中文名 | 沉井施工 | 外文名 | Caisson construction |
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定????義 | 在地下構(gòu)筑物中的施工過程 |
(1)在城市市區(qū)采用沉井作為地下構(gòu)筑物就無需打圍護(hù)樁(鋼板樁或其他圍護(hù)樁),也不影響周圍建(構(gòu))筑物,不需要支撐土壁及防水。因其本身剛度較大,沉井外側(cè)井墻就能防止側(cè)面土層的坍塌。
(2)如因場(chǎng)地狹窄,同時(shí)受附近建筑物或其他因素條件的限制,而不適宜采用大開挖的地點(diǎn),可采用沉井法施工。
(3)當(dāng)?shù)叵滤惠^高,土的滲透性大,易產(chǎn)生涌流或塌陷的不穩(wěn)定土壤,可采用沉井不排水下沉和水下澆筑混凝土封底。
(4)埋置較深的構(gòu)筑物采用沉井法施工,從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)角度來看,也比其他施工方法更為合理。
(5)給水排水工程的地下構(gòu)筑物,多采用沉井。如江心及岸邊的取水構(gòu)筑物、城市雨污水泵站下部結(jié)構(gòu)等。
(6)沉井可作為橋梁墩臺(tái)的深基礎(chǔ),由于平面尺寸小,而下沉深度比較大,因此,在橋梁工程中廣泛采用。
(7)沉井可作地下構(gòu)筑物的外殼。由于平面尺寸可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì),面積可達(dá)3000~4000m2,井內(nèi)空腔并不填塞,形成地下空間,可滿足生產(chǎn)和使用的需要,有時(shí)還可作為高層建筑的基礎(chǔ)。
(8)沉井可用作礦區(qū)的豎井,面積比較小,一般為圓形,直徑在15m以內(nèi)。但下沉深度卻很深,一般要在100m以上,可用作上下人員、材料、產(chǎn)品(煤和礦石)的豎向通道,同時(shí)還可作為豎向風(fēng)道之用。
(9)大型設(shè)備基礎(chǔ)、地下倉庫、人防掩蔽所、盾構(gòu)拼裝井、船塢塢首等均可采用沉井。
沉井基礎(chǔ)施工一般可分為早地施工、水中筑島及浮運(yùn)沉井三種。施工前應(yīng)詳細(xì)了解場(chǎng)地的地質(zhì)和水文條件。水中施工應(yīng)做好河流汛期、河床沖刷、通航及漂流物等調(diào)查研究,充分利用枯水季節(jié),制訂詳細(xì)的施工計(jì)劃及必要的措施,確保施工安全。
沉井下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,最后進(jìn)行沉井的封底,作為地下構(gòu)筑物使用。
國外在1944-1970年間,先由日本采用噴射高壓空氣(即氣囊法)的方法降低井壁與土層之間的摩阻力,而使沉井下沉深度超過200m。但這方法構(gòu)造比較復(fù)雜,高壓空氣消耗量也大而且下沉速度又不易控制,因此未獲推廣。到1964年,蘇聯(lián)建造了兩座78.6m(長)×28.6m(寬)×26m(深)的大型沉井,但沉井底部的井墻厚度卻達(dá)到3.8m,向上逐步減薄,到沉井頂部,井墻厚度尚有1.9m。
1952年以后,在歐洲開始應(yīng)用觸變泥漿來減少沉井外壁與土層之間的摩擦阻力下沉沉井,這是一項(xiàng)重大改進(jìn),給工程建設(shè)帶來很大的經(jīng)濟(jì)效益,并獲得了首先推廣。
據(jù)統(tǒng)計(jì),歐洲到1961年則已經(jīng)下沉了達(dá)450多個(gè)沉井作為地下構(gòu)筑物。解放后,我國在沉井的施工技術(shù)方面也取得了很大的成就。沉井原先是用于橋梁墩臺(tái)和重型廠房與各種工業(yè)構(gòu)筑物(如煤氣罐、高聳塔架等)的一種深基礎(chǔ)。近年來,隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,沉井施工方法已逐漸發(fā)展成為埋入軟土層內(nèi)各種地下工業(yè)建筑和人民防空工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一種形式,例如,大(重)型橋梁的墩臺(tái)基礎(chǔ)、岸邊取水構(gòu)筑物、城市雨污水泵站下部結(jié)構(gòu)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、地下沉淀池和水池、地下油庫以及礦用豎井等。各種類型深埋基礎(chǔ)和地下構(gòu)筑物的圍壁都曾采用沉井法施工。根據(jù)現(xiàn)有的施工經(jīng)驗(yàn),在陸地上制作大型鋼筋混凝土圓形沉井,直徑已達(dá)68m,下沉深度36m,平面面積約3600余m2。矩形沉井為18.5m×21.5m,高為20.6m,采用無承墊木施工,分節(jié)制作,一次下沉。在橋梁域臺(tái)基礎(chǔ)沉井方面也有新的發(fā)展,在深水中采用浮運(yùn)沉井就位下沉方法,使平面面積達(dá)數(shù)百平方米的大重型沉井的下沉深度達(dá)50余米。而且,礦用沉井的下沉深度已超過100m。當(dāng)然,這個(gè)深度也不能認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到了極限。因?yàn)橐话阏f來,用沉井法修筑地下構(gòu)筑物或深基礎(chǔ)時(shí),可以認(rèn)為尚能爭取達(dá)到更大的下沉深度。
上述沉井的設(shè)計(jì)和施工的要求,一般是要使沉井結(jié)構(gòu)能安全下沉到達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高,下沉?xí)r要平穩(wěn),結(jié)構(gòu)不開裂水,位置不歪斜,超沉量和基底沉降量小等。這就要求沉井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要有足夠的強(qiáng)度和剛度,在施工和使用階段,能保證抗浮穩(wěn)定性,井壁和底板有足夠的抵抗水、土壓力和地基反力的強(qiáng)度,如有戰(zhàn)備防護(hù)要求的地下構(gòu)筑物更需要具有一定的三防能力。此外,根據(jù)使用條件的不同,沉井尚有混凝土抗?jié)B、防潮、隔熱、防噪和通風(fēng)等要求。
沉井的工作原理:在深基礎(chǔ)工程施工中,為了減少放坡大開挖的大量土方量,并保證陡坡開挖邊坡的穩(wěn)定性,人們創(chuàng)造了沉井基礎(chǔ)。這是一種豎向的筒形結(jié)構(gòu)物,通常用磚、素混凝土或鋼筋混凝土材料制成。沉井施工過程:先在...
沉井施工將事先在地面上用鋼筋混凝土制成的井筒形狀的結(jié)構(gòu)作為基坑坑壁的支撐,在井壁的保護(hù)下,用機(jī)械和人工在井內(nèi)挖土,并在其自重作用下沉入土中的結(jié)構(gòu)物稱為沉井。實(shí)質(zhì)上就是將一個(gè)在地面上事先澆制好的構(gòu)筑物,...
1、鋼圍堰施工:將鋼材做成的環(huán)形雙壁,底部封死,可以浮在水面上的施工結(jié)構(gòu)。在橋墩位置精確定位后灌水沉至河床,穩(wěn)定后將環(huán)形中間的河床泥沙清理出來,使其沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高(當(dāng)然同時(shí)接高頂面,不會(huì)讓頂面浸入水中)...
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沉 井 作 業(yè) 指 導(dǎo) 書 跨兗石線特大橋沉井基礎(chǔ)施工 作 業(yè) 指 導(dǎo) 書 一 . 工程概況: 膠新鐵路第 ZH—15 標(biāo)段的跨兗石線特大橋,位于 DK219+572.92 處, 全長 871.84延長米。所處位置地形平坦開闊,地下水豐富,一般埋深 4.0~5.0m, 水位年變幅 2.0m左右。菏日復(fù)線鐵路自 9#~10#墩之間穿過,與線路呈 78.60° 交角;李公河從 15#~16#墩之間流過,與線路呈 149.5°交角。本橋共有 26 墩 2臺(tái),除 21#、22#墩為明挖基礎(chǔ)外,其余均為沉井基礎(chǔ)。沉井基礎(chǔ)除 16#、 24#墩在水中外,其余均在地面上。沉井基礎(chǔ)除 1#、2#、9#~12#墩和兩個(gè)臺(tái)為 兩節(jié)沉井外,其余各墩均為一節(jié);兩節(jié)沉井設(shè)計(jì)最高為 9.5m,一節(jié)沉井設(shè)計(jì) 最高為 7.0m。 二 . 沉井施工方案: 本橋除 8#、9#、16#、24#墩外,其余墩臺(tái)均采用原地面平整夯實(shí)
沉井施工技術(shù)
預(yù)制、沉井施工技術(shù)是市政公用工程常用的施工方法,適用于含水、軟土地層條件下半地下或地下泵房等構(gòu)筑物施工。本條簡要介紹沉井、預(yù)制及下沉施工技術(shù)。
一、沉井準(zhǔn)備工作
(一)基坑準(zhǔn)備
(二)地基與墊層施工
(1)制作沉井的地基應(yīng)具有足夠的承載力,地基承載力不能滿足沉井制作階段的荷載時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)進(jìn)行地基加固。
(2)刃腳的墊層采用砂墊層上鋪墊木或素混凝土,且應(yīng)滿足下列要求:
二、沉井預(yù)制
(一)結(jié)構(gòu)的鋼筋、模板、混凝土工程施工
應(yīng)符合2K314021條有關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求;混凝土應(yīng)對(duì)稱、均勻、水平連續(xù)分層澆筑,并應(yīng)防止沉井偏斜。
(二)分節(jié)制作沉井
(1)每節(jié)制作高度應(yīng)符合施工方案要求,且第一節(jié)制作高度必須高于刃腳部分;井內(nèi)設(shè)有底梁或支撐梁時(shí)應(yīng)與刃腳部分整體澆搗。
(2)設(shè)計(jì)無要求時(shí),混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)75%后,方可拆除模板或澆筑后一節(jié)混凝土。
(3)混凝土施工縫處理應(yīng)采用凹凸縫或設(shè)置鋼板止水帶,施工縫應(yīng)鑿毛并清理干凈;內(nèi)外模板采用對(duì)拉螺栓固定時(shí),其對(duì)拉螺栓的中間應(yīng)設(shè)置防滲止水片;鋼筋密集部位和預(yù)留孔底部應(yīng)輔以人工振搗,保證結(jié)構(gòu)密實(shí)。
(4)沉井每次接高時(shí)各部位的軸線位置應(yīng)一致、重合,及時(shí)做好沉降和位移監(jiān)測(cè);必要時(shí)應(yīng)對(duì)刃腳地基承載力進(jìn)行驗(yàn)算,并采取相應(yīng)措施確保地基及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
(5)分節(jié)制作、分次下沉的沉井,前次下沉后進(jìn)行后續(xù)接高施工。
三、下沉施工
(一)排水下沉
(二)不排水下沉
(三)沉井下沉控制
(四)輔助法下沉
四、沉井封底
(一)干封底
(二)水下封底
沉井施工技術(shù)
預(yù)制、沉井施工技術(shù)是市政公用工程常用的施工方法,適用于含水、軟土地層條件下半地下或地下泵房等構(gòu)筑物施工。本條簡要介紹沉井、預(yù)制及下沉施工技術(shù)。
一、沉井準(zhǔn)備工作
(一)基坑準(zhǔn)備
(二)地基與墊層施工
(1)制作沉井的地基應(yīng)具有足夠的承載力,地基承載力不能滿足沉井制作階段的荷載時(shí),應(yīng)按設(shè)計(jì)進(jìn)行地基加固。
(2)刃腳的墊層采用砂墊層上鋪墊木或素混凝土,且應(yīng)滿足下列要求:
二、沉井預(yù)制
(一)結(jié)構(gòu)的鋼筋、模板、混凝土工程施工
應(yīng)符合2K314021條有關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求;混凝土應(yīng)對(duì)稱、均勻、水平連續(xù)分層澆筑,并應(yīng)防止沉井偏斜。
(二)分節(jié)制作沉井
(1)每節(jié)制作高度應(yīng)符合施工方案要求,且第一節(jié)制作高度必須高于刃腳部分;井內(nèi)設(shè)有底梁或支撐梁時(shí)應(yīng)與刃腳部分整體澆搗。
(2)設(shè)計(jì)無要求時(shí),混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)75%后,方可拆除模板或澆筑后一節(jié)混凝土。
(3)混凝土施工縫處理應(yīng)采用凹凸縫或設(shè)置鋼板止水帶,施工縫應(yīng)鑿毛并清理干凈;內(nèi)外模板采用對(duì)拉螺栓固定時(shí),其對(duì)拉螺栓的中間應(yīng)設(shè)置防滲止水片;鋼筋密集部位和預(yù)留孔底部應(yīng)輔以人工振搗,保證結(jié)構(gòu)密實(shí)。
(4)沉井每次接高時(shí)各部位的軸線位置應(yīng)一致、重合,及時(shí)做好沉降和位移監(jiān)測(cè);必要時(shí)應(yīng)對(duì)刃腳地基承載力進(jìn)行驗(yàn)算,并采取相應(yīng)措施確保地基及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
(5)分節(jié)制作、分次下沉的沉井,前次下沉后進(jìn)行后續(xù)接高施工。
三、下沉施工
(一)排水下沉
(二)不排水下沉
(三)沉井下沉控制
(四)輔助法下沉
四、沉井封底
(一)干封底
(二)水下封底
沉井施工安全措施:
1)所有操作人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)“操作規(guī)程”,樹立“安全第一”的思想。
2)施工中所有機(jī)械操作人員和配合工種人員,必須聽從指揮信號(hào),不得隨意離開崗位,應(yīng)經(jīng)常注意機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況,發(fā)現(xiàn)異常,應(yīng)立即停機(jī)檢查處理。
3)機(jī)械設(shè)備必須實(shí)行專機(jī)專人持證操作,嚴(yán)格執(zhí)行交接班制度和機(jī)具保養(yǎng)制度。
4)潛水泵等水下設(shè)備應(yīng)有安全保險(xiǎn)裝置,嚴(yán)防漏電。井下照明必須采用安全電壓。
5)挖土下沉過程中應(yīng)有專人指揮,井內(nèi)不得采用人工和機(jī)械同時(shí)挖土。
6)進(jìn)行水下作業(yè)時(shí)必須由潛水員承擔(dān)。
7)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行施工現(xiàn)場(chǎng)的一切規(guī)章制度。
8)當(dāng)進(jìn)行井下作業(yè)時(shí),井口應(yīng)派專人看護(hù)。