沉井和沉箱基础
沉井与沉箱
沉井与沉箱.1 沉井是下沉结构,必须掌握确凿的地质资料,钻孔可按下述要求进行:1、面积在200m2以下(包括200m2)的沉井(箱),应有一个钻孔(可布置在中心位置)。
2、面积在200m2以上的沉井(箱),在四角(圆形为相互垂直的两直径端点)应各布置一个钻孔。
3、特大沉井(箱)可根据具体情况增加钻孔。
4、钻孔底标高应深入沉井的终沉标高。
5、每座沉井(箱)应有一个钻孔提供土的各项物理力学指标、地下水位和地下水含量资料。
.2 沉井(箱)的施工应由具有专业施工经验的单位承担。
.3 沉井制作时,承垫木或砂垫层的采用,与沉井的结构情况、地质条件、制作高度等有关。
无论采用何种型式,均应有沉井制作时的稳定计算及措施。
.4 多次制作和下沉的沉井(箱),在每次制作接高时,应对下卧层作稳定复核计算,并确定确保沉井接高的稳定措施。
.5 沉井采用排水封底,应确保终沉时,井内不发生管涌、涌土及沉井止沉稳定。
如不能保证时,应采用水下封底。
.6 沉井施工除应符合本规范规定外,尚应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204及《地下防水工程质量验收规范》GB 50208的规定。
.7 沉井(箱)在施工前应对钢筋、电焊条及焊接成形的钢筋半成品进行检验。
如不用商品混凝土,则应对现场的水泥、骨料做检验。
.8 混凝土浇注前,应对模板尺寸、预埋件位置、模板的密封性进行检验。
拆模后应检查浇注质量(外观及强度),符合要求后方可下沉。
浮运沉井尚需做起浮可能性检查。
下沉过程中应对下沉偏差做过程控制检查。
下沉后的接高应对地基强度、沉井的稳定做检查。
封底结束后,应对底板的结构(有无裂缝)及渗漏做检查。
有关渗漏验收标准应符合现行国家标准《地下防水工程质量验收规范》GB 50208的规定。
.9 沉井(箱)竣工后的验收应包括沉井(箱)的平面位置、终端标高、结构完整性、渗水等进行综合检查。
.10 沉井(箱)的质量检验标准应符合表.10的要求。
沉井和沉箱工程监理细则
沉井和沉箱工程一、专业工程特点沉井和沉箱都是在地面(地坑)上按设计要求进行预制,待达到一定强度后下沉至土中或水中就位的地下或水下工程。
1.沉井工程具有以下特点:沉井结构截面尺寸和刚度大、承载力高、抗渗、耐久性好,内部空间可资利用,可用于很大深度的地下工程施工中,深度可达50m;施工不需复杂的机械设备,在排水和不排水的情况均能施工;可用于各种复杂地形、地质条件;当沉井尺寸大时,制作和下沉均能使用机械化施工;可在地下水很大、土的渗透系数大,难以将地下水排干,地下有流砂或其它有害土质情况下施工。
沉井比大开挖施工,可大大减少挖运、回填的土方量,因此可以加快施工进度,降低施工费用。
缺点是:施工工序较多、施工工艺较复杂、技术要求高、质量要求严格。
2.沉箱工程的特点:沉箱工程是将水下工程的结构物改为在地面上进行预制,其质量易控制;沉箱在预制达到一定强度后可具有自浮能力,方便进行水上搬运,其结构裁面尺寸可以做得很大,适应于水下大型结构工程;由于可避免进行水下施工,可以大大降低施工费用。
缺点是:施工工序多,施工工艺复杂,技术要求高,质量控制(特别是水下就位准确性控制)要求严格。
二、沉井和沉箱的监理工作流程图纸会审→施工组织设计审批→材料报验→工序报验(沉井、沉箱预制、下沉、就位)→现场检查、检验、旁站、巡视、平行检验→阶段性验收、质量评定。
三、监理工作的方法和措施1.质量事前控制:在工程开工前,对设计图纸、施工方案、技术措施、质量体系和管理制度等进行审核,审核通过后才准开工;同时要对用于工程的原材料、半成品或成品、施工设备的质量进行签证认可,才准在工程中使用;上道工序未经监理工程师签证验收,不得进行下道工序施工2.质量事中控制:在沉井、沉箱在地面进行预制的过程中,监理人员要深入现场,按照钢筋混凝土质量控制要求和设计要求进行检查和旁站;对沉井、沉箱的下沉过程中,监理人员应对下沉过程进行检查,及时发现问题,提出改进意见,尽要能使质量问题消灭在萌芽状态。
沉井与沉箱施工工艺标准
沉井与沉箱施工工艺标准7.7.1 特点和适用范围7.7.1.1 沉井1 沉井是在地面或基坑上,先制作开口钢筋混凝土筒身,待筒身达到一定强度后,在井内挖土使土面逐渐降低,沉井筒身靠自重克服与土壁之间的摩阻力,不断下沉、就位的一种深基础或地下工程施工工艺。
2 沉井一般为钢筋混凝土制作,其平面形状有:圆形、方形、矩形、多边形和多孔形等,沉井的剖面,有圆筒形、锥形、阶梯形等。
为减少下沉摩阻力,井壁在刃脚外缘处常缩进20~30mm,有的沿高度设成台阶形,井壁表面常沿高度做成1/1000的坡度。
3 沉井的特点是:可在场地狭窄情况下施工较深(可达50余米,我国江阴长江公路大桥北锚碇基础采用的沉井长69m,宽51m,深58m)的地下工程,且对周围环境影响较小;可在地质、水文条件复杂地区施工;与大开挖相比,可减少挖、运和回填的土方量。
其缺点是施工工序较多;技术要求高、质量控制难度较大。
4沉井工艺一般适用于工业建筑的深坑(料坑、铁皮坑、翻斗机室等)、设备基础、水泵房、桥墩、顶管的工作竖井、深地下室、取水口等工程施工。
7.7.1.2 沉箱1 沉箱又称气压沉箱,沉箱的外形和构造与沉井相同,下沉工艺也与沉井基本类似。
只是在底节作成一个有顶盖的工作室,然后在顶盖板上装设井管及气闸,工人在工作室内挖土,使沉箱在自重作用下下沉。
当工作室进人水下时,通过气闸和气管打人压缩空气,把工作室的水排出,工作室仍能照常施工作业。
在不断挖土下沉的同时,箱顶也不断浇筑接高,直到沉至设计标高,然后,用混凝土封填工作室,并撤去气闸和井管。
2 沉箱的最大优点是:工作室内的水是由高压压缩空气自刃脚处排挤出,因此其下沉过程中能处理任何障碍物,并能直接鉴定和处理基底,基础质量可靠。
但早期的沉箱是完全靠人在工作室内工作,工作室内始终保持高压对施工人员身体有影响,且工效低。
因为在水中每加深l0m ,工作室内应需增加一个大气压力,才能将水排出。
而人体一般仅能承受3.5个大气压力,也就是一般只能在深度不超过35m 左右的水下进行工作。
沉井与沉箱的定义、特点、用途及应用范围
沉井与沉箱的定义、特点、用途及应用范围1. 定义沉井是修筑地下结构和深基础的一种结构形式。
是先在地表制作成一个井筒状的结构物,然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土,使沉井在自重及上部荷载作用下逐渐下沉,达到设计标高后,再进行封底。
沉箱基础又称之气压沉箱基础,它是以气压沉箱来修筑结(构)筑物的一种基础形式。
建造地下结(构)筑物时,在沉箱下部预先构筑底板,在沉箱下部形成一个气密性高的钢筋混凝土结构工作室,向工作室内注入压力与刃口处地下水压力相等的压缩空气,使其在无水的环境下进行取土排土,箱体在本身自重以及上部荷载的作用下下沉到指定深度,然后进行封底施工。
2. 特点(1)沉井与沉箱整体刚度大,抗震性好;(2)与地下施工相比更优越,地质适用范围更广;(3)沉井与沉箱结构本身兼作围护结构,且施工阶段不需要对地基作特殊处理,既安全又经济;(4)施工对周围环境影响小,尤其是气压沉箱工法,更适用于对土体变形敏感的地区;3. 用途及适用范围沉井与沉箱在工种中的应用已有百余年的历史,早在1841年法国工程师特利其尔(Triger)就提出用气压沉箱方法施工桥墩,1849 年首次应用成功,1900 年俄国工程师提出用钢筋混凝土的沉箱。
2 0 世纪30 年代,莫斯科及西欧的地下隧道、美国的桥梁基础均相应采用了沉井或沉箱结构。
自20 世纪50 年代起,我国已将该技术应用于各项工程中,其体积从直径仅2m 的集水井到巨大的泰州长江大桥中塔沉井(58.4m×44.4m×76m),为使沉井下沉记录能够不断被刷新,各种新型施工技术被开发研制并应用于实际工程中,从最早1946~1963 年间利用喷射压缩空气和触变泥浆下沉130m,到江阴长江大桥北锚沉井喷射高压空气减阻法下沉,以及振动法下沉技术,上述技术措施的不断革新都带来了良好的效果。
气压沉箱诞生的初期包括我国过去的沉箱施工也主要是以人工为主,沉箱下部工作空间小、气压高、温度大、噪音大,条件比较艰苦,又比较危险,工作效率低下,由于减压顺序的控制不当容易患较严重的职业病(称为沉箱病)。
沉井与沉箱
第四章沉井和沉箱4.1.沉井的定义沉井是一种利用人工或机械方法清除井内土石,并借助自重或填加压重等措施克服井壁摩阻力逐节下沉至设计标高,再浇筑混凝土封底(大多还填塞井孔或加做井盖),并成为建筑物的基础的井筒状构造物。
工程实例如图1,图2所示。
图1沉井工程实例一图2沉井工程实例一4.2.沉井的优点(1)埋深较大,整体性强,稳定性好;(2)具有较大的承载面积,故而能承受较大的垂直和水平荷载;(3)施工工艺简便,技术稳妥可靠,无需特殊专业设备;(4)应用范围较广。
4.3.沉井的缺点(1)施工工期较长:(2)对细砂和粉砂类土在井内抽水时易发生流砂现象而使沉井具有较大的倾斜;(3)下沉过程遇到蛮石、树干或其它难于清除的障碍物时,将增大施工难度:(4)井底座在表面倾斜较大的岩层上时,施工难度也将加大。
4.4.沉井的分类1.按沉井个数分类(1)单个沉井:仅有一个独立的沉井,或虽沉井个数不止一个但沉井之间的间距较大而使得彼此没有联系的沉井。
(2)群井:沉井个数不止一个且沉井之间的间距较小,彼此之间互有联系的沉井。
2.按施工方法分类(1)一般沉井:直接在基础、发计的位置制造,然后挖土下沉的沉井。
有时基础位于水中,则先筑岛,再在岛上制造下沉。
(2)浮运沉井:先在岸边预制,再浮运就位下沉的沉井。
一般皆采用-股沉井,当水深较大(如水深大于10m)或水流流速较大,有通航要求,人工筑岛困难或采用一般沉井不经济时采用浮运沉井。
3.按井壁材料分类(1)混凝土沉井:因其抗压强度高而抗拉强度低,故而多做成圆形,且仅适用于下沉深度不大(4~7m)的松软土层。
(2)钢筋混凝土沉井:应用最广,其抗拉抗压强度高,下沉深度大,既可做成重型或簿壁的一般沉井,也可做成簿壁浮运沉井及钢丝网水泥簿壁浮运沉井。
(3)钢沉井:优点是强度高、质量轻、易于拼装,一般用于制造空心浮运沉井;缺点是用钢量大,下沉时须外加压力,目前国内用的极少。
(4)其它材料的沉井:如木沉井、砌石圬工沉井等,一般用于盛产木材或石材而工程条件允可的情况下。
沉井与沉箱
沉井与沉箱沉井(箱)广泛应用于桥梁墩台基础、取水构筑物、污水泵站、地下工业厂房、大型设备基础、地下仓(油)库、人防掩蔽所、船坞首矿用竖井、地下车道与车站、地下构筑物的围壁和大型深埋基础等。
同时由于其施工方便,对邻近建筑物影响较小且内部空间可利用,越来越成为软土中地下建筑物的主要基础类型之一。
二、施工准备2.1技术准备1.施工区域的岩土勘察报告。
2.沉井(箱)的技术文件。
3.施工区域内地下管线、设施、障碍资料。
4.相邻建筑基础资料。
5.施工区域的测量资料。
6.施工组织设计。
2.2材料要求1.水泥:宜用p.o32.5级以上普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥。
使用前必须查明其品种、标号及出厂日期。
凡过期水泥、受潮或结块的水泥均不准使用。
2.砂:选用质地坚硬的中、粗砂,含泥量不大于3%,不得含有垃圾、泥块、草根等。
3.石子:应采用质地坚硬的碎石或卵石。
石子级配粒径以5mm~40mm组合为宜,最大粒径不宜大于50mm,含泥量不大于2%。
4.水:一般饮用水或洁净的天然水。
5.钢材:钢筋及钢材按设计选用,钢筋进场时,应按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》等的规定抽取试件,做力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定。
6.外加剂:质量应符合国家现行技术标准要求,品种及掺量应根据施工需要通过试验确定。
7.粉煤灰:级别不应低于二级,掺量不宜大于20%;硅粉掺量不应大于3%,其他掺合料的掺量应通过试验确定。
2.3主要机具1.沉井制作机具设备包括模板、钢筋加工常规机具设备、混凝土搅拌机、自卸汽车、机动翻斗车、手推车、插入式振动器等。
2.沉井下沉机具设备包括15t履带式起重机、qt-15型塔式起重机,出土吊斗等。
3.排水机具设备包括离心式水泵或潜水电泵。
2.4作业条件1.在沉井施工地点已进行钻探,了解该处地质(包括土的力学指标、休止角、摩擦系数、地质构造、分层情况等)和地下水文情况以及地下埋设物、障碍物情况,绘制成地质削面图。
沉井与沉箱工程施工工艺标准
沉井与沉箱工程施工工艺标准QW/TGJA03J06-010206-2003沉井(箱)多用于工业建筑的深坑(料坑、料车坑、铁皮坑、井式炉)、地下室、水泵房、设备深基础、墩台、码头等工程。
有流沙层或周围设施较常规施工有问题宜采用沉井(箱)施工。
1、施工准备工程地质和水文地质资料是制定沉井施工方案、编制施工组织设计的重要依据,应在沉井施工地点进行钻孔,了解地质情况、地下水情况以及地下障碍物情况等,除此还应做好现场勘查工作,查清并排除地面及地面3米以内的障碍物(如房屋构筑物、管道、树根、电缆、线路等)。
根据工程结构特点、地质水文情况、施工设备条件、技术的可能性编制切实可行的施工方案或施工技术措施以指导施工。
1.1材料根据设计施工图编制材料时需计划1.1.1水泥:按设计要求选用,如设计无要求时选用矿渣硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;1.1.2砂:中砂,含泥量不大于3%;1.1.3石子:卵石,粒径20-40mm,含泥量不大于1%;1.1.4外加剂:其品种及掺量应根据施工需要通过试验确定;1.1.5块石:质地坚硬、无风化剥落和裂纹、表面无泥污和水锈等杂质;1.1.6钢筋:品种规格均符合设计规定并有出厂合格证及试验报告;1.1.7镀锌铁线:22#;1.1.8砂浆垫块:用1:3水泥砂浆埋22#镀锌铁线按时需提前预制。
1.2施工机具根据工程及现场实际需要配置1.2.1起重机械:汽车式起重机16-25t一台;1.2.2水平运输机械:15t翻斗车按需配置;1.2.3砼搅拌机械:规格、数量按需配置:1.2.4钢筋加工机械:弯曲机、切断机、对焊机;1.2.5行走运输机械:按需配置;1.2.6模板、脚手工具:按需配置。
1.3作业条件1.3.1地下障碍物(管线、电缆管沟)已消除或改线;1.3.2施工用水、电已接至施工现场;1.3.3按时编制施工方案已审批完毕;1.3.4施工场地已整平;1.3.5轴线标高已确定、已放线;1.3.6施工材料、机具已按时需进场。
第四章沉井与沉箱结构
不排水下沉沉井 ;
(4)及时进行回填
(5)沉井等地下工程施工前应作好充分 准备,施工速度要快 ;
4.2 沉井构造
沉井组成: 刃脚、 井壁、 内隔墙、 取土井、 凹槽、 封底、 顶板
1)沉井刃脚:作用在于减少沉井下沉阻力
a—混凝土刃脚;b—设角钢的刃脚;c—尖刃脚
2)井壁主要承担井外水土压力和自重的部分
设计时通常 先假定井壁 厚度再进行 承载力验算 ;
井壁厚度
一般为 0.8~1.5m;
②周边简支支承的双向板在承受均布荷
载时,计算跨中弯矩Mx和My:
M x ax qL2
M y ay qL2
简支支承双向板计算简图
③求出弯矩值后,封底混凝土的厚度
ht
3.5F M m bft
hu
hu ——考虑封底混凝土因与井底泥土掺混需要增加
的厚度,宜取0.3~0.5m;若基底采取铺块石或碎石灌 浆抹平处理后再封底,可不考虑此增加值。
安徽建筑工业学院
地下结构工程
主讲教师 :席培胜
第4章 沉井基础
4.1 概述 4.1.1 沉井基础的特点及其应用范围 是以沉井法施工的地下结构物和深基础的一种
型式。 先在地表制作成一个井筒状的结构物(沉井),
然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土,使 沉井在自重作用下逐渐下沉,达到预定设计标 高后,再进行封底,构筑内部结构。
8)顶板
以混凝土填心的沉井可用素混凝土顶板; 空心或以其他松散料填心的沉井需用钢筋混
凝土顶板,厚度一般为1.0~2.0m ; 排水下沉的沉井,其顶面在地面或水位以下
沉井与沉箱的分类、构造、施工流程及优缺点比较
沉井与沉箱的分类、构造、施工流程及优缺点比较1. 沉井(1)沉井分类a. 按平面形状分:沉井的平面形状有圆形、方形、矩形、椭圆形、端圆形、多边形及多孔井字形等,如图25-1 所示。
b. 按竖向剖面形状分:沉井按竖向剖面形式分有圆柱形、阶梯形及锥形等,如图25-2所示。
c. 按构成材料:可分为混凝土沉井、钢筋混凝土沉井及钢沉箱(包括钢板沉井及钢壳沉井)。
(2)构造箱体结构基本包括:井壁、刃脚、内隔墙、井孔凹槽、底板、顶盖等。
a. 井壁井壁是箱体的主要受力部位,必须具备一定的强度以承受井壁周围的水、土压力。
此外,为克服下沉时的摩阻力,井壁须有一定的重量,其厚度一般为0.3~2 m。
b. 刃脚刃脚的作用为切土下沉,故必须有足够的强度,以免破损。
通常称刃脚的底面为踏面,踏面的宽度依土层的软硬及井壁重量、厚度而定,一般为15~30 cm,刃脚侧面的倾角通常为45°~60°。
刃脚高度一般应综合考虑沉井封底方式、便于抽取刃脚下的垫木及土方开挖等方面。
湿封底时高度大些,干封底时高度小些。
其构造如图25 -3 所示c. 内墙、井孔内墙为即为箱内纵横设置的内隔墙,可提高箱体整体刚度。
井壁与内墙,或者内墙和内墙间所夹的空间即为井孔。
内墙间距一般不超5~6 m,其厚度一般为0.5~l m。
d. 凹槽凹槽位于刃脚内侧上方,目的在于更好的将井壁与底板混凝土连接。
通常凹槽高度在1m 左右,凹深15~30 cm。
e. 底板底板作用为防止地下水涌入抵抗基底地层反力,通常底板为两层浇注的混凝土,下层为素混凝土,上层为钢筋混凝土。
f. 底梁和框架当不允许在大型沉井沉箱内设置内隔墙时,为保证箱体具有一定的刚度,可在底部增设底粱,或者在井壁不同深度处设置若干道由纵横大梁构成的水平框架,以提高整体的刚度。
g. 顶盖顶盖即为沉井封底后根据实际需要,井体顶端设置的板,通常为钢筋混凝土或钢结构。
(3)施工流程1. 沉井施工的基本程序如下:⑴下沉前的准备:包括平整场地、定位、基坑开挖、搭设施工平台等等。
沉井与沉箱施工作业规程
沉井与沉箱施工作业规程第一章:总则1.适用范围:本规程适用于砼、钢筋砼和毛石砼及钢筋砼沉井与沉箱的制作,下沉和封底工程。
用来指导沉井与沉箱施工,特制定本规程。
2.编制依据建筑地基基础工程施工质量验收规范 GB50202—2002地下防水工程质量验收规范 GB50208—2002普通混凝土配合比设计规程 JGJ55-2000混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002第二章:材料要求1.水泥宜用强度等级不低于32.5的普通硅酸盐水泥,不受侵蚀介质和冻融作用时可用火山灰质硅酸盐水泥。
采用矿渣硅酸盐水泥必须掺外加剂,如有侵蚀性介质作用应按设计要求选用。
2.石子宜用连续级配,最大粒径不宜大于40mm,含泥量不大于1%,吸水率不大于1.5%。
3.砂宜用中砂,含泥量不得大于3%。
4.外加剂:减水剂可用MF,木钙粉等,早强剂常用三乙醇胺、氯化钙、亚硝酸钠等,外加剂应根据具体情况选用。
第三章:人员要求:1.水泥工、木工、钢筋工、测量工、电工、电气焊工、运转工、司机等所有技术工人都必须持证上岗作业。
2.技术人员编写切实可行的施工方案和技术交底。
3.操作人员都必须按照技术交底内容进行施工。
4.相关技术工种必须按照技术交底操作和按照有关的规范和施工手册作业。
第四章:设备要求:搅拌机、泵车、罐车、挖土机、自卸汽车、汽车吊、卷扬机、振捣器、振捣棒、翻斗车等状态良好,监视和测量装臵等必须在检定周期内。
第五章:工艺技术要求第一节:施工准备1.场地平整:整平场地至要求标高,按施工要求拆迁沉井周围地上和地下障碍物。
2.技术准备根据工程结构特点、地勘报告及地质断面资料、施工设备条件、技术的可能性,编制切实可行的施工方案或施工技术措施。
对于大型沉井的施工方案要通过论证、批准,遇到特殊地质条件时应采取相应的技术措施,使施工人员了解并熟悉工程结构,地质水文及地下水分布情况,沉井制作和下沉施工技术要点、安全措施、质量要求,以及可能遇到的各种问题和处理方法。
沉井与沉箱的定义、特点、用途及应用范围
沉井与沉箱的定义、特点、用途及应用范围1.定义沉井是修筑地下结构和深基础的一种结构形式。
是先在地表制作成一个井筒状的结构物,然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土,使沉井在自重及上部荷载作用下逐渐下沉,达到设计标高后,再进行封底。
沉箱基础又称之气压沉箱基础,它是以气压沉箱来修筑结(构)筑物的一种基础形式。
建造地下结(构)筑物时,在沉箱下部预先构筑底板,在沉箱下部形成一个气密性高的钢筋混凝土结构工作室,向工作室内注入压力与刃口处地下水压力相等的压缩空气,使其在无水的环境下进行取土排土,箱体在本身自重以及上部荷载的作用下下沉到指定深度,然后进行封底施工。
2.特点(1)沉井与沉箱整体刚度大,抗震性好;(2)与地下施工相比更优越,地质适用范围更广;(3)沉井与沉箱结构本身兼作围护结构,且施工阶段不需要对地基作特殊处理,既安全又经济;(4)施工对周围环境影响小,尤其是气压沉箱工法,更适用于对土体变形敏感的地区;3.用途及适用范围沉井与沉箱在工种中的应用已有百余年的历史,早在1841年法国工程师特利其尔(Triger)就提出用气压沉箱方法施工桥墩,1849年首次应用成功,1900年俄国工程师提出用钢筋混凝土的沉箱。
20世纪30年代,莫斯科及西欧的地下隧道、美国的桥梁基础均相应采用了沉井或沉箱结构。
自20世纪50年代起,我国已将该技术应用于各项工程中,其体积从直径仅2m 的集水井到巨大的泰州长江大桥中塔沉井(58.4m44.4m76m),为使沉井下沉记录能够不断被刷新,各种新型施工技术被开发研制并应用于实际工程中,从最早1946~1963年间利用喷射压缩空气和触变泥浆下沉130m,到江阴长江大桥北锚沉井喷射高压空气减阻法下沉,以及振动法下沉技术,上述技术措施的不断革新都带来了良好的效果。
气压沉箱诞生的初期包括我国过去的沉箱施工也主要是以人工为主,沉箱下部工作空间小、气压高、温度大、噪音大,条件比较艰苦,又比较危险,工作效率低下,由于减压顺序的控制不当容易患较严重的职业病(称为沉箱病)。
第8章 沉井与沉箱结构
M ql 2
2. 沉井结构
实际上沉井的沉降系数K1在整个下沉过程中, 不会是常数,有时可能大于1.0,有时接近于1.0 有时会等于1.0。如开始下沉时K1必大于1.0, 在沉到设计标高时K1应近于1.0,一般保持在 1.0--1.25左右。
M ql 2
2. 沉井结构
二、沉井抗浮稳定验算 沉井沉到设计标高后,即着手进行封底工作, 铺设垫层并浇筑钢筋混凝土底板,由于内部结 构和顶盖等还未施工,此时整个沉井向下荷载 为最小。待到内部结构,设备安装及顶盖施工 完毕,所需时间可能很长,而底板下的水压力 能逐渐增长到静力水头,会对沉井发生最大的 浮力作用。因此,验算沉井的抗浮稳定性,一 G R j表示: 般可用抗浮系数 K2
六、求下封底混凝土厚度计算 应根据抗浮和强度两个条件确定。
2. 沉井结构
沉井结构设计的主要环节可大致归纳如下: (一)沉井建筑平面布置的确定; (二)沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算。 1、参考已建类似的流井结构,初定沉井的几个主 要尺寸,如沉井平面尺寸、沉井高度、井孔尺 寸及井壁厚度等,并估算下沉系数,以控制沉 速; 2、估算沉井的抗浮系数,以控制底板的厚度等.
2. 沉井结构
4.封底及顶盖 当沉井下沉到设计标高,经过技术检验并对坑 底清理后,即可封底,以防止地下水渗入井内。 封底可分湿封底(即水下浇筑混凝土)和干封 底两种。内隔墙的间距一般不大于5~6m,厚 度一般为0.5~1.0m。 如在特殊情况下,预计有可能需改用气压沉箱 时,亦可预设四槽,以便必要时在该处浇筑钢 筋混凝土盖板,此时将沉井改成了沉箱。
第 8章
沉井与沉箱结构
本 章 内 容
1 概述 2 沉井结构 3 沉箱结构
1. 概述
定义:这种利用结构自重作用而下沉入士 的井筒状结构物就称“沉井”。 所谓沉井,实质上就是将一个在地面筑成的 “半成品”沉入土中,然后在地下完成整个 结构物的施工。
沉井类型、结构与现代压气沉箱技术
沉井结构设计的主要环节可大致归纳如下
(一) 沉井建筑平面布置的确定; (二) 沉井主要尺寸的确定和下沉系数的验算。 1.参考已建类似的沉井结构,初定沉井的几个主要尺寸,如沉井平面尺
沉井(沉箱)结构通常具有以下几个特点∶
躯体结构刚性大,断面大,承载力高,抗渗能力强,耐久性能 好,内部空间可有效利用;
施工场地占地面积较小,可靠性良好;
适用土质范围广(淤泥土,砂土,粘土,砂砾等土层均可施 工); 施工深度大; 施工时周围土体变形较小,因此对邻近建筑(构筑)物的影响 小,适合近接施工。尤其是压气沉箱工法对周围地层沉降造成 的影响极小, 具有良好的抗震性能。
• 沉井重,土质软时,踏面要宽些。相反,沉井轻,又要穿过 硬土层时。踏面要窄些,有时甚至要用角钢加固的钢刃脚。
a)
b)
c)
d)
e)
50 80 6080 150
70 125
4020
35 45
8070
80100
3.内隔墙
p 内隔墙的主要作用是增加沉井在下沉过程中的刚度并减小井 壁跨径。同时又把整个沉井孔(取土井),使挖土和下沉可以 较均衡地进行,分隔成多个施工井也便于沉井偏斜时的纠偏。
ü 当土层密实,且下沉深度很大时,为了减少井壁问的摩擦力而不使沉 井过分加大自重,常在外壁做成一个(或几个)台阶的阶梯形井壁。台阶 设在每节沉井接缝处,宽度△一般为10~20cm。最下面一级阶梯宜设 于h1=(1/4~1/3)H高度处(见图8—5b),或h1=1.2~2.2 m处。h1 过小不能起导向作用,容易使沉井发生倾斜。施工时一般在阶梯面所 形成的槽孔中灌填黄沙或护壁泥浆以减少摩擦力并防止土体破坏过大。
沉井和沉箱工程监理工作流程
沉井和沉箱工程监理工作流程1. 简介本文将介绍沉井和沉箱工程监理的基本概念和工作流程。
沉井和沉箱工程是一种用于在水下进行基础施工的方法,它可以有效地解决建筑物的基础问题。
作为监理人员,我们需要了解并负责监督整个工程的进展,确保工程质量和安全。
2. 工作前准备在开始工作前,监理人员需要进行一系列准备工作:2.1 工程资料的收集监理人员需要收集和整理与工程相关的各种资料,包括设计图纸、施工合同、规范标准、工程量清单等。
这些资料将成为监理人员了解工程设计要求和施工执行的重要依据。
2.2 进行现场考察在收集资料的基础上,监理人员需要进行现场考察,了解工地的具体情况,包括施工进展、现场设备、安全措施等。
通过现场考察,监理人员可以对工程的实际情况有一个全面的了解。
2.3 编制工作计划监理人员需要根据工程的实际情况编制监理工作计划,包括监理的时间安排、任务分工等。
工作计划的编制需要考虑到工程的紧急程度和时间要求,并与相关方进行沟通和协调。
3. 施工过程监理在施工过程中,监理人员需要进行全程监督和检查,以确保工程的质量和安全。
监理人员的具体工作内容如下:3.1 施工方案的审查在施工开始前,监理人员需要审查施工方案,确保其符合设计要求和规范标准。
施工方案包括沉井和沉箱的施工方法、材料选择、施工工艺等内容。
3.2 施工现场的监督监理人员需要定期到施工现场进行监督和检查。
监理人员应该关注施工进展、施工质量、材料的合理使用等方面,及时发现和解决问题。
3.3 施工质量的检验监理人员需要对施工质量进行检验,包括对施工材料的检测、结构的验收等。
监理人员需要严格按照规范标准进行检查,确保工程的质量达到要求。
3.4 安全和环境的监控监理人员需要对施工现场的安全和环境进行监控。
监理人员要求施工方制定安全措施和环境保护措施,并对其执行情况进行检查。
3.5 施工记录的填写监理人员需要对施工过程进行记录,包括每次到场的时间、工程进展、施工质量等情况。
沉井与沉箱的区别
沉井与沉箱的区别沉井基础是以沉井作为基础结构,将上部荷载传至地基的一种深基础。
沉井是一种四周有壁、下部无底、上部无盖、侧壁下部有刃脚的筒形结构物。
沉井通常用钢筋混凝土制成。
它通过从井孔内挖土,借助自身的重量来克服井壁的摩阻力下沉至设计标高,再经过混凝土封底并填塞井孔,便可成为桥梁墩台的整体式深基础。
沉井基础的特点是埋深大、整体性强、稳定性好,能承受较大的竖向作用和水平作用。
沉井井壁既是基础的一部分,又是施工时的档土和挡水结构物,施工工艺也不复杂。
沉箱基础又称气压沉箱基础,它是以气压沉箱来修筑的桥梁墩台或其它构筑物的基础。
沉箱形似有顶盖的沉井。
在水下修筑大桥时,若用沉井基础施工有困难,则改用气压沉箱施工,并用沉箱作基础。
沉箱基础是一种较好的施工方法和基础型式。
当沉箱在水下就位后,将压缩空气压入沉箱室的内部,排出存在于工作室中的水,施工人员在箱内进行挖土施工,并且通过升降筒和气闸,把弃土外运,从而使沉箱在自重和顶面压重的作用下逐步下沉至设计标高,最后用混凝土填实工作室。
沉箱和沉井一样,可以就地建造下沉,也可以在岸边建造,然后浮运至桥基的位置穿过深水定位。
当下沉处是很深的软弱层或者是受冲刷的河底,应采用浮运式。
工成网第一节沉井的涵义及应用范围沉井是一种在地面上制作、通过取除井内土体的方法使之沉到地下某一深度的井体结构。
利用沉井作为挡土的支护结构,可以建造各种类型或各种用途的地下工程构筑物。
沉并施工方法是修筑地下构筑物或深基础工程特殊而重要的施工方法,而沉井结构则是与这种施工方法相适应的工程结构。
与沉井相类似,沉箱也是通过取除箱内土体使之沉到地下的一种工程结构,所不同的是沉箱在取除箱内土体的过程中,箱内必须保持一定的气压,使箱外的土和水不致渗入箱内,人员可在箱内进行取土作业。
沉井和沉箱工程施工工艺
沉井和沉箱工程施工工艺随着城市人口的不断增长和城市建设的不断推进,地下空间的利用也越来越广泛。
沉井和沉箱作为其中的一种工程施工方式,具有安全、经济、美观等优点,被广泛应用于城市轨道交通、排水、通信、电力等方面。
本文将介绍沉井和沉箱工程的施工工艺。
沉井工程沉井是一种将井筒在地面上预制好,然后运到井所在地沉入地下的施工方式。
沉井可分为矩形沉井和圆形沉井。
矩形沉井施工工艺1.选址首先要确定沉井的位置,应根据设计要求选择合适的位置。
井口应距道路中心线至少2米以上,并符合施工规范和安全要求。
2.地面开挖在沉井区域内开挖井孔的掘进壕,掘进壕应按施工标准规范要求进行施工。
3.基础施工在井孔底面及井周围开挖基础。
基础大小、深度、钢筋大小应符合设计要求。
4.预制井筒用模板和钢筋预制井筒,应注重模板的制作和加固,防止渗水和变形,井筒顶部应设置安全护栏。
5.运输与沉井将预制好的井筒运到现场,并使用钢丝绳通过吊装措施沉入井孔位置。
在沉井过程中,需要监测井筒的下降过程、倾斜角度等情况,及时进行调整。
6.两端套接沉井后,井筒与上部结构(如路面、广场等)进行套接。
7.浇筑顶板与内部安装在沉井后,需要进行顶板浇筑和内部设备安装。
顶板的浇筑时要保证混凝土的质量,并注意施工期间的护栏设置和防止人员误入。
内部安装包括井盖、井筒支撑架、检查井等。
圆形沉井施工工艺1.选址首先要确定沉井的位置,应根据设计要求选择合适的位置。
井口应距道路中心线至少2米以上,并符合施工规范和安全要求。
2.地面开挖在沉井区域内开挖井孔的掘进壕,掘进壕应按施工标准规范要求进行施工。
3.基础施工在井孔底面及井周围开挖基础。
基础大小、深度、钢筋大小应符合设计要求。
4.预制井筒选择预制混凝土井筒,按照设计要求制作,并施工加固。
5.运输与沉井将预制好的井筒运到现场,并使用钢丝绳通过吊装措施沉入井孔位置。
在沉井过程中,需要监测井筒的下降过程、倾斜角度等情况,及时进行调整。
沉箱基础的名词解释
沉箱基础的名词解释沉箱基础是一种广泛应用于建筑工程中的一种基础工艺,也被称为沉井、沉模、沉气、沉暗等。
它通过将特制的箱体沉入地下,形成一个基础结构,用以承受建筑物的重量和荷载。
沉箱基础是一项复杂的工程技术,涉及到土力学、结构力学、建筑设计等多个学科。
一、沉箱基础的原理沉箱基础的原理可以简单理解为“沉”和“箱”两个方面。
首先是“沉”,即将设计好的箱体通过特定的施工方法沉入地下。
沉箱可以是钢筋混凝土结构、钢质结构或其他材料制成。
通过沉入地下,箱体形成一个稳定的基础单元。
接下来是“箱”,它是容纳土体和砼的结构体,能够承受建筑物的重量和外力荷载。
箱体的尺寸和形状需要根据具体工程的需求来设计。
二、沉箱基础的施工过程沉箱基础的施工通常包括以下几个步骤:定位、出土、沉箱、灌注砼、沉箱顶升、封闭箱体等。
定位是指根据建筑设计要求确定沉箱的位置和方向。
施工人员需要根据设计图纸和土壤条件,将沉箱的位置准确标定出来。
出土是指挖掘旧地基土,并进行土方平衡。
施工人员需要根据沉箱的尺寸和形状,在地面上开挖出相应的洞口和承台。
沉箱是将预制的箱体通过吊装设备或拖拉机等工具,沉入提前挖好的洞口中。
在沉箱的过程中,要注意控制沉降速度和沉降均匀性,以确保基础的稳定性。
灌注砼是将砼混凝土注入沉箱内,用以填充土体和加固基础。
灌注过程需要注意砼浇筑的密实性和均匀性,以及保持适当的坍落度和充实度。
沉箱顶升是在砼灌注完毕后,通过压力或液压设备对沉箱进行顶升。
这个过程可以进一步压实基础,并确保箱体与周边土体之间的紧密接触。
封闭箱体是最后的施工步骤,通过安装盖板、密封剂和其他防水材料,将箱体完全封闭。
这样可以保证沉箱在使用过程中的稳定性和防水性能。
三、沉箱基础的应用领域沉箱基础广泛应用于高层建筑、大型桥梁、高速公路、隧道等工程中。
特别是在河湖、沿海地区以及软土地区,沉箱基础具有较好的适用性和效益。
沉箱基础由于其结构简单、施工方便、稳定可靠等特点,被广泛应用于工程实践中。
第六讲-沉井和沉箱基础
第六讲沉井和沉箱基础和地下连续墙(深基础)6.1 天然地基上深基础的修筑方法概述基础d↑→施工难度(特别当d>30m时)↑→施工安全系数↓水中施工→采用特殊处理方式(如围堰)→需更多更强的支撑结构来挡土、挡水→施工困难、造价上升→新施工方式→沉井基础、沉箱基础施工步骤制作井筒→挖土下沉→达到设计标高→封底填充井孔→修建桥墩4.2沉井的类型和构造概念:沉井基础是一种井筒状的结构物,它是从井内挖土、依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高,然后采用混凝土封底并填塞井孔,使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。
沉井的工作原理江阴长江公路大桥北锚碇采用大型深沉井基础,平面尺寸为69米×51米,下沉58米,为世界第一大沉井(面积近9个半篮球场,高度相当于22层楼)南岸重力嵌岩锚北岸锚锭沉井特点(1)施工过程:沉井挡土、挡水、起临时围堰作用,按维护结构进行受力分析(2)运营阶段:深埋的实体基础,计入周围土体对它的弹性固着作用,受力不同,应分别进行验算。
可见,沉井既是深基础的一种施工方法,又是基础的组成部分。
优点(1)刚度大、横向抗力较大、抗震性能可靠(2)机具简单、施工方便,可全面开工按下沉方法分(1)一般沉井(就地灌注下沉)(2)浮运沉井水深流急(10~15m)筑岛对通航有障碍时,浮运到位按材料分混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、钢沉井及其他沉井构造沉井的结构通常由刃脚、井壁、隔墙、井孔、凹槽、射水管组、探测管组、封底混凝土、顶盖等部分组成。
1. 平面形状圆形①受力性能好充分发挥砼抗压强度②挖土方便、下沉均匀、易于控制方向③基底>同面积矩形max矩形①制造方便,下沉方向不易控制②能充分利用地基承载力②长宽比较大时,容易受到较大的弯曲应力(可设置隔墙调节)园端形优缺点介于上述两者之间,井壁产生弯曲应力2. 平面尺寸顶面尺寸:>墩底尺寸底面尺寸:由地基容许承载力[]σ确定3. 沉井高度顶面标高:H顶低于最低水位或低于地面底面标高:H底由最小埋深(冲刷深度)及[]σ确定沉井高度:H=H顶-H底高沉井可分节制造每节高不超过5~6m,底节一般为4~6m4. 井孔设置及大小设置目的:排土平面尺寸:挖土机具能顺利通过位置:对称布置设置方式:隔墙单孔沉井、双孔沉井、多孔沉井5. 井壁应具有足够的强度、重量外形:①竖直形:优点:与土接触紧密,易于控制方向;缺点:摩擦力大,不易下沉②台阶形台阶宽10~20cm,多设在沉井分节处③斜坡形井壁做成100:1~50:1,有利下沉,易偏移6. 内壁(隔墙)作用:①使得井壁受弯宽度↓、沉井刚度↑、应力↓②均匀挖土,控制下沉方向,不致倾斜特点:①厚:0.8~1.2m,底面高出刃脚踏面一般不小于0.5m;防止土搁住隔墙,影响下沉;②h较大时,设梗肋于隔墙底部与刃脚连接处③排水下沉:隔墙底留1.0×1.2m2的过人通道④透气孔:隔墙上部、离顶面2~3m处宜设0.2m的连通管或20×20cm的透水孔若干7. 射水管组作用:①利于高压水流冲松井壁周围的土,降低侧阻力、端阻力②调整水量、水压大小,调整下沉方向布置特点:①管口设在刃脚下端及井壁外侧②均匀分布于横向四周8. 探测管组作用①探测刃脚及隔墙底面泥面标高②清基、射水或帮助破坏沉井正面土层,以利于下沉③沉井水下封底后,作为刃脚和隔墙下封底砼的质量检测孔适用条件:平面尺寸大、不排水下沉,较深预留方法:用 200~500mm的钢管在井壁上预制管道9. 凹槽作用①使封底砼更好地与井壁联接(嵌入井壁,形成整体)②如将沉井改为沉箱,凹槽处可预制箱顶(浇注钢筋砼顶盖)井孔如用砼或圬工填实时,可不设凹槽10. 井壁围堰作用防止井顶以上的土(水)落入井内形式土、砖、木板桩、钢板桩11. 封底砼作用:井中水无法抽干→封底→抽水厚度计算:抗浮起12. 顶盖受力和稳定条件决定是否充填?低于冻结线以下0.25m部分,必须充填。
沉井和沉箱工程施工工艺
沉井和沉箱工程施工工艺标1.适用范围本工艺标准适用于工业与民用建筑中不稳定含水层、粘性土、砂土、砂砾石等地基中的深坑地下室设备深基础等工程。
2.材料准备水泥宜用32.5级或42.5级普通或矿渣硅酸盐水泥,使用前必须查明其品种标号及出厂日期,凡过期水泥受潮或结块的水泥不准使用。
细骨料选用质地坚硬的中粗砂,含泥量不大于3% 不得含有垃圾泥块草根等。
粗骨料应采用质地坚硬碎石或卵石石子,级配粒径以5~40mm 组合为宜,最大粒径不宜大于50mm 含泥量不大于2%。
水一般饮用水或洁净的天然水钢材有出厂合格证和复试报告,符合钢材技术指标的规定方可使用。
外加剂根据不同要求通过试验确定后应用。
3.施工机具吊车、双瓣抓斗、水力吸泥机或空气吸泥机、混凝土拌和机、导管4.沉井施工程序平整场地-----测量放线-----开挖基坑-----铺砂垫层和垫木或砌刃脚砖座-----沉井制作-----布设降水井点或挖排水沟、集水井-----抽出垫木封底浇筑底板混凝土-----施工内隔墙、梁板、顶板及辅助设施。
5.沉井的制作1. 制作顺序场地整平放线----挖土3-4m深----夯实基底----抄平放线----验线----铺砂垫层、垫木或挖刃脚土模----安设刃脚铁件----绑钢筋---支刃脚井身模板-----浇筑混凝土----养护-----拆模-----外围围槽灌砂抽出垫木或拆砖座2.地基处理和筑岛1)在松软地基上进行沉井制作,应先对地基进行处理,以防止由于地基不均匀下沉引起井身裂缝。
处理方法一般采用砂、砂砾碎石灰土垫层用打夯机夯实或机械碾压等措施使密实。
2)如沉井在浅水水深小于5m 地段下沉,可填筑人工筑岛制作沉井岛面应高出施工期的最高水位0.5m 以上,四周留出护道,其宽度当有围堰时不得小于1.5m;无围堰时不得小于2.0m。
见图133-1 筑岛材料应用低压缩性的中砂、粗砂砾石不得用粘性土细砂淤泥泥炭等也不宜采用大块石砾石,如水流速度超过表133-1所列数值时,须在边坡用草袋堆筑或用其他方法防护,当水深在1.5m 流速在0.5m/s以内时亦可直接用土填筑而不设置围堰。
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天然地基上深基础的修筑方法
基础d↑→施工难度(特别当d>30m时)↑→施工安全系数↓
水中施工→采用特殊处理方式(如围堰)→需更多更强的支撑结构来挡土、挡水→施工困难、造价上升→新施工方式→沉井基础、沉箱基础
制作井筒→挖土下沉→达到设计标高→封底填充井孔→修建桥墩
沉井的类型和构造
概念:沉井基础是一种井筒状的结构物,它是从井内挖土、依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高,然后采用混凝土封底并填塞井孔,使其成为桥梁墩台或其他结构物的基础。
沉井的工作原理
江阴长江公路大桥
北锚碇采用大型深沉井基础,平面尺寸为69米×51米,下沉58米,为世界第一大沉井(面积近9个半篮球场,高度相当于22层楼)
南岸重力嵌岩锚
北岸锚锭沉井
(1)施工过程:沉井挡土、挡水、起临时围堰作用,按维护结构进行受力分析
(2)运营阶段:深埋的实体基础,计入周围土体对它的弹性固着作用,受力不同,应分别进行验算。
可见,沉井既是深基础的一种施工方法,又是基础的组成部分。
(1)刚度大、横向抗力较大、抗震性能可靠
(2)机具简单、施工方便,可全面开工
(1)一般沉井(就地灌注下沉)
(2)浮运沉井水深流急(10~15m)筑岛对通航有障碍时,浮运到位
混凝土沉井、钢筋混凝土沉井、钢沉井及其他
沉井的结构
通常由刃脚、井壁、隔墙、井孔、凹槽、射水管组、探测管组、封底混凝土、顶盖等部分组成。
1. 平面形状
圆形①受力性能好充分发挥砼抗压强度
②挖土方便、下沉均匀、易于控制方向
③基底
>同面积矩形
max
矩形①制造方便,下沉方向不易控制
②能充分利用地基承载力
②长宽比较大时,容易受到较大的弯曲应力(可设置隔墙调节)园端形优缺点介于上述两者之间,井壁产生弯曲应力
2. 平面尺寸
顶面尺寸:>墩底尺寸
底面尺寸:由地基容许承载力[]σ确定
3. 沉井高度
顶面标高:H顶低于最低水位或低于地面
底面标高:H底由最小埋深(冲刷深度)及[]σ确定
沉井高度:H=H顶-H底
高沉井可分节制造每节高不超过5~6m,底节一般为4~6m
4. 井孔设置及大小
设置目的:排土
平面尺寸:挖土机具能顺利通过位置:对称布置
设置方式:隔墙单孔沉井、双孔沉井、多孔沉井
5. 井壁应具有足够的强度、重量
外形:①竖直形:优点:与土接触紧密,易于控制方向;缺点:摩擦力大,不易下沉
②台阶形台阶宽10~20cm,多设在沉井分节处
③斜坡形井壁做成100:1~50:1,有利下沉,易偏移
6. 内壁(隔墙)
作用:①使得井壁受弯宽度↓、沉井刚度↑、应力↓
②均匀挖土,控制下沉方向,不致倾斜
特点:①厚:~,底面高出刃脚踏面一般不小于;防止土搁住隔墙,影响下沉;
②h较大时,设梗肋于隔墙底部与刃脚连接处
③排水下沉:隔墙底留×的过人通道
④透气孔:隔墙上部、离顶面2~3m处宜设的连通管或20×20cm
的透水孔若干
7. 射水管组
作用:①利于高压水流冲松井壁周围的土,降低侧阻力、端阻力
②调整水量、水压大小,调整下沉方向
布置特点:①管口设在刃脚下端及井壁外侧
②均匀分布于横向四周
8. 探测管组
作用①探测刃脚及隔墙底面泥面标高
②清基、射水或帮助破坏沉井正面土层,以利于下沉
③沉井水下封底后,作为刃脚和隔墙下封底砼的质量检测孔适用条件:平面尺寸大、不排水下沉,较深
预留方法:用 200~500mm的钢管在井壁上预制管道
9. 凹槽
作用①使封底砼更好地与井壁联接(嵌入井壁,形成整体)
②如将沉井改为沉箱,凹槽处可预制箱顶(浇注钢筋砼顶盖)
井孔如用砼或圬工填实时,可不设凹槽
10. 井壁围堰
作用防止井顶以上的土(水)落入井内
形式土、砖、木板桩、钢板桩
11. 封底砼
作用:井中水无法抽干→封底→抽水
厚度计算:抗浮起
12. 顶盖
受力和稳定条件决定是否充填?
低于冻结线以下部分,必须充填。
空心沉井或填砂、石时,钢筋砼顶盖(厚~)
一般沉井的制造与下沉
陆地:平整场地
水中:土岛岛面标高≥施工期最高水位+
岛面积=沉井平面尺寸+护道宽2m
(1)制作第一节沉井铺垫层→木立模、绑扎钢筋→灌注砼
(2)拆除模板和垫木
模板拆除时间:侧面直立模板:≥设计强度25%
刃脚斜面、隔墙底模:≥设计强度70%
(3)拆除垫木顺序
先内壁→后外壁,先短边→长边
(4)挖土下沉
排水下沉抓土斗、人工挖土注意:基坑涌水翻沙
不排水下沉空气吸泥机、水力吸泥机、水力吸石筒、抓土斗(5)接筑沉井和井顶围堰
前一节沉井顶面距离地面只有~时,接筑下一节沉井;
当沉井沉至接近基底标高时,若井顶低于土面或水面,则需要接筑一临时性的井顶围堰。
倾斜刃脚高的一侧偏挖土或偏压重:施加水平力(排水下沉时还可在刃脚低的一侧回填砂石)
偏移先偏挖土使之倾斜,再均匀挖土至井底中心接近设计中心时,再纠倾斜
遇障碍物人工排除、爆破排除
土与井壁间F过大顶部压重,减小f:辅助射水、空气幕、泥浆套
与设计是否相符:直接取样(潜水员)、钻孔取样
水下浇注砼砼养护达到设计要求→抽水→根据需要充填→若不充填或仅充填以砂石→砌筑钢筋砼顶盖→砌筑墩台身
用泥浆套盒空气幕下沉沉井
一般沉井
挖土,靠自重Q作用下沉
阻力包括摩阻力和端阻力
要下沉,就要克服摩阻力力F,当下沉较深时,如果较F大,为方便下沉,采用下述方法:
用触变性较大的泥浆在沉井外侧形成一个具有润滑作用的泥浆套,沉井下沉中受机械扰动成为流动的溶胶,从而达到减小井壁摩擦力、确保沉井顺利下滑的目的。
压浆管:预埋在井壁内
泥浆射口挡板
泥浆地表围堰埋设在地表附近沉井外围保护泥浆套的围堰作用:①确保沉井下沉时泥浆套的正确宽度
②防止表层土的塌落
③储存泥浆
气流→竖直管→环形管→气龛
井壁内预埋若干管道,沿水平方向,钻出若干小孔,孔口朝井壁外侧,管道内通入高压空气,高压空气从小孔口喷出,沿沉井外壁上升,在沉井四周便形成一层空气帷幕。
空气帷幕是一个不断向上流动的气流层,使土颗粒不断向上翻动液化,降低F,促使沉井顺利下沉。
浮运沉井
水深较大,如超过10m时,则筑岛不经济、施工困难,可改用此法。
①岸边制作,沿铺设滑道下水
②船坞内制作利用潮汐下水
③借助钢浮筒等浮运,绳索牵引就位或导向船吊放就位
④井孔内灌水、接筑井壁,使沉井下沉
沉箱基础
概念:沉箱是将沉井底节作为一个有顶盖的施工作业工作室,然后再顶盖上装设特制的井管和气阀,工人在工作室内挖土,使沉箱在自重作用下沉入土中的基础类型。
(1)下沉过程中可以处理障碍物
(2)可以直接鉴定和处理地基,不用水下浇注砼,质量可靠
(1)高压工作环境,效率低
(2)一般水下≤35m
地下连续墙
概念:是利用专用的挖槽设备,沿深基础或地下结构的周边,采用泥浆护壁的方法,在土中开挖一条具有一定宽度、长度和深度的深槽,然后安放钢筋笼,浇注混凝土,形成一个单元的墙段。
各单元墙之间以各种特制的接头互相联接,逐步形成一道就地灌注的连续的地下钢筋混凝土墙。
(1)能适应各种地质条件(除岩溶区和高水头砂砾层);
(2)噪音低,振动小,对环境影响小;
(3)在建筑物、构筑物密集地区可以施工,对邻近的结构和地下设施没有什么影响。
国外在距离已有建筑物基础几cm处就可进行地下连续墙施工。
这是由于地下连续墙的刚度比一般的支护结构刚度大得多,能承受较大的侧向压力,在基坑开挖时,由于其变形小,因而周围地面的沉降少,不会或较少危害邻近的建筑物或构筑物。
(4)可在各种复杂条件下进行施工。
如已经塌落的美国110层的世界贸易中心大厦的地基,为哈得逊河河岸,地下埋有码头、垃圾等,且地下水位较高,采用地下连续墙对此工程来说是一种适宜的支护结构。
(5)既可作为基坑的临时支护结构,又可地下主体结构的一部分,节省造价;
(6)全机械化,工效高;
(7)适用范围广,支护,主体结构,承重墙,防渗结构,防震结构。
(8)可用于“逆筑法”施工。
将地下连续墙方法与“逆筑法”结合,就形成一种深基础和多层地下室施工的有效方法,地下部分可以自上而下施工,这方面我国已有较成熟的经验。
(1)弃土和废泥浆难处理,特别在城市中;
(2)土层特殊时,容易出现不规则超挖或槽壁坍塌;
(3)造价较高,故一般作围护结构的同时,也作为永久性的承重结构;
(4)施工设备昂贵,技术复杂,质量要求高。
与桩基、沉井结构等相比所具有的特点
(1)荷载承受特性:内外均收摩阻作用,和地基接触面积较小,故为一种以摩阻力为主的摩擦型基础。
(2)刚度比沉井、桩基都大,在水平力作用下的位移和转角都较小。
施工过程
修筑导墙→泥浆护壁→挖掘深槽→钢筋笼加工、吊放及水下混凝土浇注→混凝土初凝后拔出接头管→逐段施工
以上海环球金融中心地下连续墙施工为例说明
环球金融中心工程效果图
导墙开挖、模板、钢筋施工
导墙对撑加固
成槽机
成槽机取土
泥浆制备工厂
刷壁器
钢筋笼及设置的定位器
履带吊移动钢筋笼
钢筋笼双机抬吊
钢筋笼下放
地下墙接头箱
接头箱拔升千斤顶及拔接头箱
注浆管安装
混凝土浇筑
开挖后。