第7章沉井施工课件

1、第七章第七章 沉井施工沉井施工 一、概述一、概述 沉井沉井是深基础的一种型式，由沉井底部是深基础的一种型式，由沉井底部地基的承载力及沉井外壁与土的摩阻力共同地基的承载力及沉井外壁与土的摩阻力共同承担沉井自重与上部荷载，同时沉井也可以承担沉井自重与上部荷载，同时沉井也可以作为建筑物结构的一部分而存在。作为建筑物结构的一部分而存在。 特点特点：占地面积小、挖土量小、施工方：占地面积小、挖土量小、施工方法简便、对临近建筑物影响小法简便、对临近建筑物影响小。图图7-1 7-1 江阴长江公路大桥北锚沉井江阴长江公路大桥北锚沉井二、沉井的分类二、沉井的分类1、按平面形状分、按平面形状分：矩形矩形 圆形圆形

2、 椭圆形椭圆形2、按立面形状分、按立面形状分：柱形柱形 阶梯形（内阶、阶梯形（内阶、外阶）外阶）三、沉井的构造三、沉井的构造1 1、井壁、井壁2 2、刃脚、刃脚3 3、隔墙、隔墙4 4、凹槽、凹槽5 5、底板、底板6 6、顶盖、顶盖沉井的施工过程：沉井的施工过程：图图7-2 7-2 沉井施工过程图沉井施工过程图沉沉井井预预制制下下沉沉井井壁壁接接长长下下沉沉封封底底底板底板浇筑浇筑或井或井内混内混凝土凝土填筑填筑面板面板或上或上部的部的施工施工 沉井由沉井由井壁井壁、刃脚刃脚、内隔内隔墙墙、凹槽凹槽、底板底板和和顶盖顶盖组成。组成。 井壁井壁要有足够的厚度和强要有足够的厚度和强度，以保证有足够

3、的重量使井度，以保证有足够的重量使井下沉；下沉；刃脚刃脚利切入土中；利切入土中；隔墙隔墙改变受力情况；改变受力情况；凹槽凹槽便于浇底便于浇底板；板；底板底板将荷载传递到地基；将荷载传递到地基；顶盖顶盖对上承载，对下传递荷载对上承载，对下传递荷载到井壁。到井壁。 根据工程条件沉井可以分根据工程条件沉井可以分节制造分节下沉，也可一次制节制造分节下沉，也可一次制造一次下沉。造一次下沉。 图图7-3 7-3 沉井结构图沉井结构图四、沉井的预制四、沉井的预制 沉井一般在沉放沉井一般在沉放地点预制。当沉井位地点预制。当沉井位于水中时，若水深不于水中时，若水深不大，可在水中井位抛大，可在水中井位抛土筑岛，在

4、岛上预制土筑岛，在岛上预制和沉放沉井和沉放沉井(图图7-6a)；若水深大，可打设钢若水深大，可打设钢板桩围堰后填土筑岛，板桩围堰后填土筑岛，以减小筑岛面积以减小筑岛面积(图图7-6b)； 图图7-67-6 若筑岛困难时，可在临时施工栈桥或浮桥上制若筑岛困难时，可在临时施工栈桥或浮桥上制作和沉放作和沉放( (图图7-7)7-7)；也可以在临近地区预制场预制；也可以在临近地区预制场预制后浮运到现场沉放。后浮运到现场沉放。 图图7-77-7 预制场可设在岸边，预制好后用起重船吊放到驳预制场可设在岸边，预制好后用起重船吊放到驳船上或吊入水中浮运到工地，可用滑道法使沉井下水船上或吊入水中浮运到工地，可用

5、滑道法使沉井下水( (图图7-8a)7-8a)；沉井也可在土坞或浮船坞中制作和下水；沉井也可在土坞或浮船坞中制作和下水( (图图7-8b)7-8b)。 图图7-8 7-8 沉井下水沉井下水（a)a)滑道下水滑道下水(b)(b)浮船坞下水浮船坞下水 沉井预制场地的垫沉井预制场地的垫层和地基处理必须符合层和地基处理必须符合设计要求。为扩大刃脚设计要求。为扩大刃脚下地基的支承面积和便下地基的支承面积和便于抽除刃脚底模，在砂于抽除刃脚底模，在砂垫层中要铺垫木。垫木垫层中要铺垫木。垫木按内外对称、间隔伸出按内外对称、间隔伸出的原则布置，如图的原则布置，如图7-97-9所示。垫木下至少铺所示。垫木下至少铺

6、30cm30cm砂垫层，垫土间要砂垫层，垫土间要用砂填实。用砂填实。 图图7-97-9 由于沉井在下沉的过程中，要受到很大的纵向拉应由于沉井在下沉的过程中，要受到很大的纵向拉应力和横向挤压应力，因而对混凝土施工提出下列要求：力和横向挤压应力，因而对混凝土施工提出下列要求： (1)(1)沉井一般为薄壁高墙结构，为便于浇注混凝土，一沉井一般为薄壁高墙结构，为便于浇注混凝土，一般每节沉井钢筋架立一次到顶，分般每节沉井钢筋架立一次到顶，分2 23 3层立模。层立模。 (2)(2)底部混凝土达设计强度时，才能浇注上一节混凝土。底部混凝土达设计强度时，才能浇注上一节混凝土。 (3)(3)为避免沉井偏载产生

7、不均匀沉降，导致混凝土开裂，为避免沉井偏载产生不均匀沉降，导致混凝土开裂，要求混凝土的浇注作业对称均匀的进行。要求混凝土的浇注作业对称均匀的进行。 (4)(4)接高时，模板和支架不能支承在地面，以免沉井因接高时，模板和支架不能支承在地面，以免沉井因荷重增加而下沉，造成与地面有相对位移，使井壁受损。荷重增加而下沉，造成与地面有相对位移，使井壁受损。 (5)(5)沉井在接高前要调整其轴线的垂直度，要保证上下沉井在接高前要调整其轴线的垂直度，要保证上下节沉井是在同一轴线上接高。节沉井是在同一轴线上接高。 图图7-4 7-4 沉井挖淤沉井挖淤图图7-5 7-5 沉井作业沉井作业( (一一) )下沉系数

8、下沉系数式中：式中：Q Q 沉井重量沉井重量( (自重及施工荷载自重及施工荷载)(kN)(kN)； B B 沉井下沉时井壁排出水量沉井下沉时井壁排出水量(kN)(kN)； R R 刃脚地基反力刃脚地基反力(kN)(kN)； R R R R(A Aa a + + A Ab b) ) R R地基允许承载力地基允许承载力(kN(kNm m2 2) )； A Aa a 、A Ab b刃脚和斜面水平投影面积刃脚和斜面水平投影面积(m(m2 2) )； A Ai i各层土与井壁的接触面积各层土与井壁的接触面积(m(m2 2) )； T T 土对井壁的摩阻力土对井壁的摩阻力(kN)(kN)； f fi i各

9、层土质各层土质m m摩阻力系数摩阻力系数(kN(kNm m2 2) )。五、沉井下沉五、沉井下沉 RTBQSKiiAfT图图7-10 7-10 下沉系下沉系数计算图式数计算图式( (二二) )沉井下沉的方法沉井下沉的方法 根据沉井内挖土方法不同，有二类下沉方法：根据沉井内挖土方法不同，有二类下沉方法：排水下沉法和不排水下沉法。排水下沉法和不排水下沉法。 1 1排水下沉沉井施工工艺排水下沉沉井施工工艺 通过沉井内外降低地通过沉井内外降低地下水位和排除井内渗水，下水位和排除井内渗水，造成井内干地施工条件，造成井内干地施工条件，人或机械可进入沉井内挖人或机械可进入沉井内挖土，浇注混凝土和进行各土，浇

10、注混凝土和进行各项作业。项作业。 图图7-11 7-11 水枪冲土与水力水枪冲土与水力吸泥机配合挖土吸泥机配合挖土图图7-12 7-12 正在正在下沉中的大型沉井下沉中的大型沉井(1)(1)在排水下沉中必须注意的问题；在排水下沉中必须注意的问题；(2)(2)常用的助沉措施：常用的助沉措施： 增加压重；增加压重； 加泥浆套助沉；加泥浆套助沉； 空气幕助沉。空气幕助沉。 排水法下沉沉井的施工工艺适用于沉井穿过排水法下沉沉井的施工工艺适用于沉井穿过的土层较为稳定、排水后不会产生大量流砂的情的土层较为稳定、排水后不会产生大量流砂的情况。况。 图图7-13 7-13 江阴长江大桥北锚沉井排水下沉江阴长江

11、大桥北锚沉井排水下沉图图7-14 7-14 排水下沉的沉井排水下沉的沉井图图7-15 7-15 不排水法下沉沉井示意图不排水法下沉沉井示意图2 2不排水下沉沉井的施工工艺不排水下沉沉井的施工工艺 当土层不稳定、当土层不稳定、地下水涌水量很大时地下水涌水量很大时, ,为了防止在井内排水为了防止在井内排水而产生流砂现象，采而产生流砂现象，采用不排水下沉沉井的用不排水下沉沉井的施工工艺。施工工艺。 不排水下沉沉井不排水下沉沉井时，常用抓斗挖井筒时，常用抓斗挖井筒内的泥内的泥( (图图7-15)7-15) ；图图7-16 7-16 吸泥机吸泥示意图吸泥机吸泥示意图六、沉井的接高、封底与底板浇注六、沉井的接高、封底与底板浇注 沉井下沉到设计标高后，要用混凝土进行封底，沉井下沉到设计标高后，要用混凝土进行封底，底板混凝土在封