桥梁基础施工课件

模块3桥梁基础施工

教学单元1明挖基础桥梁工程模块3桥梁基础施工

教学单元1明挖基础桥梁工程课程引入思考与问题：什么是明挖扩大基础？明挖基础如何施工？课程引入思考与问题：一、明挖基础的类型与适用条件（一）刚性基础当基础圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由地基反力产生的弯曲拉应力和剪应力时，控制断面不会出现裂缝，基础内不需配置受力钢筋，这种基础称为刚性基础。桥梁、涵洞和房屋等建筑物常用的基础类型，其形式有：刚性扩大基础、单独柱下基础、条形基础等。一、明挖基础的类型与适用条件（一）刚性基础F

b1b0h01.墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最大夹角αmax，称为刚性角。2.采用砖、石、灰土、素混凝土材料等，其抗压性能好而拉强度很低，有基础台阶宽高比(刚性角)的要求。一、明挖基础的类型与适用条件Fb1b0h01.墩台身边缘处的垂线与基底边缘的联线间的最一、明挖基础的类型与适用条件（一）刚性基础优点：刚性基础具有稳定性好、施工简便、能承受较大作用；缺点：是自重大，当持力层为软弱土层时，由于扩大基础面积有一定限制，需要对地基进行处理或加固后才能使用；适用条件：承载力高的地基。对于作用大或上部结构对沉降差较敏感的建筑物，当持力层的土质较差又较厚时，不宜使用。修筑材料：有水泥混凝土、料石、块石和片石等。一、明挖基础的类型与适用条件（一）刚性基础一、明挖基础的类型与适用条件条形基础一、明挖基础的类型与适用条件条形基础一、明挖基础的类型与适用条件（二）柔性基础基础在基底反力作用下，在控制断面产生的弯曲拉应力和剪应力若超过了基础圬工的强度极限值，为了防止基础在控制断面开裂甚至断裂，可将刚性基础尺寸重新设计，并在基础中配置足够数量的钢筋，这种基础称为柔性基础。一、明挖基础的类型与适用条件（二）柔性基础一、明挖基础的类型与适用条件（二）柔性基础柔性基础主要是用钢筋混凝土浇筑，常见的形式有柱下扩展基础、条形和十字形基础、筏板及箱形基础，其整体性能较好，抗弯刚度较大。一、明挖基础的类型与适用条件（二）柔性基础一、明挖基础的类型与适用条件一、明挖基础的类型与适用条件二、明挖扩大基础施工顺序测量定位挖基和排水基坑开挖基坑排水地基处理一般规定各种处理方法地基检查检查内容检查方法质量标准基础浇筑、养护垫层绑筋、支模板浇筑混凝土质量检查基坑回填二、明挖扩大基础施工顺序测量定位挖基和排水基坑开挖基坑排水地二、明挖扩大基础施工顺序扩大基础施工工艺流程图二、明挖扩大基础施工顺序扩大基础施工工艺流程图三、基础的定位放样将设计图纸上的基础位置准确设置到桥址上。根据桥梁中心线与墩台的横纵轴线，推算出基础边线定位点，再放线画出基坑开挖轮廓线。ABCDA’B’C’D’abcdefgh0.5～1m桥位中线基础横中线其中：A、B、C、D为基坑顶部四角的边桩；

A’、B’、C’、D’为基坑底部四角的边桩；

a、b、c、d、e、f、g、h为基底边角。三、基础的定位放样将设计图纸上的基础位置准确设置到桥址上。根四、基坑开挖、支护和排水陆地基坑开挖水中基坑开挖挡板式锚桩式斜撑式锚杆式喷射混凝土护壁板桩支护土围堰土袋围堰竹笼、木笼、铅丝笼、钢笼围堰膜袋围堰无支护有支护垂直开挖放坡开挖四、基坑开挖、支护和排水陆地基坑开挖水中基坑开挖挡板式土围堰基坑开挖方法：人工或机械施工四、基坑开挖、支护和排水基坑开挖方法：人工或机械施工四、基坑开挖、支护和排水四、基坑开挖、支护和排水（一）一般规定1.基坑开挖前根据水文、地质、开挖方式及施工环境条件等因素，确定是否对坑壁采取支护措施。2.当基坑深度较小且坑壁土层稳定时，可直接放坡开挖。3.坑壁土层不易稳定且有地下水影响，或放坡开挖场地受到限制，或放坡开挖工程量大，应按设计要求对坑壁进行支护，设计未要求时，根据实际情况采取适宜坑壁支护方案。四、基坑开挖、支护和排水（一）一般规定四、基坑开挖、支护和排水（二）基坑顶面防护1.基坑顶面应设置防止地面水流入基坑的设施；2.基坑顶有动荷载时，坑顶边与动荷载间应留有不小于1m宽的护道，如动荷载过大宜适当增宽护道。3.如工程地质和水文地质较差，应采取加固措施。设护道设截水沟静载距坑边缘0.5m动载距坑边缘1.0m四、基坑开挖、支护和排水（二）基坑顶面防护设护道设截水沟静载四、基坑开挖、支护和排水（三）不支护坑壁基坑开挖基坑坑壁坡度应按地质条件、基坑深度、施工方法等情况确定。1.无水基坑当为无水基坑且土层构造均匀时，基坑坑壁的坡度可按下表确定。当土的湿度有可能使坑壁稳定而坍塌时，基坑坑壁坡度应缓于该湿度下的天然坡度。四、基坑开挖、支护和排水（三）不支护坑壁基坑开挖四、基坑开挖、支护和排水四、基坑开挖、支护和排水四、基坑开挖、支护和排水四、基坑开挖、支护和排水四、基坑开挖、支护和排水四、基坑开挖、支护和排水四、基坑开挖、支护和排水（三）不支护坑壁基坑开挖2.有水基坑当基坑有地下水时，地下水位以上部分可以放坡开挖；地下水位以下部分，若土质易坍塌或水位在基坑底以上较高时，应采用加固或降地下水位等方法开挖。3.渗水性基底基坑尺寸应满足施工要求。当基坑为渗水的土质基底，坑底尺寸应根据排水要求(包括排水沟、集水井、排水管网等)和基础模板设计所需基坑大小而定。一般基底应比基础的平面尺寸增宽0.5～1.0m。当不设模板时，可按基础底的尺寸开挖基坑。四、基坑开挖、支护和排水（三）不支护坑壁基坑开挖四、基坑开挖、支护和排水（四）支护坑壁基坑开挖1.支护形式选择基坑较浅或渗水量不大时，可用竹排、模板、混凝土板或钢板对坑壁进行支护；基坑深度不超过4m且渗水量不大时，可用槽钢、H型钢或工字钢支护；地下水位较高，开挖深度大于4m时，用锁口钢板桩或锁口钢管桩围堰支护；条件许可时也可用水泥土墙、混凝土围圈或板桩墙。四、基坑开挖、支护和排水（四）支护坑壁基坑开挖四、基坑开挖、支护和排水（四）支护坑壁基坑开挖2.支护结构设计计算支护结构应进行设计计算，当支护结构受力过大时应加设临时支撑，支护结构和临时支撑强度、刚度及稳定性应满足基坑开挖施工要求。四、基坑开挖、支护和排水（四）支护坑壁基坑开挖四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式支护形式挡板式横挡板竖挡板大面积基坑支护锚桩式斜撑式锚杆式桩锚式板桩支护钢板桩混凝土板桩木板桩喷射混凝土支护喷射混凝土锚杆网喷混凝土土钉支护预应力锚索四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式支护形式挡板式横挡板竖四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式1.挡板支护挡板支撑适用于开挖面积不大，地下水位较低，挖基深度较浅的基坑。横挡板支撑竖挡板支撑四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式横挡板支撑竖挡板支撑四、基坑开挖、支护和排水2.大面积基坑支护四、基坑开挖、支护和排水2.大面积基坑支护四、基坑开挖、支护和排水桩锚支护四、基坑开挖、支护和排水桩锚支护四、基坑开挖、支护和排水桩锚支护四、基坑开挖、支护和排水桩锚支护四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式3.板桩支护当基坑的平面尺寸较大基坑又较深，或因土质、水文资料，场地的限制，开挖对邻近建筑物有影响时，可采用板桩支撑。板桩常用的材料有木、钢、钢筋混凝土三种。四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式四、基坑开挖、支护和排水四、基坑开挖、支护和排水四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式4.喷射混凝土护壁形式有：喷射混凝土、锚杆喷射混凝土、预应力锚索和土钉支护。1）喷射混凝土对基坑开挖深度小于10m的较完整风化基层，可直接喷射混凝土加国坑壁。喷射混凝土之前应将坑壁上的松散层或岩渣清理干净。施工要点：分段开挖→喷射机喷射含速凝剂混凝土→由上而下每段0.5～1.0m，厚3～5cm至10～15cm。四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式四、基坑开挖、支护和排水喷射混凝土护壁-安装钢筋网四、基坑开挖、支护和排水喷射混凝土护壁-安装钢筋网四、基坑开挖、支护和排水喷射混凝土护壁-喷射混凝土四、基坑开挖、支护和排水喷射混凝土护壁-喷射混凝土桥梁基础施工课件四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式4.喷射混凝土护壁2）锚杆挂网喷射混凝土各层锚杆进入稳定层的长度、间距和钢筋的直径均应符合设计要求。孔深小于或等于3m时，宜采用先注浆后插入锚杆的施工工艺;孔深大于3m时，宜先插入锚杆后注浆。锚杆插入孔内后应居中固定，注浆应采用于孔底注浆法，注浆管应插至距孔底50-100mm处，并随浆液的注入逐渐拨出，注浆的压力不宜小于0.2MPa。四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式桥梁基础施工课件四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式4.喷射混凝土护壁3）预应力锚索加固坑壁采用预应力锚索加固坑壁时，预应力锚索(包指锚杆)编束、安装和张校等的施工应符合预应力施工要求。四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式四、基坑开挖、支护和排水四、基坑开挖、支护和排水四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式4.喷射混凝土护壁4）土钉支护土钉是用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。通常采取土中钻孔置入变形钢筋，即带肋钢筋，并沿孔全长注浆的方法做成土钉。依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力在土体发生变形的条件下被动受力并主要承受拉力作用。土钉也可用钢管、角钢等作为钉体，采用直接击入的方法置入土中。四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式4.喷射混凝土护壁4）土钉支护施工前应制订专项施工技术方案和施工监控方案，配备适宜的机具设备。土钉支护中的开挖、成孔、土钉设置及喷射混凝土面层等的施工可按现行行业标准《基坑土钉支护技术规程》（CECS96)的规定执行。四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式4.喷射混凝土护壁5）要求对锚杆、预应力锚索和土钉支护，均应在施工前按设计要求进行抗拉拔力的验证试验，并确定适宜的施工工艺。均应按设计要求逐层开挖、逐层加固，坑壁或边坡上有明显出水点处应设置导管排水。施工质量标准应符合现行行业标准《公路路基施工技术规范》(JTGF10)的相关规定。四、基坑开挖、支护和排水（五）支护形式四、基坑开挖、支护和排水（六）基坑开挖注意事项1.挖基施工宜安排在枯水或少雨季节进行。开挖连续施工，对有支护的基坑采取防撞措施；基坑附近有结构物时，应有可靠地防护措施。2.开挖过程中进行排水时不对基坑的安全产生影响，确认基坑坑壁稳定的情况下，方可进行基坑内的排水。排水困难可采用水下挖基，但保持基坑中原有水位高程。四、基坑开挖、支护和排水（六）基坑开挖注意事项四、基坑开挖、支护和排水（六）基坑开挖注意事项3.采用机械开挖时应避免超挖，宜在挖至基底前预留一定厚度，再由人工开挖至设计高程;如超挖，则应将松动部分清除，并对基底进行处理。4.基坑开挖施工完成后不得长时间暴露、被水浸泡或被扰动，应及时检验其尺寸、高程和基底承载力，检验合格后应立即进行基础工程的施工。四、基坑开挖、支护和排水（六）基坑开挖注意事项四、基坑开挖、支护和排水（七）基坑排水1.集水坑排水基坑开挖时，在坑底基础范围之外设置集水坑并沿坑底周围开挖排水沟，使水流入集水坑内，排出坑外。集水坑的尺寸宜视渗流量的大小确定。排水设备的排水能力为总渗水量的1.5-2.0倍。四、基坑开挖、支护和排水（七）基坑排水四、基坑开挖、支护和排水（七）基坑排水1.集水坑排水设备简单和排水方便，采用较为普遍。宜用于粗粒土层，也用于渗水量小的黏土层。但当土为细砂和粉砂时，地下水渗出会带走细粒，发生流砂现象，导致边坡坍塌、坑底涌砂，难以施工，此时应采用井点降水法。四、基坑开挖、支护和排水（七）基坑排水四、基坑开挖、支护和排水（七）基坑排水1.集水坑排水集水坑应设置在基础范围以外，地下水走向的上游。根据地下水量大小、基坑平面形状及水泵能力，集水坑每隔20～40m设置1个。集水坑的直径或宽度，一般为0.6～0.8m，其深度随着挖土的加深而加深，要经常低于挖土面0.7～1.0m。当基础挖至设计标高后，坑底应低于基础底面标高1～2m，并铺设碎石滤水层，以免在抽水时间较长时将泥砂抽出，并防止坑底的土被搅动。四、基坑开挖、支护和排水（七）基坑排水四、基坑开挖、支护和排水（七）基坑排水2.井点降水井点法是在基坑周围打入带有过滤管头的井点管，在地面与集水总管连接起来，通到抽水系统，用真空泵造成的真空度，将地下水吸入水箱，用水泵抽出，使井管两侧一定范围内的地下水位逐渐下降，形成了向井管附近弯曲的下降曲线，即“下降漏斗”，使施工能在干燥无水的情况下进行。四、基坑开挖、支护和排水（七）基坑排水四、基坑开挖、支护和排水（七）基坑排水2.井点降水井点降水法适用于粉、细砂、地下水位较高、有承压水、挖基较深、坑壁不易稳定的土质基坑，在无砂的粘质土中不宜使用。井管的成孔可根据土质分别用射水成孔、冲击钻机、旋转钻机及水压钻探机成孔。并点降水曲线应低于基底设计高程或开挖高程0.5m。四、基坑开挖、支护和排水（七）基坑排水五、地基处理（一）一般规定符合设计要求的细粒土、特殊土基底，应尽快进行基础施工，不得使基底浸水和长期暴露；基坑开挖后如基底的地质情况与设计不符时，按照程序进行设计变更，并应对地基进行处理。处理方法根据实际情况确定，地基处理范围应宽出基础之外不小于0.5m。五、地基处理（一）一般规定五、地基处理（二）地基处理方法1.细粒土及特殊土地基的处理对强度低、稳定性差的细粒土或特殊土类地基，如饱和软弱粘土层、粉砂土层及湿陷性黄土、膨胀土和季节性冻土等，处理时应视该类土的处治深度、含水率等情况，采取固结、换填处理，以满足设计要求。五、地基处理（二）地基处理方法五、地基处理（二）地基处理方法2.粗粒土和巨粒土地基的处理对于强度和稳定性满足设计要求的粗粒土及巨粒土基底，应将其承重面平整夯实。基底有水不能彻底排干时，应先将水引至排水沟，然后在其上进行基础施工。五、地基处理（二）地基处理方法五、地基处理（二）地基处理方法3.岩层基底的处理对风化的岩层，应挖至设计高程并满足地基承载力要求后尽快封闭，防止其继续风化。在未风化的平整岩层上，基础施工前应先将淤泥、苔藓及松动的石块清除干净，并凿出新鲜岩面。对坚硬的倾斜岩层，宜将岩层面凿平;倾斜度较大无法凿平时，则宜凿成多级台阶，台阶的宽度不宜小于O.3m。五、地基处理（二）地基处理方法五、地基处理（二）地基处理方法4.多年冻土地基的处理基础不应置于季节性冻融土层上，并不得直接与冻土接触。基础位于多年冻土层(即永冻土)上时，基底之上应设置隔温层或保温层材料，其铺筑宽度应在基础外缘加宽1m。按保持冻结原则设计的明挖地基，其多年平均地温高于或等于-3℃时，应在冬季施工,多年平均地温低于时,可在其他季节施工,但避开高温季节。五、地基处理（二）地基处理方法五、地基处理（二）地基处理方法5.溶洞地基的处理处理溶洞地基时，不得堵塞溶洞水路。干溶洞可用砂砾石、碎石、干砌或浆砌片石及灰土等回填密实。基底的干溶洞较大，回填处理有困难时，可采用桩基处理，桩基设置应履行设计变更手续，并由设计单位进行设计。五、地基处理（二）地基处理方法五、地基处理（二）地基处理方法6.泉眼地基的处理堵：可将有螺口的钢管紧紧打入泉眼，盖上螺帽并拧紧，阻止泉水流出；或向泉眼内压注速凝的水泥砂浆，再打入木塞堵眼。引：堵眼有困难时，可采用导管塞入泉眼，将水引流至集水坑排出；或在基底下设盲沟引流至集水坑排出，待基础施工完成后，向盲沟压注水泥浆堵塞。采用引流排水时，应注意防止砂土流失，引起基底沉陷。不论采取何种方法处理基底的泉眼，均不得使基底饱水。五、地基处理（二）地基处理方法六、地基检验（一）检验内容基底平面位置、尺寸、基底高程；基底的地质情况和承载力是否与设计资料相符；基底处理和排水情况是否符合规范要求；施工记录及有关试验资料等。六、地基检验（一）检验内容六、地基检验（二）检验方法小桥涵的地基检验：可采用直观或触探方法，必要时可进行土质试验。大、中桥和地基土质复杂、结构对地基有特殊要求的地基检验，一般采用触探和钻探(钻深至少4m)取样做土工试验，或按设计的特殊要求进行荷载试验。特大桥或特殊结构桥梁的地基检验应符合设计规定。六、地基检验（二）检验方法六、地基检验（三）质量标准基底的平面位置应符合设计要求，且应满足基础施工作业的需要。基底高程允许偏差：土质±50mm；石质+50mm，-200mm。六、地基检验（三）质量标准七、基础浇筑（一）基底垫层1.扩大基础的基底为非黏性土或干土时，在施工前应将其润湿，并应按设计要求浇筑混凝土垫层，垫层顶面不得高于基础底面设计高程;2.地基为淤泥或承载力不足时，应按设计要求处理后方可进行基础的施工;3.基底为岩石时，应采用水冲洗干净，且在基础施工前应铺设一层不低于基础混凝土强度等级的水泥砂浆。混凝土垫层目的：方便基础支模板和绑扎钢筋，不致发生局部沉降，而是保证基础底面平整。七、基础浇筑（一）基底垫层七、基础浇筑（二）扩大基础混凝土浇筑1.扩大基础的施工宜采用钢模板。2.混凝土宜在全平截面范围内水平分层进行浇筑，且机械设备的能力应满足混凝土浇筑施工的要求;3.当浇筑量过大设备能力难以满足施工要求，或大体积混凝土温控需要时，可分块浇筑。七、基础浇筑（二）扩大基础混凝土浇筑七、基础浇筑（三）扩大基础施工质量标准七、基础浇筑（三）扩大基础施工质量标准八、基坑回填基础混凝土施工完成并达到规定强度后，按设计要求的填料和质量及时回填，并应分层夯实。八、基坑回填基础混凝土施工完成并达到规定强度后，按设计要求的九、水中基坑开挖思考：在桥梁基础施工中，当桥梁墩、台基础位于地表水位以下时，基坑开挖难点在哪里？有什么办法可以解决？九、水中基坑开挖思考：九、水中基坑开挖办法：在水中修筑桥梁基础时，开挖基坑前需在基坑周围先修筑一道防水围堰，把围堰内水排干后，再开挖基坑修筑基础。围堰：是指基坑周围能起到防水、挡土作用的防护结构，以利于排水和开挖基坑，砌筑基础。围堰形式：水浅、水流流速低：土石围堰，如土、土袋、丝笼、膜袋围堰等；在水较深且流速较大的河流：钢围堰，如钢板桩围堰、锁口钢管桩围堰、双壁钢围堰、钢套箱围堰等。九、水中基坑开挖办法：在水中修筑桥梁基础时，开挖基坑前需在基九、水中基坑开挖围堰土石围堰土围堰土袋围堰竹、木、铅丝、钢笼围堰膜袋围堰钢围堰钢板桩围堰锁口钢管桩围堰钢套箱围堰双壁钢围堰九、水中基坑开挖围堰土石围堰土围堰土袋围堰竹、木、铅丝、钢笼（一）土石围堰土石围堰的高程、平面尺寸和及填筑要求：（1)围堰顶面标高应高出施工期间可能出现的最高水位（包括浪高）0.5m～0.7m。（2)修筑围堰将压缩河道断面、改变水流方向和增加流速、增加对河床的冲刷、航道宽度缩小等。确定围堰的外形和尺寸应考虑这些因素。

围堰内的平面尺寸应满足基础施工作业的需要。（3)围堰的填筑应分层进行，减少渗漏，满足堰身强度和稳定要求。九、水中基坑开挖（一）土石围堰九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖（一）土石围堰1.土围堰适用：水深≤1.5m，V＜0.5m/s，河床渗水小满足泄洪要求。构造：堰顶宽度根据施工需要确定，边坡坡度根据现场情况确定。顶宽b≥1.5m,外坡1:2～1:3，内坡1:1～1:1.5，坡脚距离基坑边缘不得小于1m。施工：树根、石块、杂物清除干净。黏性土或砂加黏土填筑,由上游至下游合龙，超出水面后夯实。外坡有冲刷，要防护。九、水中基坑开挖（一）土石围堰九、水中基坑开挖（一）土石围堰2.土袋围堰适用：水深≤3m,V＜1.5m/s,河床渗水小且满足泄洪要求。土袋：填土为黏性土，装填量为60%;水流流速较大时，在过水面及迎水面，袋内可装填粗砂或卵石。堆码时土袋的上下层和内外层相互错缝，搭接长度宜为1/2～1/3，堆码密实平整。施工：围堰中心部分可填筑黏土及黏性土芯墙。外坡坡度宜为1:O.5～1:1，内边坡坡度宜为1:0.2～1:0.5。九、水中基坑开挖（一）土石围堰九、水中基坑开挖（一）土石围堰3.丝笼围堰适用：水深≤4m,流速较大且满足泄洪要求，竹、木、铅丝笼围堰；水深＞4m，用钢笼围堰。笼体：制作坚固，满足使用要求。围堰层数根据水深、流速、基坑大小防渗要求定；宽度为水深的1.0～1.5倍。堰底防漏：围堰底外围堆填土袋，防止堰底渗漏。九、水中基坑开挖（一）土石围堰九、水中基坑开挖（一）土石围堰4.膜袋围堰（大型土工织物充填袋围堰）适用：水深≤5m,V＜3m/s且河床平缓。堰底处理：树根、石块、杂物清除干净，河床陡坎整平。膜袋：缝合牢固紧密，袋内用砂或水泥固化土材料填充，填充后减低膜袋内的水分。排水：围堰沉降稳定后方可进行基坑的排水，排水时控制水位降速。九、水中基坑开挖（一）土石围堰九、水中基坑开挖（二）钢围堰1.钢板桩围堰优点：强度大、防水性好、能穿透砾石、卵石层、软岩、风化岩。适用：水深10～20m的桥位围堰。九、水中基坑开挖（二）钢围堰九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖（二）钢围堰1.钢板桩围堰1）打桩方法（1）逐根打桩即板桩结构中的板桩是一根根地打入土中。适用于松散的土壤和短桩施工，对于密实砂土和高粘性土，建议屏风式打法沉桩。该法速度快，桩架高度相对可低一些，但是容易倾斜，对此可在一根桩打入后，把它与前一根焊牢，既防止倾斜又避免被后打的桩带入土中。九、水中基坑开挖（二）钢围堰即板桩结构中的板桩是一根根地打入九、水中基坑开挖（二）钢围堰1.钢板桩围堰1）打桩方法（2）屏风式将10～20根板桩插入土中一定深度，使桩机来回锤击，并使两端12根桩先打到要求深度再将中间部分的板桩顺次打入。优点：可保证达到良好的垂直度，并减少散桩，控制桩墙的长度，保证墙的整体作用。缺点：施工速度比单桩施工法慢且桩架较高。九、水中基坑开挖（二）钢围堰将10～20根板桩插入土中一定深九、水中基坑开挖（二）钢围堰1.钢板桩围堰1）打桩方法（3）跳打对于难以打桩的土壤采用该方法进行沉桩施工。在导架间安装钢板桩，然后按照以下顺序施工：先打1号、3号、5号桩，然后打2号、4号桩。如非常密实砂土、砂砾或岩石，可对1号、3号、5号桩桩尖加强。这种情况下，桩尖加强的桩始终先施工。九、水中基坑开挖（二）钢围堰对于难以打桩的土壤采用该方法进行九、水中基坑开挖（二）钢围堰1.钢板桩围堰2）打桩设备冲击打桩机械：有自由落锤，蒸汽锤、空气锤、液压锤、柴油锤等。振动打桩机械：既可用于打桩还可用于拔桩，常用的是振动打拔桩锤。振动冲击打桩机械：这种机械是在振动打桩机的机体与夹具间设置冲击机构，在激振机产生上下振动的同时，产生冲击力，使施工效率大大提高。静力压桩机械：靠静力将板桩压入土中。九、水中基坑开挖（二）钢围堰九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖九、水中基坑开挖（二）钢围堰1.钢板桩围堰3)施工流程施工准备→测量定位→导向桩制作→打钢板桩→清淤→封底→排水→钢板桩内支撑→垫层→钢筋绑扎→模板安装→混凝土浇筑→钢板桩围堰拆除。九、水中基坑开挖（二）钢围堰九、水中基坑开挖视频1：钢板桩围堰施工工艺九、水中基坑开挖视频1：钢板桩围堰施工工艺九、水中基坑开挖（二）钢围堰2.锁口桩围堰九、水中基坑开挖（二）钢围堰九、水中基坑开挖（二）钢围堰3.钢套箱围堰钢套箱下放九、水中基坑开挖（二）钢围堰钢套箱下放钢吊箱下放钢吊箱下放九、水中基坑开挖（二）钢围堰4.双壁钢围堰九、水中基坑开挖（二）钢围堰九、水中基坑开挖圆形双壁钢围堰（二）钢围堰4.双壁钢围堰九、水中基坑开挖圆形双壁钢围堰（二）钢围堰九、水中基坑开挖方形双壁钢围堰（二）钢围堰4.双壁钢围堰九、水中基坑开挖方形双壁钢围堰（二）钢围堰九、水中基坑开挖（二）钢围堰4.双壁钢围堰施工过程：制作拼装→（浮运）就位→清基封底→基础施工→围堰拆除。九、水中基坑开挖（二）钢围堰九、水中基坑开挖围堰下水（二）钢围堰4.双壁钢围堰九、水中基坑开挖围堰下水（二）钢围堰九、水中基坑开挖（二）钢围堰4.双壁钢围堰九、水中基坑开挖（二）钢围堰九、水中基坑开挖（二）钢围堰4.双壁钢围堰九、水中基坑开挖（二）钢围堰九、水中基坑开挖（二）钢围堰4.双壁钢围堰九、水中基坑开挖（二）钢围堰桥梁工程中的明挖基础桥梁工程中的明挖基础

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土石围堰土石围堰可与截流戗堤结合，可利用开挖弃渣，并可直接利用主体工程开挖装运设备进行机械化快速施工，是我国应用最广泛的围堰型式。一般多用于不过水围堰，如用于过水围堰，应予以妥善保护。受力模型怎么确定？适用于什么条件？施工的注意事项有哪些？土石围堰土石围堰可与截流戗堤结合，可利用开挖弃渣，并可直接

钢板桩围堰钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰。钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及Z形等，有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式，拉克万纳式等。

其优点为：强度高，容易打入坚硬土层；可在深水中施工，必要时加斜支撑成为一个围笼。防水性能好；能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用，因此，它的用途广泛。

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钢板桩围堰钢板桩设计的计算怎么提炼模型？计算都是考虑哪些因素？它都是适用哪些条件？它的施工要点都是有哪些？钢板桩围堰钢板桩设计的计算怎么提炼模型？

基坑排水为什么要进行基坑排水？排水方法

集水坑排水的特点是设置集水坑和排水沟，根据工程的不同特点具体有以下几种方法：1．明沟与集水井排水2井点排水法2．分层明沟排水3．深层明沟排水。4．暗沟排水5．利用工程设施排水基坑排水为什么要进行基坑排水？

基坑排水渗透计算不同的施工条件，公式都是不相同的！基本上都是经验公式大家可以查询有关资料基坑排水渗透计算

基坑排水排水计算合龙闭气后，基坑内的积水应有计划地组织排除。初期排水流量一般可根据地质情况、工程等级、工期长短及施工条件等因素，参考实际工程的经验，按公式来确定。式中Q—初期排水流量，m3/s；

V—基坑的积水体积，m3；

T—初期排水时间，s。不同的施工条件，公式都是不相同的！

基坑排水排水计算

基坑排水讨论排水施工过程中要注意哪些事项？基坑排水讨论排水施工过程中

基底检查检查的内容有哪些？检查的方法有哪些？检查要注意哪些事项？基底检查检查的内容有哪些？

基础的筑建砌筑有什么要求？浇注用到哪些工具？浇注的要点有哪些？基础的筑建砌筑

土方的回填回填的注意事项有哪些？土方的回填回填的注意

施工质量的检验检验的项目有哪些？具体检验的标准施工质量的检验检验的项目有哪些？模块3桥梁基础施工教学单元2沉井基础桥梁工程模块3桥梁基础施工桥梁工程课程引入思考山区河流中，冲刷大或有较大卵石不便使用桩基础时，又该采用何种基础类型？答案：沉井基础课程引入思考山区河流中，冲刷大或有较大卵石不便使答案：沉井基沉井基础课程引入沉井基础课程引入课程引入什么是沉井？沉井是建造在墩位所在地面上或筑岛面上的井筒状结构物。它从井孔内取土，借自重克服土对井壁的摩擦力而沉入土中，这样逐节接筑、下沉，直至设计位置后，经过封底，井内填充及修筑顶盖，即成为墩台的沉井基础。课程引入课程引入沉井基础工程特点？沉井基础刚性大，整体性强，能承受较大的竖直和水平荷载。施工时井壁既挡土又起着防水的作用。施工所需机具设备不多，技术也不复杂，在桥梁工程中广泛应用。课程引入（一）沉井组成沉井基础一般由沉井（井壁）、封底混凝土及钢筋混凝土顶盖三部分组成。一、沉井基础的组成及适用条件（一）沉井组成一、沉井基础的组成及适用条件二、沉井的类型（一）按沉井的材料分类1.混凝土沉井2.钢筋混凝土沉井3.钢沉井二、沉井的类型（一）按沉井的材料分类二、沉井的类型（二）按沉井的平面形状分类

1.圆形沉井优点:结构本身受力均匀，土、水压力作用下，井壁主要承受轴向压力；河床局部冲刷较小；下沉过程中用机械挖土较方便，且有利于刃脚均匀地支承在土层上，沉井不易倾斜。缺点:与同面积的矩形沉井相比，圆形沉井基底压应力较大。圆形沉井一般适用于墩台身截面为圆形或接近方形的基础，最适合于斜交桥和流向不稳定的河流。二、沉井的类型（二）按沉井的平面形状分类二、沉井的类型二、沉井的类型二、沉井的类型2.矩形沉井优点：外形构造简单，制作较容易；它与截面为圆端形或矩形的墩台配合较好；节省圬工。缺点：在土、水压力作用下，井壁受较大挠曲应力，需布置较多的受力钢筋；矩形阻水系数较大，河床局部冲刷较严重，沉井四个角机械挖土不易控制，下沉方向不易控制，其四角应做成圆角或钝角，以利于受力和清孔。矩形沉井宜在无流水或流速较小河流中采用。二、沉井的类型2.矩形沉井二、沉井的类型3.圆端形沉井圆端形沉井引起河床局部冲刷最小，但沉井的制作较麻烦，它的优缺点介于圆形和矩形两种沉井之间，常用于圆端形桥墩的基础。二、沉井的类型3.圆端形沉井二、沉井的类型（二）按沉井立面形状分类二、沉井的类型（二）按沉井立面形状分类二、沉井的类型（三）按沉井立面形状分类1.柱形沉井摩阻力大，下沉困难。适用于摩阻力较小的松软土层。下沉时易于控制方向，不易偏斜。2.阶梯形沉井下沉时底节以上各节井壁所接触的土层已松动过，减少了井壁摩阻力，有利于沉井下沉，但容易偏斜。适用于摩阻力较大的土层中。3.锥形沉井井壁摩阻力较小，下沉时发生偏斜的可能性较大，一般不常用。二、沉井的类型（三）按沉井立面形状分类二、沉井的类型（四）按沉井的施工方法分类1.就地制作沉井直接在墩台位置的地面上制造沉井，并就地下沉；若在浅水区，可以先用人工筑岛，在岛面上制造沉井，然后下沉。2.浮式沉井在深水地区，无法用人工筑岛时，采用岸边制作井筒，浮运至桥墩设计位置处，然后下沉。二、沉井的类型（四）按沉井的施工方法分类三、沉井的构造由井壁、隔墙、刃脚、井孔（取土井）、凹槽、封底混凝土、顶盖、射水管组、探测管等组成，还有井顶围堰和井内填充物等。三、沉井的构造由井壁、隔墙、刃脚、井孔（取土井）、凹槽、封底三、沉井的构造（一）井壁（沉井的外壁）井壁是沉井的主体部分，在下沉过程中起着挡土、防水、压重等作用。当沉井施工完毕后，井壁就成为沉井基础的主要承重部分。三、沉井的构造（一）井壁（沉井的外壁）三、沉井的构造（二）隔墙隔墙的作用主要是缩短外壁的跨度，减小外壁的挠曲应力，加强沉井的刚度，并可将沉井分成若干个取土井，以便于均衡取土及纠正沉井在下沉中的倾斜和偏移。隔墙底部做成两面倾斜的刃脚，其底面应高于刃脚底面不小于0.5m，以免隔墙下端被土搁住妨碍沉井下沉。三、沉井的构造（二）隔墙三、沉井的构造（二）刃脚位于井壁的最下端，受力最集中。一是作用切土下沉，另一作用是支承，故应具有一定的强度。常用的刃脚形式。三、沉井的构造（二）刃脚三、沉井的构造（四）井孔（取土井）井孔是挖土、排土的工作场所。井孔的平面尺寸应满足挖土机具所需的净空要求，最小边长一般不宜小于3m。井孔内壁上可安设扶梯，供施工人员上、下使用。三、沉井的构造（四）井孔（取土井）三、沉井的构造（五）凹槽凹槽设在井壁和隔墙的下部靠近刃脚处，一般高约lm，深为0.15～0.25m。它的作用：使封底混凝土能嵌入井壁联结成整体。三、沉井的构造（五）凹槽三、沉井的构造（六）探测管和射水管1.探测管在不排水下沉的沉井中，可在井壁内设置φ200～500mm的钢管或预制管道作为探测管。其主要作用是：⑴探测井壁刃脚下和隔墙底面下的泥面标高，以便控制除土部位，并可探测基底标高，作为基底标高检验的依据；⑵可在探测管中安设射水管，破坏沉井刃脚下的土体以利于下沉，沉井下沉至设计位置后，也可用来射水清基；⑶沉井水下封底后，可作为封底混凝土的质量检查孔。三、沉井的构造（六）探测管和射水管三、沉井的构造（六）探测管和射水管2.射水管当预计沉井自重不足以克服下沉阻力时，可在井壁四周预埋高压射水管。射水管的作用是：利用高压射水冲动沉井周围及刃脚下的土，以减小土对沉井的摩阻力。射水管装设在井壁内，管口开在刃脚下端和井壁外侧，沿井壁均匀布置，并联成四个单独分离的管组，以便于控制射水部位，校正沉井的倾斜。三、沉井的构造（六）探测管和射水管三、沉井的构造（八）顶盖（封顶或井盖）井孔用混凝土或其它圬工材料填充时，顶盖可用不低于C15混凝土灌注。沉井若为空心基础，井内不填充任何材料或仅用砂、石料填充的，则顶部必须设置钢筋混凝土顶盖，以承受墩台身及其以上结构的荷载。顶盖厚一般为1.5～2.0m，钢筋的配置由计算确定。三、沉井的构造（八）顶盖（封顶或井盖）三、沉井的构造（九）井孔填充物根据受力或稳定的要求，井孔内可保持中空或用砂石料、混凝土（不低C10）、浆砌片石等填充。在严寒地区，低于冰冻线0.25m以上部分，应用混凝土或圬工填实。三、沉井的构造（九）井孔填充物三、沉井的构造（十）环墙、井顶围堰当沉井顶面位于地面或岛面以下时，在环墙上需接筑井顶围堰，用以挡土或水。通常在环墙内预埋锚栓或预留板桩槽，以联结井顶围堰。井顶围堰的支撑应结合井孔的布置，使其不影响从井孔中取土的通道。当井顶围堰高度不大时（如1.0～2.0m），为了节约木材和增加沉井压重，也可用浆砌片石砌筑井顶围堰。三、沉井的构造（十）环墙、井顶围堰三、沉井的构造三、沉井的构造四、沉井施工方法、步骤、特点旱地施工无水处就地制造和下沉水上筑岛施工浅水处就地制造和下沉浮运沉井深水处岸边制造、浮运就位下沉（一）三种施工方法四、沉井施工方法、步骤、特点旱地施工无水处就地制造和下沉水上四、沉井施工方法、步骤、特点场地准备底节沉井制作底节沉井下沉沉井接高井顶围堰清基封底填充、井盖（二）就地下沉沉井施工步骤四、沉井施工方法、步骤、特点场地准备底节沉井制作底节沉井下沉桥梁基础施工课件砂垫层承垫木第一节沉井刃角1制作第一节沉井

2挖土下沉：抽垫、挖土

砂垫层承垫木第一节沉井刃角1制作第一节沉井

2挖土下沉：煤渣片石素混凝土钢筋混凝土3接高沉井4筑井顶围堰5地基检验和处理6封底

煤渣片石素混凝土钢筋混凝土3接高沉井四、沉井施工方法、步骤、特点（三）特点1.在井筒的保护下垂直下挖，井筒既能防土又能防水，下沉完毕后又成为基础的一部分。沉井法施工能够有效地克服明挖法土石方量大、干扰大的弊病。2.逐节接筑、不断挖土，借助混凝土井筒的自重，边挖土边下沉，因而比较简便、安全。3.必须经过先浇筑，后养生，再下沉的三个阶段，工序较多，循环时间长。四、沉井施工方法、步骤、特点（三）特点五、沉井施工（一）筑岛一般在浅水或可能被水淹没的旱地，则需筑岛制作沉井。1.筑岛的基本要求2.筑岛的分类及适用条件（1）土筑岛（2）草（麻）袋围堰筑岛（3）板桩围堰筑岛（4）石笼围堰筑岛五、沉井施工（一）筑岛五、沉井施工（二）铺设垫木或制作土模1.垫木筑岛或平整场地后，开始铺设垫木。垫木的作用：支承沉井底节，扩大刃脚踏面的支承面积，以减小土面所受到的压力。垫木一般采用20cm见方的短木或枕木，铺垫木的数量，应使其下面土所受压力不大于100kPa且对称布置，满足设计和抽垫的要求。垫木的数量可按其底面全面积受压计算。五、沉井施工（二）铺设垫木或制作土模五、沉井施工（二）铺设垫木或制作土模1.垫木铺设垫木时，用普通枕木与短方木相间对称铺设，沿沉井刃脚满铺一层。垫木中心应对正井壁重心，在刃脚的直线部分垂直刃脚铺设，圆弧部分则向心铺设。隔墙下面也需铺设垫木。隔墙与刃脚连接处的垫木应搭接成整体，以免灌注混凝土时发生不均匀沉陷，导致开裂。由于隔墙底面较高，其底模与垫木间的空隙，可设置桁架或垫方木抄紧。五、沉井施工（二）铺设垫木或制作土模五、沉井施工五、沉井施工五、沉井施工（二）铺设垫木或制作土模2.土模制造沉井底节，也可采用土内模支承制作。土模就是按沉井刃脚高度范围内的空腹形状和大小，用土做成胎模。不需要铺设垫木，也不需设置刃脚内模及支撑，就地取材，节省木料，底节支承受力较好。五、沉井施工（二）铺设垫木或制作土模五、沉井施工（三）制造底节沉井制造底节沉井的主要工序：立井壁内模板→绑扎钢筋→立井壁外模板→灌注混凝土。对模板的要求是：外模板的内侧表面要刨光，使井壁外侧光滑以利下沉，模板及支撑应有较好的刚度，以防止灌注混凝土后起鼓，妨碍沉井下沉。灌注混凝土时，应保持各处均匀、对称地进行，防止因混凝土面高低相差悬殊，压力不均匀而产生基底不均匀沉陷，使沉井开裂。一节沉井的混凝土，要连续分层灌注，一次灌完。五、沉井施工（三）制造底节沉井五、沉井施工（四）拆除模板及垫木一般先拆除侧面模板，最后拆除刃脚斜面的模板。底节沉井混凝土达到设计强度后方可抽垫木下沉。抽垫应分区、依次、对称、同步地按下列顺序进行，并随即用砂土回填捣实。（1）首先拆除内隔墙下的垫木；（2）其次，对矩形沉井，先拆除短边下的垫木；（3）从远离定位支垫处开始逐步拆除，最后同时拆除定位垫木。五、沉井施工（四）拆除模板及垫木五、沉井施工（四）拆除模板及垫木抽除垫木需要沉井内外两边配合进行。先掏挖垫木下砂垫层，然后在沉井内锤打、棍撬垫木，并从沉井外向外拉，逐根迅速抽出。抽出几根后，随即按图13-13所示方法，以粗砂或碎石填塞刃脚并砸紧，再分层填砂并洒水夯实。图13-13刃脚下回填砂的次序及砂堤的尺寸（cm）五、沉井施工（四）拆除模板及垫木图13-13刃脚下回填砂的五、沉井施工（五）沉井下沉沉井下沉主要是通过从沉井内用机械或人工的办法均匀除土，消除或减小沉井刃脚下的正面阻力而达到的，有时也同时采取减小井壁外侧土的摩阻力的办法，使沉井依靠自身的重量逐渐从地面沉入地下。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法沉井下沉施工可分为排水下沉和不排水下沉两种，一般依据沉井所处的水文、地质情况而定。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法在渗水量不大的稳定粘性土中下沉沉井，一般采用排水下沉法开挖排除井内土。当渗水量较大时，一般采用不排水下沉法，用水下抓泥、射水吸泥方法除土。若地层上部为粘性土，下部为砂土或卵石土，地下水位高于其交界面时，粘性土挖除后可能漏水翻砂，不宜采用排水下沉法施工。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法（1）排水下沉采用抽水方法降低井内水位，工人可直接下到井底进行挖掘作业，施工条件较好。其优点是：容易控制下沉方向；有利于防止下沉过程中出现较大的偏斜；易于处理下沉中遇到的特殊障碍，下沉速度一般较快，便于基础底层的检验和处理。抽水宜用电动离心式水泵。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法（2）不排水下沉不排水下沉是在井内外水头相同的静水条件下利用抓土斗、吸泥器等机具除土的井上作业方法，它可以有效地防止“流砂”发生，确保安全，特别适用于地下水位较高的粉、细砂地层。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉1.沉井下沉的方法（2）不排水下沉水中除土，可将沉井中部挖成锅底。在砂及砾石类土中，一般当锅底比刃脚低1～1.5m时，沉井即可下沉，并将刃脚下的土挤向中央锅底，只要继续在中间挖土，沉井即可继续下沉。在粘性土或胶结层中，四周的土不易向中间坍落。需要靠近井壁偏挖，往往还须辅以高压射水松土。吸泥机是不排水下沉的常用机具。有空气吸泥机和水力吸泥机两种。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉2.沉井下沉要求（1）沉井应连续下沉，尽量减少中途停顿的时间，使其易于克服摩擦力。（2）应避免内隔墙受到支承，井内挖土应从中间开始，均匀、对称地逐步向刃脚处逼近，使沉井平稳下沉。排水下沉的底节沉井，支承位置处的土应在分层除土的最后同时挖除。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉2.沉井下沉要求（3）下沉中应随时调整倾斜和位移。（4）弃土应及时远运。（5）在不稳定的土层或砂土中下沉时，确保井内水头高于井外，防止翻砂。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉3.下沉困难时的辅助措施沉井自身重量克服不了井壁摩阻力，或刃脚下遇到大的障碍所致。（1）增加沉井自重①提前接筑上一节沉井，以增加沉井自重；②在井顶上压重物（钢轨、铁块或片石等）。③在不排水下沉的井内抽水减小浮力，可增加沉井重力，促使沉井下沉。但在砂类土等易引起翻砂，致使沉井往往突然大量下沉导致沉井倾斜。因此沉井入土不深、稳定性较差时，不宜使用；一般抽水不宜过快，以防井孔内突然大量涌水危及安全。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉3.下沉困难时的辅助措施（2）减小沉井外壁的摩阻力①井外射水。在井壁内预埋射水管组，利用高压水冲松井壁附近的土，使井外壁的摩阻力减小；②井外挖土。在沉井周围挖除部分覆盖土，可减小部分摩阻力；③炮振下沉。当刃脚下的土已掏空，采用其它措施仍然无法下沉时，可采用炮振下沉法，在沉井中央泥面放置炸药，每次起爆一处，炸药量一次不宜超过100g；④采用泥浆润滑套或空气幕下沉。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉4.沉井纠偏下沉中纠偏，边沉边纠。（1）井内偏挖、加垫法在刃脚较高的一侧井内挖土而在刃脚较低的一侧加支垫，随着沉井下沉高侧刃脚可逐渐降低下来，如图13-16所示。五、沉井施工（五）沉井下沉（五）沉井下沉4.沉井纠偏（2）井外偏挖、井顶偏压或套拉法（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉4.沉井纠偏（2）井外偏挖、井顶偏压或套拉法目的是提高单纯偏挖土的纠偏效果，此法多用在入土较深时的纠偏。滑车组的锚固需有强大的地龙（利用附近的桥墩）。采用这一方法时，应使用平衡重，而不用卷扬机牵引。使作用力持续不变，避免沉井纠偏时钢丝绳松驰，也可防止沉井结构或钢丝绳因受力过大而受损。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉4.沉井纠偏（3）井外支垫法如图13-18用枕木垛托住拴于沉井顶面的挑梁，借枕木垛下的大面积支承力阻止该侧沉井下沉，可以比较有效地纠正沉井倾斜。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（五）沉井下沉4.沉井纠偏（4）井外射水法在沉井刃脚较高的一侧井外射水，破坏其外壁摩阻力，促使该侧沉井下沉，是水中沉井纠偏的一种方法，旱地影响施工场地，很少使用。使用时，射水管的间距不宜超过2m。五、沉井施工（五）沉井下沉五、沉井施工（六）沉井接高当沉井顶面沉至井顶露出地面0.5m或井顶露出水面1.5m时，应停止除土下沉，接筑上一节沉井。五、沉井施工（六）沉井接高五、沉井施工（六）沉井接高沉井接高应注意下列几点：（1）应防止沉井在接高加重时突然下沉或倾斜，必要时应在刃脚下回填或支垫，接高时应均匀加重。（2）接高后各节沉井中轴线应为一直线。沉井接高前应尽可能调平，若在倾斜的沉井上接高时，应顺沉井的倾斜轴线上延，不可垂直接高，以保证沉井倾斜纠正后沉井保持竖直而不弯折。（3）混凝土施工接缝，应按设计要求布置接缝钢筋，消除浮浆并凿平，以保证上、下两节沉井连接牢固。五、沉井施工（六）沉井接高五、沉井施工（七）接筑井顶围堰沉井顶面通常置于常水位或土面以下，当最后一节沉井顶面下沉至施工水位或地面以上0.5m时，应暂停下沉，在井顶设置防水、挡土的围堰，以便使沉井继续下沉至设计标高时，其各工序能在围堰围护下顺利进行。五、沉井施工（七）接筑井顶围堰五、沉井施工（七）接筑井顶围堰围堰的类型可根据具体情况选定，岸滩或浅水中可用圬工围堰；在水深或水流较急，所需围堰高度较大时，可以采用钢板桩围堰；注意围堰的支撑布置不要妨碍井孔除土和其他工作。井顶围堰是一种临时结构物，当墩（台）身修建露出水面后，便可以拆除。五、沉井施工（七）接筑井顶围堰五、沉井施工（八）基底清理及检验沉井下沉至设计标高后，应检验基底的地质情况是否与设计相符。不排水下沉沉井的基底面应平整，基底为岩层时，岩层残留物应清除干净，清理后有效面积不得于设计要求，岩面倾斜时的需做处理。排水下沉沉井的基底处理应符合明挖地基的有关规定。井壁隔墙及刃脚与封底混凝土接触面处的泥污亦应清除干净。对下沉至设计高程后的沉井尚应进行沉降观测，沉降稳定旦满足设计要求后方可封底。五、沉井施工（八）基底清理及检验五、沉井施工（九）基底封底沉井基底检验合格及沉降稳定后，应及时封底。不排水下沉的沉井应采用水下混凝土进行封底；对排水下沉的沉井，基底渗水的上升速度不大6mm/min时，可按普通混凝土的浇筑方法进行封底，但应设置引流流排水设施，及时排除明水，且应采取可靠措施使混凝土强度在达到5MPa前不受到压力水的作用;渗水上升速度大于上述规定时，宜采用水下混凝土进行封底。五、沉井施工（九）基底封底五、沉井施工（九）基底封底1.排水施工时的干封底（1）优点节约混凝土等大量材料，确保封底混凝土的强度和密实性，并能加快工程进度，省去水下混凝土的养护和抽水时间。干封底比水下封底经济高效。五、沉井施工（九）基底封底五、沉井施工（九）基底封底1.排水施工时的干封底（2）封底时排水修整井底成锅形，每个井孔底部最低处放置一个以上的集水井。由刃脚向中心挖3～4条成放射形的排水沟。沟内及集水井周围应抛填碎石或砾石，使从刃脚下渗入井内的水流，经排水沟流入集水井内，然后，再用泵排出井外。集水井靠近刃脚但不宜太近，以免带走刃脚下的泥砂，使沉井倾斜值增大。集水井一般多用钢板焊成方形或圆形井管。但在井管的顶部应带有法兰盘，以便封闭集水井时使用。五、沉井施工（九）基底封底五、沉井施工五、沉井施工五、沉井施工（九）基底封底1.排水施工时的干封底（3）封底先浇注一层0.5～1.5m的素混凝土垫层，达到设计强度50%后，绑扎钢筋，两端伸入刃脚或凹槽内，浇注上层底板混凝土。浇注面积上分层、同时进行，由四周向中央推进，每层厚300～500mm，并用振捣器振捣密实。五、沉井施工（九）基底封底五、沉井施工（九）基底封底1.排水施工时的干封底（3）封底混凝土采用自然养护，养护期间应继续抽水。待底板混凝土强度达到70%后，对集水井逐个停止抽水，逐个封堵。封堵的方法是，将集水井中的水抽干，在套筒内迅速用干硬性的高强度等级混凝土进行堵塞并捣实，然后上法兰盘盖，用螺栓拧紧或焊牢，上部用混凝土填实捣实。五、沉井施工（九）基底封底五、沉井施工（九）基底封底2.不排水施工时的水下封底当沉井采用不排水下沉，或虽采用排水下沉，但干封底有困难时，可采用垂直导管法灌注水下混凝土封底。五、沉井施工（九）基底封底五、沉井施工（十）填充井孔及制作顶盖当封底混凝土强度满足抽水后的受力要求时，先行抽水，井孔内水抽干后，即可填充井内圬工。如果井孔中不用圬工填充，应预制钢筋混凝土井盖，掩盖井孔，然后再灌注顶盖，接着在其上修筑墩、台身。五、沉井施工（十）填充井孔及制作顶盖六、其他沉井施工（一）泥浆套沉井泥浆套（如图13-26）设于沉井外壁底节台阶以上，厚10～20cm，在沉井下沉的过程中，由压浆管将泥浆压注形成。在沉井外壁与土层间设置泥浆隔离层，可以大大降低井壁摩阻力，使井壁可以做的较薄，下沉深度可以加大。六、其他沉井施工（一）泥浆套沉井六、其他沉井施工六、其他沉井施工视频：九江长江大桥泥浆套沉井下沉六、其他沉井施工视频：九江长江大桥泥浆套沉井下沉六、其他沉井施工六、其他沉井施工（二）空气幕沉井空气幕沉井亦称壁后压气沉井。即在沉井外壁设置有许多气龛，压缩空气通过井壁预埋管路，从气龛的喷射小孔喷出，沿井壁上升至地表溢出，形成以空气和液化砂土组成的帷幕，使井壁和土壤间瞬时隔离，从而减少土对沉井外壁的摩阻力，使沉井顺利下沉。六、其他沉井施工（二）空气幕沉井六、其他沉井施工（二）空气幕沉井六、其他沉井施工（二）空气幕沉井视频：九江长江大桥空气幕沉井下沉六、其他沉井施工视频：九江长江大桥空气幕沉井下沉六、其他沉井施工2023/8/152014沉井2023/7/302014沉井4.1沉井概述4.1沉井概述

沉井法是施工的地下结构物和深基础的一种型式。

沉井是先在地表制作成一个井筒状结构物，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。沉井法是施工的地下结构物和深基础的一种型式。沉井制作与下沉过程沉井制作与下沉过程1、沉井应用领域

（1）江河上的结构物：桥梁墩台基础、挡水坝；（2）取水构筑物：取水泵房、污水泵站；（3）重型结构物基础：烟囱、重型设备基础；（4）地下工程：地下厂房、仓储（油、气、水、煤）库房；地下车道、地下车站及矿用竖井；（5）临近建筑物的深基础：（6）地下工作井：盾构或顶管工作井、房屋纠偏工作井等。2、沉井特点

（1）埋深大、整体性强、稳定性好、承载及抗变形能力强；（2）既是基础，又是施工中挡土（水）围壁或围堰结构；（3）与大开挖比，占地面积小，土方量少；对邻建物影响小；（4）易发生难沉、突沉、偏沉等问题；单井施工周期长。最大沉井直径（或边长）上百米，深度上百米；下沉新工艺有泥浆助沉、空气幕法、中心岛法等。1、沉井应用领域最大沉4.2沉井的类型划分（1）按沉井横截面形状分：单孔沉井：圆形、正方形、矩形等；单排孔沉井：矩形、长圆形、组合形等；多排孔沉井：由内隔墙分成若干个井孔。4.2沉井的类型划分（1）按沉井横截面形状分：双孔矩形沉井双孔矩形沉井（2）按沉井竖向截面形状分：柱形竖直式、台阶式（阶梯形）、锥形。竖直式多阶梯形刃脚阶梯形正锥形（2）按沉井竖向截面形状分：竖直式多阶梯形刃脚阶梯形正锥形

（3）按沉井材料分：混凝土、钢筋砼、砖石、竹筋砼、木材、钢板等。（4）按沉井下沉方式分：

①就地制造下沉的沉井；

②浮运沉井：

在深水地区，筑岛困难，或有碍通航，在岸边制作沉井拖运到设计位置后整体下沉。

③中心岛式下沉沉井。浮运沉井筑岛现浇沉井（3）按沉井材料分：混凝土、钢筋砼、砖石、竹筋砼、木材、钢桥梁基础施工课件桥梁基础施工课件

基坑开挖——铺砂垫层和承垫木——沉井制作——抽取承垫木—挖土下沉（分节制作与下沉）——至设计标高、封底回填——浇筑其它部分结构和封顶。

4.3沉井施工过程筑岛造井下沉及接高挖土下沉封底基坑开挖——铺砂垫层和承垫木——沉井制作一、沉井施工准备

1、场地准备（1）确定地基承载力，若不足可用换土垫层法处理地基；（2）若下沉系数过低，可在地面挖坑，在坑内制做第一节沉井；（3）浅水域施工可先人工筑岛，向在旱地进行沉井施工一样。2、下沉系数计算沉井正常下沉时，必须克服井壁与土层之间的摩擦阻力、沉井底部的土阻力等；为此需计算下沉系数k。一、沉井施工准备二、制做第一节沉井1、支垫处理与制模（1）支垫作用：支承第一节沉井重量，定位、立模、绑扎钢筋等。（2）垫木规格：200x200枕木，间距计算确定。（3）布置：长、短相间，与刃角踏面垂直，垫木下部铺夯实砂土。支垫处理之后，立模、绑扎钢筋、浇注混凝土。

2、沉井制作时的分节高度确定方案（1）一次制做，一次下沉（用于较浅沉井）；（2）分节制做，多次下沉（用于较深沉井，每节高度10m左右）；（3）分次制做，一次下沉（用于H≤30m沉井）。二、制做第一节沉井1、支垫处理与制模3、拆模及抽垫木（1）时间控制当井壁混凝土养护强度达到设计强度的70%时，可以拆除模板；当达到设计强度的100%时，可以抽除垫木。（2）抽垫木顺序内隔墙下短边井壁长边井壁定位垫木（3）拆除方式以定位垫木为中心，隔根拆除，每拆一根就及时用砂土回填。3、拆模及抽垫木三、沉井下沉1、沉井下沉方式沉井常用的挖土作业方法有排水下沉与不排水下沉两种；当沉井穿过的土层不会因排水而产生大量涌砂或塌陷时可采用排水下沉的方式下沉。否则，土层条件不好或排水量较大时，应采用不排水下沉的方式。2、沉井除土及排水方式（1）排水下沉采用人力、抓斗、高压射水等除土；采用离心泵、潜水泵、井点降水等方式排除井内泥水。（2）不排水下沉采用抓斗、回转钻进、螺旋、钻斗、空气吸泥机等除土。三、沉井下沉1、沉井下沉方式3、井壁制作要求（1）混凝土材料及配合比（2）安装模板要求（3）钢筋及管道铺设（4）混凝土浇注

4、地基检验与处理检测沉井设计标高的地层条件，清除井内虚土，整平封底地基等。3、井壁制作要求四、

沉井的封底

1、沉井封底方案确定沉井常用的封底方法有：干封法、水下导管灌注法、压浆法等三种。（1）干封法：适合于隔水层不会被地下动水头击穿的条件。（2）水下导管灌注法：适合于不排水下沉、地下水含水较大沉井；（3）压浆法：适用条件同水下导管灌注法。3、其它封闭工程（1）井壁外助沉泥浆用水泥粉加固；（2）矿山沉井的套井与井壁之间的封闭等。四、沉井的封底1、沉井封底方案确定

沉井的长短边之比越小越好，以保证下沉时的稳定性。一般沉井应分节制作，每节高度不宜大于8m。

沉井底节高度应满足拆除支承时沉井纵向抗弯要求之外，在松软土层中下沉的沉井，底节高度不宜大于0.8b。沉井的长短边之比越小越好，以保证下沉时的稳定性。南京长江大桥正桥1号桥墩的混凝土沉井基础

公路铁路两用双层钢架连续桥梁，跨度160米，铁路桥总长6,772米，

1968年建成，该桥的建成是中国修建深水基础桥梁工程一项重大突破。20.2mx24.9mx53.5m

4.4沉井工程应用举例南京长江大桥正桥1号桥墩的混凝土沉井基础公路铁路两用双层钢沉井平面长69米，宽51米，下沉深度为58米，体积20.4万立方米,列世界最大沉井。(列世界第２的美国费雷泽诺桥的沉井体积为15万立方米)江阴长江公路大桥北锚沉井沉井平面长69米，宽51米，下沉深度为58米，体积20.4万江阴长江公路大桥北锚沉井空气吸泥不排水下沉江阴长江公路大桥北锚沉井空气吸泥不排水下沉大型钢壳沉井

大型钢壳沉井

钢筋混凝土沉井主要由刃脚、井壁、隔墙与底梁、凹槽、封底与底板、顶盖、井孔、射水管或探测管等组成。4.5沉井构造钢筋混凝土沉井主要由刃脚、井壁、隔墙与底梁、凹槽

（1）刃脚作用：减少沉井下沉阻力，切土下沉，封闭与阻止壁外流砂或泥浆涌入井筒内的作用。（2）制做要求：砼C20以上，踏面宽度100～200mm，底面加强，刃脚斜面倾角为450以上（双斜面），其高度为1m左右。1、刃脚a—混凝土刃脚；b—设角钢的刃脚；c—尖刃脚（1）刃脚作用：减少沉井下沉阻力，切土下沉，封闭与阻止壁

（1）井壁作用：下沉挡土、挡水及克服摩擦阻力的作用。施工完毕后，做为基础或基础一部分，或矿山竖井及其它构筑物外壁。（2）制做要求：C20～C25，壁厚0.8～1.5m，每节高度6～8m，井壁内预埋各种管路。2、井壁（1）井壁作用：下沉挡土、挡水及克服摩擦阻力的作用。施工（1）作用

加强整体刚度，防止突沉，减少挠曲应力，并分成多个井孔有利于控制沉井下沉方向。（2）制做要求

间距5～6m，厚度0.5～1.2m，底面高出刃脚踏面0.5m以上，若与刃脚平齐应留过人孔。3、隔墙与底梁（1）作用3、隔墙与底梁（1）作用：隔离地下水力联系；凹槽增强井壁与底板的联结强度。（2）制做要求：槽深0.15—0.25m，高1.0m，距刃角1.5m以上。

4、封底与底板封底方法:（1）干封；（2）导管灌注法；（3）抛石注浆法；（1）作用：隔离地下水力联系；凹槽增强井壁与底板的联结强度。注：遇到意外困难，可在凹槽处浇筑钢筋混凝土盖板，沉井变沉箱。沉箱作业室注：遇到意外困难，可在凹槽处浇筑钢筋混凝土盖板，沉井变沉箱。

1、下沉系数计算验算在沉井施工下沉时，保证在自重作用下克服井壁摩阻力而顺利下沉。