沉井法施工演示.ppt

沉井与沉管的施工
第四节沉井法施工
一、要求1、沉井的定义、施工工艺、分类、构造2、沉井的施工工艺分类、下沉方法3、沉井下沉中的三类问题处理一、沉井的类型和构造
1、定义：沉井是一个上无盖下无底的井筒状构筑物，属于深基础的一种型式。挖基坑→铺垫层→沉井井筒→取土→沉井下沉→浇注底板、内部结构和顶盖。称为沉井法施工。
→2、用途、
1）桥梁墩台、重型厂房和各种工业构筑物的基础；工作井(拼装井)和接收井、通风井和排水泵房井等，但更多的是作为市政工程的排水泵房、自来水厂的取水口等。
2）地下工厂、车间、地下车库、地下娱乐场所等。
3）大型浮运沉井可用来建造海上石油开采平台。
3、分类
1）材料：钢沉井、砖砌沉井、钢筋混凝
土沉井
2）平面形状：单孔圆沉井、单孔方形沉
井、多孔方形沉井、多孔
椭圆形沉井、多排多孔沉
井等
具有良好的受力性能，故不管直径大小，通常都作为单孔的，单孔圆沉井直径最大可达80m边长大于20m的单孔沉井整体刚度不足，必要时可在中间加内隔墙或框架，形成单排孔沉井。
多排孔沉井：在沉井内设置几道纵横交叉的内隔墙，使沉井成为刚度较好的空间结构，每个井孔内可设置底梁或不设底梁。该类沉井挖土和下沉工作可以较均衡地进行，有利于均匀下沉，适用于平面尺寸大而重量大的地下建筑物。4、沉井的基本构造：
由刃脚、井壁、隔墙、取土孔、底框架、顶板、底板等组成1）井壁上下等厚的直墙形井壁和阶梯形井壁两种适用：土质松软，下沉深
度较深
优点：减少沉井的截面尺
寸，节省材料外阶梯形2）刃脚3）内隔墙构造：底面一般应比刃脚踏面高出0.5-
1.0m，为了防止“突沉”，也可以将
内墙底面与刃脚踏面齐平；隔墙厚
度由设计计算确定，通常为0.5m左
右。4）封底及顶盖分类：湿封底、干封底。
湿封底是水下混凝土封底，干封底是为了减少水压力对封底混凝土的作用，需设置集水井排水减压。
为了使封底混凝土和底板、井壁间有更可靠的联结，以传递地基反力，使沉井成为空间受力结构，通常在刃脚上方的井壁上预留一凹槽，下边线距刃脚踏面应在2.5m以上。槽高约1.0m，近于封底混凝土的厚度，以保证封底工作顺利进行。凹入深度约为0.15-0.25m。5）底梁和框架二、沉井施工工艺
沉井制作阶段和沉井下沉阶段。
分节灌筑、多次下沉：工序交插多、工期长，容易发生井身倾斜和沉降不均匀等现象
分节灌筑、一次下沉：制作总高度不宜超过沉井短边或直径的长度亦不应超过12m
一次灌筑、一次下沉：一般中小型沉井，其井身不高且地基较好时，可采用此法。
原则：根据沉井的规模（形状、尺寸、深度）、环境（水文地质、环境条件）、施工能力（设备及施工单位的经验和习惯）确定。1、挖基坑及基础处理
垫木布置图1)井壁外侧应做到光滑；
2)沉井制作高度应保证稳定性、有足够的下沉系数
3)第一节沉井的灌筑高度为1.5-2.0m，地面以上沉井的高度不超过6--7m，沉井顶面露出地面尚有0.8--2m时，停止下沉，并在强度达70％后方可灌筑第二节；
4)沉井的实际尺寸与设计尺寸的偏差，不得超过国家标准《地基和基础工程施工及验收规范》(GBJ1202)中的规定数值。分类：
1)排水挖土下沉：在土质的透水性很低或渗水量不大的稳定土层，排水不会产生流砂。
优点：是挖土方法简单，容易控制，下沉较均衡且易纠偏，达设计标高后又能直接检验基底土的平衡，并可采用干封底，以加快工程进度，保证质量，节省材料，所以应优先采用。
水力机械排水下沉人工挖土
小型机械吊运
2)不排水(或灌水)挖土下沉：
当沉井穿过有较厚的砂性土或粉砂层，
且含水量很大(含水量w>30％—40％)
在动水压力作用下产生流砂。
3)中心岛式下沉：
为了减少内外应力差值，可采用“中心岛式”开挖方式。
先沿井壁内侧挖槽，槽内充满泥浆，随着槽的挖深，沉井在槽内下沉，而中心部位的土体暂不挖除——形成“中心岛”；当沉井到设计标高后，将槽内的泥浆置换固化，再在井底部位压密注浆封闭，最后挖除“中心岛”部分的土体。
该类开挖方式适用于面积较大的圆形沉井，需用两台设备对称均衡挖土。中心岛式下沉挖土一般先挖成“锅底”状，然后再挖靠近刃脚旁的泥土，挖土设备要均匀布置，使上面保持在同一水平上。
当沉井下部有梁时，应先将梁下土方超前开挖一部分，以免沉井下沉时土将梁顶坏。
沉井下沉时，每次不得超过50cm即须进行清土校正，然后再继续开挖。
沉井下沉完毕后，一般应有3-5cm至5-10cm的下沉预留量。
泥浆的作用：
降低井壁与土之间的摩擦阻力4、沉井基础处理及封底
干封底：能保证混凝土的准确厚度及表面平整，且节省材料，保证质量；同时设备简单，进度快，省去后续的清理及抽水工作，所以应优先采用。
湿封底：水下混凝土封底，是利用井内灌水的重量克服流砂的涌入，封底混凝土在水下进行灌注，水下灌注混凝