沉井施工技术讲义课件.pptx

1、1K414024 沉井施工技术、沉井的构造沉井的组成部分包括井筒、刃脚、隔墙、梁、底板，如图1K414024-1所示。( 1 )井筒。即沉井的井壁，是沉井的主要组成部分，它作为地下构筑物的围护结构和基础，要有足够的强度，其内部空间可充分利用。井筒是靠它的自重或外力克服筒壁周围的土的摩阻力而下沉。井筒一般用钢筋混凝土、砌砖或钢材等材料制成。( 2 )刃脚。刃脚在沉井井筒的下部，形状为内刃环刀，其作用是使井筒下沉时减少井壁下端切土的阻力，并便于操作人员挖掘靠近沉井刃脚外壁的土体。刃脚的高度视土质的坚硬程度而异，当土质松软时应适当加高。刃脚下端有一个水平的支承面，通称刃脚踏面，其棒宽一般为15030

2、0mm，刃脚踏面以上为刃脚斜面，在井筒壁的内侧，它与水平面的夹角一般5060当沉井在坚硬土层中下沉时，刃脚踏面的底宽宜取150mm；为防止脚踏面受到损坏，可用角钢加固；当采用爆破法清除刃脚下的障碍物时，要在刃脚的外缘用钢板包住，以达到加固的目的，如图1K414024-2所示。 ( 3 )隔墙、壁柱和横梁。为满足沉井在交工后的使用要求，增加井筒的刚度及防止井筒在施工过程的突然下沉，一般在较大的沉井井筒内设置横、纵隔墙或梁，隔墙的底标高高出刃脚踏面5001 0 0 0mm；如因设置隔墙而影响使用和井筒下沉的操作，可改用横梁或由上、下横梁和壁柱组成的框架加固井壁。( 4 )底板。沉井的底板在井筒的下

3、部，是沉井井底。为增强井壁与底板的连接，在刃脚上部井留有连接底板的企口凹槽，深度为100200mm。见后图一、沉井准备工作（一）基坑准备(l)按施工方案要求，进行施工平面布置，设定沉井中心桩，轴线控制桩，基坑开挖深度及边坡。 (2)沉井施工影响附近建（构）筑物、管线或河岸设施时，应采取控制措施，并应进行沉降和位移监测，测点应设在不受施工干扰和方便测量的地方。永远都不要忘记的知识点，哪里都会有(3)地下水位应控制在沉井基坑底以下0.5m，基坑内的水应及时排除；采用沉井筑岛法制作时，岛面高程应比施工期最高水位高出0. 5m以上。(4)基坑开挖应分层有序进行，保持平整和疏干状态。 （二）地基与垫层施

4、工(2)刃脚的垫层采用砂垫层上铺垫木或素混凝土，且应满足下列要求：1)垫层的结构厚度和宽度应根据土体地基承载力、沉井下沉结构高度和结构形式，经计算确定；素混凝土垫层的厚度还应便于沉井下沉前凿除；2)砂垫层分布在刃脚中心线的两侧范围，应考虑方便抽除垫木；砂垫层宜采用中粗砂，并应分层铺设、分层夯实； 3)垫木铺设应使刃脚底面在同一水平面上，并符合设计起沉高程的要求；平面布置要均匀对称，每根垫木的长度中心应与刃脚底面中心线重合，定位垫木的布置应使沉井有对称的着力点；4)采用素混凝土垫层时，其强度等级应符合设计要求，表面平整。(3)沉井刃脚采用砖模时，其底模和斜面部分可采用砂浆、砖砌筑；每隔适当距离砌

5、成垂直缝。砖模表面可采用水泥砂浆抹面！并应涂一层隔离剂。 沉井刃脚支架沉井刃脚胎模沉井垫木 二、沉井预制（一）结构的钢筋、模板、混凝土工程施工应符合1K414021条有关规定和设计要求；混凝土应对称、均匀、水平连续分层浇筑，并应防止沉井偏斜。（二）分节制作沉井(1)每节制作高度应符合施工方案要求，且第一节制作高度必须高于刃脚部分；井内设有底梁或支撑梁时应与刃脚部分整体浇捣。 (2)设计无要求时，混凝土强度应达到设计强度等级75%后，方可拆除模板或浇筑后一节混凝土。(3)混凝土施工缝处理应采用凹凸缝或设置钢板止水带，施工缝应凿毛并清理干净；内外模板采用对拉螺栓固定时，其对拉螺栓的中间应设置防渗止

6、水片；钢筋密集部位和预留孔底部应辅以人工振捣，保证结构密实。混凝土通用知识止水钢板对拉螺栓(5)分节制作、分次下沉的沉井，前次下沉后进行后续接高施工。1)应验算接高后稳定系数等，并应及时检查沉井的沉降变化情况，严禁在接高施工过程中沉井发生倾斜和突然下沉；2)后续各节的模板不应支撑于地面上，模板底部应距地面不小于1m。 三、下沉施工（一）排水下沉(1)应采取措施，确保下沉和降低地下水过程中不危及周围建（构）筑物、道路或地下管线，并保证下沉过程和终沉时的坑底稳定。(2)下沉过程中应进行连续排水，保证沉井范围内地层水被疏干。(3)挖土应分层、均匀、对称进行；对于有底梁或支撑梁的沉井，其相邻格仓高差不

7、宜超过0.5m;开挖顺序应根据地质条件、下沉阶段、下沉情况综合运用和灵活掌握，严禁超挖。(4)用抓斗取土时，井内严禁站人，严禁在底梁以下任意穿越。 对称开挖（二）不排水下沉(l)沉井内水位应符合施工设计控制水位；下沉有困难时，应根据内外水位、井底开挖几何形状、下沉量及速率、地表沉降等监测资料综合分析调整井内外的水值差。(2)机械设备的配备应满足沉井下沉以及水中开挖、出土等要求，运行正常；废弃土方、泥浆应专门处置，不得随意排放。(3)水中开挖、出土方式应根据井内水深、周围环境控制要求等因素选择。 （三）沉井下沉控制(1)下沉应平稳、均衡、缓慢，发生偏斜应通过调整开挖顺序和方式“随挖随纠、动中纠偏

8、”。(2)应按施工方案规定的顺序和方式开挖。(3)沉井下沉影响范围内的地面四周不得堆放任何东西，车辆来往要减少震动。 (4)沉井下沉监控测量1)下沉时高程、轴线位移每班至少测量一次，每次下沉稳定后应进行高差和中心位移量的计算；2)终沉时，每小时测一次，严格控制超沉，沉井封底前自沉速率应小于10mm/8h；3)如发生异常情况应加密量测；4)大型沉井应进行结构变形和裂缝观测。 （四）辅助法下沉 (1)沉井外壁采用阶梯形以减少下沉摩擦阻力时，在井外壁与土体之间应有专人随时用黄砂均匀灌入，四周灌人黄砂的高差不应超过500mm。(2)采用触变泥浆套助沉时，应采用自流渗入、管路强制压注补给等方法；触变泥浆

9、的性能应满足施工要求，泥浆补给应及时，以保证泥浆液面高度；施工中应采取措施防止泥浆套损坏失效，下沉到位后应进行泥浆置换。 (3)采用空气幕助沉时，管路和喷气孔、压气设备及系统装置的设置应满足施工要求；开气应自上而下，停气应缓慢减压，四、沉井封底（一）干封底(l)在井点降水条件下施工的沉井应继续降水，并稳定保持地下水位距坑底不小于0.5m;在沉井封底前应用大石块将刃脚下垫实。(2)封底前应整理好坑底和清除浮泥，对超挖部分应回填砂石至规定高程。(3)采用全断面封底时，混凝土垫层应一次性连续浇筑；因有底梁或支撑粱而分格封底时，应对称逐格浇筑 (4)钢筋混凝土底板施工前，沉井内应无渗漏水，且新、老混凝

10、土接触部位应凿毛处理，并清理干净。(5)封底前应设置泄水井，底板混凝土强度达到设计强度等级且满足抗浮要求时，方可封填泄水井、停止降水。 （二）水下封底(l)基底的浮泥、沉积物和风化岩块等应清除干净；软土地基应铺设碎石或卵石垫层。(2)混凝土凿毛部位应洗刷干净。(3)浇筑混凝土的导管加工、设置应满足施工要求。(4)浇筑前，每根导管应有足够的混凝土量，浇筑时能一次特导管底埋住；(5)水下混凝土封底的浇筑顺序，应从低处开始，逐渐向周围扩大；井内有隔墙、底梁或混凝土供应量受到限制时，应分仓对称浇筑。 (6)每根导管的混凝土应连续浇筑，且导管埋入混凝土的深度不宜小于1.0m；各导管间混凝土浇筑面的平均上

11、升速度不应小于0.25m/h;相邻导管间混凝土上升速度宣相近，最终浇筑成的混凝土面应略高于设计高程。(7)水下封底混凝土强度达到设计强度等级，沉井能满足抗浮要求时，方可将井内水抽除，并凿除表面松散混凝土进行钢筋混凝土底板施工。 1K414025 水池施工中的抗浮措施当地下水位较高或雨、汛期施工时，水池等给水排水构筑物施工过程中需要采取措施防止水池浮动，本条简要介绍一些具体技术措施。一、当构筑物有抗浮结构设计时(1)当地下水位高于基坑底面时，水池基坑施工前必须采取人工降水措施，将水位降至基底以下不少于500mm处，以防止施工过程中构筑物浮动，保证工程施工顺利进行。(2)在水池底板混凝土浇筑完成并

12、达到规定强度时，应及时施做抗浮结构。 二、当构筑物无抗浮结构设计时，水池施工应采取抗浮措施（一）下列水池（构筑物）工程施工应采取降排水措施(1)受地表水、地下动水压力作用影响的地下结构工程。(2)采用排水法下沉和封底的沉井工程。(3)基坑底部存在承压含水层，且经验算基底开挖面至承压含水层顶板之间的土体重力不足以平衡承压水水头压力，需要减压降水的工程。 多选题考点（二）施工过程降、排水要求(1)选择可靠的降低地下水位方法，严格进行降水施工，对降水所用机具随时做好保养维护，并有备用机具。(2)基坑受承压水影响时，应进行承压水降压计算，对承压水降压的影响进行评估。(3)降、排水应输送至抽水影响半径范

13、围以外的河道或排水管道，并防止环境水源进入施工基坑。(4)在施工过程中不得间断降排水，并应对降、排水系统进行检查和维护；构筑物未具备抗浮条件时，严禁停止降、排水。 三、当构筑物无抗浮结构设计时，雨、汛期施工过程必须采取抗浮措施(1)雨期施工时，基坑内地下水位急剧上升，或外表水大量涌人基坑，使构筑物的自重小于浮力时，会导致构筑物浮起。施工中常采用的抗浮措施如下：1)基坑四周设防汛墙，防止外来水进入基坑；建立防汛组织，强化防汛工作。2)构筑物下及基坑内四周埋设排水盲管（盲沟）和抽水设备，一旦发生基坑内积水随即排除。3)备有应急供电和排水设施并保证其可靠性。 (2)当构筑物的自重小于其承受的浮力时，会导致构筑物浮起；应考虑因地制宜措施：引入地下水和地表水等外来水进入构筑物，便构筑物内、外无水位差，以减小其浮力，使构筑物结构免于破坏。