生流流砂。。3)中心岛岛式下下沉：：为了减减少内内外应应力差差值，，可采采用“中心岛岛式”开挖方方式。。先沿井井壁内内侧挖挖槽，，槽内内充满满泥浆浆，随随着槽槽的挖挖深，，沉井井在槽槽内下下沉，，而中中心部部位的的土体体暂不不挖除除——形成“中心岛岛”；当沉沉井到到设计计标高高后，，将槽槽内的的泥浆浆置换换固化化，再再在井井底部部位压压密注注浆封封闭，，最后后挖除除“中心岛岛”部分的的土体体。该类开开挖方方式适适用于于面积积较大大的圆圆形沉沉井，，需用用两台台设备备对称称均衡衡挖土土。中心岛岛式下下沉挖土一一般先先挖成成“锅底”状，然然后再再挖靠靠近刃刃脚旁旁的泥泥土，，挖土土设备备要均均匀布布置，，使上上面保保持在在同一一水平平上。。当沉沉井井下下部部有有梁梁时时，，应应先先将将梁梁下下土土方方超超前前开开挖挖一一部部分分，，以以免免沉沉井井下下沉沉时时土土将将梁梁顶顶坏坏。。沉井井下下沉沉时时，，每每次次不不得得超超过过50cm即须须进进行行清清土土校校正正，，然然后后再再继继续续开开挖挖。。沉井井下下沉沉完完毕毕后后，，一一般般应应有有3-5cm至5-10cm的下下沉沉预预留留量量。。泥浆浆的的作作用用：降低低井井壁壁与与土土之之间间的的摩摩擦擦阻阻力力4、沉井井基基础础处处理理及及封封底底当沉沉井井沉沉到到设设计计标标高高且且稳稳定定后后(沉降降速速率率<20mm／d即认认为为稳稳定定)，先先将将超超挖挖部部分分用用煤煤渣渣填填充充夯夯实实，，再再在在刃刃脚脚四四周周填填以以毛毛石石，，有有时时尚尚须须铺铺设设10-30cm厚的的砂砂垫垫层层，，然然后后用用素素混混凝凝土土封封底底干封封底底：：能保保证证混混凝凝土土的的准准确确厚厚度度及及表表面面平平整整，，且且节节省省材材料料，，保保证证质质量量；；同同时时设设备备简简单单，，进进度度快快，，省省去去后后续续的的清清理理及及抽抽水水工工作作，，所所以以应应优优先先采采用用。。湿封封底底：水下下混混凝凝土土封封底底，，是是利利用用井井内内灌灌水水的的重重量量克克服服流流砂砂的的涌涌入入，，封封底底混混凝凝土土在在水水下下进进行行灌灌注注，，水水下下灌灌注注混混凝凝土土采采用用竖竖管管灌灌注注法法，，使使用用时时应应进进行行水水密密性性及及拉拉拔拔力力的的检检验验。。三、、浮浮式式沉沉井井浮式式沉沉井井的的底底节节都都是是采采用用空空腔腔薄薄壁壁井井壁壁，，其其优优点点是是重重力力轻轻、、吊吊装装下下水水方方便便。。在在深深水水河河流流中中采采用用浮浮式式沉沉井井可可以以避避免免围围堰堰筑筑岛岛等等困困难难，，且且缩缩短短工工期期、、降降低低造造价价。。现现在在国国内内已已较较多多采采用用。。(一)浮式式沉沉井井的的结结构构型型式式1、钢钢丝丝网网水水泥泥薄薄壁壁沉沉井井井壁壁是是用用刃刃脚脚角角钢钢竖竖向向骨骨架架角角钢钢与与内内外外两两侧侧钢钢筋筋网网焊焊接接成成整整体体骨骨架架后后，，再再在在钢钢筋筋网网上上铺铺设设多多层层钢钢丝丝网网(一般般为为4—6层)，然然后后涂涂抹抹水水泥泥砂砂浆浆构构成成空空腔腔而而成成。。2、钢筋筋混混凝凝土土薄薄壁壁沉沉井井混凝凝上上强强度度等等级级不不宜宜低低于于C25。3、装装配配式式钢钢筋筋混混凝凝土土薄薄壁壁沉沉井井用预预制制的的钢钢筋筋混混凝凝土土井井壁壁、、支支撑撑梁梁和和拼拼装装用用的的梯梯状状导导杆杆组组成成。。在在拼拼装装船船上上拼拼装装底底层层井井壁壁后后，，浮浮运运至至墩墩位位起起吊吊、、下下沉沉、、就就位位。。4、带临临时时井井底底沉沉井井在沉沉井井内内刃刃脚脚特特设设凹凹槽槽处处安安装装临临时时性性的的底底板板(底板板结结构构要要便便于于拆拆除除)，然然后后浮浮运运至至墩墩位位，，接接高高井井壁壁或或在在沉沉井井内内灌灌水水使使之之下下沉沉至至接接近近河河床床面面。。（二)陆上上制制作作浮浮式式沉沉井井下下水水1、岸边边制制作作滑滑道道下下水水滑道道工工程程量量大大，，且且施施工工后后的的清清理理工工作作量量也也较较大大。。但但可可利利用用有有利利地地形形，，减减少少其其他他工工作作量量。。2、岸上上制制作作索索道道下下水水在地地形形有有利利于于布布置置架架空空索索道道、、两两岸岸地地形形较