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文檔簡介
1、第五章 沉井根底及地下延續(xù)墻 第一節(jié) 沉井的根本概念、作用及適用條件 沉井的概念:是井筒狀的構(gòu)造物(圖1)。它是以井內(nèi)挖土,依托本身重力抑制井壁摩阻力后下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高,然后經(jīng)過混凝土封底并填塞井孔,使其成為橋梁墩臺(tái)或其它構(gòu)造物的根底(圖2)。 圖1 沉井下沉表示圖 圖5-2 沉井根底 沉井的優(yōu)點(diǎn):埋置深度可以很大,整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好,有較大的承載面積,能接受較大的垂直荷載和程度荷載;沉井既是根底,又是施工時(shí)的擋土和擋土圍堰構(gòu)造物,施工工藝并不復(fù)雜,因此在橋梁工程中得到較廣泛的運(yùn)用。同時(shí),沉井施工時(shí)對臨近建筑物尤其是軟土中地下建筑物的根底,也常用作為礦用豎井、地下油庫等。 沉井的缺陷:施工期較長
2、;對粉細(xì)砂類土在井內(nèi)抽水易發(fā)生流砂景象,呵斥沉井傾斜;沉井下沉過程中遇到的大孤石、樹干或井底巖層外表傾斜過大,均會(huì)給施工帶來一定困難。 沉井 根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理、施工上能夠的原那么,普通在以下情況,可以采用沉井根底: 1.上部荷載較大,而表層地基土的允許承載力缺乏,做擴(kuò)展根底開挖任務(wù)量大,以及支撐困難,但在一定深度下有好的持力層,采用沉井根底與其他深根底相比較,經(jīng)濟(jì)上較為合理的; 2.在山區(qū)河流中,雖然土質(zhì)較好,但沖刷大,或河中有較大卵石不便樁根底施工時(shí); 3.巖層外表較平坦且覆蓋層薄,但河水較深;采用擴(kuò)展根底施工圍堰有困難時(shí)。第二節(jié) 沉井的類型和構(gòu)造 一、沉井的分類 (一) 按沉井的施工方法分類
3、1.普通沉井:指就地制造下沉的沉井,這種沉井是在根底設(shè)計(jì)的位置上制造,然后挖土靠沉井自重下沉。如根底位置在水中,需先在水中筑島,再在島上筑井下沉。 2.浮運(yùn)沉井:在深水地域筑島有困難或不經(jīng)濟(jì),或有礙通航當(dāng)河流流速不大時(shí),可采用岸邊澆筑浮運(yùn)就位下沉的方法,這類沉井稱為浮運(yùn)沉井或浮式沉井。 (二) 按沉井外形分類 常用的有圓形、圓端形和矩形等。根據(jù)井孔的布置方式,又有單孔、雙孔及多孔的分別。 沉井平面方式 a)單孔沉井;b)雙孔沉井;c)多孔沉井1.按沉井的平面外形: 圓形沉井:沉井在下沉過程中易控制方向;運(yùn)用抓泥斗挖土,要比其他類型的沉井,更能保證其刃腳均勻地支承在土層上;在側(cè)壓力作用下,井壁只
4、受軸向力(側(cè)壓力均布時(shí)),或稍受撓曲(側(cè)壓力非均布時(shí));對水泥方向正交或斜交均有利,也即接受程度土壓力和水壓力性能良好。 矩形沉井:具有制造簡單,根底受力有利的優(yōu)點(diǎn),常能配合墩臺(tái)(或其他構(gòu)造物)底部平面外形。四角普通做成圓角,可有效改善轉(zhuǎn)角處的受力條件,減緩應(yīng)力集中景象,以降低井壁摩阻力和防止取土清孔的困難。矩形沉井在側(cè)壓力作用下,井壁受較大的撓曲力矩;在流水中阻水系數(shù)較大,沖刷較嚴(yán)重。 圓端形沉井:控制下沉、受力條件、阻水沖刷均較矩形者有利,但沉井制造較復(fù)雜。對平面尺寸較大的沉井,可在沉井中設(shè)置隔墻,使沉井由單孔變成雙孔或多孔 2.按沉井的立面外形 主要有豎直式、傾斜式及臺(tái)階式等。采用方式應(yīng)
5、視沉井需求經(jīng)過的土層性質(zhì)和下沉深度而定。 上述各類沉井的適用條件: 外壁豎直方式的沉井,它在下沉過程中不易傾斜,井壁接長較簡單,模板可反復(fù)運(yùn)用。故當(dāng)土質(zhì)較松軟,沉井下沉深度不大,可以采用這種方式。 傾斜式及臺(tái)階式井壁可以減少土與井壁的摩阻力,其缺陷是施工較復(fù)雜,耗費(fèi)模板多,同時(shí)沉井下沉過程中容易發(fā)生傾斜。故在土質(zhì)較密實(shí),沉井下沉深度大,要求在不太添加沉井本身分量的情況下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高,可采用這類沉井。 臺(tái)階式井壁的臺(tái)階寬度約為100200mm。傾斜式的沉井井壁坡度普通為1/201/50,外壁傾斜式沉井同樣可以減少下沉?xí)r井壁外側(cè)土的阻力,但這類沉井具有下沉不穩(wěn)定,制造困難等缺陷,故較少運(yùn)用。 (三
6、) 按沉井的建筑資料分類 1.混凝土沉井:混凝土沉井的特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度高,抗拉才干低,因此這種沉井宜做成圓形,并適用于下沉深度不大(47m)的軟土層中。 2.鋼筋混凝土沉井: 這種沉井的抗拉及抗壓才干較好,下沉深度可以很大(達(dá)數(shù)十米以上),當(dāng)下沉深度不很大時(shí),井壁上部用混凝土,下部(刃腳)用鋼筋混凝土,在橋梁工程中得到較廣泛的運(yùn)用。當(dāng)沉井平面尺寸較大時(shí),可做成薄壁構(gòu)造,沉井外壁采用泥漿光滑套,壁后壓氣等施工輔助措施就地下沉或浮運(yùn)下沉。此外,鋼筋混凝土沉井井壁隔離墻可分段(塊)預(yù)制,工地拼接,做成裝配式。 3.竹筋混凝土沉井:沉井在下沉過程中受力較大因此需配置鋼筋,一旦完工后,它就不再接受多大的拉
7、力,因此,在南方產(chǎn)竹地域,可以采用耐久性差但抗拉力好的竹替部分鋼筋,我國南昌贛江大橋等曾用這種沉井。在沉井分節(jié)接頭處及刃腳仍用鋼筋。 二、沉井根底的構(gòu)造 (一)沉井的輪廓尺寸 沉井的平面外形:決議于墩(臺(tái))底部的外形。對矩形或圓端形墩,可采用相應(yīng)外形的沉井,采用矩形沉井時(shí),為保證下沉的穩(wěn)定性,沉井的長邊與短邊之比不宜大于3。當(dāng)墩的長寬比較為接近時(shí),可采用方形或圓形沉井。沉井頂面尺寸為墩(臺(tái))身底部尺寸加襟邊寬度。襟邊寬度不宜小于0.2m,也不宜小于沉井全高的1/50,浮運(yùn)沉井不小于0.4m。如沉井頂面需設(shè)置圍堰,其襟邊寬度根據(jù)圍堰構(gòu)造還需加大。墩(臺(tái))身邊緣應(yīng)盡能夠支承于井壁上或蓋板支承面上,
8、對井孔內(nèi)不以混凝土填實(shí)的空心沉井不允許墩(臺(tái))身邊的緣全部置于井孔位置上。 沉井的底面標(biāo)高:須根據(jù)上部構(gòu)造荷載,水文地質(zhì)條件及各土層的承載力等確定。 沉井根底的頂面(墩底)要求埋在地面下0.2m或在地下水位以上0.5m。當(dāng)沉井頂面標(biāo)高和底面標(biāo)高確定之后,由墩底面和沉井底面兩個(gè)標(biāo)高之差即可定出沉井高度。 高的沉井應(yīng)分節(jié)制造和下沉,每節(jié)高度不宜大于5m,對底節(jié)沉井假設(shè)是在松軟土層中下沉?xí)r,還不應(yīng)大于沉井寬度的0.8倍。假設(shè)底節(jié)沉井高度過高,沉井過重,會(huì)給制模、筑島時(shí)島面處置、抽除墊木下沉等帶來困難。 (二) 沉井的普通構(gòu)造 普通沉井構(gòu)造上主要由井壁、刃腳、隔墻、井孔、凹槽、射水管、封底和蓋板等組成
9、。1.井壁井壁 井壁是沉井的主要部分。它在沉井下沉過程中起擋土、擋水及利用本身分量抑制土與井壁之間的摩阻力的作用。當(dāng)沉井施工終了后,它就成為根底或根底的一部分而將上部荷載傳送給地基。因此,井壁必需具有足夠的強(qiáng)度和一定的厚度。根據(jù)井壁在施工中的受力情況,可以在井壁內(nèi)配置豎向及程度向鋼筋,以添加井壁強(qiáng)度。井壁厚度按下沉需求的自重,本身強(qiáng)度以及便于取土和清基等要素而定,普通為0.801.50m,為便于綁扎鋼筋及澆筑混凝土,其厚度不宜小于0.4m。鋼筋混凝土薄壁沉井可不受此限制。井壁的混凝土強(qiáng)度等級不低于C15。2.刃腳刃腳 井壁下端形如楔狀的部分稱為刃腳。其作用是在沉井自重作用下易于切土下沉。刃腳底
10、面(踏面)寬度普通為0.10.2m,對軟土可適當(dāng)放寬。下沉深度大,且土質(zhì)較硬,刃腳底面應(yīng)以型鋼(角鋼或槽鋼)加強(qiáng)(圖5-7),以防刃腳損壞。刃腳內(nèi)側(cè)斜面與程度面的夾角普通為4560。刃腳高度視井壁厚度、便于抽除墊木而定,普通當(dāng)沉井濕封底時(shí),取1.5m左右;干封底時(shí),取0.6m左右。由于刃腳在沉井下沉過程中受力較集中,故刃腳宜采用C20以上的鋼筋混凝土制成。刃腳構(gòu)造 3.隔墻隔墻 沉井平面尺寸較大,也即井壁跨徑較大時(shí),應(yīng)在沉井內(nèi)設(shè)置隔墻,以加強(qiáng)沉井的剛度,使井壁的撓曲應(yīng)力減小,其厚度普通小于井壁。隔墻底面應(yīng)高出刃腳底面0.5m以上,防止隔墻下的土頂住沉井而妨礙下沉。也可在刃腳與隔墻結(jié)合處設(shè)置埂肋
11、加強(qiáng)刃腳與隔墻的連結(jié)。如為人工挖土,在隔墻下端應(yīng)設(shè)置過人孔,便于任務(wù)人員井孔間往來。 4.井孔井孔 井孔是挖土排土的任務(wù)場所和通道。井孔尺寸應(yīng)滿足施工要求,寬度(直徑)不宜小于3m。井孔布置應(yīng)對稱于沉井中心軸,便于對稱挖土使沉井均勻下沉。 5.凹槽凹槽 凹槽設(shè)在井孔下端近刃腳處,其作用是使封底混凝土與井壁有交好的接合,封底混凝土底面的反力更好的傳給井壁(如井孔全部填實(shí)的實(shí)心沉井也可不設(shè)凹槽)。凹槽深度約0.150.25m,高約1.0m。 6.射水管 6.射水管射水管 當(dāng)沉井下沉深度大,穿過的土質(zhì)又較好,估計(jì)下沉?xí)a(chǎn)生困難時(shí),可在井壁中預(yù)埋射水管組。射水管應(yīng)均勻布置,以利于控制水壓和水量來調(diào)整下
12、沉方向。普通水壓不小于600kPa。如運(yùn)用泥漿光滑套施工方法時(shí),應(yīng)有預(yù)埋的壓射泥漿管路。 7.封底和蓋板封底和蓋板 沉井沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)展清基后,便澆筑封底混凝土?;炷恋竭_(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,可從井孔中抽干水井填滿混凝土或其它圬工資料。如井孔中不填料或僅填以砂礫那么須在沉井頂面筑鋼筋混凝土蓋板。封底混凝土底面接受地基土和水的反力,這就要求封底混凝土有一定的厚度(可由應(yīng)力驗(yàn)算決議),其厚度根據(jù)閱歷也可取不小于井孔最小邊長的1.5倍。封底混凝土頂面應(yīng)高出刃腳根部不小于0.5m,并澆灌到凹槽上端。封底混凝土標(biāo)號對巖石地基用C15;普通地基用C20。蓋板厚度普通為1.52.0m。井孔中充填的混凝土,其強(qiáng)度等級
13、不應(yīng)低于C10。(三)浮運(yùn)沉井的構(gòu)造 1.不帶氣筒的浮運(yùn)沉井不帶氣筒的浮運(yùn)沉井 不帶氣筒的浮式沉井順應(yīng)于水深較淺、流速不大、河床較平、沖刷較小的自然條件。普通在岸邊制造,經(jīng)過滑道遷延下水,浮運(yùn)到墩位,再接高下沉到河床。這種沉井可用鋼、木、鋼筋混凝土、鋼絲網(wǎng)及水泥等資料組合。 鋼絲網(wǎng)水泥薄壁沉井是由內(nèi)、外壁組成的空心井壁沉井,這是制造浮運(yùn)沉井較好的方法,具有施工方便、節(jié)省鋼材等優(yōu)點(diǎn)。沉井的內(nèi)壁、外壁及橫隔板都是鋼筋鋼絲網(wǎng)水泥制成。做法是將假設(shè)干層鋼絲網(wǎng)均勻地鋪設(shè)在鋼筋網(wǎng)的兩側(cè),外面涂抹不低于40號的水泥砂漿,使它充溢鋼筋網(wǎng)和鋼絲網(wǎng)之間的間隙并構(gòu)成厚13mm的維護(hù)層。 2.帶鋼氣筒的浮運(yùn)沉井帶鋼氣
14、筒的浮運(yùn)沉井 帶鋼氣筒的浮運(yùn)沉井適用于水深流急的巨型沉井。它主要由雙壁的沉井底節(jié)、單壁鋼殼、鋼氣筒等組成。雙壁鋼沉井底節(jié)是一個(gè)可以自浮于水中的殼體構(gòu)造;底節(jié)能上能下的井壁采用單壁鋼殼,它普通由6mm厚的鋼板及假設(shè)干豎向肋骨角鋼構(gòu)成,并以程度圓環(huán)作接受壁外水壓時(shí)的支撐,鋼殼沿高度可分為幾節(jié),在接高時(shí)拼焊,單壁鋼殼既是防水構(gòu)造,又是接高時(shí)灌注沉井外圈混凝土的模板一部分;鋼氣筒是沉井內(nèi)部的防水構(gòu)造,它根據(jù)緊縮空氣排開氣筒內(nèi)水提供浮式沉井在接高過程中所需的浮力。同時(shí)在懸浮下沉中可以經(jīng)過在氣筒充氣或放氣及不同氣筒內(nèi)的氣壓調(diào)理使沉井可以上浮、下沉及調(diào)正偏斜,落入河床后如偏移過大,還可將氣筒全部充氣,使沉井
15、重新浮起,重新定位下沉。(四) 組合式沉井 當(dāng)采用低樁承臺(tái)而圍水挖基澆筑承臺(tái)有困難時(shí);當(dāng)沉井刃腳遇到傾斜較大的巖層或在沉井范圍內(nèi)地基土軟硬不均而水深較大時(shí)可采用上面是沉井下面是樁基的混合式根底,或稱組合式沉井。施工時(shí)按設(shè)計(jì)尺寸做成沉井,下沉到預(yù)定標(biāo)高后,進(jìn)展?jié)仓獾谆炷梁统信_(tái),在井內(nèi)其上預(yù)留孔位鉆孔灌注成樁。這種混合式沉井既有圍水擋土作用,又作為鉆孔樁的護(hù)筒,還作為樁基的承臺(tái) 帶暫時(shí)底板的浮運(yùn)沉井,底板普通是在底節(jié)的井孔下端刃腳處設(shè)置的木質(zhì)底板及其支撐。底板的構(gòu)造應(yīng)保證其水密性、能接受任務(wù)水壓并便于撤除。帶底板的浮運(yùn)沉井就位后,那可接高井壁使其逐漸下沉,沉到河床后向井孔充水到與外面水面齊平,
16、即可撤除暫時(shí)底板。這種帶底板的浮運(yùn)沉井與筑島法、圍堰法施工相比,可以節(jié)省大量工程量,施工速度也較快。 第三節(jié) 沉井的施工 沉井的施工方法與墩臺(tái)根底所在地點(diǎn)的地質(zhì)和水文情況以及具備的技術(shù)力量、施工機(jī)具與設(shè)備有關(guān)。在水中修筑沉井時(shí),應(yīng)對河流汛期、通航、河床沖刷調(diào)查研討,并制定施工方案。盡量利用枯水季節(jié)進(jìn)展施工。如施工須經(jīng)過汛期,應(yīng)有相應(yīng)的措施。沉井根底施工普通可分為旱地施工、水中筑島施工及浮運(yùn)沉井施工三種,現(xiàn)分別簡介如下: 一、旱地上沉井的施工 橋梁墩臺(tái)位于旱地時(shí),沉井可就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及澆筑頂板,參見以下圖。在這種情況下,普通較容易施工。沉井施工順序圖a)制造第一節(jié)沉井;b)
17、抽墊木、挖土下沉;c)沉井接高下沉;d)封底1-井壁;2-凹槽;3-刃腳;4-承墊木;5-素混凝土封底 1.整平場地整平場地 如天然地面土質(zhì)較好,只需將地面雜物清掉整平地面,就可在其上制造沉井,如為了減小沉井的下沉深度也可在根底位置處挖一淺坑,在坑底制造沉井下沉,坑底應(yīng)高出地下水位0.51.0m 。如土質(zhì)松軟,應(yīng)整平夯實(shí)或換土夯實(shí)。在普通情況下,應(yīng)在整平場地上鋪上不小于0.5m厚的砂或砂礫層。 2.制造第一節(jié)沉井制造第一節(jié)沉井 由于沉井自重較大,刃腳踏面尺寸較小,應(yīng)力集中,場地土往往接受不了這樣大的壓力。所以在整平的場地上應(yīng)在刃腳踏面位置處對稱地鋪滿一層墊木(可用200200mm的方木)以加大
18、支承面積,使沉井分量在墊木下產(chǎn)生的壓應(yīng)力不大于100kPa。墊木的布置應(yīng)思索抽除墊木方便(有時(shí)可用素混凝土墊層替代墊木)。然后在刃腳位置處放上刃腳角鋼,豎立內(nèi)模,綁扎鋼筋,立外模,最后澆灌第一節(jié)沉井混凝土。 沉井刃腳立模 1-內(nèi)模;2-外模;3-立柱;4-角鋼;5-墊木;6-砂墊層 3.拆模及抽墊拆模及抽墊 沉井混凝土到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%時(shí)可撤除模板,強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后才干抽撤墊木。抽撤墊木應(yīng)按一定的順序進(jìn)展,以免引起沉井開裂、挪動(dòng)或傾斜。其順序是:撤除內(nèi)隔墻下的墊木,再撤沉井短邊下的墊木,最后撤長邊下的墊木。拆長邊下的墊木時(shí),以定位墊木(最后抽撤的墊木)為中心,對稱地由遠(yuǎn)到近撤除,最后的撤除定
19、位墊木。留意在抽墊木過程中,抽除一根墊木應(yīng)立刻用砂回填進(jìn)去進(jìn)展搗實(shí)。原那么:分區(qū)、依次、對稱、同步。4.挖土下沉挖土下沉 沉井下沉施工可分為排水下沉和不排水下沉。 排水下沉:當(dāng)沉井穿過的土層較穩(wěn)定,不會(huì)因排水而產(chǎn)生大量流砂時(shí),可采用排水下沉。土的挖除可采用人工挖土或機(jī)械除土,排水下沉常用人工挖土,它適用于土層滲水量不大且排水時(shí)不會(huì)產(chǎn)生涌土或流砂的情況;人工挖土可使沉井均勻下沉和去除井下妨礙物,但應(yīng)采取措施,確實(shí)保證施工平安。排水下沉?xí)r,有時(shí)也用機(jī)械除土。 不排水下沉:普通都采用機(jī)械除土,挖土工具可以是抓土斗或水力吸泥機(jī),如土質(zhì)較硬,水力吸泥機(jī)需配以水槍射水將土沖松。由于吸泥機(jī)是將水和土一同吸出
20、井外,故需經(jīng)常向井內(nèi)加水維持井內(nèi)水位高出井外水位12m,以免發(fā)生涌土或流砂景象。 5.接高沉井接高沉井 第一節(jié)沉井頂面下沉至距地面還剩1m2m時(shí),應(yīng)停頓挖土,接筑第二節(jié)沉井。接筑前應(yīng)使第一節(jié)沉井位置耿直,鑿毛頂面,然后立模澆筑混凝土。待混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求后,再拆模繼續(xù)挖土下沉。 6.筑井頂圍墻筑井頂圍墻 如沉井頂面低于地面或水面,應(yīng)在沉井上接筑圍堰,圍堰的平面尺寸略小于沉井,其下端與井頂上預(yù)埋錨桿相連。圍堰是暫時(shí)性的,待墩臺(tái)身出水后可撤除。 7.地基檢驗(yàn)和處置地基檢驗(yàn)和處置 沉井沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,應(yīng)進(jìn)展基底檢驗(yàn)。檢驗(yàn)內(nèi)容是地基土質(zhì)能否和設(shè)計(jì)相符,能否平整,并對地基進(jìn)展必要的處置。假設(shè)是排水下沉
21、的沉井,可以直接進(jìn)展檢查,不排水下沉的沉井由潛水工進(jìn)展檢查或鉆取土樣鑒定。地基為砂土或粘性土,可在其上鋪一層礫石或碎石至刃腳底面以上200mm。地基為風(fēng)化巖石,應(yīng)將風(fēng)化巖層鑿掉,巖層傾斜時(shí),應(yīng)鑿成階梯形。假設(shè)巖層與刃腳間部分有不大的孔洞,由潛水工去除軟層并用水泥砂漿封堵,待砂將有一定強(qiáng)度后再抽水清基。不排水情況下,可由潛水工清基或用水槍及吸泥機(jī)清基??傊WC井底地基盡量平整,浮土及軟土去除干凈,以保證封底混凝土、沉井及地基嚴(yán)密銜接。 8.封底、充填井孔及澆筑頂蓋封底、充填井孔及澆筑頂蓋 地基經(jīng)檢驗(yàn)及處置符合要求后,應(yīng)立刻進(jìn)展封底。如封底是在不排水情況下進(jìn)展,那么可用導(dǎo)管法灌注水下混凝土(見鉆
22、孔灌注樁施工),假設(shè)灌注面積大,可用多根導(dǎo)管,以先周圍后中間,先低后高的次序進(jìn)展灌注。待混凝土達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,再抽干井孔中的水,填筑井內(nèi)圬土。如井孔中不填料或僅填以礫石,那么井頂面應(yīng)澆筑鋼筋混凝土頂蓋,以支承墩臺(tái),然后砌筑墩身,墩身出土(或水面)后可撤除暫時(shí)性的井頂圍堰。 首節(jié)沉井制造首節(jié)沉井制造第二節(jié)沉井的制造沉井下沉中沉井隔墻鋼筋的綁扎沉井施工過程動(dòng)畫演示1:沉井施工過程動(dòng)畫演示1:二、水中沉井的施工 1.筑島法筑島法 水流速不大,水深在3m或4m以內(nèi),可用水中筑島的方法 。筑島資料為砂或礫石,周圍用草袋圍護(hù),如水深較大可作圍堰防護(hù)(圖5-12a、b)。島面應(yīng)比沉井周圍寬出2m以上,作為護(hù)道
23、,并應(yīng)高出施工最高水位0.5m以上。砂島地基強(qiáng)度應(yīng)符合要求,然后在島上澆筑沉井。如筑島緊縮水面較大,可采用鋼板樁圍堰筑島,但要思索沉井重力對它產(chǎn)生的側(cè)向壓力,為防止沉井對它的影響, 水上筑島下沉沉井 2.浮運(yùn)沉井施工浮運(yùn)沉井施工 水深較大,如超越10m時(shí),筑島法很不經(jīng)濟(jì),且施工也困難,可改用浮運(yùn)法施工。沉井在岸邊做成,利用在岸邊鋪成的滑道滑入水中,然后用繩索引到設(shè)計(jì)墩位。沉井井壁可做成空體方式或采用其它措施(如帶木底或裝上鋼氣筒)使沉井浮于水上,也可以在船塢內(nèi)制成用浮船定位和吊放下沉或利用潮汐,水位上漲浮起,再浮運(yùn)至設(shè)計(jì)位置。沉井就位后,用水或混凝土灌入空體、徐徐下沉直至河底?;蛞劳性趹腋⌒螤?/p>
24、下接長沉井及填充混凝土使它逐漸下沉,這時(shí)每個(gè)步驟均需保證沉井本身足夠的穩(wěn)定性。沉井刃腳切入河床一定深度后,可按前述下沉方法施工。三、沉井下沉過程中遇到的問題及處置 1.沉井發(fā)生傾斜和偏移 偏斜緣由 :土島外表松軟,使沉井下沉不均,河底土質(zhì)軟硬不勻;挖土不對稱;井內(nèi)發(fā)生流砂,沉井忽然下沉,刃腳遇到妨礙物頂住而未及時(shí)發(fā)現(xiàn);井內(nèi)挖除的土堆壓在沉井外一側(cè),沉井受壓偏移或水流將沉井一側(cè)土沖空等。沉井偏斜大多數(shù)發(fā)生在沉井下沉不深的時(shí)候,下沉較深時(shí),只需控制得好,發(fā)生傾斜較少。 發(fā)生傾斜的糾正方法:在沉井高的一側(cè)集中挖土;在低的一側(cè)回填砂石;在沉井高的一側(cè)加重物或用高壓射水沖松土層;必要時(shí)可在沉井頂面施加程
25、度力扶正。糾正沉井中心位置發(fā)生偏移的方法是先使沉井傾斜,然后均勻除土,使沉井底中心線下沉至設(shè)計(jì)中心線后,再進(jìn)展糾偏。 在刃腳遇到妨礙物時(shí)的處置方法:可以是人工排除,如遇樹根或鋼材可鋸斷或燒斷,遇大孤石宜用少量炸藥炸碎,以免損壞刃腳。在不能排水的情況下,由潛水工進(jìn)展水下切割或水下爆破。 沉井偏斜2.沉井下沉困難沉井下沉困難 這主要是由于沉井本身重力抑制不了井壁摩阻力,或刃腳下這主要是由于沉井本身重力抑制不了井壁摩阻力,或刃腳下遇到大的妨礙物所致。處理因摩阻力過大而使下沉困難的方法是遇到大的妨礙物所致。處理因摩阻力過大而使下沉困難的方法是從添加沉井自重和減小井壁摩阻力兩個(gè)方面來思索的。從添加沉井自
26、重和減小井壁摩阻力兩個(gè)方面來思索的。 (1) 添加沉井自重??商嵩鐫仓弦还?jié)沉井,以添加沉井自重,添加沉井自重??商嵩鐫仓弦还?jié)沉井,以添加沉井自重,或在沉井頂上壓重物或在沉井頂上壓重物(如鋼軌、鐵塊或砂袋等如鋼軌、鐵塊或砂袋等)迫使沉井下沉。對迫使沉井下沉。對不排水下沉的沉井,可以抽出井內(nèi)的水以添加沉井自不排水下沉的沉井,可以抽出井內(nèi)的水以添加沉井自重,用這種方法要保證土不會(huì)產(chǎn)生流砂景象。重,用這種方法要保證土不會(huì)產(chǎn)生流砂景象。 (2) 減小沉井外壁的摩阻力。可以將沉井設(shè)計(jì)成階梯形、鐘減小沉井外壁的摩阻力。可以將沉井設(shè)計(jì)成階梯形、鐘形,或在施工中盡量使外壁光滑;亦可在井壁內(nèi)埋設(shè)高壓射水管形,
27、或在施工中盡量使外壁光滑;亦可在井壁內(nèi)埋設(shè)高壓射水管組,利用高壓水流沖松井壁附近的土,且水流沿井壁上升而光滑組,利用高壓水流沖松井壁附近的土,且水流沿井壁上升而光滑井壁,使沉井摩阻力減??;井壁,使沉井摩阻力減??; 近年來,對下沉較深的沉井;為了減少井壁摩阻力常采用泥近年來,對下沉較深的沉井;為了減少井壁摩阻力常采用泥漿光滑套或壁后壓氣沉井的方法漿光滑套或壁后壓氣沉井的方法。四、泥漿光滑套與壁后壓氣沉井施工法 1.泥漿光滑套泥漿光滑套 泥漿光滑套是把配置的泥漿灌注在沉井井壁周圍構(gòu)成井壁與泥漿接觸。選用的泥漿配合比應(yīng)使泥漿性能具有良好的固壁性、觸變性和膠體穩(wěn)定性。泥漿對沉井壁起光滑作用,它與井壁間摩阻力僅35kPa,大大降低了井壁摩阻力,因此有效提高沉井下沉的施工效率,減少井壁的圬土數(shù)量,加大了沉井的下沉深度,施工中沉井穩(wěn)定性較好。泥漿光滑套射口擋板與內(nèi)管法壓漿管 2.壁后壓氣沉井法壁后壓氣沉井法 壁后壓氣沉井法也是減少下沉?xí)r井壁摩阻力的有效方法。它是經(jīng)過對沿井壁內(nèi)周圍預(yù)埋的氣管中放射高壓氣流,氣流沿噴氣孔射出,再沿沉井外壁上升,構(gòu)成一圈壓氣層(又稱空
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