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2010-03-16 14:23 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
0前言
沉井(又稱(chēng)為沉箱)由于對周?chē)h(huán)境影響較小,需要場(chǎng)地不太大,所以在城市建設中廣泛用于各個(gè)專(zhuān)業(yè)。例如城市管線(xiàn)施工時(shí),使用沉井做工作坑或檢查井,可以避免直接開(kāi)挖施工造成占地過(guò)大而影響道路交通或者周?chē)薪ㄖ餆o(wú)法開(kāi)挖等。但沉井較一般開(kāi)挖工程要復雜,遇到的問(wèn)題比較難以處理。如何能夠避免這些問(wèn)題或是將這些問(wèn)題處理在萌芽階段,將是沉井施工成敗的關(guān)鍵。
1沉井施工技術(shù)原理
沉井基礎是一個(gè)井筒狀的結構物,它是從井內挖土、依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設計標高,然后采用混凝土封底并添塞井孔,使其成為建筑物的基礎,沉井基礎由于埋置深度可以很大,整體性強、穩定性好,有較大的承載面積,能承受較大的垂直載荷和水平載荷;沉井既是基礎,又是施工時(shí)的擋土和擋水的圍堰結構物。施工工藝并不復雜。沉井施工順序包括施工前的準備工作——三通一平(地基處理)、開(kāi)挖基坑、沉井制作、沉井下沉、沉井封底、封頂等主要施工工序,下面將詳細介紹沉井的施工技術(shù):
2沉井制作
2.1準備工作
首先沉井施工場(chǎng)地要平整,平整范圍要大于沉井外側面1m到3m,場(chǎng)地整平后進(jìn)行放線(xiàn)定位,定位要準確,并經(jīng)驗收合格后才能正式施工。
2.2鋪墊木、立底節沉井模板和綁扎鋼筋
沉井通常是在原位制作,可采用如下不同方法:
2.2.1墊木法
先在場(chǎng)地上鋪一層厚約0.5m的砂墊層(以方便抽取墊木)。在砂墊層上的刃腳處對稱(chēng)的鋪設適當的墊木,再在墊木之間添實(shí)砂土,然后按照設計的尺寸立模、澆筑第一節底節沉井。
2.2.2無(wú)墊未法
在均勻土層上,可采用無(wú)墊木法。澆筑一層與沉井井壁等厚的混凝土,代替墊木和砂墊層。澆的混凝土位于刃腳的下方,其作用是保證沉井在制作過(guò)程中和開(kāi)始下沉時(shí)處于垂直方向。
2.2.3土模法
如地基為均勻的粘性土。則可采用土模法制作沉井。土模法分兩種,填土內模:即先用粘土、粉質(zhì)粘土按照刃腳及隔墻的形狀和尺寸分層填筑夯實(shí),修整表面使之與設計相符。挖土內模:當地下水位底,土質(zhì)較好時(shí),可采用挖土內模。在刃腳部位,按照設計的尺寸,開(kāi)挖基槽,以地基土作為天然模板。
2.3澆筑混凝土
澆筑沉井混凝土時(shí),應對稱(chēng)、均勻地進(jìn)行,以免地面不均勻沉降而引起沉井破裂,最好一次連續澆筑完成。
2.4拆除模板和墊木
當沉井混凝土的強度達到設計強度的25%以上時(shí),可拆除內外側模板;達到設計強度75%時(shí),可拆除隔墻底面和刃腳斜面模板。當混凝土達到設計強度時(shí),就可拆除墊木。墊木中最后拆除的4根,稱(chēng)為定位墊木,常用紅油漆標明。拆除墊木的順序是:先內壁,后外壁,先短邊,后長(cháng)邊。長(cháng)邊下的墊木是隔一根撤一根,以定位墊木為中心,由遠而近對稱(chēng)地撤除。在撤墊木前,可先撬松墊木下的地基土,每撤除一根,在刃角處隨即用砂土回填搗實(shí)。
3沉井下沉
沉井下沉,就是通過(guò)在沉井內用機械或人工的方法均勻除土,消除或減小沉井刃腳下土的正面阻力,有時(shí)也采用減小井壁與外側土體的摩阻力的方法,使沉井依靠自身的重量,逐漸地從地面沉人地下,其下沉施工方法有:排水下沉、不排水下沉或中心島式下沉等。
對于陸地上的沉井是以排水下沉為主,可采用機械抓土,人工配合,或人工挖土,機械做垂直運輸的排水明挖法施工,以及用水力機械來(lái)代替人工挖土的排水法下沉。也可用空氣吸泥潛水員配合或機械抓土潛水員配合的不排水下沉。對于在河流中人工筑島上的沉井、浮運沉井或者水邊灘地粉砂層地段的沉井,應以水下除土的不排水法下沉為主?梢(jiàn)沉井下沉究竟采取排水下沉還是不排水下沉,這要根據沉井所處的位置和沉井穿過(guò)土層的情況來(lái)決定。
對于深度較深,平面尺寸較大的沉井,下沉后期,沉井外壁的摩阻力將增加到很大,或者沉井井壁較薄,自重較輕,以及沉井下沉系數較小的沉井,下沉到一定深度后,由于外井壁摩阻力的增大,沉井下沉困難,有時(shí)可能就沉不下去。在設計和沉井制作之前,就應考慮在井壁外側設置泥漿潤滑套,或者在井壁(外側)內埋沒(méi)管道。以便用高壓射水或噴射壓縮空氣等方法來(lái)降低沉井外壁的摩阻力,以及在沉井下沉過(guò)程中采用在井壁旁壓重或在井壁內降低地下水位等措施,幫助沉井下沉,使沉井能順利下沉到位。
4沉井封底施工
當沉井下沉至設計標高的要求范圍內,經(jīng)沉降觀(guān)測,其沉降率(待8h內沉井自沉累計不大于10mm)在允許范圍內,即可進(jìn)行封底,封底分干封底和水下封底兩種。下面將詳細介紹干封底施工技術(shù):
4.1準備工作
。1)沉井封底前,在井壁底部凹槽內和隔墻預留鋼筋處,需要進(jìn)行鑿毛,將刃腳處凹槽內的污泥清理干凈。
。2)在井點(diǎn)降水條件下施工的沉井,在封底前應用大石塊或其他砌塊將刃腳斜面下墊實(shí),同時(shí)要檢查井點(diǎn)降水設備是否完好,并能保持連續抽水。采用觸變泥漿護壁下沉的沉井,當下沉到設計標高。立即準備進(jìn)行置換觸變泥漿工作。
。3)準備好封底時(shí)所需的各種材料和機具(包括混凝土),以及制定出封底方案。當沉井下沉到設計標高前(還應預留一定的拋高度),應及時(shí)進(jìn)行封底,若拖延時(shí)日,有可能發(fā)生條件變化,產(chǎn)生偏差,或有大量土體涌入井內等,給干封底帶來(lái)很大的困難,因此,應抓緊做好封底的準備工作。
。4)封底前,還應做好井內集水井筒,以便封底時(shí)預放在井底的一定(各倉)位置,便于封底后抽除地下水之用。其深度、大小應滿(mǎn)足水泵吸水要求。
4.2千封底施工
封底前按照設計規定,一般先鋪一層碎石(或礫石砂)。整平后,再澆筑素混凝土封底(也稱(chēng)為墊層)。澆筑混凝土時(shí)均需沿井壁四周向中央進(jìn)行。素混凝土封底應一次澆筑,分格、分批、逐段、對稱(chēng)進(jìn)行,不得中途停頓,避免產(chǎn)生施工縫而造成滲漏,澆筑封底混凝土時(shí),不得堵塞集水井,保證井內排水工作能繼續進(jìn)行,以保證混凝土在終凝以前不浸水。素混凝土封底后表面要平整。當強度達到設計強度的25%以上時(shí),才允許在上面綁扎底板鋼筋。鋼筋要綁扎好。
5結語(yǔ)
。1)沉井下沉過(guò)程中要加強施工觀(guān)測,出現偏差時(shí)要分析原因及時(shí)調整。
。2)沉井施工時(shí),為確保工程質(zhì)量,施工前要制訂質(zhì)量通病預防措施,并在施工過(guò)程中跟蹤檢查。把各種質(zhì)量隱患消滅在萌芽狀態(tài)。
。3)沉井設計時(shí),下沉驗算和刃腳計算是關(guān)鍵,應以現場(chǎng)地質(zhì)情況和結構特點(diǎn)進(jìn)行嚴密計算。
。4)當地下水位以下有細砂、粉砂層時(shí),如排水取土,將產(chǎn)生流砂現象,大量砂土涌入井內,使沉井傾斜,對施工造成很大困難。
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