任务2.3沉井基础施工

沉井基础施工主讲人：张振雷铁路桥梁与隧道工程教研室CONTENTS01沉井基础的认识目录02沉井制作03沉井下沉沉井基础的认识PART01一、沉井基础的认识沉井基础是一种历史悠久的施工方法，适用于地基表层较差而深部较好的地层，既可以用在陆地上，也可以用在较深的水中。所谓沉井基础．就是将一个事先筑好的、以后充当基础的混凝土井筒放在墩台设计位置，然所一边挖土，一边靠井简的自重不断下沉，直至设计高程的基础施工方法。沉井下沉示意图沉井基础基本施工工序是：首先在地面(或人工筑岛)上做成钢筋混凝土沉井底节，底节足部的内侧井壁做成由内向外斜的“刃脚”；然后用机械或人工方法挖掘，清除井底土，使之不断下沉，沉并底节以上随之逐节接高；沉井下沉到设计高程后．再以混凝土封底，并建筑沉井顶盖，沉井基础便告完成，最后再在其上修建墩身。一、沉井基础的认识沉井基础的施工步骤a)沉井底节在人工筑岛上浇筑；b)沉井开始下沉及接高；c)沉井已下沉到设计位置；d)进行封底及墩身工作按下沉方式，沉井基础可分为：就地建造下沉的沉井和浮运就位下沉的沉并。

按建筑材料，沉井基础可分为：混凝土沉井、钢筋混凝土沉井。

按外观形状，在平面上可分为圆形、矩形及圆端沉井；在竖剖面上分为竖直式、倾斜式及阶梯式等。

具体沉井类型的选择要视具体的下沉深度、墩(台)底部形状、土层性质等施工条件而定。一、沉井基础的认识沉井沉井基础虽有多种形式，但基本构造相同。它由刃脚、井壁、隔墙、井孔、凹槽、射水管和探测管、封底、顶盖（或承台)以及环箍等组成，以下是沉井基础的构造图。一、沉井基础的认识沉井构造沉井制作PART02沉井位于浅水或可能被水淹没的岸滩上时，宜就地筑岛制作；沉井在制作至下沉过程中位于无被水淹没可能的岸滩上时，如地基承载力满足设计要求，可就地整平夯实制作，如地基承载力不够，应采取加固措施。在地下水位较低的岸滩，若土质较好时，可开挖基坑制作沉井。在水深流急、筑岛困难的情况下修建沉井基础，可采用浮式沉井、即把沉井底节做成空体结构，或采取其他办法使其在水中漂浮，用船只将其拖运到设计位置，再逐步用混凝土或水灌注，使其缓缓下沉直达河底。二、沉井制作制作沉井的岛面、平台面和开挖基坑施工的坑底高程，应比施工最高水位高出0.5～0.7m，有流冰时再适当加高。沉井制作的工序如下图所示。接下来我们介绍沉井制作的主要环节。二、沉井制作1．就地制作的沉井制作沉井的场地，应预先清理、平整和夯实、使沉井在制作过程中不致发生不均匀沉降、倾折或井壁开裂。当地基有足够强度(包括下卧层的强度)时，仅需对场地表面稍作平整，即可浇筑素混凝土垫层(一次浇筑厚度为200～300mm厚)。如果沉井下地基土很松软，则需铺设砂垫层，沉井的自重通过垫层传至下层较硬的土层上，使沉井保持制作过程中的稳定。沉井定位垫木布置图下图所示。二、沉井制作1．就地制作的沉井(2)承垫木的铺设支垫布置应满足设计要求及抽垫方便的原则，承垫木数量应根据第一节沉井的质量(或抽除承垫木前的质量)及砂垫层的承载力来确定。承垫木间距一般为300～800mm。如根数很多．可将2～4根编成一组，每根承垫木相互紧靠。铺设承垫木时应用水平仪找平，使承垫木顶面在同一水平面上。平面布置应均匀对称。每根垫木的长度中线与沉井刃脚踏面中线重合，定位垫木的布置要使沉井最后有对称的着力点。二、沉井制作1．就地制作的沉井(3)模板与钢筋施工：通常沉井井筒的一次沉没高度不得大于12m．故井筒沉没一般是分节进行的。当在松软的土层和人工岛上施工时，井筒第一节的的长度不得大于0.8的沉井等效宽度。井简模板可采用一般常用的现浇混凝土模板，应具有足够的强度、刚度与整体稳定性，并确保缝隙严密不漏浆。井壁直线部分应规则，可采用组合式定型钢模板或木模板，但井壁形状不规则部分如刃脚的凹槽宜用木模。二、沉井制作1．就地制作的沉井(3)模板与钢筋施工：井筒前一节下沉结束时宜高出基坑垫层面1～2m，以防外模埋入砂垫层受损。内模支架不宜支承在地基土上，以防沉降过大时，内模和支架受损。通常内模支架支承选定在井格内钢梁上。沉井钢筋一般较粗，往往在地面预先加工成钢筋网片，再在节点处点焊，以加强整体性。随后即可用吊机吊装就位。网片间的连接一般用电焊，但要确保接头按设计或规范要求错开，不能都在同一断面。二、沉井制作1．就地制作的沉井(4)混凝上浇筑与养护混凝土的浇筑通常有四种方法，1用皮带传输机、手推车，通过串桶浇筑；2用翻斗车直接浇筑；3用翻斗车、吊斗，通过漏斗串桶浇筑；4用混凝土泵浇筑。无论哪种浇筑方法都要求均匀，浇筑后严格检测混凝土的质量，必须符合设计要求。浇筑混凝土必须做到均勾、对称及分层（层厚≤50cm，一般为30cm)。每层混凝土的浇筑应一次连续操作完成，待强度达到70％后，再进行下一层的浇筑。混凝土通常采用自然养护。但在炎热的夏天，要为养护创造一个湿润的环境(盖湿草包浇水等)；对严寒的冬季来说，混凝土中应掺加一些防冻剂或用蒸汽加热。二、沉井制作1．就地制作的沉井沉井下沉PART03沉井下沉通常分为三种情况，即：一次制作一次下沉、多次制作一次下沉、多次制作多次下沉。当沉井高度不高，地基有一定的强度，或者经过地基加固后，可承受全部沉井自重时采用第一种方法；当沉井高度较高，而地基(天然的或经加固的)满足多个沉井的稳定，不发生倾折或下沉过多、过快现象时，采用第二种方法；对于大型沉井，常用第三种方法。沉井下沉时，其混凝土必须达到一定强度．一般第一节沉井需达到100%强度．其上各节需达到70％以上的强度。三、沉井下沉v下沉过程中，应随时掌握土层情况．做好下沉观测记录。分析和检验土的阻力与沉井重力的关系，选用最有利的下沉方法。正常下沉时，应自中间向刃脚处均匀对称除土。对于排水除土下沉的底节沉井，支承位置处的土，应在分层土中最后同时挖除。

下沉至设计高程以上2m左右时，应适当放慢下沉速度并控制井内除土量和除土位置，以使沉井平稳下沉，正确就位。三、沉井下沉表

不排水除土下沉方法选用参考表土质下沉除土方法说明砂土抓土、吸泥若抓土宜用两式挖斗抓土卵石