基础工程沉井基础施工培训讲义

第二节沉井基础施工

一、沉井的分类和构造沉井——四周有壁,下部无底,上部无盖的筒形结构物，通常用钢筋混凝土作成。制作井筒,就地在井内不断地挖土、运出。沉井依靠其本身自重,克服阻力不断下沉,直至设计标高。最后,进行封底及混凝土填心,便成为桥梁墩台基础。图16—14沉井下沉示意图图16—15沉井基础(一)沉井的分类

—1.按沉井制作的位置不同按沉井制作的位置不同可分为：①就地制作的沉井在基础设计位置上制造,然后在井筒中挖土使其下沉。适用范围：基础位于浅水中,需先在水中筑岛,再在岛上筑井下沉。②浮运沉井在岸上制造,然后浮运到设计位置下沉。适用于深水区,筑岛有困难,或有碍通航,或河流流速较大的情况。(一)沉井的分类

—2.按使用材料、截面形状、立面形状分按使用材料混凝土沉井、钢筋混凝土沉井及钢沉井等；按沉井的截面形状矩形、圆形及圆端形沉井等；按立面形状竖直式、倾斜式及阶梯式等。图16—16沉井平面形状图16—17沉井的立面形状(二)沉井的构造以钢筋混凝土沉井为例。沉井通常由刃脚、井壁、隔墙、井孔、射水管、封底混凝土、顶盖诸部分组成。(二)沉井的构造——1.刃脚沉井井壁最下端作成刀刃状,故称作刃脚。作用：使沉井下沉时,减少土的正面阻力。刃脚的式样：根据沉井下沉时,所穿越的土层的紧密程度和刃脚单位长度上的反力大小选择,以利切入土中。(二)沉井的构造——2.井壁井壁是沉井的主体。作用：起挡土、挡水的围护结构作用;当施工完毕后,成为基础或基础的外壳保存下来,而将上部荷载传至地基。井壁厚度考虑沉井结构强度、刚度外,应根据下沉需要的自重确定(二)沉井的构造——3.隔墙沉井长宽尺寸较大,则应在井筒内设置隔墙：作用：增加沉井下沉时的刚度；将井筒分隔成若干个井孔,有利于控制挖土下沉的方向。厚度：因隔墙不直接承受土压力,所以厚度较外壁要薄些。(二)沉井馅的构甜造——4.井显孔作用树：挖暂土出深土的绿工作蜓场所见和通僵道。井孔板尺寸姐：应满秒足施晋工要隐求,其宽姥度(直径)一般畜不小神于3屑m。井孔蜻的布价置应简单摧对称,便于懂对称矛挖土保持营沉井猎均匀鸣下沉。(二)沉井齐的构梦造——5.封底鬼混凝齐土沉井蒸沉至设计问标高进行清基后,便可笛进行迟浇注遵封底揉混凝产土。如井盟中之帆水无焰法排何干,可采史用水下翅混凝轧土封阔底,达到怎强度陕后即埋可抽乏水,凿除膊与水蛮接触汽的表乒层混期凝土很。(二)沉井葡的构杯造——6.顶障盖作用助：承托姓墩身享传来佛的力凤量。顶盖谁一般份用钢皮筋混怠凝土自制作,厚度1.殊5～2.涛0彻m。二、视沉井英的施输工步糠骤——(一)场地密准备墩台那位无谁水,需平佣整场愁地;若地国下水笋位较义低,可挖郑坑建短造沉秒井;若有浙地面妇水,则需穗筑岛霸建造笼沉井奴。由于为底节透沉井荒刃脚景踏面羽窄,底面松积小,若直捐接在悔土面砌上制决造数态百吨造甚至惑上千鞋吨自管重的上沉井,将会凤发生巾不均角匀沉漂陷,导致列沉井路破坏殖。垫木弟法。土模欲法,即在奔土面找上按田刃脚缝内侧单斜面烟形状躲和尺扩寸挖泳成或住填筑幸成截温头锥迫台形,既扩察大了磨刃脚码的支叹承面,又代婚替了会刃脚跪内模独板。二、候沉井风的施引工步无骤——(二)底节彼沉井葛制作垫木绢铺好险后就高可立模模制物作沉搭井。成工序福有：立内袖模、焊接疼刃脚堡角钢、绑扎砖钢筋、立外甩模、灌筑进混凝睬土。沉井幼制造掉工序今多,时间竭长,所以网要组织轨平行纽奉作业,搞好陷各工犹序的怠衔接,尽量缩短版制作慰时间。二、墙沉井魄的施弱工步保骤——(三)底节记沉井豪下沉先拆伐除沉欲井内告外模期板,待混康凝土典达到他规定甚强度炭后,就可舌拆垫稿木或及挖土希模。沉井患下沉助主要摩靠在井内踩除土：目的赴是减弦少或泡消除绘刃脚煤的正设面阻垦力。二、选沉井畜的施峡工步纹骤——(四)沉井沉接高多节犁沉井羽施工京时,制造杠与下街沉两玩项工恳作交桥替进娃行,但应晓保证笼接筑发沉井裤与原片沉井郑在同按一轴录线上谷。二、彻沉井爹的施刻工步书骤——(五)井顶观围堰沉井该顶面烦位于惜最低熟水位易或地架面以征下。因此禽沉井纯沉至新设计俘标高侦之前,应做截井顶傲围堰,才能锹在继悔续下砖沉时认防止万水、罢土进虹入井稻孔中械。二、酱沉井尤的施辽工步拿骤——(六)清基染封底档、(七)填充瞒、顶锄盖和弦建第派一节介墩台饰身当沉遇井沉今至设心计标志高后,要对读基底币进行仗清理泳、检茂查和咐处理,合格盛后方绩可进强行混妖凝土伟封底臂。当封大底混境凝土菊达一晴定强兵度后,即抽玻水填称充或不浇筑辱钢筋租混凝膊土底软板,最后轰浇筑归钢筋嫩混凝牛土顶艺盖和鲁第一黄节墩重台身樱混凝汪土二、禁沉井资的施嚷工步危骤三、镇沉井凤下沉沉井冠下沉房诚施工冲方法字：排仙水下畜沉和利不排抛水下兆沉。一般皂是依找据沉抛井所网处的懒水文掩、地遭质情家况而首定。排水引下沉云法：在渗达水量时小的杨稳定缩慧黏性站土中链下沉蚁沉井允。不排洪水下币沉法测：当渗店水量扎较大剩时,一般啊采用绸不排寇水下辽沉法,用水笨下抓捡泥、乌射水厕吸泥恭方法唯除土哲。(一)排水污下沉排水锻下沉堤即用捕抽水国降低蹦井内麦水位,工人悄可直辉接下令到井桃底进插行挖耽掘作崖业,这种警方法珍施工艳条件召较好,其优冲点是:容易沫控制茄下沉凝方向;有利音于防他止下序沉过键程中纽奉出现固较大则的偏棚斜;易于境处理拖下沉烛中遇奸到的陪特殊祖障碍,下沉好速度桌一般纪较快;便于刻基础阿底层慌的检响验和窝处理侵。抽水筝宜用蛛电动纲离心腹式水戴泵。罩当井盘深大蝴于水贷泵有晕效吸些程时,可将兄水泵侨安放框在井侵孔内烂用钢翅丝绳蒜悬挂倍的活乔动平芬台上,使其扇能在坚井孔爬内随疲抽水餐深度砖变化浓而升掉降。鱼开挖夹前首覆先应帅挖一艳个较紫深的豪汇水遍坑,在有铃横隔劝墙的径沉井垄中,汇水刊坑宜息挖在看横隔浸墙下,以免显影响翠挖土凝。(一)排水稼下沉开挖阀方法,一般鹿先从躺中央览下挖40～50修c急m社,逐层尊开挖,每层20～30回c忠m厨,均一必圈一法圈地逢向刃剑脚方烂向逐蚕步扩版大,每一坟圈均估从远仰离定希位支律垫位蜜置处纷开始,使定漂位支玩垫位搭置处活的土世最后摆同时胳挖除梯。土救质松纹软时,在分根层开来挖的浇过程苹中沉择井即论逐渐庄下沉联。在吹坚硬孕的土姜层中,可能鼓挖平般刃脚盒仍不氏下沉粗。如轧挖平董刃脚钞仍不钢下沉,就须产掏空恩刃脚秋下土蝇壤,这时,应比庙照抽期垫方乳法,分段咳顺序咸掏土包至刃喷脚外,随即参回填炎砂砾,最后府将支凉垫位妖置的蛛土亦湿换成奏砂砾闹后,再分差层分痒圈逐耀步挖缴除砂汇砾使牢沉井改下沉渡。(二)不排检水下撇沉不排句水下佣沉是阵在井请内外歉水头秤相同倒的静推水条吴件下苍利用奶抓土敏斗、唇吸泥铅器等烈机具桃除土极的井怀上作断业方眉法,它可厘以有堡效地畜防止兄“埋流砂敏”确瘦保安案全,因而蜻特别离适用隙于地舟下水脉位较牌高的里粉、府细砂滨地层掠。水中袍除土,可将甲沉井嘴中部毛挖成扫锅底恢。在双砂及损砾石奏类土叫中,一般担当锅唤底比赏刃脚辽低1～1.叮5例m时,沉井宿即可尽下沉,并将梁刃脚甜下的率土挤斗向中泰央锅甩底,只要备继续排在中子间挖衔土,沉井跨即可技继续根下沉狡。在递粘性槽土或痰胶结召层中,四周被的土鹅不易门向中产间坍葡落,需要多靠近荷井壁耻偏挖,往往饥还须悠辅以榨高压荷射水熄松土面。为锤避免江沉井广发生挡较大木倾斜,一般葡应使渐锅底蜘深度没不超单过2捏m镇;相邻颠土面潮高差钳不宜收大于0.课5赔m。靠早近刃耗脚处,除处拆理胶偷结层湖和清够理风冲化岩卵外,除土访和射蓄水都尸不得欲低于胃刃脚,还应到注意浑提前荣挖深容隔墙堡下的谢土,勿使用搁住淡沉井漂。吸泥肾机吸泥跨机是倡不排骡水下攻沉的案常用铁机具,它是耗由自凯制吸宪泥器全配上们高压牲风管绵即成,如图16僻—2奏5所示疮。空气河吸泥植机的肉工作松原理,是把向压缩贸空气倍通入柱吸泥质器,经向嘉上斜轮的小孙孔进疏入排施泥管惨中,与泥灶砂、章水相同混后,容重端减轻,由于覆空气晌的上揉溢和弟管外形水面足形成打的水栏柱反虚压力,迫使切管内垄水土冬混合允物上督升,从管仙中涌坐出。(三)下沉瞎困难填时的蜂辅助令措施沉井梨下沉著发生确困难,主要尊是由个于沉康井自圣身重碌量克搬服不温了井蔬壁摩窄阻力,或刃度脚下毫遇到洒大的其障碍泽所致震。解尺决上裂述问争题是册须从缘瑞增加勤沉井鼓自重愤和减超小井欲壁摩超阻力购两个惰方面轰着手猴。1.增加盒沉井对自重(1愉)提前尿接筑电上一疏节沉箱井,以增运加沉星井自际重;(2刷)在井金顶上秆压重绣物(钢轨聋、铁万块或测片石腊等),但由工于沉途井自样重很套大,能够炸增加紧的压券重有哭限,往往棵无济议无事推。除裁为了芝纠正叔沉井清偏斜肌采取怨偏心萝压重狡外,很少林使用;(3仔)在不垒排水夏下沉抄的井仁内抽劲水减业小浮晨力,可增村加沉吓井重呀力,促使传沉井安下沉争。但在次砂类柿土等叫容易锄翻砂伙涌水粪的地谜层中晴使用营时,井内夕水头省降低晋容易威引起蚀翻砂,而且展沉井怖往往暖突然当大量剩下沉私导致皮沉井餐倾斜嚼。因安此井像入土酱不深蜘、稳顶定性椅较差报时,不宜辛使用;一般掉抽水议不宜肺过大,以防脆井孔拥内突氧然大彻量涌畏水危丝式及安判全。(三)下沉妄困难班时的脾辅助醋措施2.减小均沉井雹外壁瓶的摩瘦阻力除在燃设计盘时对徒外壁缘瑞形状扛、错穴台宽市度以泳及施裳工制绒作中倦外模南光滑拼等提零出较疏高要抄求外性。通轮常采霉用:(1跪)井外齐射水在井给壁上顺留有听射水宅嘴的绳管组(施工漂中需川防止闻泥砂愿堵死)。利军用高弯压水嫂流冲秋松井练壁附置近的脑土,且水况流沿万井壁玩上升肃而润原滑井衔壁,使沉登井摩均阻力觉减小妖。(2根)井外眼挖土在沉印井周置围挖沟除部救分覆外盖土,可减燥少部帽分摩考阻力眠。(3像)炮振啄下沉当刃牢脚下婚土已据挖空,采取零其他洲措施各仍不员能克冒服外跨壁摩财阻力腹的不咳得已免情况挺下,才允坏许采寄用炮灰振下巾沉。酱使用羞时必萝须严学格控胞制用最药量换及操痒作方垫法(可只充在沉烈井中量央泥答面放怪置炸趁药,且每献次只喊起爆吓一处),炸药败量一涛次不发宜超析过10创0诱g。应省当指肯出,爆压酿通过源水介环质的依传播,将形僚成很斥大的闭向外绿压力,极易插引起畅沉井请开裂,因而松在水野中炮沾振时,应严奏格控苍制每筝次用压药量丛不超砖过10熊0竟g的规围定,以策纺安全暖。(四)沉井勾纠偏蝇方法沉井冷下沉铁的全议部过古程,都是耳防偏通与纠宅偏的锡过程怀。对饶已出居现偏纯斜的母沉井瘦采用罗什么警方法涝纠正,必须筐依据净偏移拖情况较、下益沉深休度等旋有关熄条件灵具体懂分析栋制定善。在塘以往酿的工秃程实侧践中,曾积找累了刑许多岩宝贵诉的经腰验,纠正监方法尖尽管评多种据多样,但其辜共同亏的规旱律是吉在下促沉中猛纠偏,边沉模边纠;不下寻沉,单纯盒纠偏俱是难加以办距到的版。下郊面分魂别介型绍几过种常疑用的叼纠偏挺方法锻。(四)沉井索纠偏拣方法(1园)井内枪偏挖驼、加质垫法这是颠偏挖坑土法婚与一腿侧加乖支垫痰法的柴结合谈纠偏率方法,是基平本和经有效环的方毙法之咬一。缩慧即在冤刃脚笼较高作的一佳侧井唤内挖桥土而着在刃维脚较症低的邻一侧则加支廊垫,随沉基井的备下沉,高侧喂刃脚座可逐塌渐降逆低下硬来,如图16万—2舟7。(四)沉井弱纠偏椅方法(2闸)井外黎偏挖歼、井需顶偏霉压或瘦套拉滥法这是示偏挖塘土与尸偏压诵重或别偏挖识土与渔一侧军施加堤水平泥力相泽结合阁的纠帆偏方巩法,其目推的是圆提高靠单纯宪偏挖僻土的野纠偏负效果,因为并井外薪挖槽支因土仰方量殿大,一般葛只挖1.缎5～2震m左右消。此锅法多籍用在况入土折较深恰时的赤纠偏锯。如句图16丑—2每8所示犬。由掠于钢窄丝绳拼套拉魂时施躲加的伙水平气力很贩大(可以维大至辛百吨晨以上),滑车捉组的船锚固元需有陈强大聚的地缎拢(一般见只能顷利用岗附近荐的桥瓣墩作尿为地勿拢)。采窜用这固一方客法时,应如骆图使奏用平胖衡重,而不瓶用卷神扬机钳牵引,使作孔用力度持续测不变,避免石沉井条位移屯时钢盆丝绳鹊松弛,也可肤防止浇沉井阻结构卡或千堵斤绳集因受杯力过秩大而循受损公。(四)沉井据纠偏独方法(3苗)井外怒支垫呜法如图16蓄—2