第二節(jié)沉井基礎(chǔ)施工

一、沉井的分類和構(gòu)造沉井——四周有壁,下部無底,上部無蓋的筒形結(jié)構(gòu)物，通常用鋼筋混凝土作成。制作井筒,就地在井內(nèi)不斷地挖土、運(yùn)出。沉井依靠其本身自重,克服阻力不斷下沉,直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。最后,進(jìn)行封底及混凝土填心,便成為橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)。圖16—14沉井下沉示意圖圖16—15沉井基礎(chǔ)(一)沉井的分類

—1.按沉井制作的位置不同按沉井制作的位置不同可分為：①就地制作的沉井在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)位置上制造,然后在井筒中挖土使其下沉。適用范圍：基礎(chǔ)位于淺水中,需先在水中筑島,再在島上筑井下沉。②浮運(yùn)沉井在岸上制造,然后浮運(yùn)到設(shè)計(jì)位置下沉。適用于深水區(qū),筑島有困難,或有礙通航,或河流流速較大的情況。(一)沉井的分類

—2.按使用材料、截面形狀、立面形狀分按使用材料混凝土沉井、鋼筋混凝土沉井及鋼沉井等；按沉井的截面形狀矩形、圓形及圓端形沉井等；按立面形狀豎直式、傾斜式及階梯式等。圖16—16沉井平面形狀圖16—17沉井的立面形狀(二)沉井的構(gòu)造以鋼筋混凝土沉井為例。沉井通常由刃腳、井壁、隔墻、井孔、射水管、封底混凝土、頂蓋諸部分組成。(二)沉井的構(gòu)造——1.刃腳沉井井壁最下端作成刀刃狀,故稱作刃腳。作用：使沉井下沉?xí)r,減少土的正面阻力。刃腳的式樣：根據(jù)沉井下沉?xí)r,所穿越的土層的緊密程度和刃腳單位長(zhǎng)度上的反力大小選擇,以利切入土中。(二)沉井的構(gòu)造——2.井壁井壁是沉井的主體。作用：起擋土、擋水的圍護(hù)結(jié)構(gòu)作用;當(dāng)施工完畢后,成為基礎(chǔ)或基礎(chǔ)的外殼保存下來,而將上部荷載傳至地基。井壁厚度考慮沉井結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度外,應(yīng)根據(jù)下沉需要的自重確定(二)沉井的構(gòu)造——3.隔墻沉井長(zhǎng)寬尺寸較大,則應(yīng)在井筒內(nèi)設(shè)置隔墻：作用：增加沉井下沉?xí)r的剛度；將井筒分隔成若干個(gè)井孔,有利于控制挖土下沉的方向。厚度：因隔墻不直接承受土壓力,所以厚度較外壁要薄些。(二)沉井的構(gòu)造——4.井孔作用：挖土出土的工作場(chǎng)所和通道。井孔尺寸：應(yīng)滿足施工要求,其寬度(直徑)一般不小于3m。井孔的布置應(yīng)簡(jiǎn)單對(duì)稱,便于對(duì)稱挖土保持沉井均勻下沉。(二)沉井的構(gòu)造——5.封底混凝土沉井沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行清基后,便可進(jìn)行澆注封底混凝土。如井中之水無法排干,可采用水下混凝土封底,達(dá)到強(qiáng)度后即可抽水,鑿除與水接觸的表層混凝土。(二)沉井的構(gòu)造——6.頂蓋作用：承托墩身傳來的力量。頂蓋一般用鋼筋混凝土制作,厚度1.5～2.0m。二、沉井的施工步驟——(一)場(chǎng)地準(zhǔn)備墩臺(tái)位無水,需平整場(chǎng)地;若地下水位較低,可挖坑建造沉井;若有地面水,則需筑島建造沉井。由于底節(jié)沉井刃腳踏面窄,底面積小,若直接在土面上制造數(shù)百噸甚至上千噸自重的沉井,將會(huì)發(fā)生不均勻沉陷,導(dǎo)致沉井破壞。墊木法。土模法,即在土面上按刃腳內(nèi)側(cè)斜面形狀和尺寸挖成或填筑成截頭錐臺(tái)形,既擴(kuò)大了刃腳的支承面,又代替了刃腳內(nèi)模板。二、沉井的施工步驟——(二)底節(jié)沉井制作墊木鋪好后就可立模制作沉井。工序有：立內(nèi)模、焊接刃腳角鋼、綁扎鋼筋、立外模、灌筑混凝土。沉井制造工序多,時(shí)間長(zhǎng),所以要組織平行作業(yè),搞好各工序的銜接,盡量縮短制作時(shí)間。二、沉井的施工步驟——(三)底節(jié)沉井下沉先拆除沉井內(nèi)外模板,待混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,就可拆墊木或挖土模。沉井下沉主要靠在井內(nèi)除土：目的是減少或消除刃腳的正面阻力。二、沉井的施工步驟——(四)沉井接高多節(jié)沉井施工時(shí),制造與下沉兩項(xiàng)工作交替進(jìn)行,但應(yīng)保證接筑沉井與原沉井在同一軸線上。二、沉井的施工步驟——(五)井頂圍堰沉井頂面位于最低水位或地面以下。因此沉井沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高之前,應(yīng)做井頂圍堰,才能在繼續(xù)下沉?xí)r防止水、土進(jìn)入井孔中。二、沉井的施工步驟——

(六)清基封底、

(七)填充、頂蓋和建第一節(jié)墩臺(tái)身當(dāng)沉井沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,要對(duì)基底進(jìn)行清理、檢查和處理,合格后方可進(jìn)行混凝土封底。當(dāng)封底混凝土達(dá)一定強(qiáng)度后,即抽水填充或澆筑鋼筋混凝土底板,最后澆筑鋼筋混凝土頂蓋和第一節(jié)墩臺(tái)身混凝土二、沉井的施工步驟三、沉井下沉沉井下沉施工方法：排水下沉和不排水下沉。一般是依據(jù)沉井所處的水文、地質(zhì)情況而定。排水下沉法：在滲水量小的穩(wěn)定黏性土中下沉沉井。不排水下沉法：當(dāng)滲水量較大時(shí),一般采用不排水下沉法,用水下抓泥、射水吸泥方法除土。(一)排水下沉排水下沉即用抽水降低井內(nèi)水位,工人可直接下到井底進(jìn)行挖掘作業(yè),這種方法施工條件較好,其優(yōu)點(diǎn)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(yàn)和處理。抽水宜用電動(dòng)離心式水泵。當(dāng)井深大于水泵有效吸程時(shí),可將水泵安放在井孔內(nèi)用鋼絲繩懸掛的活動(dòng)平臺(tái)上,使其能在井孔內(nèi)隨抽水深度變化而升降。開挖前首先應(yīng)挖一個(gè)較深的匯水坑,在有橫隔墻的沉井中,匯水坑宜挖在橫隔墻下,以免影響挖土。(一)排水下沉開挖方法,一般先從中央下挖40～50cm,逐層開挖,每層20～30cm,均一圈一圈地向刃腳方向逐步擴(kuò)大,每一圈均從遠(yuǎn)離定位支墊位置處開始,使定位支墊位置處的土最后同時(shí)挖除。土質(zhì)松軟時(shí),在分層開挖的過程中沉井即逐漸下沉。在堅(jiān)硬的土層中,可能挖平刃腳仍不下沉。如挖平刃腳仍不下沉,就須掏空刃腳下土壤,這時(shí),應(yīng)比照抽墊方法,分段順序掏土至刃腳外,隨即回填砂礫,最后將支墊位置的土亦換成砂礫后,再分層分圈逐步挖除砂礫使沉井下沉。(二)不排搶水下浮沉不排枝水下潤(rùn)沉是比在井穿內(nèi)外濤水頭吵相同切的靜情水條穗件下協(xié)利用基抓土巖斗、建吸泥影器等嬌機(jī)具悉除土勺的井性上作哲業(yè)方仆法,它可以櫻有效地旅防止“拍流砂摧”確保診安全,因而生特別畝適用睛于地憤下水校位較墾高的鉗粉、棄細(xì)砂黑地層河。水中臣除土,可將委沉井倒中部蔑挖成角鍋底合。在童砂及沃礫石律類土羊中,一般當(dāng)賺鍋底比雅刃腳低1～1.鞠5m時(shí),沉井即巖可下沉,并將刃帽腳下的最土擠向榜中央鍋知底,只要繼耀續(xù)在中秘間挖土,沉井即腫可繼續(xù)駐下沉。情在粘性才土或膠等結(jié)層中,四周弄的土貧不易感向中刊間坍考落,需要助靠近困井壁敵偏挖,往往賽還須悟輔以晃高壓鉆射水斧松土碑。為扎避免乎沉井據(jù)發(fā)生度較大糾傾斜,一般枯應(yīng)使桂鍋底嚴(yán)深度臣不超網(wǎng)過2再m給;相鄰?fù)僚烂娓卟钆尾灰舜蟠嬗?.它5府m?？康敖谐崮_處,除處債理膠饒結(jié)層蠢和清圓理風(fēng)責(zé)化巖壇外,除土鹽和射廚水都犬不得叛低于欲刃腳,還應(yīng)繳注意伴提前愚挖深辱隔墻怨下的肥土,勿使擱牛住沉井厲。吸泥機(jī)吸泥機(jī)拐是不排享水下沉洪的常用霞機(jī)具,它是由研自制吸郵泥器配齊上高壓握風(fēng)管即材成,如圖16—侮25所示僵?？諝鈵炍鄤P機(jī)的婆工作盤原理,是把壓彩縮空氣擠通入吸妹泥器,經(jīng)向上湯斜的小壺孔進(jìn)入痰排泥管注中,與泥砂檔、水相仆混后,容重減理輕,由于空哄氣的上弱溢和管欣外水面墨形成的暮水柱反淹壓力,迫使播管內(nèi)究水土占混合奪物上惕升,從管伙中涌綿出。(三)下沉困碌難時(shí)的鎮(zhèn)輔助措獸施沉井趨下沉沒發(fā)生賞困難,主要橫是由燃于沉桂井自銹身重你量克緒服不哪了井麥壁摩土阻力,或刃潔腳下衣遇到漿大的門障礙炮所致濫。解散決上位述問塊題是燙須從陪增加傲沉井忍自重壞和減裝小井狀壁摩建阻力味兩個(gè)很方面煉著手盼。1.增加腔沉井西自重(1)提前禮接筑飛上一濃節(jié)沉贏井,以增其加沉印井自咳重;(2瓶)在井捕頂上丘壓重眠物(鋼軌咐、鐵劍塊或摸片石美等),但由于墊沉井自研重很大,能夠增毯加的壓話重有限,往往啦無濟(jì)哪無事倘。除承為了拾糾正戚沉井得偏斜葬采取驅(qū)偏心原壓重忙外,很少洲使用;(3)在不排雁水下沉護(hù)的井內(nèi)邀抽水減醫(yī)小浮力,可增設(shè)加沉券井重社力,促使沉遭井下沉繭。但在岔砂類偽土等宜容易懶翻砂訓(xùn)涌水塌的地何層中脫使用犁時(shí),井內(nèi)祝水頭傲降低騎容易勿引起臘翻砂,而且速沉井鐘往往禍突然義大量帥下沉摩導(dǎo)致拼沉井學(xué)傾斜榴。因奔此井召入土悉不深墳、穩(wěn)椒定性循較差弦時(shí),不宜噴使用;一般屆抽水鎖不宜贊過大,以防井慘孔內(nèi)突摘然大量旬涌水危療及安全剪。(三)下沉趨困難拆時(shí)的敘輔助組措施2.減小沉匠井外壁涌的摩阻宋力除在銳設(shè)計(jì)熱時(shí)對(duì)淘外壁袖形狀是、錯(cuò)覆臺(tái)寬襲度以司及施洋工制哭作中享外模層光滑會(huì)等提費(fèi)出較作高要撲求外鉛。通嗽常采默用:(1)井外揭射水在井充壁上想留有愉射水站嘴的低管組(施工封中需愿防止脈泥砂暑堵死)。利蟲用高彎壓水蔑流沖屬松井壘壁附備近的侵土,且水咱流沿仍井壁頁上升至而潤(rùn)診滑井令壁,使沉井臂摩阻力血減小。(2濫)井外眾挖土在沉五井周袖圍挖戲除部梯分覆藥蓋土,可減系少部青分摩嫩阻力峽。(3)炮振下曬沉當(dāng)刃腳仇下土已弊挖空,采取璃其他預(yù)措施衡仍不伍能克巾服外計(jì)壁摩努阻力坑的不毅得已特情況愈下,才允許餓采用炮浩振下沉盛。使用相時(shí)必須否嚴(yán)格控我制用藥稍量及操桶作方法(可只在魂沉井中士央泥面部放置炸谷藥,且每次伏只起爆芹一處),炸藥量淚一次不雹宜超過100把g。應(yīng)尚當(dāng)指損出,爆壓飾通過簽水介準(zhǔn)質(zhì)的樓傳播,將形渴成很趙大的緒向外禁壓力,極易引秧起沉井繳開裂,因而在慮水中炮檔振時(shí),應(yīng)嚴(yán)格脅控制每晃次用藥妻量不超設(shè)過10跳0嶄g的規(guī)定,以策安蔽全。(四)沉井叨糾偏秋方法沉井下錄沉的全局部過程,都是防削偏與糾遷偏的過技程。對(duì)藍(lán)已出現(xiàn)紅偏斜的可沉井采闖用什么狼方法糾奧正,必須依浴據(jù)偏移拖情況、蹄下沉深澡度等有夫關(guān)條件蘿具體分打析制定賓。在以敵往的工梨程實(shí)踐怪中,曾積累望了許多采寶貴的呢經(jīng)驗(yàn),糾正方借法盡管肢多種多腹樣,但其鮮共同點(diǎn)的規(guī)蘭律是燦在下慚沉中暗糾偏,邊沉邊尖糾;不下巡壽沉,單純展糾偏售是難蠢以辦池到的券。下蔽面分掩別介膨紹幾宿種常撐用的檢糾偏躁方法蓮。(四)沉井糾紫偏方法(1)井內(nèi)犯偏挖瞞、加鍛墊法這是薪偏挖甩土法柿與一土側(cè)加疾支墊逃法的副結(jié)合勤糾偏籌方法,是基本扎和有效記的方法恥之一。干即在刃態(tài)腳較高策的一側(cè)融井內(nèi)挖剃土而在礦刃腳較波低的一研側(cè)加支擠墊,隨沉斗井的講下沉,高側(cè)刃卡腳可逐傍漸降低典下來,如圖16—敗27。(四)沉井糾昆偏方法(2)井外偏蓋挖、井章頂偏壓傍或套拉羊法這是視偏挖濫土與課偏壓偏重或推偏挖威土與沉一側(cè)抹施加捧水平金力相耽結(jié)合隆的糾鐵偏方辮法,其目的訪是提高押?jiǎn)渭兤ネ谕恋膹澕m偏效懼果,因?yàn)閶鹁鉃⑼诓刍笠蛲撂辗搅勘P大,一般島只挖1.5～2m左右。魯此法多桑用在入轟土較深山時(shí)的糾望偏。如奮圖16—巷28所示賤。由車于鋼階絲繩粗套拉鋤時(shí)施臘加的宴水平旬力很頓大(可以匠大至眼百噸瞇以上),滑車組互的錨固憐需有強(qiáng)耗大的地浸攏(一般訪只能旅利用賤附近渠的橋雀墩作談為地尖攏)。采蔑用這幻玉一方非法時(shí),應(yīng)如廣圖使捧用平針衡重,而不恒用卷繡揚(yáng)機(jī)和牽引,使作用壯力持續(xù)歸不變,避免沉潛井位移坐時(shí)鋼絲椅繩松弛,也可適防止蕉沉井臉結(jié)構(gòu)餃或千山斤繩味因受欺力過框大而懇受損羅。(四)沉井蜘糾偏小方法(3)井外揉支墊避法如圖16析—2濃9用枕育木垛欺托住立拴于儉沉井殲頂面鄙的挑爬梁,借枕碼木垛大下的予大面柏積支掙承力租阻止?jié){該側(cè)急沉井熱下沉,可以蒸比較壯有效頌地糾勸正沉華