沉井法施工演示

沉井法施工演示本文檔共42頁；當(dāng)前第1頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分

一、沉井的類型和構(gòu)造

1、定義：沉井是一個(gè)上無蓋下無底的井筒狀構(gòu)筑物，屬于深基礎(chǔ)的一種型式。挖基坑→鋪墊層→沉井井筒→取土→沉井下沉→澆注底板、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和頂蓋。稱為沉井法施工。本文檔共42頁；當(dāng)前第2頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分→→→挖基坑鋪墊層→→沉井制作挖土下沉封底取墊木本文檔共42頁；當(dāng)前第3頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分2、用途、

1）橋梁墩臺(tái)、重型廠房和各種工業(yè)構(gòu)筑物的基礎(chǔ)；工作井(拼裝井)和接收井、通風(fēng)井和排水泵房井等，但更多的是作為市政工程的排水泵房、自來水廠的取水口等。

2）地下工廠、車間、地下車庫、地下娛樂場(chǎng)所等。

3）大型浮運(yùn)沉井可用來建造海上石油開采平臺(tái)。本文檔共42頁；當(dāng)前第4頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分3、分類1）材料：鋼沉井、磚砌沉井、鋼筋混凝土沉井2）平面形狀：單孔圓沉井、單孔方形沉井、多孔方形沉井、多孔橢圓形沉井、多排多孔沉井等本文檔共42頁；當(dāng)前第5頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分具有良好的受力性能，故不管直徑大小，通常都作為單孔的，單孔圓沉井直徑最大可達(dá)80m

只有平面尺寸較小時(shí)才做成單孔的，邊長一般小于20m本文檔共42頁；當(dāng)前第6頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分邊長大于20m的單孔沉井整體剛度不足，必要時(shí)可在中間加內(nèi)隔墻或框架，形成單排孔沉井。本文檔共42頁；當(dāng)前第7頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分多排孔沉井：在沉井內(nèi)設(shè)置幾道縱橫交叉的內(nèi)隔墻，使沉井成為剛度較好的空間結(jié)構(gòu)，每個(gè)井孔內(nèi)可設(shè)置底梁或不設(shè)底梁。該類沉井挖土和下沉工作可以較均衡地進(jìn)行，有利于均勻下沉，適用于平面尺寸大而重量大的地下建筑物。

本文檔共42頁；當(dāng)前第8頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分4、沉井的基本構(gòu)造：由刃腳、井壁、隔墻、取土孔、底框架、頂板、底板等組成本文檔共42頁；當(dāng)前第9頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分1）井壁沉井的主要組成部分，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度、重量。井壁厚度主要取決于沉井大小、下沉深度以及地層的力學(xué)指標(biāo)。一般為0.4-1.2m

可達(dá)。本文檔共42頁；當(dāng)前第10頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分上下等厚的直墻形井壁和階梯形井壁兩種

適用：當(dāng)土質(zhì)松軟、摩擦力不大、下沉深度不深時(shí)可采用直墻形優(yōu)點(diǎn)：1）較好地約束井壁，易于控制垂直下沉2）接長井筒亦簡單，模板能多次重復(fù)使用3）對(duì)周圍土的擾動(dòng)影響范圍較小，特別適用于建筑物密集的市區(qū)中。本文檔共42頁；當(dāng)前第11頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分

適用：土質(zhì)松軟，下沉深度較深優(yōu)點(diǎn)：減少沉井的截面尺寸，節(jié)省材料

內(nèi)階梯形本文檔共42頁；當(dāng)前第12頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分外階梯形適用：土層密實(shí)，且下沉深度很大規(guī)定：臺(tái)階設(shè)在每節(jié)沉井接縫處，寬度一般為10-20cm。最下面一級(jí)階梯宜設(shè)在(1／4—1／3)H高度處或1.2-2.2m處。施工時(shí)一般在階梯面所形成的槽孔中灌填黃沙或觸變泥漿本文檔共42頁；當(dāng)前第13頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分2）刃腳主要功能：引導(dǎo)沉井下沉，并阻止井外土體涌入井內(nèi)。構(gòu)造：刃腳底部為踏面，通常寬度10—20cm；刃腳內(nèi)側(cè)為一傾面，通常傾角為450—500

本文檔共42頁；當(dāng)前第14頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分3）內(nèi)隔墻并井非專為施工而設(shè)置。可以下沉就位以后澆注，也可以在下沉之前做成。下沉之前澆注的隔增減少了井壁跨度，增加了沉井的整體剛度，同時(shí)將沉井分隔成幾個(gè)取土井，便于均衡取土，均勻下沉。本文檔共42頁；當(dāng)前第15頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分構(gòu)造：底面一般應(yīng)比刃腳踏面高出0.5-1.0m，為了防止“突沉”，也可以將內(nèi)墻底面與刃腳踏面齊平；隔墻厚度由設(shè)計(jì)計(jì)算確定，通常為0.5m左右。

本文檔共42頁；當(dāng)前第16頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分4）封底及頂蓋定義：往開挖井孔內(nèi)填入相應(yīng)厚度的素混凝土，以混凝土的自重和強(qiáng)度抵消井孔內(nèi)土體的隆起，以混凝土與井壁間的密實(shí)聯(lián)接克服地下水的滲入，為澆注鋼筋混凝土底板創(chuàng)造條件。本文檔共42頁；當(dāng)前第17頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分分類：濕封底、干封底。濕封底是水下混凝土封底，干封底是為了減少水壓力對(duì)封底混凝土的作用，需設(shè)置集水井排水減壓。為了使封底混凝土和底板、井壁間有更可靠的聯(lián)結(jié)，以傳遞地基反力，使沉井成為空間受力結(jié)構(gòu)，通常在刃腳上方的井壁上預(yù)留一凹槽，下邊線距刃腳踏面應(yīng)在2.5m以上。槽高約1.0m，近于封底混凝土的厚度，以保證封底工作順利進(jìn)行。凹入深度約為。

本文檔共42頁；當(dāng)前第18頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分5）底梁和框架目的：在不便設(shè)置內(nèi)隔墻時(shí)，為了增加沉井下沉過程中的整體剛度；在松軟地層中下沉的沉井，底梁及其框架的設(shè)置還有防止沉井“突沉”的功能，并便于糾偏。本文檔共42頁；當(dāng)前第19頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分二、沉井施工工藝

沉井制作階段和沉井下沉階段。分節(jié)灌筑、多次下沉：工序交插多、工期長，容易發(fā)生井身傾斜和沉降不均勻等現(xiàn)象分節(jié)灌筑、一次下沉：制作總高度不宜超過沉井短邊或直徑的長度亦不應(yīng)超過12m本文檔共42頁；當(dāng)前第20頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分一次灌筑、一次下沉：一般中小型沉井，其井身不高且地基較好時(shí)，可采用此法。原則：根據(jù)沉井的規(guī)模（形狀、尺寸、深度）、環(huán)境（水文地質(zhì)、環(huán)境條件）、施工能力（設(shè)備及施工單位的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣）確定。

本文檔共42頁；當(dāng)前第21頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分

1、挖基坑及基礎(chǔ)處理

平面尺寸略大于沉井平面的基坑；砂墊層一般選用級(jí)配較好的中、粗砂或砂夾卵石，砂墊層密實(shí)度的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)用砂的干容重控制；

抽除墊木應(yīng)按一定順序分區(qū)、依次、對(duì)稱、同步地進(jìn)行，對(duì)矩形沉井，先內(nèi)隔墻，再短邊，最后長邊；長邊的墊木應(yīng)隔根抽出，然后以四角處的定位墊木為中心由遠(yuǎn)及近地對(duì)稱抽除，最后抽定位墊木。本文檔共42頁；當(dāng)前第22頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分墊木布置圖本文檔共42頁；當(dāng)前第23頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分1)井壁外側(cè)應(yīng)做到光滑；2)沉井制作高度應(yīng)保證穩(wěn)定性、有足夠的下沉系數(shù)3)第一節(jié)沉井的灌筑高度為，地面以上沉井的高度不超過6--7m，沉井頂面露出地面尚有0.8--2m時(shí)，停止下沉，并在強(qiáng)度達(dá)70％后方可灌筑第二節(jié)；4)沉井的實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸的偏差，不得超過國家標(biāo)準(zhǔn)《地基和基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ1202)中的規(guī)定數(shù)值。

2、沉井制作本文檔共42頁；當(dāng)前第24頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分分類：1)排水挖土下沉：在土質(zhì)的透水性很低或滲水量不大的穩(wěn)定土層，排水不會(huì)產(chǎn)生流砂。優(yōu)點(diǎn)：是挖土方法簡單，容易控制，下沉較均衡且易糾偏，達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后又能直接檢驗(yàn)基底土的平衡，并可采用干封底，以加快工程進(jìn)度，保證質(zhì)量，節(jié)省材料，所以應(yīng)優(yōu)先采用。本文檔共42頁；當(dāng)前第25頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分水力機(jī)械排水下沉本文檔共42頁；當(dāng)前第26頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分

人工挖土小型機(jī)械吊運(yùn)

抓斗挖土汽車運(yùn)輸

勞動(dòng)強(qiáng)度大，機(jī)械化程度低，工作效率差，且施工速度慢

機(jī)械化程度很高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，施工速度比較快

本文檔共42頁；當(dāng)前第27頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分2)不排水(或灌水)挖土下沉：當(dāng)沉井穿過有較厚的砂性土或粉砂層，且含水量很大(含水量w>30％—40％)

在動(dòng)水壓力作用下產(chǎn)生流砂。

本文檔共42頁；當(dāng)前第28頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分3)中心島式下沉：為了減少內(nèi)外應(yīng)力差值，可采用“中心島式”開挖方式。先沿井壁內(nèi)側(cè)挖槽，槽內(nèi)充滿泥漿，隨著槽的挖深，沉井在槽內(nèi)下沉，而中心部位的土體暫不挖除——形成“中心島”；當(dāng)沉井到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將槽內(nèi)的泥漿置換固化，再在井底部位壓密注漿封閉，最后挖除“中心島”部分的土體。該類開挖方式適用于面積較大的圓形沉井，需用兩臺(tái)設(shè)備對(duì)稱均衡挖土。

本文檔共42頁；當(dāng)前第29頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分

中心島式下沉

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挖土一般先挖成“鍋底”狀，然后再挖靠近刃腳旁的泥土，挖土設(shè)備要均勻布置，使上面保持在同一水平上。當(dāng)沉井下部有梁時(shí)，應(yīng)先將梁下土方超前開挖一部分，以免沉井下沉?xí)r土將梁頂壞。沉井下沉?xí)r，每次不得超過50cm即須進(jìn)行清土校正，然后再繼續(xù)開挖。沉井下沉完畢后，一般應(yīng)有3-5cm至5-10cm的下沉預(yù)留量。本文檔共42頁；當(dāng)前第31頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分泥漿的作用：降低井壁與土之間的摩擦阻力本文檔共42頁；當(dāng)前第32頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分4、沉井基礎(chǔ)處理及封底當(dāng)沉井沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高且穩(wěn)定后(沉降速率<20mm／d即認(rèn)為穩(wěn)定)，先將超挖部分用煤渣填充夯實(shí)，再在刃腳四周填以毛石，有時(shí)尚須鋪設(shè)10-30cm厚的砂墊層，然后用素混凝土封底本文檔共42頁；當(dāng)前第33頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分干封底：能保證混凝土的準(zhǔn)確厚度及表面平整，且節(jié)省材料，保證質(zhì)量；同時(shí)設(shè)備簡單，進(jìn)度快，省去后續(xù)的清理及抽水工作，所以應(yīng)優(yōu)先采用。濕封底：水下混凝土封底，是利用井內(nèi)灌水的重量克服流砂的涌入，封底混凝土在水下進(jìn)行灌注，水下灌注混凝土采用豎管灌注法，使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行水密性及拉拔力的檢驗(yàn)。本文檔共42頁；當(dāng)前第34頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分三、浮式沉井

浮式沉井的底節(jié)都是采用空腔薄壁井壁，其優(yōu)點(diǎn)是重力輕、吊裝下水方便。在深水河流中采用浮式沉井可以避免圍堰筑島等困難，且縮短工期、降低造價(jià)?，F(xiàn)在國內(nèi)已較多采用。本文檔共42頁；當(dāng)前第35頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分(一)浮式沉井的結(jié)構(gòu)型式1、鋼絲網(wǎng)水泥薄壁沉井井壁是用刃腳角鋼豎向骨架角鋼與內(nèi)外兩側(cè)鋼筋網(wǎng)焊接成整體骨架后，再在鋼筋網(wǎng)上鋪設(shè)多層鋼絲網(wǎng)(一般為4—6層)，然后涂抹水泥砂漿構(gòu)成空腔而成。2、鋼筋混凝土薄壁沉井混凝上強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C25。本文檔共42頁；當(dāng)前第36頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分3、裝配式鋼筋混凝土薄壁沉井用預(yù)制的鋼筋混凝土井壁、支撐梁和拼裝用的梯狀導(dǎo)桿組成。在拼裝船上拼裝底層井壁后，浮運(yùn)至墩位起吊、下沉、就位。4、帶臨時(shí)井底沉井在沉井內(nèi)刃腳特設(shè)凹槽處安裝臨時(shí)性的底板(底板結(jié)構(gòu)要便于拆除)，然后浮運(yùn)至墩位，接高井壁或在沉井內(nèi)灌水使之下沉至接近河床面。本文檔共42頁；當(dāng)前第37頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分（二)陸上制作浮式沉井下水

1、岸邊制作滑道下水滑道工程量大，且施工后的清理工作量也較大。但可利用有利地形，減少其他工作量。

本文檔共42頁；當(dāng)前第38頁；編輯于星期一\17點(diǎn)21分2、岸上制作索道下水

在地形有利于布置架空索道、兩岸地形較高時(shí)，可架設(shè)纜索起重機(jī)，以便將岸上制作的浮式沉井，由索道吊運(yùn)至墩位入水下沉。

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