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        2020一級建造師市政工程考點:沉井施工技術

        發布時間:2020-11-06 15:42:47 來源:互聯網

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        2020一級建造師市政工程考點:沉井施工技術

        1K414024沉井施工技術

        一、沉井的構造

        沉井的組成部分包括井筒、刃腳、隔墻、梁、底板,如圖1K414024-1所示。

        (1)井筒。即沉井的井壁,是沉井的主要組成部分,它作為地下構筑物的圍護結構和基礎,要有足夠的強度,其內部空間可充分利用。井筒是靠它的自重或外力克服筒壁周圍的土的摩阻力而下沉。井筒一般用鋼筋混凝土、砌磚或鋼材等材料制成。

        (2)刃腳。刃腳在沉井井筒的下部,形狀為內刃環刀,其作用是使井筒下沉時減少井壁下端切土的阻力,并便于操作人員挖掘靠近沉井刃腳外壁的土體。刃腳的高度視土質的堅硬程度而異,當土質松軟時應適當加高。刃腳下端有一個水平的支承面,通稱刃腳踏面,其底寬一般為150~300mm,刃腳踏面以上為刃腳斜面,在井筒壁的內側,它與水平面的夾角一般為50o~60o。當沉井在堅硬土層中下沉時,刃腳踏面的底寬宜取150mm;為防止腳踏面受到損壞,可用角鋼加固;當采用爆破法清除刃腳下的障礙物時,要在刃腳的外緣用鋼板包住,以達到加固的目的,如圖1K414024-2所示。

        (3)隔墻、壁柱和橫梁。為滿足沉井在交工后的使用要求,增加井筒的剛度及防止井筒在施工過程中的突然下沉,一般在較大的沉井井筒內設置橫、縱隔墻或梁,隔墻的底標高高出刃腳踏面500~1000mm;如因設置隔墻而影響使用和井筒下沉的操作,可改用橫梁或由上、下橫梁和壁柱組成的框架加固井壁。

        (4)底板。沉井的底板在井筒的下部,是沉井的井底。為增強井壁與底板的連接,在刃腳上部井筒壁上留有連接底板的企口凹槽,深度為100~200mm。

        二、沉井準備工作

        (一)基坑準備

        (1)按施工方案要求,進行施工平面布置,設定沉井中心樁,軸線控制樁,基坑開挖深度及邊坡。

        (2)沉井施工影響附近建(構)筑物、管線或河岸設施時,應采取控制措施,并應進行沉降和位移監測,測點應設在不受施工干擾和方便測量地方。

        (3)地下水位應控制在沉井基坑以下0.5m,基坑內的水應及時排除;采用沉井筑島法制作時,島面標高應比施工期最高水位高出0.5m以上。

        (4)基坑開挖應分層有序進行,保持平整和疏干狀態。

        (二)地基與墊層施工

        (1)制作沉井的地基應具有足夠的承載力,地基承載力不能滿足沉井制作階段的荷載時,應按設計進行地基加固。

        (2)刃腳的墊層采用砂墊層上鋪墊木或素混凝土,且應滿足下列要求:

        1)墊層的結構厚度和寬度應根據土體地基承載力、沉井下沉結構高度和結構形式,經計算確定;素混凝土墊層的厚度還應便于沉井下沉前鑿除;

        2)砂墊層分布在刃腳中心線的兩側范圍,應考慮方便抽除墊木;砂墊層宜采用中粗砂,并應分層鋪設、分層夯實;

        3)墊木鋪設應使刃腳底面在同一水平面上,并符合設計起沉標高的要求;平面布置要均勻對稱,每根墊木的長度中心應與刃腳底面中心線重合,定位墊木的布置應使沉井有對稱的著力點;

        4)采用素混凝土墊層時,其強度等級應符合設計要求,表面平整。

        (3)沉井刃腳采用磚模時,其底模和斜面部分可采用砂漿、磚砌筑;每隔適當距離砌成垂直縫。磚模表面可采用水泥砂漿抹面,并應涂一層隔離劑。

        三、沉井預制

        (1)結構的鋼筋、模板、混凝土工程施工應符合1K414021有關規定和設計要求;混凝土應對稱、均勻、水平連續分層澆筑,并應防止沉井偏斜。

        (2)分節制作沉井

        1)每節制作高度應符合施工方案要求,且第一節制作高度必須高于刃腳部分;井內設有底梁或支撐梁時應與刃腳部分整體澆搗。

        2)設計無要求時,混凝土強度應達到設計強度等級75%后,方可拆除模板或澆筑后節混凝土。

        3)混凝土施工縫處理應采用凹凸縫或設置鋼板止水帶,施工縫應鑿毛并清理干凈;內外模板采用對拉螺栓固定時,其對拉螺栓的中間應設置防滲止水片;鋼筋密集部位和預留孔底部應輔以人工振搗,保證結構密實。

        4)沉井每次接高時各部位的軸線位置應一致、重合,及時做好沉降和位移監測;必要時應對刃腳地基承載力進行驗算,并采取相應措施確保地基及結構的穩定。

        5)分節制作、分次下沉的沉井,前次下沉后進行后續接高施工:

        ①應驗算接高后穩定系數等,并應及時檢查沉井的沉降變化情況,嚴禁在接高施工過程中沉井發生傾斜和突然下沉;

        ②后續各節的模板不應支撐于地面上,模板底部應距地面不小于1m;搭設外排腳手架應與模板脫開。

        四、下沉施工

        (一)排水下沉

        (1)應采取措施,確保下沉和降低地下水過程中不危及周圍建(構)筑物、道路或地下管線,并保證下沉過程和終沉時的坑底穩定。

        (2)下沉過程中應進行連續排水,保證沉井范圍內地層水疏干。

        (3)挖土應分層、均勻、對稱進行;對于有底梁或支撐梁沉井,其相鄰格倉高差不宜超過0.5m;開挖順序應根據地質條件、下沉階段、下沉情況綜合運用和靈活掌握,嚴禁超挖。

        (4)用抓斗取土時,井內嚴禁站人,嚴禁在底梁以下任意穿越。

        (二)不排水下沉

        (1)沉井內水位應符合施工設計控制水位,井內水位不得低于井外水位;下沉有困難時,應根據內外水位、井底開挖幾何形狀、下沉量及速率、地表沉降等監測資料綜合分析調整井內外的水位差;流動性土層開挖時,應保持井內水位高出井外水位不少于1m。

        (2)機械設備的配備應滿足沉井下沉以及水中開挖、出土等要求,運行正常;廢棄土方、泥漿應專門處置,不得隨意排放。

        (3)水中開挖、出土方式應根據井內水深、周圍環境控制要求等因素選擇。

        (三)沉井下沉控制

        (1)下沉應平穩、均衡、緩慢,發生偏斜應通過調整開挖順序和方式“隨挖隨糾、動中糾偏”。

        (2)應按施工方案規定的順序和方式開挖。

        (3)沉井下沉影響范圍內的地面四周不得堆放任何東西,車輛來往要減少震動。

        (4)沉井下沉監控測量:

        1)下沉時標高、軸線位移每班至少測量一次,每次下沉穩定后應進行高差和中心位移量的計算;

        2)終沉時,每小時測一次,嚴格控制超沉,沉井封底前自沉速率應小于10mm/8h;

        3)如發生異常情況應加密量測;

        4)大型沉井應進行結構變形和裂縫觀測。

        (四)輔助法下沉

        (1)沉井外壁采用階梯形以減少下沉摩擦阻力時,在井外壁與土體之間應有專人隨時用黃砂均勻灌入,四周灌入黃砂的高差不應超過500mm。

        (2)采用觸變泥漿套助沉時,應采用自流滲入、管路強制壓注補給等方法;觸變泥漿的性能應滿足施工要求,泥漿補給應及時以保證泥漿液面高度;施工中應采取措施防止泥漿套損壞失效,下沉到位后應進行泥漿置換。

        (3)采用空氣幕助沉時,管路和噴氣孔、壓氣設備及系統裝置的設置應滿足施工要求;開氣應自上而下,停氣應緩慢減壓,壓氣與挖土應交替作業;確保施工安全。

        (4)沉井采用爆破方法開挖下沉時,應符合國家有關爆破安全的規定。

        五、沉井封底

        (一)干封底

        (1)在井點降水條件下施工的沉井應繼續降水,并穩定保持地下水位距坑底不小于0.5m;在沉井封底前應用大石塊將刃腳下墊實。

        (2)封底前應整理好坑底和清除浮泥,對超挖部分應回填砂石至規定標高。

        (3)采用全斷面封底時,混凝土墊層應一次性連續澆筑;有底梁或支撐梁分格封底時,應對稱逐格澆筑。

        (4)鋼筋混凝土底板施工前,井內應無滲漏水且新、老混凝土接觸部位鑿毛處理,并清理干凈。

        (5)封底前應設置泄水井,底板混凝土強度達到設計強度等級且滿足抗浮要求時,方可封填泄水井、停止降水。

        (二)水下封底

        (1)基底的浮泥、沉積物和風化巖塊等應清除干凈;軟土地基應鋪設碎石或卵石墊層。

        (2)混凝土鑿毛部位應洗刷干凈。

        (3)澆筑混凝土的導管加工、設置應滿足施工要求。

        (4)澆筑前,每根導管應有足夠的混凝土量,澆筑時能一次將導管底埋住。

        (5)水下混凝土封底的澆筑順序,應從低處開始,逐漸向周圍擴大;井內有隔墻、底梁或混凝土供應量受到限制時,應分格對稱澆筑。

        (6)每根導管的混凝土應連續澆筑,且導管埋入混凝土的深度不宜小于1.0m;各導管間混凝土澆筑面的平均上升速度不應小于0.25m/h;相鄰導管間混凝土上升速度宜相近,最終澆筑成的混凝土面應略高于設計高程。

        (7)水下封底混凝土強度達到設計強度等級,沉井能滿足抗浮要求時,方可將井內水抽除,并鑿除表面松散混凝土進行鋼筋混凝土底板施工。

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