沉井基礎(chǔ)施工-沉井施工（高速鐵路橋梁施工）

沉井基礎(chǔ)施工

一、沉井施工方法、步驟、特點旱地施工無水處就地制造和下沉水上筑島施工淺水處就地制造和下沉浮運沉井深水處岸邊制造、浮運就位下沉（一）三種施工方法一、沉井施工方法、步驟、特點場地準(zhǔn)備底節(jié)沉井制作底節(jié)沉井下沉沉井接高井頂圍堰清基封底填充、井蓋（二）就地下沉沉井施工步驟砂墊層承墊木第一節(jié)沉井刃角1制作第一節(jié)沉井

2挖土下沉：抽墊、挖土

煤渣片石素混凝土鋼筋混凝土3接高沉井4筑井頂圍堰5地基檢驗和處理6封底

一、沉井施工方法、步驟、特點（三）特點1.在井筒的保護(hù)下垂直下挖，井筒既能防土又能防水，下沉完畢后又成為基礎(chǔ)的一部分。沉井法施工能夠有效地克服明挖法土石方量大、干擾大的弊病。2.逐節(jié)接筑、不斷挖土，借助混凝土井筒的自重，邊挖土邊下沉，因而比較簡便、安全。3.必須經(jīng)過先澆筑，后養(yǎng)生，再下沉的三個階段，工序較多，循環(huán)時間長。二、沉井施工（一）筑島一般在淺水或可能被水淹沒的旱地，則需筑島制作沉井。1.筑島的基本要求2.筑島的分類及適用條件（1）土筑島（2）草（麻）袋圍堰筑島（3）板樁圍堰筑島（4）石籠圍堰筑島二、沉井施工（二）鋪設(shè)墊木或制作土模1.墊木筑島或平整場地后，開始鋪設(shè)墊木。墊木的作用：支承沉井底節(jié)，擴大刃腳踏面的支承面積，以減小土面所受到的壓力。墊木一般采用20cm見方的短木或枕木，鋪墊木的數(shù)量，應(yīng)使其下面土所受壓力不大于100kPa且對稱布置，滿足設(shè)計和抽墊的要求。墊木的數(shù)量可按其底面全面積受壓計算。二、沉井施工（二）鋪設(shè)墊木或制作土模1.墊木鋪設(shè)墊木時，用普通枕木與短方木相間對稱鋪設(shè)，沿沉井刃腳滿鋪一層。墊木中心應(yīng)對正井壁重心，在刃腳的直線部分垂直刃腳鋪設(shè)，圓弧部分則向心鋪設(shè)。隔墻下面也需鋪設(shè)墊木。隔墻與刃腳連接處的墊木應(yīng)搭接成整體，以免灌注混凝土?xí)r發(fā)生不均勻沉陷，導(dǎo)致開裂。由于隔墻底面較高，其底模與墊木間的空隙，可設(shè)置桁架或墊方木抄緊。二、沉井施工（二）鋪設(shè)墊木或制作土模2.土模制造沉井底節(jié)，也可采用土內(nèi)模支承制作。土模就是按沉井刃腳高度范圍內(nèi)的空腹形狀和大小，用土做成胎模。不需要鋪設(shè)墊木，也不需設(shè)置刃腳內(nèi)模及支撐，就地取材，節(jié)省木料，底節(jié)支承受力較好。二、沉井施工（三）制造底節(jié)沉井制造底節(jié)沉井的主要工序：立井壁內(nèi)模板→綁扎鋼筋→立井壁外模板→灌注混凝土。對模板的要求是：外模板的內(nèi)側(cè)表面要刨光，使井壁外側(cè)光滑以利下沉，模板及支撐應(yīng)有較好的剛度，以防止灌注混凝土后起鼓，妨礙沉井下沉。灌注混凝土?xí)r，應(yīng)保持各處均勻、對稱地進(jìn)行，防止因混凝土面高低相差懸殊，壓力不均勻而產(chǎn)生基底不均勻沉陷，使沉井開裂。一節(jié)沉井的混凝土，要連續(xù)分層灌注，一次灌完。二、沉井施工（四）拆除模板及墊木一般先拆除側(cè)面模板，最后拆除刃腳斜面的模板。底節(jié)沉井混凝土達(dá)到設(shè)計強度后方可抽墊木下沉。抽墊應(yīng)分區(qū)、依次、對稱、同步地按下列順序進(jìn)行，并隨即用砂土回填搗實。（1）首先拆除內(nèi)隔墻下的墊木；（2）其次，對矩形沉井，先拆除短邊下的墊木；（3）從遠(yuǎn)離定位支墊處開始逐步拆除，最后同時拆除定位墊木。二、沉井施工（四）拆除模板及墊木抽除墊木需要沉井內(nèi)外兩邊配合進(jìn)行。先掏挖墊木下砂墊層，然后在沉井內(nèi)錘打、棍撬墊木，并從沉井外向外拉，逐根迅速抽出。抽出幾根后，隨即按圖13-13所示方法，以粗砂或碎石填塞刃腳并砸緊，再分層填砂并灑水夯實。圖13-13刃腳下回填砂的次序及砂堤的尺寸（cm）二、沉井施工（五）沉井下沉

沉井下沉主要是通過從沉井內(nèi)用機械或人工的辦法均勻除土，消除或減小沉井刃腳下的正面阻力而達(dá)到的，有時也同時采取減小井壁外側(cè)土的摩阻力的辦法，使沉井依靠自身的重量逐漸從地面沉入地下。1.沉井下沉的方法沉井下沉施工可分為排水下沉和不排水下沉兩種，一般依據(jù)沉井所處的水文、地質(zhì)情況而定。二、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法在滲水量不大的穩(wěn)定粘性土中下沉沉井，一般采用排水下沉法開挖排除井內(nèi)土。當(dāng)滲水量較大時，一般采用不排水下沉法，用水下抓泥、射水吸泥方法除土。若地層上部為粘性土，下部為砂土或卵石土，地下水位高于其交界面時，粘性土挖除后可能漏水翻砂，不宜采用排水下沉法施工。二、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法（1）排水下沉采用抽水方法降低井內(nèi)水位，工人可直接下到井底進(jìn)行挖掘作業(yè)，施工條件較好。其優(yōu)點是：容易控制下沉方向；有利于防止下沉過程中出現(xiàn)較大的偏斜；易于處理下沉中遇到的特殊障礙，下沉速度一般較快，便于基礎(chǔ)底層的檢驗和處理。抽水宜用電動離心式水泵。二、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法（2）不排水下沉不排水下沉是在井內(nèi)外水頭相同的靜水條件下利用抓土斗、吸泥器等機具除土的井上作業(yè)方法，它可以有效地防止“流砂”發(fā)生，確保安全，特別適用于地下水位較高的粉、細(xì)砂地層。二、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法（2）不排水下沉水中除土，可將沉井中部挖成鍋底。在砂及礫石類土中，一般當(dāng)鍋底比刃腳低1～1.5m時，沉井即可下沉，并將刃腳下的土擠向中央鍋底，只要繼續(xù)在中間挖土，沉井即可繼續(xù)下沉。在粘性土或膠結(jié)層中，四周的土不易向中間坍落。需要靠近井壁偏挖，往往還須輔以高壓射水松土。吸泥機是不排水下沉的常用機具。有空氣吸泥機和水力吸泥機兩種。二、沉井施工（五）沉井下沉2.沉井下沉要求（1）沉井應(yīng)連續(xù)下沉，盡量減少中途停頓的時間，使其易于克服摩擦力。（2）應(yīng)避免內(nèi)隔墻受到支承，井內(nèi)挖土應(yīng)從中間開始，均勻、對稱地逐步向刃腳處逼近，使沉井平穩(wěn)下沉。排水下沉的底節(jié)沉井，支承位置處的土應(yīng)在分層除土的最后同時挖除。二、沉井施工（五）沉井下沉2.沉井下沉要求（3）下沉中應(yīng)隨時調(diào)整傾斜和位移。（4）棄土應(yīng)及時遠(yuǎn)運。（5）在不穩(wěn)定的土層或砂土中下沉?xí)r，確保井內(nèi)水頭高于井外，防止翻砂。二、沉井施工（五）沉井下沉3.下沉困難時的輔助措施沉井自身重量克服不了井壁摩阻力，或刃腳下遇到大的障礙所致。（1）增加沉井自重①提前接筑上一節(jié)沉井，以增加沉井自重；②在井頂上壓重物（鋼軌、鐵塊或片石等）。③在不排水下沉的井內(nèi)抽水減小浮力，可增加沉井重力，促使沉井下沉。但在砂類土等易引起翻砂，致使沉井往往突然大量下沉導(dǎo)致沉井傾斜。因此沉井入土不深、穩(wěn)定性較差時，不宜使用；一般抽水不宜過快，以防井孔內(nèi)突然大量涌水危及安全。二、沉井施工（五）沉井下沉3.下沉困難時的輔助措施（2）減小沉井外壁的摩阻力①井外射水。在井壁內(nèi)預(yù)埋射水管組，利用高壓水沖松井壁附近的土，使井外壁的摩阻力減小；②井外挖土。在沉井周圍挖除部分覆蓋土，可減小部分摩阻力；③炮振下沉。當(dāng)刃腳下的土已掏空，采用其它措施仍然無法下沉?xí)r，可采用炮振下沉法，在沉井中央泥面放置炸藥，每次起爆一處，炸藥量一次不宜超過100g；④采用泥漿潤滑套或空氣幕下沉。二、沉井施工（五）沉井下沉4.沉井糾偏下沉中糾偏，邊沉邊糾。（1）井內(nèi)偏挖、加墊法在刃腳較高的一側(cè)井內(nèi)挖土而在刃腳較低的一側(cè)加支墊，隨著沉井下沉高側(cè)刃腳可逐漸降低下來。二、沉井施工（五）沉井下沉4.沉井糾偏（2）井外偏挖、井頂偏壓或套拉法目的是提高單純偏挖土的糾偏效果，此法多用在入土較深時的糾偏?；嚱M的錨固需有強大的地龍（利用附近的橋墩）。采用這一方法時，應(yīng)使用平衡重，而不用卷揚機牽引。使作用力持續(xù)不變，避免沉井糾偏時鋼絲繩松馳，也可防止沉井結(jié)構(gòu)或鋼絲繩因受力過大而受損。二、沉井施工（五）沉井下沉4.沉井糾偏（3）井外支墊法如圖13-18用枕木垛托住拴于沉井頂面的挑梁，借枕木垛下的大面積支承力阻止該側(cè)沉井下沉，可以比較有效地糾正沉井傾斜。（4）井外射水法在沉井刃腳較高的一側(cè)井外射水，破壞其外壁摩阻力，促使該側(cè)沉井下沉，是水中沉井糾偏的一種方法，旱地影響施工場地，很少使用。使用時，射水管的間距不宜超過2m。二、沉井施工（六）沉井接高當(dāng)沉井頂面沉至井頂露出地面0.5m或井頂露出水面1.5m時，應(yīng)停止除土下沉，接筑上一節(jié)沉井。二、沉井施工（六）沉井接高沉井接高應(yīng)注意下列幾點：（1）應(yīng)防止沉井在接高加重時突然下沉或傾斜，必要時應(yīng)在刃腳下回填或支墊，接高時應(yīng)均勻加重。（2）接高后各節(jié)沉井中軸線應(yīng)為一直線。沉井接高前應(yīng)盡可能調(diào)平，若在傾斜的沉井上接高時，應(yīng)順沉井的傾斜軸線上延，不可垂直接高，以保證沉井傾斜糾正后沉井保持豎直而不彎折。（3）混凝土施工接縫，應(yīng)按設(shè)計要求布置接縫鋼筋，消除浮漿并鑿平，以保證上、下兩節(jié)沉井連接牢固。二、沉井施工（七）接筑井頂圍堰沉井頂面通常置于常水位或土面以下，當(dāng)最后一節(jié)沉井頂面下沉至施工水位或地面以上0.5m時，應(yīng)暫停下沉，在井頂設(shè)置防水、擋土的圍堰，以便使沉井繼續(xù)下沉至設(shè)計標(biāo)高時，其各工序能在圍堰圍護(hù)下順利進(jìn)行。二、沉井施工（七）接筑井頂圍堰圍堰的類型可根據(jù)具體情況選定，岸灘或淺水中可用圬工圍堰；在水深或水流較急，所需圍堰高度較大時，可以采用鋼板樁圍堰；注意圍堰的支撐布置不要妨礙井孔除土和其他工作。井頂圍堰是一種臨時結(jié)構(gòu)物，當(dāng)墩（臺）身修建露出水面后，便可以拆除。二、沉井施工（八）基底清理及檢驗沉井下沉至設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)檢驗基底的地質(zhì)情況是否與設(shè)計相符。不排水下沉沉井的基底面應(yīng)平整，基底為巖層時，巖層殘留物應(yīng)清除干凈，清理后有效面積不得于設(shè)計要求，巖面傾斜時的需做處理。排水下沉沉井的基底處理應(yīng)符合明挖地基的有關(guān)規(guī)定。井壁隔墻及刃腳與封底混凝土接觸面處的泥污亦應(yīng)清除干凈。對下沉至設(shè)計高程后的沉井尚應(yīng)進(jìn)行沉降觀測，沉降穩(wěn)定旦滿足設(shè)計要求后方可封底。二、沉井施工（九）基底封底沉井基底檢驗合格及沉降穩(wěn)定后，應(yīng)及時封底。不排水下沉的沉井應(yīng)采用水下混凝土進(jìn)行封底；對排水下沉的沉井，基底滲水的上升速度不大6mm/min時，可按普通混凝土的澆筑方法進(jìn)行封底，但應(yīng)設(shè)置引流流排水設(shè)施，及時排除明水，且應(yīng)采取可靠措施使混凝土強度在達(dá)到5MPa前不受到壓力水的作用;滲水上升速度大于上述規(guī)定時，宜采用水下混凝土進(jìn)行封底。二、沉井施工（九）基底封底1.排水施工時的干封底（1）優(yōu)點節(jié)約混凝土等大量材料，確保封底混凝土的強度和密實性，并能加快工程進(jìn)度，省去水下混凝土的養(yǎng)護(hù)和抽水時間。干封底比水下封底經(jīng)濟(jì)高效。（2）封底時排水修整井底成鍋形，每個井孔底部最低處放置一個以上的集水井。由刃腳向中心挖3～4條成放射形的排水溝。溝內(nèi)及集水井周圍應(yīng)拋填碎石或礫石，使從刃腳下滲入井內(nèi)的水流，經(jīng)排水溝流入集水井內(nèi)，然后，再用泵排出井外。集水井靠近刃腳但不宜太近，以免帶走刃腳下的泥砂，使沉井傾斜值增大。集水井一般多用鋼板焊成方形或圓形井管。但在井管的頂部應(yīng)帶有法蘭盤，以便封閉集水井時使用。二、沉井施工二、沉井施工（九）基底封底1.排水施工時的干封底（3）封底先澆注一層0.5～1.5m的素混凝土墊層，達(dá)到設(shè)計強度50%后，綁扎鋼筋，兩端伸入刃腳或凹槽內(nèi)，澆注上層底板混凝土。澆注面積上分層、同時進(jìn)行，由四周向中央推進(jìn)，每層厚300～500mm，并用振搗器振搗密實?；炷敛捎米匀火B(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)繼續(xù)抽水。待底板混凝土強度達(dá)到70%后，對集水井逐個停止抽水，逐個封堵。封堵的方法是，將集水井中的水抽干，在套筒內(nèi)迅速用干硬性的高強度等級混凝土進(jìn)行堵塞并搗實，然后上法蘭盤蓋，用螺栓擰緊或焊牢，上部用混凝土填實搗實。二、沉井施工（九）基底封底2.不排水施工時的水下封底當(dāng)沉井采用不排水下沉，或雖采用排水下沉，但干封底有困難時，可采用垂直導(dǎo)管法灌注水下混凝土封底。二、沉井施工（十）填充井孔及制作頂蓋當(dāng)封底混凝土強度滿足抽水后的受力要求時，先行抽水，井孔內(nèi)水抽干后，即可填充井內(nèi)圬工。如果井孔中不用圬工填充，應(yīng)預(yù)制鋼筋混凝土井蓋，掩蓋井孔，然后再灌注頂蓋，接著在