管道顶进用装配式钢筋混凝土圆形沉井设计规程

管道顶进用装配式钢筋混凝土圆形沉井设计规程Designspecificationforcircularsinkingcaissonswithprefabricatedconcreteforpipejacking目次前言 11 总则 12 术语和符号 32.1术语 32.2符号 53 基本规定 64 工程勘察及建(构)筑物调查 94.1工程勘察 94.2建（构）筑物调查 105 材料 116 结构上的作用 136.1作用分类及作用组合 136.2永久作用 166.3可变作用 167 沉井结构计算 187.1一般规定 187.2沉井下沉验算 187.3结构计算 197.4接头计算 237.5变形计算及变形控制 288 沉井结构构造 308.1一般规定 308.2基本构造 308.3井片构造 358.4井片检验 398.5接头构造 429 防水设计 459.1一般规定 459.2防水等级和防水标准 459.3结构自防水 459.4井片接缝防水 4510施工、验收与工程监测 4810.1拼装施工 4810.2拼装验收 4810.3沉井施工 5110.4沉井验收 5310.5壁后注浆 5510.6工程监测 55本规程用词说明 59引用标准名录 60总则1.0.1为规范管道顶进用钢筋混凝土装配式圆形沉井在工程中的应用，达到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、绿色节能的要求，制定本规程。条文说明：1.0.1国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见》（国办发[2016]71号）、《安徽省人民政府关于促进装配式建筑产业发展的意见》（皖政〔2020〕21号）明确提出，按照适用、经济、安全、绿色、美观的要求，提升装配式建筑发展水平。在管道顶进作业过程中，常用现浇沉井用作工作井或接收井，施工周期长，场地占用大，尤其是混凝土现场浇筑养护时间长，施工时会产生噪音、废水等一系列环境污染问题，对城市交通和居民生活有较大的干扰。针对上述问题，引入装配式技术，采用工厂制作的预制混凝土井片，现场采用高强度螺栓连接拼装成环，并采用沉井工艺下沉就位，作为管道顶进的的工作井或接收井，提高了沉井制作的施工效率，缩短了现场施工工期。编制本规程是为了规范安徽省内管道顶进用装配式钢筋混凝土圆形沉井的设计。与现浇沉井的相比，装配式沉井用于管道顶进工作井和接收井的功能类似，工作原理相同，但其制作、施工方式明显不同，两者的异同如下表所示。表1现浇沉井与装配式沉井的对比项目管道顶进用现浇沉井管道顶进用装配式沉井结构形式现浇整体式预制装配式制作及施工方式在地面分段绑扎井筒钢筋、分段浇筑井筒混凝土、分段养护至龄期，在井筒内挖土，使井筒依靠自重或外力分段下沉至设计标高，再实施封底和底板。厂内预制沉井井筒井片，各井片在施工现场采用螺栓逐片拼装成环，环间沿竖向采用螺栓连接，逐环接高形成井筒；逐环接高过程中，在井筒内挖土，使井筒依靠自重或外力分段下沉至设计标高，再实施封底和底板。工作原理用于管道顶进工作井时，借助主顶油缸的推力，将掘进设备及管道推入土体。掘进过程中，主顶油缸的反作用力由现浇沉井的井体、后座结构及井筒后方土体共同承担。用于管道顶进工作井时，借助主顶油缸的推力，将掘进设备及管道推入土体。掘进过程中，主顶油缸的反作用力由装配式沉井的井筒、后座结构及井筒后方土体共同承担。技术特点（1）现场布置钢筋加工场地，钢筋绑扎、立模，场地占用较大，施工作业人员多。（2）采用高大模板支撑系统施工，脚手架搭设、高空作业等施工安全风险相对较高。（3）传统的现浇工艺施工，以一座8米高现浇沉井为例，从钢筋绑扎到完成下沉全过程施工工期需20~30天。（4）综合经济成本较高。（1）沉井井片在工厂预制、工程现场采用高强度螺栓连接预制井片拼装成环，现场占用的施工场地小，作业人员少。（2）现场无需支模、无高空作业，降低了施工风险。（3）装配式沉井施工方便、高效，沉井施工周期短，一座8米高装配式沉井为例，从组装到完成下沉仅需5~7天。（4）综合经济成本较低。1.0.2本规程适用于采用沉井下沉工艺施工，内径不大于8m、深度不大于15m的管道顶进用钢筋混凝土装配式圆形工作井或接收井设计。条文说明：1.0.2本规程适用于管道顶进用钢筋混凝土装配式圆形沉井的设计。据不完全统计，目前安徽省内用于管道顶进的装配式沉井已成功应用百余座，因而制定本规程，总结装配式沉井组装、下沉、管道顶进等过程的设计技术要求。经过调研成功应用的装配式沉井，内径4.5m～7.5m，沉井下沉深度7～15m，因此本规程基于成功应用经验规定了用于管道顶进的装配式沉井使用范围，其他尺寸、形状和深度的装配式沉井可参考使用。1.0.3管道顶进用钢筋混凝土装配式圆形沉井设计，除应符合本规程外，还应符合国家、行业和地方现行有关标准的规定。条文说明：1.0.3管道顶进用钢筋混凝土装配式圆形沉井设计，除应符合本规程外，尚应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153、《混凝土结构通用规范》GB55008、《混凝土结构设计标准》GB/T50010、《建筑结构荷载规范》GB50009、《建筑抗震设计规范》GB50011、《地下结构抗震设计标准》GB/T51336等的规定；另外现行国家标准《盾构隧道工程设计标准》GB/T51438关于管片内力、连接接头的计算内容也很有借鉴意义。术语和符号2.1术语2.1.1井片（Segment）沉井预制衬砌环的基本单元。2.1.2管道顶进用装配式钢筋混凝土沉井（Assemblytypeopencaissonforpipejacking）以预制混凝土井片为基本单元，在地面制作并拼装成环状竖井，从井内取土下沉至预定标高，并用作管道顶进施工用的竖井结构，简称装配式沉井。从使用功能上分为装配式工作井和装配式接收井。2.1.3装配式工作井(Assemblytypeworkingwell）用作顶管始发端，放置顶进设备并进行顶进作业的装配式沉井。2.1.4装配式接收井(Assemblytypereceiverwell）用作顶管终端，接收顶管机的装配式沉井。2.1.5刃脚环井片（EdgepinringSegment）装配式沉井下端带有斜面，用于支承沉井重量和切土下沉的预制井片称为刃脚环井片。2.1.6刃脚环（Edgepinring）由刃脚环井片采用螺栓连接而成的环状结构，称为刃脚环。2.1.7加强环井片（ReinforcedringSegment）与装配式工作井刃脚环井片紧邻的上一环井片称为加强环井片。2.1.8加强环（Reinforcedring）由加强环井片采用螺栓连接而成的环状结构，称为加强环。2.1.9标准环井片（Standardringsegment）装配式沉井中，除了刃脚环、加强环之外的其它标准规格的井片，称为标准环井片；2.1.10标准环（Standardring）由标准环井片采用螺栓连接而成的环状结构，称为标准环。2.1.11顶进井片（Segmentssubjectedtojackingforce）装配式工作井的刃脚环及加强环中受顶管顶进反力直接作用的井片。2.1.12顶进相邻井片（Adjacentsegmentssubjectedtojackingforce）与顶进井片环向相邻或竖向相邻的井片。2.1.13开孔井片（Perforatedsegment）因顶管穿越的需要预留孔口或沉井下沉到位后开设孔口的井片。2.1.14纵缝接头（Longitudinaljoint）装配式沉井井片环向连接时的竖向接头构造。2.1.15环缝接头（Circularseamjoint）装配式沉井井筒环间连接时的水平向接头构造。2.1.16反力墙（Reactionwall）顶进井片上承受顶推装置主顶油缸反作用力的区域。2.1.17后座（Rearsupport）安装在顶推装置的主顶油缸与反力墙之间，用于扩大反力墙承力面积的支承结构。2.1.18壁后注浆（Wallgrouting）装配式沉井下沉完成后，对沉井井片与土体之间的空隙进行补充注浆，填充空隙的措施。2.2符号2.2.1作用、作用效应和抗力ωmax——最大裂缝宽度限值（mm）；Gk——装配式沉井下沉时的总重量标准值（kN）；G——装配式沉井下沉时的总重量设计值（kN）；Nmax——装配式沉井井壁的最大拉断力（kN）；T1——竖向连接螺栓轴力（kN）；FP——螺栓保证载荷（kN）2.2.2几何参数H——装配式沉井下沉总深度（m）；hh——沉井顶露结构高度（m）；θ——刃脚斜面倾角（°）；c——刃脚踏面底宽（mm）；a1、b1——螺栓中心间距（mm）；a2、b2——螺栓边距（mm）；c1——螺栓端距（mm）；c2——注浆孔边距（mm）；D1——沉井外径（mm）H1——现场拼装高度（mm）；H0——刃脚下沉总深度（mm）；L1——沉井周边高差为沉井相互垂直两直径与井壁外缘交点中的任意两点间距离（mm）；H2——分段下沉阶段的下沉深度（mm）；Vv——井壁外侧井片与土体间的空隙体积（m3）。2.2.3其他nt——装配式沉井环向螺栓数量（个）Q——注浆量（m3）；αv——充填系数。基本规定3.0.1装配式沉井设计前，应进行岩土工程勘察；并对现场进行查勘，了解临近建（构）筑物、地下管线和地下障碍物等状况。条文说明：3.0.1装配式沉井下沉过程中，井内土方开挖引起对井外周边土体的卸载，可能引发周边建（构）筑物、地下管线的变形，因此应调查工程地质、水文地质条件及周边环境条件。3.0.2装配式沉井总体布置应综合考虑与周边建（构）筑物、地下管线、道路等环境因素的空间关系，设计时还应考虑沉井井片拼装、沉井下沉及管道顶进过程中对环境造成的不利影响，当兼作永久结构时应考虑未来周边环境发生改变时对沉井的影响。条文说明：3.0.2装配式沉井总体布置应避免与周边既有或规划的建（构）筑物、地下管线、道路等环境因素的空间冲突，力求减少对既有环境或未来规划的影响，在结构设计时还应考虑沉井井片拼装、沉井下沉及管道顶进过程中沉井周边地层应力及位移的变化对周边既有建（构）筑物、地下管线、道路等环境因素的影响；当兼作永久结构时还应考虑未来环境因素改变时沉井周边荷载变化对结构的影响。3.0.3装配式沉井设计时，应综合考虑周边环境和地质条件的复杂程度、沉井下沉深度等因素，并根据结构破坏可能产生后果的严重性，采用不同的安全等级。安全等级破坏后果一级沉井结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响很严重二级沉井结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响严重三级沉井结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响不严重条文说明：3.0.3装配式沉井结构的安全等级根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153确定，即根据结构的破坏后果（危及人的生命、造成经济损失、对社会或环境产生影响等的严重程度确定）确定。沉井结构安全等级示例，见表1。表1装配式沉井安全等级示例安全等级示例一级所处地层位于填土、淤泥质土、软塑黏土层等软弱土层、或中密以下砂性土或粉土且富水地层；或沉井周边2倍下沉深度范围内有建（构）筑物、重要设施二级除一级、三级以外的情形三级所处地层位于硬塑以上黏性土或中密以上砂性土、碎石土，且沉井周边2倍下沉深度范围内无建（构）筑物、重要设施3.0.4装配式沉井设计应规定其设计工作年限。当作为临时结构使用时，其设计工作年限不应小于一年；兼作永久结构使用时，其设计工作年限应根据使用功能确定。条文说明：3.0.4装配式沉井用作管道顶进的工作井或接收井，一般属于临时结构，参考现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120，使用期一般情况在一年之内。除考虑顶管作业的施工工期的因素外，也是考虑到施工季节对沉井结构的影响。一年中的不同季节，地下水位、气候、温度等外界环境的变化会使土的性状及结构性能随之改变，而且有时影响较大。受各种因素的影响，设计预期的施工季节不一定与实际施工的季节相同，即使对沉井结构使用期不足一年的工程，也应使沉井结构一年四季都能适用。因而，本规程规定沉井结构作为临时结构使用时设计工作年限应不小于一年。装配式沉井需要兼作永久结构使用时，应根据具体的使用功能确定设计工作年限。3.0.5装配式沉井的内净空尺寸应满足顶管机安装、拆除、吊运及管道吊运、安装、顶进始发或接收的要求，并应考虑施工误差、测量误差、施工期间的变形等影响，当需要兼作永久结构使用时还应根据工程实际使用功能确定。3.0.6装配式沉井设计应采用以概率论为基础的极限状态法，应对承载能力极限状态进行计算，并根据使用要求对正常使用极限状态进行计算。3.0.7装配式沉井施工阶段分为井片拼装、沉井下沉及管道顶进三个阶段，各施工阶段均应进行承载能力极限状态计算；装配式沉井兼作永久结构使用时，根据实际使用功能需要考虑偶然作用、地震作用的，应按考虑偶然作用效应、地震作用效应的基本组合进行承载能力极限状态计算。条文说明：3.0.7条文明确了沉井结构构件均应进行承载能力极限状态计算。对于承载能力极限状态设计除稳定验算外，均采用以概率理论为基础的分项系数设计表达式。3.0.8装配式沉井井片需重复使用，或装配式沉井兼作永久结构使用时，结构构件应进行正常使用极限状态验算，采用作用效应的标准组合或准永久组合进行裂缝宽度验算和变形验算。条文说明：3.0.8《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-20184.3.3不可逆正常使用极限状态采用标准组合，可逆采用频遇组合，长期效应采用准永久组合。《盾构隧道工程设计标准》GB/T514385.1.10根据不同设计要求采用标准组合和准永久组合。《混凝土结构设计标准》GB/T500107.1.1钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度可按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的效应计算。本规程装配式沉井适用于沉井下沉、顶管顶进两种工作状态，标准环井片承受的永久作用包括自重、水土压力，可变荷载包括地面活载，其正常使用极限状态采用标准组合或准永久组合，考虑其重复使用，需进行裂缝宽度验算；刃脚环井片和加强环井片除上述荷载外，还承受顶管顶进作用，不考虑其重复使用。3.0.9装配式沉井裂缝宽度验算应符合《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069的规定，最大裂缝宽度限值应根据环境类别确定。考虑重复使用的标准环井片最大裂缝宽度限值ωmax为0.25mm。条文说明：3.0.9装配式沉井作临时结构使用时，一般不需要进行裂缝控制。本规程考虑到标准环井片可重复使用，适当从严控制，裂缝控制等级为三级。3.0.10装配式沉井设计时应按周边建（构）筑物、地下管线、道路和施工荷载等条件，提出明确的沉井周边荷载限值、地下水和地表水控制等要求。3.0.11装配式沉井的耐久性应根据结构的设计工作年限、所处的环境类别及作用等级进行设计。工程勘察及建(构)筑物调查4.1工程勘察4.1.1装配式沉井的工程勘察应符合下列规定：1应查明场地岩土类型、成因、性质与分布；沉井下沉深度范围内有基岩的，应查明岩土分界面位置、岩石坚硬和风化程度、破碎程度、岩面分布与特征；并应评价对沉井施工的影响。2应查明沉井所处位置的水文地质条件、地表水体的分布和地下水的埋藏条件；应查明各含水层类型和性质、各土层的渗透性等，有承压含水层时，还应查明承压水头高度等；应查明地下水腐蚀性；并评价对沉井施工和使用的影响。3装配式沉井的工程地质勘察岩土参数应符合表4.1.1的规定。表4.1.1装配式沉井工程地质勘察岩土参数类别参数地下水地下水位、承压水头力学性质地基承载力、无侧限抗压强度粘聚力、内摩擦角压缩模量、回弹模量、压缩系数泊松比静止侧压力系数基床系数物理性质相对密度、含水量、孔隙比、渗透系数液限、塑限、灵敏度化学成分有毒有害气体、压力、含量侵蚀性介质含量4.1.2岩土工程勘察的勘探孔的布置和深度应符合下列规定：每个沉井井筒不少于1个勘探孔；勘探孔宜布置在井筒中心处；勘探孔深度宜为刃脚以下0.5~1.0倍井筒直径，且不应小于刃脚以下5.0m。4.2建（构）筑物调查4.2.1装配式沉井设计前应对沉井周边3倍下沉深度平面范围内的建（构）筑物、道路路基、管线及地下障碍物进行调查。4.2.2地上建（构）筑物应调查建筑层数、高度、结构形式、基础形式、基础埋深（标高）、基底附加压力。4.2.3地下建（构）筑物应调查工程的平面布置、外轮廓尺寸、顶板和底板标高、施工方法、结构形式、变形缝设置、围护结构和抗浮措施。4.2.4道路路基结构应调查道路等级、路面材料、路面宽度、路堤高度、支挡结构形式及地基与基础结构。4.2.5地下管线应调查管线的类型、平面位置、埋深（或高程）、断面尺寸、敷设方式、材质、管节长度、接口形式、介质类型、工作井及阀门位置、运营期限。4.2.6架空高压线塔（杆）调查应包括电压等级、悬高、高压线塔（杆）基础形式、埋置深度等。4.2.7地下障碍物调查应包括影响沉井施工的地下空洞、古井、降（取）水井、墓葬、遗留桩基、锚杆（索）、抛石等。材料5.0.1装配式沉井的工程材料应根据沉井类型、受力条件、使用要求和环境条件等选用，并应满足可靠性、耐久性和经济性要求。5.0.2装配式沉井的水泥、集料、水、混凝土外加剂、掺合料及钢筋等原材料性能指标应符合现行国家标准《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082的规定。5.0.3装配式沉井井片混凝土强度等级不应低于C50；底板及后座结构混凝土强度等级不应低于C30；封底混凝土强度等级不应低于C20。5.0.4装配式沉井的钢筋除拉结筋可采用HPB300钢筋外，其余钢筋宜采用HRB400和HRB500钢筋。条文说明：5.0.3～5.0.4钢筋、混凝土是装配式沉井井片的基本材料，有特殊需要也可采用优质结构钢材、型钢混凝土组合材料、钢纤维混凝土材料。5.0.5装配式沉井的混凝土及钢筋力学性能指标，应按现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB/T50010的规定采用。装配式沉井兼作永久结构使用，所在地区最冷月平均气温低于-3℃时，混凝土的抗冻性能应符合现行国家标准《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069的规定；当混凝土结构有耐腐蚀要求时，应采用相应的耐腐蚀混凝土，且应按现行国家标准规定或进行专门试验确定防腐措施。条文说明：5.0.5本规程未列出混凝土的力学性能指标均应按现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB/T50010执行。现行国家标准《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB500693.0.6关于混凝土的抗冻性能给出了具体规定。耐腐蚀混凝土可参照根据现行国家标准《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T50476的规定执行。5.0.6装配式沉井井片连接螺栓宜选用5.6、6.8或8.8级，连接钢材宜选用Q235、Q355或Q390级，焊接材料宜采用E43、E50或E55型焊条手工焊；连接螺栓、连接钢材及焊缝的力学性能指标，应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017的规定采用。5.0.7橡胶密封垫和遇水膨胀橡胶制品的性能应符合现行国家标准《高分子防水材料第3部分：遇水膨胀橡胶》GB/T18173.3、《高分子防水材料第4部分：盾构法隧道管片用橡胶密封垫》GB/T18173.4的规定。5.0.8装配式沉井兼作永久结构使用时，应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计，并符合现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB/T50010的规定。结构上的作用6.1作用分类及作用组合6.1.1装配式沉井结构上的作用可分为永久作用和可变作用两类。永久作用应包括结构自重、沉井外侧土侧向压力、沉井外侧地下水压力(侧压力、浮托力)、沉井内的静水压力；可变作用应包括地面活荷载、顶管顶力等。装配式沉井兼作永久结构使用时，永久作用还应包括沉井顶板、平台等永久结构的自重；可变作用应包括顶板和平台活荷载；根据实际使用功能需要考虑地震作用的，地震作用的计算应符合《地下结构抗震设计标准》GBT51336的规定。条文说明：6.1.1本条针对管道顶进用装配式沉井设计中遇到的各种作用，根据现行国家标准《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069规定的原则分类。6.1.2装配式沉井结构设计时，承载能力极限状态按作用效应基本组合验算，正常使用极限状态应按作用效应标准组合或准永久组合验算，应符合现行国家标准《工程结构通用规范》GB55001和《建筑结构荷载规范》GB50009的相关规定；考虑地震作用效应的基本组合应符合《建筑抗震设计标准》GB50011的规定。条文说明：6.1.2装配式沉井结构设计时，不同作用采用不同的代表值，对永久作用，采用标准值作为代表值；对可变作用，根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值。装配式沉井承载能力极限状态、正常使用极限状态的设计表达式按《建筑结构荷载规范》GB50009-20123.2.2～3.2.7、《工程结构通用规范》GB55001-20212.4.6的规定选用。装配式沉井结构构件按承载能力极限状态计算时，满足下式要求：γ式中：γ0——结构重要性系数，对安全等级分别为一、二、三级的沉井分别取1.1、1.0、0.9；S——作用效应组合设计值；R——结构构件抗力设计值，按现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB50010的规定确定。结构构件的截面抗震验算，满足下式要求：S式中：γRE——承载力抗震调整系数，取0.85；2.按承载能力极限状态进行强度计算时,作用效应的基本组合设计值按下列规定确定：S=（i=1mγ式中：γGi——第i个永久荷载的分项系数；γQ1、γGj——分别为第一个和第j个可变荷载的分项系数；Gik——第i个永久荷载的标准值；Q1k——第一个可变荷载的标准值；Qjk——第j个可变荷载的标准值；γL1、γLj—分别为第一个和第j个考虑结构设计工作年限的荷载调整系数，装配式沉井结构作为临时结构使用时取0.9；Ψc——可变荷载的组合值系数，取0.9。3.按正常使用极限状态验算时,作用效应的标准组合、准永久组合设计值按下列规定确定：1）作用效应标准组合的设计值按下式计算：S=i=1m2）作用效应准永久组合的设计值按下式计算：S=i=1m4.考虑地震作用效应的基本组合设计值按下列规定确定：S=γ式中：γG——重力荷载的分项系数，取1.2；γEh、γev——分别为水平、竖向地震作用分项系数，按现行国家标准《建筑抗震设计标准》GB50011的规定取值；SEhk、Sevk——分别为水平、竖向地震作用标准值效应。6.1.3按承载能力极限状态进行强度计算时,永久作用、可变作用及地震作用的分项系数应按下列规定确定：1永久作用分项系数取1.30，当对结构有利时取1.00。2可变作用分项系数应按表5.1.3的规定采用，当对结构有利时取0.00。表5.1.3可变荷载分项系数可变荷载类别分项系数地面活荷载1.50顶板和平台活荷载1.50顶管顶力1.303地震作用分项系数的取值按《建筑抗震设计标准》GB50011的规定执行。条文说明：6.1.3根据现行国家标准《工程结构通用规范》GB55001-2021各类不同结构的作用分项系数的规定，本规程针对管道顶进用的装配式沉井，永久作用分项系数取1.3，可变作用分项系数取1.5，满足各不同行业关于分项系数的规定。顶管顶力为顶管顶进施工期间的作用，6.1.4不同的作用项目组合应根据装配式沉井所处的环境及其施工或使用阶段按本规程表6.1.4选取。表6.1.4不同工况的作用组合项目作用项目永久作用可变作用地震作用结构自重沉井外侧土压力沉井外侧水压力(侧压力、浮托力)地面活荷载顶板和平台活荷载顶管顶力沉井内侧静水压力施工阶段下沉阶段装配式工作井√√√√△装配式接收井√√√√△管道顶进阶段装配式工作井√√√√√装配式接收井√√√√使用阶段（兼作永久结构时采用）√√√√√√地震工况（兼作永久结构时采用）√√√√注：1符号“√”表示排水下沉沉井的作用项目2符号“△”表示带水下沉沉井的作用项目6.2永久作用6.2.1结构自重标准值可按结构构件的尺寸与相应材料的重度计算确定。6.2.2作用在装配式沉井井壁上的侧向主动土压力标准值、侧向被动土压力标准值计算，应按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的规定执行。6.2.3装配式沉井侧壁外的土、水压力的分、合算方法应符合下列规定：1对地下水位以下的黏性土、黏质粉土，可采用土压力、水压力合算方法；对地下水位以下的砂质粉土、砂土和碎石土，应采用土压力、水压力分算方法。2土压力、水压力采用分算方法时，水压力可按静水压力计算。6.2.4地下水(包括上层滞水)对装配式沉井外侧作用的标准值应符合下列规定：1计算地下水压力标准值的设计水位，应按施工期间和使用阶段当地可能出现的最高和最低水位采用；2排水法下沉的井外的最大水压力作用可乘0.7折减系数。条文说明：6.2.4采用排水法施工时，井内水位降至刃脚以下，井外的最大水压已降低至零，因此可将排水法下沉的井外的最大水压力作用乘0.7系数。6.3可变作用6.3.1地面活荷载可分为地面堆积荷载和地面车辆荷载，作用在装配式沉井井壁上的侧压力标准值应按下列规定确定：1地面活荷载传递到计算深度处的竖向压力标准值乘以计算深度处土层的主动土压力系数确定。2地面堆积荷载和地面车辆荷载作用在沉井井壁上的侧压力标准值取二者中的较大值，准永久值系数可取0。条文说明：6.3.1当无明确要求时，地面堆积荷载标准值可取10kN/m2，地面车辆荷载标准值可取20~30kN/m2。6.3.2装配式沉井用作顶管工作井时，作用在沉井上的顶力标准值应按国家现行有关标准或当地的经验公式确定，其准永久值系数可取0.6。6.3.3装配式沉井兼作永久结构时，其顶板和平台活荷载标准值应根据实际情况确定。当无特殊要求时可取4.0kN/m2，准永久值系数可取0.4。沉井结构计算7.1一般规定7.1.1装配式沉井结构计算模型应根据装配式井片构造、施工工艺、井片与地层相互作用及井片间接头形式等确定。7.1.2当装配式沉井周边存在不对称荷载时，或侧向水平荷载可能出现偏载时，应按荷载的实际分布情况计算。7.2沉井下沉验算7.2.1装配式沉井应进行沉井下沉、下沉稳定性验算，当受不对称荷载作用时应进行沉井结构的抗滑移、抗倾覆验算，必要时尚应进行抗浮稳定性验算。条文说明：7.2.1沉井的工作特征设计系数可参考现浇式沉井相关内容的方法计算。工作特征设计系数计算时，参与组合的作用应采用标准值。7.2.2装配式沉井应按接高、下沉过程中，应逐次验算下沉系数；当下沉系数较大，或在下沉过程中遇有软弱土层时，应根据实际情况进行装配式沉井的下沉稳定验算。7.2.3装配式沉井封底后，如采用辅助降水措施确保使用期间地下水位低于封底以下，可不进行抗浮验算；如地下水位高于封底时，应根据实际可能出现的最高水位进行抗浮验算。当封底混凝土与底板间有拉结钢筋等可靠连接时，封底混凝土的自重可作为装配式沉井抗浮重量的一部分。条文说明：7.2.3本规程装配式沉井作为顶管顶进用的工作井，在沉井下沉、顶管顶进作业期间，需辅助降水确保施工期间地下水位低于沉井底板下方，因此一般情况下不涉及抗浮稳定问题；在特殊情况下，如施工期间未实施降水，或地下水位未降至沉井底板下方，则需进行抗浮稳定性验算。7.2.4装配式沉井下沉施工阶段，应对装配式沉井的井壁竖向配筋及竖向连接螺栓进行抗拉验算：1土质为硬土且装配式沉井下沉系数接近1.05时．井壁的最大拉断力应为：Nmax=G式中：G——装配式沉井下沉时的总重量设计值（kN），自重分项系数取1.30，即G=1.30GGk——装配式沉井下沉时的总重量标准值。2竖向连接螺栓抗拉验算应满足下列公式的要求：T1=Nmaxnt式中：T1——竖向连接螺栓轴力（kNnt——装配式沉井环向螺栓数量FP——螺栓保证载荷（kN3土质均匀的软土地基，装配式沉井下沉系数较大（大于或等于1.5)时可不进行竖向拉断计算，但竖向配筋不应小于最小配筋率及使用阶段的设计要求。4当井壁上有预留洞时，应对孔洞削弱断面进行验算。7.3结构计算7.3.1装配式沉井结构环可简化为平面体系进行结构分析，可在竖直方向截取单位高度的井段，按水平闭合结构进行计算；土压力分布的计算应考虑下沉过程中出现的不均匀状态。条文说明：7.3.1考虑下沉过程可能出现的不平稳现象，井壁土压力表现出不均匀状态，参考现浇混凝土沉井结构计算的常用方法，考虑土压力分布假定在互成90°的两点处的土的内摩擦角差值取值4°～8°。土压力分布简图注：pA、pB——沉井井壁外侧互成90°的的A、B点的水平向土压力（kN/m2）；pθ——与A截面夹角为θ的截面处井壁外侧水平向土压力（kN/m2）；ωNA、MA——A截面的轴力（kN)、弯矩（kN·m）；NB、MB——B截面的轴力（kN）、弯矩（kN·m）；rc——井壁中心半径（m）。7.3.2装配式沉井结构环的横向内力及变形计算应符合下列规定：1结构环计算模型应采用匀质圆环模型，井片衬砌环整体刚度应折减，错缝拼装衬砌环的井片截面弯矩和接头弯矩的应采用弯矩传递系数法进行修正；2结构环与地层间的相互作用，宜采用地基弹簧模型；地基弹簧采用法向受压地基弹簧和切向地基弹簧模拟。条文说明：7.3.21本规程采用的装配式沉井井片与盾构隧道管片具有相似结构型式和工作性能。盾构隧道管片环计算最常用的方法有匀质圆环模型、弹性铰模型、梁-弹簧模型或梁-接头模型等，其中匀质圆环模型是最常用的计算方法，使用方便。装配式沉井受力相对均匀，受力模式比较简单，因此采用最常用的匀质圆环模型。参考《盾构隧道设计标准》GB/T51438-20217.2.3的规定：1）井片结构环整体刚度应折减。2）错缝拼装井片结构环应根据环间剪力传递作用进行弯矩修正。3）错缝拼装井片结构环在纵向接头处的接头弯矩应按下式计算：M1=（1-ξ）M式中：ξ——弯矩传递系数；M——匀质圆环模型的计算弯矩(kN·m)；M1——修正后的井片接头弯矩(kN·m)。4）与纵向接头位置对应的相邻井片截面弯矩应按下式计算：M2=（1+ξ）M式中：M2——修正后的井片截面弯矩(kN·m)。（a）土压力分布简图（b）水压力分布简图匀质圆环模型参考《盾构标准规范（盾构篇）及解说》（【日】土木学会编），将管片环视作弯曲刚性均匀圆环来处理时，并考虑接头对管片刚性影响的计算方法，称为修正惯用设计法。将接头部分弯曲刚度的降低评价为环整体的弯曲刚度的降低，管片环是具有ηEI（弯曲刚度的有效率η≤1）弯曲刚度均匀的环（平均刚度均匀环）的方法。进一步考虑到错缝接头的接头部分弯矩的分配，在从根据ηEI均匀弯曲刚度环计算出来的截面内力中，对弯矩考虑一个增减ζ（弯矩的提高率ζ≤1），设（1+ζ）M为主截面的设计用弯矩，（1-ζ）M为接头的设计用弯矩。弯曲刚度的有效率η与弯矩的提高率ζ是相互关联的。据推算η越接近1，则ζ就接近于0；即接头的弯曲刚度和主截面一样（η=1）时，就没有弯矩传递给相邻的管片（ζ=0），相反，接头是个销接头时，邻近管片就需承担100%弯矩（ζ=1）。此处应注意的是，即使管片接头是销，只要结构周围有围岩存在，η就不会成为0。四周充满围岩的实际管片环上的作用轴力，一般大于地面上实施的载荷试验所得到的数值，所以一般来说η比试验值偏大、ζ比试验值偏小的趋势。加之荷载的设定上也遗留一些不确定的因素。参考盾构管片错缝接头相关试验结果，η=0.8～0.6、ζ=0.3～0.5。2参考《盾构隧道设计标准》GB/T51438-20217.2.7的计算方法。井片与地层间的相互作用计算：1）地基弹簧刚度应按下列公式计算确定：k=KnBlKn=EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up15(_),k)hcos2α+EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up15(_),k)vsin2α式中：k——地基法向弹簧刚度(kN/m)；Kn——地层法向基床系数(kN/m3)；B——计算单元宽度(m)；l——相邻计算单元长度平均值(m)；EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up15(_),k)h——地层平均水平基床系数(kN/m3)；EQ\*jc2\*hps16\o\ad(\s\up15(_),k)v——地层平均垂直基床系数(kN/m3)；α——弹簧的作用中心线与水平线的夹角。2）切向地基弹簧刚度可取为法向地基弹簧刚度的1/3。地基弹簧模型1——井片；2——法向地基弹簧；3——切向地基弹簧参考顾晓鲁等主编的《地基与基础》（第三版）（北京：中国建筑工业出版社，2003），地层基床系数K是反映地基抗力的参数之一，是文克勒在1867年提出的，基于文克勒地基模型（弹性地基梁），提出文克勒假设：地基上任一点所受的压力强度p与该点的地基沉降量s成正比，p=Ks，这个比例系数K称为基床系数，简称基床系数。地层基床系数K一般参考地方基坑规范的取值，当无地方基坑规范时，各类土体基床系数取值如下表。各种土体基床系数取值土的名称状态K（kN/m3）淤泥质土、有机质土或新填土0.1×104～0.5×104软弱粘性土0.5×104～1.0×104粘土、粉质粘土软塑1.0×104～2.0×104可塑2.0×104～4.0×104硬塑4.0×104～10.0×104砂土松散1.0×104～1.5×104中密1.5×104～2.5×104密实2.5×104～4.0×104砾石中密2.5×104～4.0×104黄土及黄土类粉质粘土4.0×104～5.0×104在同一类土中，相对偏硬的土取大值，偏软的土取小值，当有多种土层时，应按土的变形情况取加权平均值。K值的改变对荷载均匀的基础内力影响不大，但荷载不均匀时则会对内力产生一定的影响。7.3.3在管道顶进施工阶段，装配式沉井加强环和刃脚环的内力应由顶力、土抗力和井周土压力叠加作用求得；应采用等效刚度模型按空间体系进行结构整体变形与受力分析，井片结构与地层间的相互作用采用地基弹簧模拟，并应符合本规程7.3.2的规定；采用等效刚度模型计算时，应将井片结构沿竖向进行刚度折减模拟环接头对刚度的削弱。7.3.4装配式沉井的刃脚应进行竖向弯曲内力的计算，底板内力和封底混凝土厚度应根据基底的向上净反力计算确定，封底混凝土边缘应进行冲剪验算。7.4接头计算7.4.1装配式沉井井片结构应进行井片接头计算，并应符合下列规定：1井片接头计算内容应包括接井片接头强度验算及接缝张开量计算。2井片接头强度验算应包括连接螺栓抗拉强度、抗剪强度、混凝土局部受压强度验算，并宜包括螺栓手孔处井片本体的抗剪和抗冲切承载力验算。3当井片接头处设有凹凸榫槽时，应对榫槽尺寸进行抗剪强度验算。4管道顶进工作阶段，反力墙所在的井片和相邻井片之间采用连接钢板的接头形式时，还应对连接钢板及焊缝进行强度验算。7.4.2井片接头验算应按现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB50010中矩形截面偏心受压构件的承载能力极限状态模型计算，井片结构纵向螺栓还应按6.2.5的规定进行下沉阶段抗拉强度验算。条文说明：7.4.2根据矩形截面偏心受压构件静力平衡条件推导，井片接头计算模式可参考以下假定条件。1装配式沉井的井片接头按矩形截面偏心受压构件的承载能力极限状态模型计算时，正截面承载力应按下列基本假定进行计算：（1）接头变形符合平截面假定；（2）不考虑井片接头位置弹性密封条、防水材料对接头抗弯刚度的影响；（3）假定混凝土应力-应变呈线性关系，且压缩变形的影响深度等于受压区高度；（4）假定螺栓在截面受压时退出工作。2装配式沉井下沉阶段，在土层围压作用下，井片接头呈受压状态，井片接头螺栓拉力T1、受压区高度x、接头截面压应力σ0和σ1、接头转角θ按本规定计算模式计算（适用于标准环井片接头、接收井刃脚环井片接头）。（1）接头弯矩使螺栓侧截面受拉时，假定全截面受压，螺栓退出工作。图1当σ1<0时，取σ1=0。图2当σ0>fc时，取σ0=fc，并考虑螺栓参与工作。图3（2）接头弯矩使螺栓侧截面受压，假定全截面受压，螺栓退出工作。图4当σ1<0时，取σ1=0。图5当σ0>fc时，取σ0=fc，并考虑螺栓参与工作。图63装配式沉井管道顶进阶段，在顶推力作用下，井片接头的螺栓拉力T、受压区高度x、接头转角θ按本规定计算模式计算。（1）接头弯矩使螺栓侧截面受压，且轴力为拉力时（适用顶进井片纵缝及环缝接头）按1（2），轴力N取负号计算，当T1≤Fp时按图7当x≤0时,表示全截面受拉，考虑螺栓与外侧钢板共同工作。图8当x≤0时，且T1图9（2）接头弯矩使螺栓侧截面受拉，且轴力为拉力时（适用顶进相邻井片纵缝接头）按1（1），轴力N取负号计算，当T1≤Fp时，按图10当x≤0时,表示全截面受拉，考虑螺栓与外侧钢板共同工作。图11当x≤0时，且T1图124接头抗弯刚度可按下式计算。K上述计算模型简图以及式中符号：M——接头弯矩设计值；N——接头轴力设计值；T1——螺栓拉力设计值；T2——外侧钢板拉力设计值；T3——内侧钢板拉力设计值；fc——混凝土轴心抗强度设计值，按《混凝土结构设计标准》GB/T50010的规定取值；Fp——螺栓保证载荷；b——接头截面计算宽度；x——混凝土受压区高度；h——接头截面高度；as——螺栓至接头截面近端边缘的距离；h0——螺栓至接头截面远端边缘的距离；Kt——螺栓的抗拉刚度，Kt=EtAt/lt；Et——螺栓弹性模量；At——螺栓的截面面积；lt——螺栓的计算长度；Ks——连接钢板的抗拉刚度，Ks=EsAs/ls；Es——连接钢板弹性模量；As——连接钢板的截面面积；ls——连接钢板的计算长度；θ——接头转角；Kθ——接头抗弯刚度；Ec——混凝土弹性模量；σ0、σ1——接头截面压缩区外缘压应力。7.4.3井片螺栓手孔设计，应对螺栓连接处混凝土结构进行抗剪和抗冲切承载力验算，并应符合现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB/T50010的相关规定。7.5变形计算及变形控制7.5.1装配式沉井结构应按作用效应准永久组合进行变形计算，并符合本规程7.3.2的规定。7.5.2装配式沉井变形和接缝张开量限值应符合表7.5.2的规定。表7.5.2装配式沉井变形和接缝张开量限值类别限值沉井终沉阶段收敛变形±0.5%D1，且≤100mm管道顶进阶段沉井变形≤10mm接缝张开量≤4mm,且小于弹性密封垫的允许张开量注：1表中D1为沉井外径；2表中变形量和张开量限值不含井片拼装误差造成的变形量。条文说明：7.5.2装配式沉井沉井终沉阶段收敛变形参照《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB501417.4.4直径允许偏差的规定执行；接缝张开量参照《盾构隧道工程设计标准》7.4.2的规定执行；管道顶进阶段的沉井变形量参照《建筑桩基技术规范》JGJ945.7.5和《建筑基坑支护技术规程》JGJ1204.1.6关于地基土水平抗力系数取值的限定条件确定。沉井结构构造8.1一般规定8.1.1装配式沉井井片构造应根据工作井类型、受力条件、顶管设备等要求，以及经济性、可靠性、耐久性和便于制造、运输、安装等条件确定。8.1.2装配式沉井井片应采用具有一定刚度的结构，并满足变形、受力和防水要求。8.1.3装配式沉井井片受力钢筋的最小配筋率，应符合现行国家标准《混凝土结构设计标准》GB/T50010的规定。8.1.4根据装配式沉井井片结构抗渗、抗裂等要求，可采用添加钢纤维、聚丙烯纤维等材料的复合纤维钢筋混凝土井片。8.2.5装配式工作井兼作永久结构使用时，应考虑管道顶进施工阶段顶力作用对结构的不利影响，对井筒结构进行可靠性鉴定，并根据鉴定结论和工程实际使用功能的要求进行加固。8.2基本构造8.2.1装配式工作井由标准环、加强环及刃脚环竖向组装而成，装配式接收井由标准环、刃脚环竖向组装而成；标准环、加强环及刃脚环分别由标准环井片、加强环井片、刃脚环井片拼装而成。（a）装配式工作井（b）装配式接收井图8.2.1装配式沉井组装图H——装配式沉井下沉总深度（m）；hh——沉井顶露结构高度条文说明：8.2.1装配式沉井由标准环、加强环及刃脚环竖向组装而成。当用作顶管顶进工作井时，加强环及刃脚环为顶力直接作用的井片环，因此其构造需相应加强。同时，为减少下沉摩阻力，刃脚环井片及加强环井片厚度较标准环井片增大50～100mm，增大的尺寸设置在井壁外侧。沉井顶露结构可采用砌体或素混凝土，高度hh不小于300mm。8.2.2装配式沉井的标准环井片拼装方式宜采用错缝拼装方式，加强环、刃脚环井片之间采用竖向通缝拼装。条文说明：8.2.2装配式沉井标准环井片采用错缝拼装，整体性好，接缝刚度分布均匀；井片错缝沿井片弧线方向一般按20°（每环6片）或30°（每环4片）布置，与螺栓布置相匹配；由于顶管穿越开口需要，其开口位置一般位于刃脚环及加强环，如采用错缝拼装，当开口面积较大时，开孔区域会覆盖接缝位置，影响刃脚环、加强环的整体性，因此不推荐错缝拼装，而采用通缝拼装，开口位置可尽量布置在刃脚环及加强环的两道纵缝之间，保持接缝连接的完整性。8.2.3在管道顶进施工阶段，在顶管顶力作用下，装配式工作井的反力墙和墙后土体共同提供抗力，装配式工作井的反力墙和墙后土体应符合下列规定：1反力墙所在顶进井片按空间体系进行结构整体变形与受力分析，应符合本规程7.3.3的规定。2当顶力较大时，应在主顶千斤顶与反力墙之间设置钢筋混凝土后座，后座可采用预制拼装式或整体现浇式，后座表面应平整，并与反力墙密贴。3反力墙后的土体宜为硬塑或硬塑以上黏性土、中密或中密以上砂性土、碎石土。对于松散土层、淤泥（质）土或软塑黏性土等软弱地层，顶管始发前应对反力墙后的土体采取加固措施；在稍密砂性土层或可塑黏性土地层中，宜根据地方经验确定加固措施。（a）后靠结构、端面结构构造（b）穿墙前状态剖面图（c）顶管施工状态剖面图图8.2.3装配式工作井后靠结构、端面结构构造图1——刃脚环井片；2——开孔井片；3——后座结构；4——反力墙；5——端面结构；6——端面止水装置；7——千斤顶；8——顶铁；9——顶进管道条文说明：8.2.3装配式工作井反力墙后的土层加固范围需根据施工经验确定，无经验参考时，加固宽度取不小于后背墙宽度的2倍，加固长度沿顶进反作用力方向加固长度取不小于1倍后背墙宽度，且不小于2.5m。8.2.4装配式工作井的钢筋混凝土后座应符合下列规定：1后座尺寸应大于主顶千斤顶的支座大小，并使反力墙后土体的承载能力满足顶力要求；2后座厚度应满足刚度要求，保障顶进方向顺直，允许不垂直度为5mm/m。3后座外表面设直径不小于φ8mm，间距不小于200mm的双向分布钢筋，或不小于12mm的钢板。4后座与反力墙共同构成承载构件，应满足结构抗冲切要求。8.2.5装配式工作井或接收井在顶管穿越井壁处的开孔构造应符合下列规定：1装配式工作井开孔洞口直径：对于钢管顶管不宜小于(0.12m+顶管外径），对于钢筋混凝土顶管不宜小于（0.20m+顶管外径）；2装配式接收井开孔洞口直径：对于钢管顶管不宜小于(0.40m+顶管外径），对于钢筋混凝土顶管不宜小于（0.30m+顶管外径）；3开孔洞口的底与装配式沉井底板面的距离：对于钢管不宜小于700mm，对于钢筋混凝土管不宜小于600mm；4同一装配式工作井或接收井开设多个洞口时，同一井片开孔洞口数量不应多于1个，且不应在相邻井片同时开孔。5开孔洞口周边应设加强环梁，环梁纵向钢筋不应少于2根直径不小于12mm的钢筋，钢筋截面面积不宜小于洞口截断的钢筋总截面面积的一半；6开孔洞口跨环缝或纵缝时，开孔后环缝或纵缝的连接螺栓不宜少于2根，不应少于1根，且开孔洞口边缘距离螺栓手孔边缘不应小于150mm。当开孔后环缝或纵缝的连接螺栓仅1根时，应沿开孔洞口设置加强环梁，其构造采用内、外侧钢板焊接连接接头形式。（a）开孔洞口跨缝构造立面图（b）纵（环）缝环梁连接图8.2.5开孔洞口跨缝构造1——刃脚环井片；2——加强环井片；3——洞口加强环梁；4——环缝；5——纵缝；6——环缝环梁连接；7——纵缝环梁连接；8——环梁预留钢筋；9——连接钢板7开孔井片与其它刃脚环井片或加强环井片拼装完成后，应在预留的洞口处设置临时封门。8当装配式沉井的下沉深度范围内有地下水，且所在土层中存在粉土或粉细砂层时，开孔井片的洞口宜随井片厂内预制时先封闭，待顶管穿越前开孔，开孔井片洞口范围的结构封闭随井片同步制作，结构计算应符合7.3的规定；洞口范围的钢筋可采用同规格的玻璃纤维筋。条文说明：8.2.5规程对用作顶管工作井或接收井的装配式沉井井壁预留洞口的开设数量、尺寸及方式给予了一定的约束，避免随意开洞，保证井片间的有效连接。当现场开洞方式有特殊需要时，应对分缝接头进行专门设计。为确保装配式沉井下沉过程中的整体性，应将顶管穿越洞口在沉井下沉到位后再打开，需开洞的井片钢筋可采用同规格的玻璃纤维筋代替，减少洞口凿除时钢筋切割的难度。8.2.6装配式工作井或接收井在顶管穿越井壁处应浇制平整的钢筋混凝土端面结构，端面结构尺寸应大于开孔洞口的尺寸，并设直径不小于φ8mm，间距不小于200mm的双向分布钢筋；端面结构与沉井井片应可靠连接，其尺寸还应满足穿墙止水装置的安装要求，穿墙止水装置可参考《给水排水工程顶管技术规程》CECS246，橡胶板止水穿墙构造适用于渗透系数小的粘性土层，盘根止水穿墙管适用于软弱土层、砂性土或粉土等透水性土层。（a）橡胶板止水穿墙构造（b）盘根止水穿墙构造图8.2.6穿墙止水构造1——开孔井片；2——穿墙管道；3——植筋或预留机械连接钢筋；4——钢板；5——锚筋；6——橡胶止水板；7——预埋螺栓；8——钢压板；9——轧兰；10——盘根；11——挡环8.2.7管道进接收孔后，应对接收孔和管道之间空隙进行封堵。当接收井与管道之间可能产生不均匀沉降时，应采用柔性材料封堵。8.2.8当装配式沉井的下沉深度范围内有地下水，沉井所在的土层中且存在粉土或粉细砂层时可按不排水施工或部分不排水施工设计；当装配式沉井附近存在已有建筑物或构筑物，降水施工可能增加其沉降或倾斜时，应按不排水施工或部分不排水施工设计。8.2.9装配式沉井下沉阶段进行接高时,应对地基承载力、沉井的稳定性以及下沉偏差进行复核，地基承载力不能满足装配式沉井制作和接高稳定要求时，应进行地基处理。8.2.10装配式沉井处于富水地层时，井外侧宜采用降水措施或止水帷幕措施，降水或止水帷幕的深度应满足抗渗流稳定性要求；井内侧宜根据地区经验采取降水或地层加固等施工辅助措施防止涌砂；有承压水的地层应采取防突涌破坏措施，确保沉井下沉开挖后井底土层满足抗突涌要求。条文说明：8.2.10地层的物理力学性能、地下水分布、土体透水性等都不同程度地影响装配式沉井下沉，因此，对于不良土层（如深厚填土、淤泥质土、软塑黏土层等软弱土层，砂性土或粉土等透水性土层）中的沉井下沉作业前，应根据实际条件进行地层加固。对于透水性土层，还应在工作井外侧采取止水措施，确保工作井内不出现明显渗水；当存在下卧承压水层时且验算抗突涌不满足时，还应考虑必要的隔水措施。8.3井片构造8.3.1装配式沉井井片分块方式应根据井片制作、运输、拼装方式、结构受力与变形、防水要求等因素综合确定，每环分块宜为4块或6块。8.3.2装配式沉井井片宜为平板型井片，井片的平面投影形状宜为矩形。8.3.3井片宽度及高度应根据沉井深度和直径、井片制作、运输、井片拼装工艺等因素综合确定，分块展开宽度（弧长）不宜大于4.5m，标准环及加强环分块高度不宜大于2m，刃脚环分块高度不宜大于3m。8.3.4井片厚度应根据装配式沉井直径、沉井深度、工程地质及水文地质条件、施工阶段的荷载等情况计算确定，且最小厚度不宜小于250mm。8.3.5井片配筋构造应符合下列规定：1井片主筋及分布筋最大间距不宜大于200mm，井片内外层主筋之间应设置拉筋，拉筋直径不宜小于8mm。2井片手孔、螺栓孔、预留孔洞、预埋件等部位应设置构造加强钢筋。（a）平面图（b）立面图图8.3.5-1井片手孔、螺栓孔构造图8.3.5-2注浆孔构造1——手孔或螺栓孔；2——注浆孔；3——手孔或螺栓孔口加强钢筋；4——螺栓孔或注浆孔加强钢筋3最外层钢筋的混凝土保护层厚度，迎土侧不应小于35mm，背土侧不应小于20mm，且均不应大于50mm。条文说明：8.3.5沉井克服摩阻力下沉，沉井外壁受土摩擦，土层外层钢筋的混凝土保护层宜适当加大。8.3.6刃脚环井片及加强环井片的厚度宜较标准环井片增大50~100mm，且增大的壁厚应设置在外侧；软土地层中，刃脚环井片及加强环井片的厚度可与标准环井片相同。刃脚环井片的刃脚构造应符合下列规定：1刃脚踏面底宽宜为150mm～250mm，刃脚斜面与水平面夹角（刃脚斜面倾角）宜为50°～60°，并宜在刃脚的踏面外缘端部设置钢板护角。（a）适用于干封底（b）适用水下封底图8.3.6-1刃脚构造θ——刃脚斜面倾角；c——刃脚踏面底宽；1——刃脚环井片；2——底板；3——封底混凝土2刃脚竖向钢筋应设置在水平向钢筋的外侧，并应锚入刃脚根部以上；刃脚的内、外层竖向钢筋间应设置φ8mm拉筋，拉筋的间距可取300mm～500mm。3刃脚环井片内壁在底板厚度范围内设凹槽时，其深度不宜小于150mm；并应在凹槽内预留钢筋与底板钢筋机械连接，或采用植筋与底板钢筋焊接连接。不设凹槽时，刃脚环井片内壁应在底板厚度范围内预留钢筋与底板钢筋机械连接，或采用植筋与底板钢筋焊接连接。（a）设凹槽机械连接（b）设凹槽植筋连接（c）不设凹槽机械连接（d）不设凹槽植筋连接图8.3.6-2井壁及底板连接构造1——刃脚环井片；2——底板；3——预留钢筋；4——机械连接接头；5——植筋条文说明：刃脚环井片及加强环井片的厚度应较标准环井片略大，有助于减少下沉摩擦阻力。8.3.7开孔井片的构造应符合下列规定：1同一井片上最多只能开设1个洞口。2井片的开孔位置和尺寸、孔边加强环梁及预埋件等设计要求应根据本规程8.2.6装配式工作井或装配式接收井在顶管穿越井壁处构造要求确定。8.3.8井片螺栓手孔、定位孔、起吊孔、注浆孔的位置与尺寸，应根据井片连接、起吊和拼装方式以及壁后注浆要求和结构受力等因素确定，定位孔及起吊孔可由螺栓手孔兼顾使用。井片螺栓孔直径宜按表8.3.8选用。表8.3.8井片螺栓孔直径(mm)8.3.9井片螺栓的间距、边距和端距容许值应符合下列规定。1螺栓中心间距不应小于300mm；螺栓中心线至井片边缘的距离（螺栓边距）不应小于400mm；螺栓螺母端面至井片边缘的距离（螺栓端距）不宜小于200mm。2注浆孔可沿井片四个角或中心部位布置，沿四角布置时距离边缘距离（螺栓边距）不宜小于400mm。3螺栓沿井片环缝的布置应满足错缝拼装的要求。图8.3.9井片螺栓布置图a1、b1——螺栓中心间距；a2、b2——螺栓边距；c1——螺栓端距；c2——注浆孔边距条文说明：8.3.9为避免井片环缝螺栓和纵缝螺栓的位置布置发生冲突，规定螺栓中心间距不应小于300mm、螺栓中心线至井片边缘的距离（边距）不应小于400mm；考虑到螺栓螺母端面在螺栓轴力作用下需要一定的局部承压能力，规定螺栓螺母端面至井片边缘的距离（端距）不宜小于200mm。为满足竖向纵缝错缝拼装的要求，沿井片环缝弧线方向一般按每20°（每环6片）或30°（每环4片）设一螺栓孔。8.3.10井片上宜预埋壁后注浆预埋件，注浆预埋件设计应满足装配式沉井下沉阶段触变泥浆注入和施工阶段注浆孔外水压力有效封堵的要求。8.4井片检验8.4.1装配式沉井井片的检验项目见表8.4.1。表8.4.1装配式沉井井片的检验项目序号检验项目1混凝土性能混凝土强度2外观质量贯穿裂缝拼接面裂缝非贯穿裂缝露筋孔洞麻面、粘皮、蜂窝疏松、夹渣缺棱掉角、飞边环、纵向螺栓孔3外观尺寸宽度厚度钢筋保护层厚度4物理性能渗漏检验抗弯性能吊装螺栓孔抗拔性能5竖向拼装8.4.2装配式沉井井片检验项目的检验方法及抽检数量应符合表8.4.2的规定。表8.4.2装配式沉井井片检验方法和抽样数序号检验项目抽样检验数量检验方法1混凝土强度不少于同一检验批井片总数的5%回弹法、钻芯法2外观质量标准环每200环抽检1片，不足200环时按200环计；加强环和刃脚环分别每50环抽检1片，不足50环时按50环计按GB/T22082的规定执行3尺寸偏差4渗漏检验标准环每1000环抽检1片，不足1000环时按1000环计；加强环和刃脚环分别每250环抽检1片，不足250环时按250环计或按设计要求确定渗漏检验试验5抗弯性能抗弯性能试验6吊装螺栓孔抗拔性能抗拔性能试验7竖向拼装标准环每1000环抽检1环，不足1000环时按1000环计；加强环和刃脚环分别每250环抽检1环，不足250环时按250环计按GB/T22082关于水平拼装的规定执行注：1井片的混凝土强度检验应以检查生产过程的试件强度试验报告为依据，且应采用回弹法或钻芯法进行抽样检验。2外观及尺寸检验、抗弯性能检验、抗拔性能检验应按标准块、加强块、刃脚块三种类型井片分别抽检；用于兼作永久结构使用的井片，选用标准块井片根据应根据工程实际使用功能和设计要求进行渗漏检验。3井片检验的组批原则，由相同生产工艺、同一井片类型、同一规格组成一个受检批。8.4.3装配式沉井井片外观质量检验要求应按现行国家标准《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082的规定执行。当井片表面出现缺棱掉角、混凝土剥落以及宽度0.1～0.2mm非贯穿性裂缝时，应进行修补，修补材料的抗拉强度和挤压强度均不低于井片混凝土设计强度，修补后井片质量应符合本标准的要求。8.4.4装配式沉井兼作永久结构使用、且防水等级二级及以上要求时，井片外观尺寸及主筋保护层厚度检验要求应符合现行国家标准《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082的规定；当装配式沉井用作临时结构时，应符合表8.4.4的规定。表8.4.4外观尺寸及主筋保护层厚度检验与质量控制序号项目检查数量允许偏差（mm）检验方法1宽度6点/片±5按GB/T22082的规定执行2厚度8点/片+3，-13钢筋保护层厚度10点/片±5条文说明：8.4.4参考现行国家标准《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082-20176.3管片尺寸允许偏差的规定：根据省内成功实施的装配式沉井案例的调研，用于临时结构的井片宽度偏差控制在±5mm以内都较好地满足施工期间临时使用的需要，因此本规程对于用于临时结构的装配式沉井，井片宽度允许偏差的控制要求适当放松。8.4.5装配式沉井井片渗漏检验试验、抗弯性能试验、抗拔性能试验按现行国家标准《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082的规定执行。8.4.6装配式沉井井片厂内竖向拼装检验，拼装时采用二环拼装或三环拼装。装配式沉井兼作永久结构使用时，检验要求应符合现行国家标准《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082的规定；当装配式沉井用作临时结构时，检验要求应符合表8.4.6的规定。表8.4.6水平拼装尺寸检验方法和质量控制序号项目检查数量允许偏差（mm）检验方法1环缝间隙缝间隙全数检验，每缝测6点≤5按GB/T22082的规定执行2纵缝间隙缝间隙全数检验，每缝测2点≤53成环后内径测4条±10条文说明：8.4.6参考现行国家标准《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082-20176.4水平拼装尺寸允许偏差的规定：用于临时结构的井片其环缝、纵缝间隙的大小直接影响到施工期间防渗漏效果，由于用于临时结构的防水要求相对较低，结合省内成功实施的装配式沉井案例调研情况，采用遇水膨胀止水条（胶）都能满足防水等级三级的要求；遇有透水性的地层，一般还要辅以注浆、水泥搅拌桩或高压旋喷桩等止水帷幕措施。因此本规程对于用于临时结构的装配式沉井，井片环缝、纵缝间隙允许偏差的控制要求适当放松。8.4.7装配式沉井井片成品出厂前同一检验批质量评定应符合下列规定：1当混凝土强度、外观质量、外观尺寸、渗漏检验、抗弯性能、吊装螺栓孔抗拔性能以及竖向拼装均判定为合格时，应判定该检验批井片为合格；2当有一项检验项目不合格时，应针对不合格检验项目取双倍数量井片进行扩大检验，检验合格后去除抽检不合格井片，该检验批井片判定为合格；若加倍抽样检验仍不合格，应对该检验批井片就该检验项目逐一检验，合格后使用。8.4.8经检验合格的井片成品，应在井片内弧面标明制造企业永久标志；并在井片的弧面或端侧面喷涂临时标记，标记内容包括：井片标记、井片编号、模具编号、生产日期、检验状态，每一井片应独立编号，该标记在施工现场组装结束之前不得消失，且应清晰易识别。8.4.9经检验合格的井片成品，应按规定填写出厂证明书，其内容应包括：1制造企业名称、商标、厂址、电话;2生产日期、出厂日期;3执行标准;4产品型号、规格、适用顶力限值;5混凝土抗压强度检验结果;6出厂检验项目检验结果；7制造企业技术检验部门及检验人员签章。条文说明：8.4.1~8.4.9井片检验参考现行国家标准《预制混凝土衬砌管片》GB/T22082及行业标准《预制混凝土衬砌管片生产工艺技术规程》JC/T2030等相关规定编写，同时参考了现行行业标准《盾构隧道管片质量检测技术标准》CJJ/T164的相关规定。8.5接头构造8.5.1井片接头构造应满足受力、拼装定位、防水的要求，其尺寸和角度应有利于减少局部应力集中以及井片制造、运输、拼装过程中的碰撞破损，并应符合下列规定：1井片接头可采用平板型、凹凸榫槽型等型式。（a）平板型接头（b）凹凸榫槽型接头图8.5.1-1井片接头构造1——预留嵌缝槽；2——凹凸榫槽；3——丁晴软木橡胶垫片2井片边缘应设倒角，倒角尺寸不应小于5mm×5mm。3井片接缝内侧环向和纵向边缘处应预留嵌缝槽，嵌缝槽深宽比不应小于2.5，槽宽不宜小于10mm，槽深不宜小于25mm。图8.5.1-2井片嵌缝槽断面构造8.5.2为防止井片拼装过程发生破损，并方便拼装施工，对井片接缝应采取如下构造措施：1在密封垫止水槽以外的两侧缝面各削去1mm～2mm，拼装后共形成2mm～4mm的缝隙，必要时，在井片接缝外缘加贴海绵橡胶带。2自接缝内侧角缘与密封垫之间的缝面上加贴1～2mm厚的丁晴软木橡胶垫片。8.5.3井片接头采用凹凸榫槽型设计时，应符合下列规定：1凹凸榫槽宜设置于井片厚度方向的中部，其尺寸拟定时不应影响井片外侧的防水密封垫槽设置。2凹凸榫槽的形状应平顺，榫槽间隙尺寸应与井片制作误差、井片拼装进度相匹配。3沿凹凸榫槽表面应配筋构造钢筋，直径不宜小于8mm，最大间距不宜大于200mm。8.5.4井片接头的连接方式应符合下列规定：1标准环井片接头及装配式接收井的刃脚环井片接头宜采用内侧螺栓连接接头型式；2根据井片形式、接头受力要求、拼装要求、接头止水要求等可采用弯螺栓、直螺栓、斜螺栓连接方式；3井片拼装连接时先进行螺栓初拧，井片拼装成环后再次拧紧；井片竖向每环拼装前，应对相邻已成环的井片螺栓及时复紧；井片连接螺栓预紧力不低于1kN；4装配式工作的刃脚环井片之间、加强环井片之间以及刃脚环井片与加强环井片之间宜采用双侧螺栓或内侧螺栓、外侧钢板或双侧钢板的连接接头型式；（a）双侧螺栓（b）内侧螺栓、外侧钢板（c）双侧钢板图8.5.4-1接头型式5螺栓及连接钢板的机械性能等级应满足构造和结构受力要求；连接钢板平面尺寸、厚度及焊缝高度宜根据接头内力计算确定，并考虑制作和装配的误差；6连接钢板应在井片预制时随井片钢筋绑扎同步预埋，连接钢板与预留固定钢筋宜采用双面焊缝可靠焊接（图8.5.4-2）；待现场井片拼装成环后，接缝两侧的连接钢板应采用全熔透对接焊缝焊接连接，焊缝质量等级不应低于二级；图8.5.4-2连接钢板与预留固定钢筋焊接示意图7采用内侧螺栓、外侧钢板的连接接头型式时，外侧钢板的焊接连接应在螺栓预紧力全部施加后进行；8螺栓手孔设计应满足井片、螺栓受力及螺栓紧固操作要求。条文说明：8.5.4装配式沉井用作顶管工作井，刃脚环及加强环的顶进井片、顶进相邻井片直接承受顶力作用，由于连接接头较为薄弱，为保证井片环内力的连续，接头采用内侧螺栓、外侧钢板或双侧钢板的连接接头形式，除按7.4的规定进行接头计算外，还需满足本条规定构造要求。防水设计9.1一般规定9.1.1装配式沉井结构防水设计，应按现行国家标准《建筑与市政工程防水通用规范》GB55030、《地下工程防水技术规范》GB50108执行。9.2防水等级和防水标准9.2.1装配式沉井的工程防水等级应依据工程类别和工程使用环境确定。9.2.2装配式沉井用作临时结构时，工程防水类别为丙类，工程防水使用环境类别为Ⅱ类。条文说明：9.2.2本规程管道顶进用装配式沉井按临时结构确定防水等级为三级，满足沉井下沉及顶管顶进施工期间有少量漏水点，不得有线流和漏泥砂；任意100m2防水面积上的漏水或湿渍点数不超过7处，单个漏水点的最大漏水量不大于2.5L/d，单个湿渍的最大面积不大于0.3m2。9.2.3当装配式沉井需要兼作永久结构使用时，应根据工程实际使用功能确定工程防水类别和使用环境类别。9.3结构自防水9.3.1装配式沉井井片和底板应采用防水混凝土制作，其抗渗等级不应低于P8；兼作永久结构使用时，应根据工程实际使用功能确定其抗渗等级。条文说明：9.3.1根据现行国家标准《建筑与市政工程防水通用规范》GB55030，防水等级为三级时装配式衬砌的最低抗渗等级为P8；在具体工程设计中，兼作永久结构时可参照根据现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108根据不同的沉井深度选择不同的设计抗渗等级。9.3.2装配式沉井兼作永久结构使用时，钢筋混凝土井片宜进行单块检漏试验。井片外表在设计抗渗压力下，恒压时间2h，最大渗水深度不得超过主筋保护层厚度。9.4井片接缝防水9.4.1装配式沉井井片接缝应在迎水侧表面设遇水膨胀止水胶（条）。9.4.2装配式沉井兼作永久结构使用，应至少设置一道密封垫沟槽，井片接缝密封垫应能被