沉井制作,詳細講解

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樓主 2021-02-17 11:35:03
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1. 施工方案準備

沉井制作前應作好下列準備工作:

(1) 對施工場地進行勘察,查清和排除地面及地面 3m 以內的障礙物(如房屋構筑物、管道、樹根、電纜線路等)。

(2) 熟悉工程地質、水文地質、施工圖紙等資料,熟悉場地的地質情況、地下水情況以及地下障礙物情況等。

(3) 施工前,應在沉井施工地點進行鉆孔。

(4) 敷設水電管線、修筑臨時道路,平整場地,即三通一平;搭建必要的臨時設施,集中必要的材料、機具設備和勞動力。

(5) 根據工程結構特點、地質水文情況、施工設備條件、技術的可能性,編制切實可行的施工方案或施工技術措施,以指導施工。

(6) 按沉井平面設置測量控制網,進行抄平放線,并布置水準基點和沉降觀測點。在原有建筑物附近下沉的沉井,應在沉井(箱)周邊的原有建筑物上設置變形(位移)和沉降觀測點,對其進行定期沉降觀測。

2. 開挖基坑及砂墊層、混凝土墊層

制作沉井的場地應預先清理、平整和夯實,使地基在沉井制作過程中不致發生不均勻沉降,制作沉井的地基應具有足夠的承載力,以免沉井在制作過程中發生不均勻沉陷,以致傾斜甚至井壁開裂。在松軟地基上進行沉井制作,應先對地基進行處理,防止由于地基不均勻下沉引起井身裂縫。處理方法一般采用砂、砂礫、混凝土、灰土墊層或人工夯實、機械碾壓等措施加固。

沉井制作一般有三種方法:在修建構筑物地面上制作,適用于地下水位高和凈空允許的情況;人工筑島制作,適于在淺水中制作;在基坑中制作,適用于地下水位低、凈空不高的情況,可減少下沉深度、摩阻力及作業高度。以上三種制作方法可根據不同情況采用,使用較多的是在基坑中制作。

采取在基坑中制作,基坑應比沉井寬 2~3m,四周設排水溝、集水井,使地下水位降至比基坑底面低 0.5m,挖出的土方在周圍筑堤擋水,要求護堤寬不少于 2m,如圖 25-7 所示。

沉井過高,常常不夠穩定,下沉時易傾斜,一般高度大于 12m 時,宜分節制作;在沉井下沉過程中或在井筒下沉各個階段間歇時問,繼續加高井筒。

(1) 不開挖基坑制作沉井

當沉井制作高度較小或天然地面較低時可以不開挖基坑,只需將場地平整夯實,以免在澆筑沉井混凝土過程中或撤除支墊時發生不均勻沉陷。如場地高低不平應加鋪一層厚度不小于 50mm 的砂層,必要時應挖去原有松軟土層,然后鋪設砂層。

(2) 開挖基坑制作沉井

a. 應根據沉井平面尺寸決定基坑底面尺寸、開挖深度及邊坡大小,定出基坑平面的開挖邊線,整平場地后根據設計圖紙上的沉井坐標定出沉井中心樁以及縱橫軸線控制樁,并測設控制樁的攀線樁作為沉井制作及下沉過程的控制樁。亦可利用附近的固定建筑物設置控制點。以上施工放樣完畢,須經技術部門復核后方可開工。

b. 刃腳外側面至基坑底邊的距離一般為 1.5~2.0m,以能滿足施工人員綁扎鋼筋及樹立外模板為原則。

c. 基坑開挖的深度視水文、地質條件和第一節沉井要求的澆筑高度而定。為了減少沉井的下沉深度,也可加深基坑的開挖深度,但若挖出表土硬殼層后坑底為很軟弱淤泥,則不宜挖除表面硬土,應通過綜合比較決定合理的深度。

當不設邊坡支護的基坑開挖深度在 5m 以內且坑底在降低后的地下水位以上時,基坑最大允許邊坡如表 25-1 所示。

d. 基坑底部若有暗浜、土質松軟的土層應予以清除。在井壁中心線的兩側各 1m 范圍內回填砂性土整平振實,以免沉井在制作過程中發生不均勻沉陷。開挖基坑應分層按順序進行,底面浮泥應清除干凈并保持平整和疏干狀態。

e. 基坑及沉井挖土一般應外運,如條件許可在現場堆放時距離基坑邊緣的距離一般不宜小于沉井下沉深度的兩倍,并不得影響現場交通、排水及下一步施工。用鉆吸法下沉沉井時從井下吸出的泥漿須經過沉淀池沉淀和疏干后,用封閉式車斗外運。

(3) 人工筑島制作沉井

如沉井在淺水(水深小于 5m)地段下沉,可填筑人工島制作沉井,島面應高出施工期的最高水位 0.5m 以上,四周留出護道,其寬度:當有圍堰時,不得小于 1.5m;無圍堰時,不得小于 2.0m,如圖 25-8 所示。筑島材料應采用低壓縮性的中砂、粗砂、礫石,不得用粘性土、細砂、淤泥、泥炭等,也不宜采用大塊礫石。當水流速度超過表 25-2 所列數值時,須在邊坡用草袋堆筑或用其它方法防護。當水深在 1.5m、流速在 0.5m/s 以內時,亦可直接用土填筑,而不用設圍堰。

各種圍堰的選擇條件如表 25-3,筑島施工要求如表 25-4。

(4) 砂墊層

a. 砂墊層的厚度計算

當地基強度較低、經計算墊木需用量較多,鋪設過密時,應在墊木下設砂墊層加固,以減少墊木數量,如圖 25-9 所示。砂墊層厚度應根據第一節沉井重量和墊層底部地基土的承載力進行計算,計算公式如下:

b. 砂墊層寬度的計算

如沉井平面尺寸很大,而當地砂料又比較缺少,這時為了節約砂料,亦可將沉井外井壁及內墻挖成條形基坑。砂墊層的底面尺寸(即基坑坑底寬度),如圖 25-10 所示,可由承墊木邊緣向下作 45°的直線擴大確定。

同時,為了抽除承墊木的需要,砂墊層的寬度應不小于井壁內外側各有一根承墊木長度。

即:

B>b+2l (25-2)

式中:

B——砂墊層的底面寬度,m;

b——刃腳踏面或隔墻的寬度,m;

l ——承墊木的長度,m。 首頁 上一頁 1 2 下一頁

c. 砂墊層宜采用中粗砂,分層鋪設,厚度為 250~300mm,用平板振搗器震實,并灑水。砂墊層密實度的質量標準用砂的干密度來控制,中砂取≥15.6~16kN/m3 ,粗砂還可適當提高。

(5) 素混凝土墊層

a. 刃腳下素混凝土墊層

目前,沉井工程已不經常采用承墊木法施工,而是改為直接在砂墊層上鋪筑一層素混凝土,此法在工程試件中取得了較顯著的經濟效益。

為了減輕沉井刃腳對砂墊層或地基土的壓力,擴大刃腳支承面積,省去刃腳支底模的步驟,故在傳統的砂墊層或地基上鋪設一層素混凝土墊層,其厚度一般在 10~30cm,素混凝土墊層的厚度太薄可能由于刃腳壓力較大而壓碎,墊層太厚可能導致沉井下沉困難。

b. 混凝土墊層厚度的計算

為了確保沉井下素混凝土的質量,盡量減少混凝土在澆灌過程中所產生的沉降量,混凝土墊層厚度可按下式計算:

混凝土墊層的厚度不宜過厚,以免影響沉井下沉,所以要控制沉井第一節結構的重量

3. 模板

沉井模板與一般現澆混凝土結構的模板基本上相同,應具有足夠的強度、剛度、整體穩定性和縫隙嚴密不漏漿。

井壁模板采用鋼組合式定型模板或木定型模板組裝而成。采用木模時,外模朝混凝土的一面應刨光,內外模均采取豎向分節支設,每節高 1.5~2.0m,用 Φ(12~16)mm 對拉螺栓拉槽鋼圈固定,如圖 25-12 所示。有抗滲要求的,在螺栓中間設止水板。第一節沉井筒壁應按設計尺寸周邊加大 10~15mm,第二節相應縮小一些,以減少下沉摩阻力。對高度大的大型沉井,亦可采用滑模方法制作。用滑動模板澆筑混凝土,可以不必搭設腳手架,也可以避免在高空進行模板的安裝及拆除工作?;J窃谔厥庋b置下,以一小部分的模板,隨混凝土的澆筑工作進行,緩緩地連續上升,直至整個結構澆筑完畢為止。

4. 鋼筋

沉井鋼筋可用吊車垂直吊裝就位,用人工綁扎,或在沉井近旁預先綁扎鋼筋骨架或網片,用吊車進行大塊安裝。豎筋可一次綁好,按井壁豎向

鋼筋的 50%接頭配置。水平筋分段綁扎。在分不清是受拉區或受壓區時,應按照受拉區的規定留出鋼筋的搭接長度。與前一節井壁連接處伸出的插筋采用焊接連接方法,接頭錯開 l/4。沉井內隔墻可采取與井壁同時澆筑或在井壁與內隔墻連接部位預留插筋,下沉完后,再施工隔墻。

5. 混凝土

(1) 單節式沉井混凝土的澆筑

a. 高度在 lOm 以內的沉井可一次澆筑完成。

b. 澆筑混凝土應對稱地進行施工。

c. 澆筑混凝土層厚度如表 25-5 所示。

d.拆模時對混凝土強度要求:當達到設計強度的 25%以上時,可拆除不承受混凝土重量的側模;當達到設計強度的 70%或設計強度的 90%以上時,可拆除刃腳斜面的支撐及模板。

(2) 多節式沉井混凝土的澆筑

a. 第一節混凝土的澆筑與單節式混凝土的澆筑相同。

b. 第一節混凝土強度達到設計強度的 70%以上,可澆筑第二節沉井的混凝土,接觸面處須鑿毛、吹洗等處理。

c. 分節澆筑、分節下沉時,第一節沉井頂端應在距離地面 0.5~lm 處,停止下沉,開始接高施工。

d. 每增加一節不少于 4m(一般 4~5m)。

e. 接高模板,不可支撐在地面上。

(3) 沉井混凝土運輸方式

a. 沿沉井周圍搭設腳手平臺,用 15m 皮帶運輸機將混凝土送到腳手平臺上,用手推車沿沉井通過串桶分層均勻地澆灌。

b. 用翻斗汽車運送混凝土,塔式或履帶式起重機吊混凝土吊斗,通過串桶沿井壁作均勻澆灌。

c. 用混凝土運輸攪拌車運送混凝土,混凝土泵車沿沉井周圍進行分層均勻澆灌。

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