图解市政工程沉井施工技术
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图解沉井施工技术图文讲解:沉井施工技术要求在土层中修筑地下建筑物的方法之一。
沉井在施工期间是一个上无盖、下无底的筒状结构,通常用钢筋混凝土制成,在其井壁的挡土和防水的围护作用下,从井内取土,借其自重使之下沉至设计标高.沉井多用作桥梁墩台或重型工业建筑物的深基础,后来逐渐发展成为利用其内部空间供生产使用或其他用途的地下建筑物。
沉井组成:一般由井壁、刃脚、隔墙、凹槽、封底(包括底板)和顶盖等部分组成。
沉井优点:占地面积小,不需要板桩围护。
挖土量小,对邻近建筑的影响比较小,操作简便,无须特殊的专用设备。
井壁沉井的外壁,是沉井的主要部分。
它应有足够的强度,以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载;同时还要求有足够的重量,使沉井在自重作用下能顺利下沉.刃脚位于井壁的最下端,多做成有利于切入土中的形状。
此外,还要求有一定的强度,以免挠曲或损坏。
刃脚下部的水平面称为踏面,其宽度视土质的软硬和井壁重量、厚度而定。
隔墙为了加强沉井的刚度,或由于使用需要设置隔墙。
凹槽位于刃脚的上方,使混凝土底板能和井壁更好地连接。
封底下沉到设计标高后,在沉井底面用素混凝土封底,作地下建筑物的基础,再在凹槽处灌筑钢筋混凝土底板。
顶盖作为地下建筑物,在修筑好满足内部使用要求的各种结构后,还要修筑顶盖。
沉井法的施工施工顺序先在建筑地点平整地面或筑岛,分段(或一次)制作井筒;然后从井内不断取土,随着土体的挖深,沉井因自重作用克服井壁和土体之间的摩擦力和刃脚下土的阻力而逐渐下沉;达到设计标高后,用混凝土封底;并按使用要求修筑内部结构;最后修筑顶盖和出入口。
沉井法的施工施工工艺施工方法一般可分为制作和下沉两个过程。
根据不同情况和条件(如沉井高度、地基承载力、施工机械设备等),沉井可采取一次制作(灌筑),一次下沉;分段制作、接高,一次下沉;或制作与下沉交替进行。
也有在陆上制作,浮运至水中沉放地点后下沉和接高的浮式沉井施工。
为了将沉井重量扩散到更大的面积上,避免沉井倾斜或不均匀沉降而产生裂缝,对于大型沉井,当表土地基承载力很低时,于制作第一段沉井前,应在地基表面铺设砂垫层,并沿井壁周边刃脚下铺设承垫木。
2020年一建市政课程1K414024 沉井施工技术一、沉井的构造沉井的组成部分包括井筒、刃脚、隔墙、梁、底板,如图1K414024-1所示。
(1)井筒。
即沉井的井壁,是沉井的主要组成部分,它作为地下构筑物的围护结构和基础,要有足够的强度,其内部空间可充分利用。
井筒是靠它的自重或外力克服筒壁周围的土的摩阻力而下沉。
(2)刃脚。
刃脚在沉井井筒的下部,形状为内刃环刀,其作用是使井筒下沉时减少井壁下端切土的阻力,并便于操作人员挖掘靠近沉井刃脚外壁的土体。
刃脚下端有一个水平的支承面,通称刃脚踏面。
刃脚踏面以上为刃脚斜面,在井筒壁的内侧,当沉井在坚硬土层中下沉时,刃脚踏面的底宽宜取150mm。
为防止脚踏面受到损坏,可用角钢加固;当采用爆破法清除刃脚下的障碍物时,要在刃脚的外缘用钢板包住,以达到加固的目的(3)隔墙、壁柱和横梁。
为满足沉井在交工后的使用要求,增加井筒的刚度及防止井筒在施工过程中的突然下沉。
(4)底板。
沉井的底板在井筒的下部,是沉井的井底。
为增强井壁与底板的连接,在刃脚上部井筒壁上留有连接底板的企口凹槽,深度为100~200mm。
二、沉井准备工作(一)基坑准备(3)地下水位应控制在沉井基坑以下0.5m,基坑内的水应及时排除;采用沉井筑岛法制作时,岛面标高应比施工期最高水位高出0.5m以上。
(二)地基与垫层施工(1)制作沉井的地基应具有足够的承载力,地基承载力不能满足沉井制作阶段的荷载时,应按设计进行地基加固。
(2)刃脚的垫层采用砂垫层上铺垫木或素混凝土,且应满足下列要求:1)垫层的结构厚度和宽度应根据土体地基承载力、沉井下沉结构高度和结构形式,经计算确定;素混凝土垫层的厚度还应便于沉井下沉前凿除;2)砂垫层分布在刃脚中心线的两侧范围,应考虑方便抽除垫木;砂垫层宜采用中粗砂,并应分层铺设、分层夯实;3)垫木铺设应使刃脚底面在同一水平面上,并符合设计起沉标高的要求;平面布置要均匀对称,每根垫木的长度中心应与刃脚底面中心线重合,定位垫木的布置应使沉井有对称的着力点;4)采用素混凝土垫层时,其强度等级应符合设计要求,表面平整。
沉井基础施工沉井一般由①井壁、②刃脚、③隔墙、④井孔、⑤凹槽、⑥射水管、⑦封底和⑧盖板等组成,如图2-5所示。
沉井在施工中具有独特优点:占地面积小;不需要板桩围护;与大开挖相比较,挖土量小;对邻近建筑的影响比较小;操作简便,无需特殊的专用设备。
图2-5 沉井基础示意图一、准备工作沉井钻孔要求:(1)面积在200m2以下(包括200m2)的沉井,应有一个钻孔(可布置在中心位置)。
(2)面积在200m2以上的沉井,在四角(圆形为相互垂直的两直径端点)应各布置一个钻孔。
(3)特大沉井可根据具体情况增加钻孔。
(4)钻孔底标高应深于沉井的终沉标高。
(5)每座沉井应有一个钻孔提供土的各项物理力学指标、地下水位和地下水含量资料。
二、沉井制作沉井的制作程序主要包括:测量定位、沉井分节、铺设承垫木、模板支设及拆除、施工缝处理等内容。
具体规定如下:1.平整场地(1)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。
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。
(2)在岸滩上或筑岛制作沉井,要先将场地平整夯实,以免在灌筑沉井过程中和拆除支垫时,发生不均匀沉陷。
若场地土质松软,应加铺一层30~50cm 厚的砂层,必要时,应挖去原有松软土层,然后铺以砂层。
当石渣、漂卵石等取材方便时,常不挖除松软土壤,可直接回填夯实,以便施工。
(3)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。
(4)沉井可在基坑中灌筑,但应防止基坑为暴雨所淹没。
并应注意观察洪水,做好防洪措施。
在总的进度安排中,应抓住枯水期的有利季节。
(5)运输线路,风、水管路,电力线的铺设以及混凝土厂起吊设备的布置等,均应事先详细计划,妥善安设,以免干扰沉井施工作业。
2.测量定位在沉井地点进行测量工作,应符合下列要求:(1)定位轴线应保证能随时可以检查沉井的下沉位置。
(2)检查沉井标高的临时水准点应设在沉井施工影响范围以外,且安全可靠的地方。
沉井基础在修建负荷较大的建筑物时,其基础要坐落在坚固、有足够承载能力的土层上,当这类土层距地表成较深(8m ~30m ),天然基础和桩基础都 受水文地质条件限制时,常采用沉井基础。
沉井是桥梁墩(台)深基础的一种常用类型。
如图1。
沉井在下沉过程中,坑壁不需要临时支撑和防止围堰。
如果沉井报穿过的土层允许排水开挖下沉,则沉井的埋置深度很容易达到,其垂直度亦好控制。
如果遇到饱和水分土层时,排水开挖会出现翻砂现象,往往造成沉井歪斜。
如果遇到孤石、倒木、溶洞及坚硬的障碍物时,需做特殊处理。
沉井是基础的组成部分之一,具有设计需要的壁厚和垂直隔墙,为上下开口的筒形结构物,通常用混凝土或钢筋混凝土制成。
底节沉井一般是在河床或滩地筑岛上建造,特殊情况可采用浮式沉井,在其强度达到设计要求后,抽除刃脚垫木,对称、均匀地挖去井内土,通过取土井孔运出井外弃之。
随着井内土面逐渐下降,沉井在自重的作用下,克服刃脚土的支承力和外井壁与土的摩阻力而下沉。
此时的井壁起着支撑坑壁土不内塌的作用。
沉埋的全部高度是依据施工条件,分成若干节制成的。
当第一节沉井沉到适当位置后,在其上接高第二节沉井,然后再继续下沉。
就这样接高、下沉、再接高、再下沉,直至达到设计标高,清理基底后进行封底、填充和浇筑顶盖板。
一、适用范围和准备工作 一)、适用范围当天然基础和桩基础受水文、地质条件限制施工困难时,可采用沉井基础,沉井基础尤其适用于竖向各横向承载力大的深基础。
由于沉井种类不同,各自的适用范围亦有所区别,应根据需要进行选择。
㈠沉埋种类 1、按制造情况可分为:⑴就地浇筑下沉沉井:多采用混凝土或钢筋混凝土沉井,筑岛立模浇筑混凝土后,就地挖土下沉。
⑵浮式沉井:多为钢壳井壁,亦有空腔钢图1桥墩沉井基础示意图丝网水泥薄壁沉井、钢筋混凝土薄壁沉井,是在岸上制造成型,通过滑道等方法下水浮运到位。
还有的在船上制作成型,采用一整套吊装设备和措施,使其浮运到位下沉,或采用船运到位,用沉船方法,使其下沉。
1K414024沉井施工技术一、沉井的构造沉井的组成部分包括井筒、刃脚、隔墙、梁、底板,如图1K414024-1所示。
1)井筒。
即沉井的井壁,是沉井的主要组成部分,它作为地下构筑物的围护结构和基础,要有足够的强度,其内部空间可充分利用。
井筒是靠它的自重或外力克服筒壁周围的土的摩阻力而下沉。
井筒一般用钢筋混凝土、砌砖或钢材等材料制成。
(2)刃脚。
刃脚在沉井井筒的下部,形状为内刃环刀,其作用是使井筒下沉时减少井壁下端切土的阻力,并便于操作人员挖掘靠近沉井刃脚外壁的土体。
为防止脚踏面受到损坏,可用角钢加固。
(3)隔墙、壁柱和横梁。
(4)底板。
沉井的底板在井筒的下部,是沉井的井底。
为增强井壁与底板的连接,在刃脚上部井筒壁上留有连接底板的企口凹槽,深度为100~200mm。
二、沉井准备工作(一)基坑准备(3)地下水位应控制在沉井基坑以下0.5m,基坑内的水应及时排除;采用沉井筑岛法制作时,岛面标高应比施工期最高水位高出0.5m以上。
(二)地基与垫层施工(1)制作沉井的地基应具有足够的承载力,地基承载力不能满足沉井制作阶段的荷载时,应按设计进行地基加固。
(2)刃脚的垫层采用砂垫层上铺垫木或素混凝土,且应满足下列要求:1)垫层的结构厚度和宽度应根据土体地基承载力、沉井下沉结构高度和结构形式,经计算确定;素混凝土垫层的厚度还应便于沉井下沉前凿除;2)砂垫层分布在刃脚中心线的两侧范围,应考虑方便抽除垫木;砂垫层宜采用中粗砂,并应分层铺设、分层夯实;(3)沉井刃脚采用砖模时,其底模和斜面部分可采用砂浆、砖砌筑;每隔适当距离砌成垂直缝。
砖模表面可采用水泥砂浆抹面,并应涂一层隔离剂。
三、沉井预制(1)结构的钢筋、模板、混凝土工程施工应符合本书1K414021条有关规定和设计要求;混凝土应对称、均匀、水平连续分层浇筑,并应防止沉井偏斜。
(2)分节制作沉井1)每节制作高度应符合施工方案要求且第一节制作高度必须高于刃脚部分;井内设有底梁或支撑梁时应与刃脚部分整体浇捣。
(四)辅助法下沉
(1)沉井外壁采用阶梯形以减少下沉摩擦阻力时,在井外壁与土体之间应有专人随时用黄砂均匀灌入,四周灌入黄砂的高差不应超过500mm。
(2)采用触变泥浆套助沉时,应采用自流渗入、管路强制压注补给等方法;触变泥浆的性能应满足施工要求,泥浆补给应及时,以保证泥浆液面高度;施工中应采取措施防止泥浆套损坏失效,下沉到位后应进行泥浆置换。
(3)采用空气幕助沉时,管路和喷气孔、压气设备及系统装置的设置应满足施工要求;开气应自上而下,停气应缓慢减压,压气与挖土应交替作业;确保施工安全。
(4)沉井采用爆破方法开挖下沉时,应符合国家有关爆破安全的规定。
四、沉井封底【必会】
(一)干封底
(1)在井点降水条件下施工的沉井应继续降水,并稳定保持地下水位距坑底不小于0.5m。
(3)采用全断面封底时,混凝土垫层应一次性连续浇筑;有底梁或支撑梁而分格封底时,应对称逐格浇筑。
(5)封底前应设置泄水井,底板混凝土强度达到设计强度等级且满足抗浮要求时,方可封填泄水井、停止降水。
(二)水下封底
(4)浇筑前,每根导管应有足够的混凝土量,浇筑时能一次将导管底埋住。
(5)水下混凝土封底的浇筑顺序,应从低处开始,逐渐向周围扩大;井内有隔墙、底梁或混凝
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图解沉井施工技术
图文讲解:沉井施工技术要求
在土层中修筑地下建筑物的方法之一。
沉井在施工期间是一个上无盖、下无底的筒状结构,通常用钢筋混凝土制成,在其井壁的挡土和防水的围护作用下,从井内取土,借其自重使之下沉至设计标高。
沉井多用作桥梁墩台或重型工业建筑物的深基础,后来逐渐发展成为利用其内部空间供生产使用或其他用途的地下建筑物。
沉井组成:一般由井壁、刃脚、隔墙、凹槽、封底(包括底板)和顶盖等部分组成。
沉井优点:占地面积小,不需要板桩围护。
挖土量小,对邻近建筑的影响比较小,操作简便,无须特殊的专用设备。
井壁沉井的外壁,是沉井的主要部分。
它应有足够的强度,以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载;同时还要求有足够的重量,使沉井在自重作用下能顺利下沉。
刃脚位于井壁的最下端,多做成有利于切入土中的形状。
此外,还要求有一定的强度,以免挠曲或损坏。
刃脚下部的水平面称为踏面,其宽度视土质的软硬和井壁重量、厚度而定。
隔墙为了加强沉井的刚度,或由于使用需要设置隔墙。
凹槽位于刃脚的上方,使混凝土底板能和井壁更好地连接。
封底下沉到设计标高后,在沉井底面用素混凝土封底,作地下建筑物的基础,再在凹槽处灌筑钢筋混凝土底板。
顶盖作为地下建筑物,在修筑好满足内部使用要求的各种结构后,还要修筑顶盖。
沉井法的施工施工顺序先在建筑地点平整地面或筑岛,分段(或一次)制作井筒;然后从井内不断取土,随着土体的挖深,沉井因自重作用克服井壁和土体之间的摩擦力和刃脚下土的阻力而逐渐下沉;达到设计标高后,用混凝土封底;并按使用要求修筑内部结构;最后修筑顶盖和出入口。
沉井法的施工施工工艺
施工方法一般可分为制作和下沉两个过程。
根据不同情况和条件(如沉井高度、地基承载力、施工机械设备等),沉井可采取一次制作(灌筑),一次下沉;分段制作、接高,一次下沉;或制作与下沉交替进行。
也有在陆上制作,浮运至水中沉放地点后下沉和接高的浮式沉井施工。
为了将沉井重量扩散到更大的面积上,避免沉井倾斜或不均匀沉降而产生裂缝,对于大型沉井,当表土地基承载力很低时,于制作第一段沉井前,应在地基表面铺设砂垫层,并沿井壁周边刃脚下铺设承垫木。
在沉井下沉之前,应分区、依次、对称、同步地将承垫木抽除。
沉井的下沉方法视沉井所穿过的土层和水文地质条件而定。
一般分为排水下沉和不排水下沉两种。
当土质透水性很小或涌水量不大时,可采用排水(或不灌水)下沉;在沉井穿过涌水量较大的亚砂土或砂层时,为了防止砂子涌入井
中影响施工,则采用不排水(或灌水)下沉。
下沉时常采用抓斗或水力机械等方法取土。
沉井法施工的特点沉井下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁,与明挖法相比,简化了施工;可就地制作,所需机械设备简单;作为地下建筑使用,其单体造价较低;主体部分的混凝土在地面上灌筑,质量较易保证,整体刚度亦较大;防水可靠;且对邻近建筑物的影响较明挖法少。
因此在一定场合下,沉井法是一种较好的方案。
沉井施工工程案例。