沉井制作詳細(xì)講解
1. 施工方案準(zhǔn)備
沉井制作前應(yīng)作好下列準(zhǔn)備工作:
(1) 對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行勘察,查清和排除地面及地面 3m 以?xún)?nèi)的障礙物(如房屋構(gòu)筑物、管道、樹(shù)根、電纜線路等)。
(2) 熟悉工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、施工圖紙等資料,熟悉場(chǎng)地的地質(zhì)情況、地下水情況以及地下障礙物情況等。
(3) 施工前,應(yīng)在沉井施工地點(diǎn)進(jìn)行鉆孔。
(4) 敷設(shè)水電管線、修筑臨時(shí)道路,平整場(chǎng)地,即三通一平;搭建必要的臨時(shí)設(shè)施,集中必要的材料、機(jī)具設(shè)備和勞動(dòng)力。
(5) 根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、地質(zhì)水文情況、施工設(shè)備條件、技術(shù)的可能性,編制切實(shí)可行的施工方選自.投標(biāo)書(shū)代寫(xiě)網(wǎng) yipai178.com 案或施工技術(shù)措施,以指導(dǎo)施工。
(6) 按沉井平面設(shè)置測(cè)量控制網(wǎng),進(jìn)行抄平放線,并布置水準(zhǔn)基點(diǎn)和沉降觀測(cè)點(diǎn)。在原有建筑物附近下沉的沉井,應(yīng)在沉井(箱)周邊的原有建筑物上設(shè)置變形(位移)和沉降觀測(cè)點(diǎn),對(duì)其進(jìn)行定期沉降觀測(cè)。
2. 開(kāi)挖基坑及砂墊層、混凝土墊層
制作沉井的場(chǎng)地應(yīng)預(yù)先清理、平整和夯實(shí),使地基在沉井制作過(guò)程中不致發(fā)生不均勻沉降,制作沉井的地基應(yīng)具有足夠的承載力,以免沉井在制作過(guò)程中發(fā)生不均勻沉陷,以致傾斜甚至井壁開(kāi)裂。在松軟地基上進(jìn)行沉井制作,應(yīng)先對(duì)地基進(jìn)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(shí)、機(jī)械碾壓等措施加固。
沉井制作一般有三種方法:在修建構(gòu)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(yè)高度。以上三種制作方法可根據(jù)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(yīng)比沉井寬 2~3m,四周設(shè)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?chē)虛跛笞o(hù)堤寬不少于 2m,如圖 25-7 所示。
沉井過(guò)高,常常不夠穩(wěn)定,下沉?xí)r易傾斜,一般高度大于 12m 時(shí),宜分節(jié)制作;在沉井下沉過(guò)程中或在井筒下沉各個(gè)階段間歇時(shí)問(wèn),繼續(xù)加高井筒。
(1) 不開(kāi)挖基坑制作沉井
當(dāng)沉井制作高度較小或天然地面較低時(shí)可以不開(kāi)挖基坑,只需將場(chǎng)地平整夯實(shí),以免在澆筑沉井混凝土過(guò)程中或撤除支墊時(shí)發(fā)生不均勻沉陷。如場(chǎng)地高低不平應(yīng)加鋪一層厚度不小于 50mm 的砂層,必要時(shí)應(yīng)挖去原有松軟土層,然后鋪設(shè)砂層。
(2) 開(kāi)挖基坑制作沉井
a. 應(yīng)根據(jù)沉井平面尺寸決定基坑底面尺寸、開(kāi)挖深度及邊坡大小,定出基坑平面的開(kāi)挖邊線,整平場(chǎng)地后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙上的沉井坐標(biāo)定出沉井中心樁以及縱橫軸線控制樁,并測(cè)設(shè)控制樁的攀線樁作為沉井制作及下沉過(guò)程的控制樁。亦可利用附近的固定建筑物設(shè)置控制點(diǎn)。以上施工放樣完畢,須經(jīng)技術(shù)部門(mén)復(fù)核后方可開(kāi)工。
b. 刃腳外側(cè)面至基坑底邊的距離一般為 1.5~2.0m,以能滿(mǎn)足施工人員綁扎鋼筋及樹(shù)立外模板為原則。
c. 基坑開(kāi)挖的深度視水文、地質(zhì)條件和第一節(jié)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(kāi)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(yīng)通過(guò)綜合比較決定合理的深度。
當(dāng)不設(shè)邊坡支護(hù)的基坑開(kāi)挖深度在 5m 以?xún)?nèi)且坑底在降低后的地下水位以上時(shí),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(zhì)松軟的土層應(yīng)予以清除。在井壁中心線的兩側(cè)各 1m 范圍內(nèi)回填砂性土整平振實(shí),以免沉井在制作過(guò)程中發(fā)生不均勻沉陷。開(kāi)挖基坑應(yīng)分層按順序進(jìn)行,底面浮泥應(yīng)清除干凈并保持平整和疏干狀態(tài)。
e. 基坑及沉井挖土一般應(yīng)外運(yùn),如條件許可在現(xiàn)場(chǎng)堆放時(shí)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(xiàn)場(chǎng)交通、排水及下一步施工。用鉆吸法下沉沉井時(shí)從井下吸出的泥漿須經(jīng)過(guò)沉淀池沉淀和疏干后,用封閉式車(chē)斗外運(yùn)。
(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(yīng)高出施工期的最高水位 0.5m 以上,四周留出護(hù)道,其寬度:當(dāng)有圍堰時(shí),不得小于 1.5m;無(wú)圍堰時(shí),不得小于 2.0m,如圖 25-8 所示。筑島材料應(yīng)采用低壓縮性的中砂、粗砂、礫石,不得用粘性土、細(xì)砂、淤泥、泥炭等,也不宜采用大塊礫石。當(dāng)水流速度超過(guò)表 25-2 所列數(shù)值時(shí),須在邊坡用草袋堆筑或用其它方法防護(hù)。當(dāng)水深在 1.5m、流速在 0.5m/s 以?xún)?nèi)時(shí),亦可直接用土填筑,而不用設(shè)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(jì)算
當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度較低、經(jīng)計(jì)算墊木需用量較多,鋪設(shè)過(guò)密時(shí),應(yīng)在墊木下設(shè)砂墊層加固,以減少墊木數(shù)量,如圖 25-9 所示。砂墊層厚度應(yīng)根據(jù)第一節(jié)沉井重量和墊層底部地基土的承載力進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算公式如下:
b. 砂墊層寬度的計(jì)算
如沉井平面尺寸很大,而當(dāng)?shù)厣傲嫌直容^缺少,這時(shí)為了節(jié)約砂料,亦可將沉井外井壁及內(nèi)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(kuò)大確定。
同時(shí),為了抽除承墊木的需要,砂墊層的寬度應(yīng)不小于井壁內(nèi)外側(cè)各有一根承墊木長(zhǎng)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(zhǎng)度,m。
c. 砂墊層宜采用中粗砂,分層鋪設(shè),厚度為 250~300mm,用平板振搗器震實(shí),并灑水。砂墊層密實(shí)度的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)用砂的干密度來(lái)控制,中砂取≥15.6~16kN/m3 ,粗砂還可適當(dāng)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(jīng)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(jīng)濟(jì)效益。
為了減輕沉井刃腳對(duì)砂墊層或地基土的壓力,擴(kuò)大刃腳支承面積,省去刃腳支底模的步驟,故在傳統(tǒng)的砂墊層或地基上鋪設(shè)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(dǎo)致沉井下沉困難。
b. 混凝土墊層厚度的計(jì)算
為了確保沉井下素混凝土的質(zhì)量,盡量減少混凝土在澆灌過(guò)程中所產(chǎn)生的沉降量,混凝土墊層厚度可按下式計(jì)算:
混凝土墊層的厚度不宜過(guò)厚,以免影響沉井下沉,所以要控制沉井第一節(jié)結(jié)構(gòu)的重量
3. 模板
沉井模板與一般現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的模板基本上相同,應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性和縫隙嚴(yán)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(shí),外模朝混凝土的一面應(yīng)刨光,內(nèi)外模均采取豎向分節(jié)支設(shè),每節(jié)高 1.5~2.0m,用 Φ(12~16)mm 對(duì)拉螺栓拉槽鋼圈固定,如圖 25-12 所示。有抗?jié)B要求的,在螺栓中間設(shè)止水板。第一節(jié)沉井筒壁應(yīng)按設(shè)計(jì)尺寸周邊加大 10~15mm,第二節(jié)相應(yīng)縮小一些,以減少下沉摩阻力。對(duì)高度大的大型沉井,亦可采用滑模方法制作。用滑動(dòng)模板澆筑混凝土,可以不必搭設(shè)腳手架,也可以避免在高空進(jìn)行模板的安裝及拆除工作。滑模是在特殊裝置下,以一小部分的模板,隨混凝土的澆筑工作進(jìn)行,緩緩地連續(xù)上升,直至整個(gè)結(jié)構(gòu)澆筑完畢為止。
4. 鋼筋
沉井鋼筋可用吊車(chē)垂直吊裝就位,用人工綁扎,或在沉井近旁預(yù)先綁扎鋼筋骨架或網(wǎng)片,用吊車(chē)進(jìn)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(qū)或受壓區(qū)時(shí),應(yīng)按照受拉區(qū)的規(guī)定留出鋼筋的搭接長(zhǎng)度。與前一節(jié)井壁連接處伸出的插筋采用焊接連接方法,接頭錯(cuò)開(kāi) l/4。沉井內(nèi)隔墻可采取與井壁同時(shí)澆筑或在井壁與內(nèi)隔墻連接部位預(yù)留插筋,下沉完后,再施工隔墻。
5. 混凝土
(1) 單節(jié)式沉井混凝土的澆筑
a. 高度在 lOm 以?xún)?nèi)的沉井可一次澆筑完成。
b. 澆筑混凝土應(yīng)對(duì)稱(chēng)地進(jìn)行施工。
c. 澆筑混凝土層厚度如表 25-5 所示。
d.拆模時(shí)對(duì)混凝土強(qiáng)度要求:當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 25%以上時(shí),可拆除不承受混凝土重量的側(cè)模;當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 70%或設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 90%以上時(shí),可拆除刃腳斜面的支撐及模板。
(2) 多節(jié)式沉井混凝土的澆筑
a. 第一節(jié)混凝土的澆筑與單節(jié)式混凝土的澆筑相同。
b. 第一節(jié)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的 70%以上,可澆筑第二節(jié)沉井的混凝土,接觸面處須鑿毛、吹洗等處理。
c. 分節(jié)澆筑、分節(jié)下沉?xí)r,第一節(jié)沉井頂端應(yīng)在距離地面 0.5~lm 處,停止下沉,開(kāi)始接高施工。
d. 每增加一節(jié)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(yùn)輸方式
a. 沿沉井周?chē)钤O(shè)腳手平臺(tái),用 15m 皮帶運(yùn)輸機(jī)將混凝土送到腳手平臺(tái)上,用手推車(chē)沿沉井通過(guò)串桶分層均勻地澆灌。
b. 用翻斗汽車(chē)運(yùn)送混凝土,塔式或履帶式起重機(jī)吊混凝土吊斗,通過(guò)串桶沿井壁作均勻澆灌。
c. 用混凝土運(yùn)輸攪拌車(chē)運(yùn)送混凝土,混凝土泵車(chē)沿沉井周?chē)M(jìn)行分層均勻澆灌。
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