井壁阻力克服方法
沉井外壁和土的摩擦力是沉井下沉的主要阻力。为克服这种阻力,一是加大沉井壁厚或在沉井上部增加压重,一是设法减少井壁和土之间的摩擦力。减少摩擦力的方法很多,常用的有射水法、泥浆套法及壁后压气法。
①射水法。在沉井下部井壁外面,预埋射水管嘴,在下沉过程中射水以减小周边阻力。
②泥浆套法。在沉井井壁和土层之间灌满触变泥浆以减少摩擦力,触变泥浆是用粘性土、水、化学处理剂等按一定配合比搅拌而成,当静置时它处于"凝胶"状态,沉井下沉时它受到搅动,又恢复"溶胶"状态而大大减少摩擦力,在实验室测出其静剪应力约为50~200帕。泥浆套法施工下沉倾斜量小,且易纠正,附近地表几乎无沉陷。从理论上分析,沉井下得愈深愈*下沉。中国某煤矿有一竖井,外径约9.2米,采用此法下沉深度近200米左右。沉井下沉到设计标高后,为了恢复沉井周边和土层的摩擦力,以增加沉井基础的承载能力,需要压入水泥浆,以破坏及代替泥浆套。此外,此法施工要求严格,井内外水压要相近,防止流砂、涌水破坏泥浆套,一旦遭破坏很难修复。因此,它不适于不稳定土层、漏浆土层以及河床易受冲刷的水中沉井。
③壁后压气法。习称"空气幕法"(图2)。在井壁内预埋管路,并沿井壁外侧水平方向每隔一定高度设一排气龛,在下沉过程中,沿管路输送的压缩空气从气龛内喷出,再沿井壁上升,从而减少摩擦力。中国在1975年于九江长江桥引桥沉井基础中曾经试用。初步资料表明:在粉细砂层及含水量较大的粘性土层中,可以减少摩擦力30%以上,下沉速度加快(与气龛数和喷气量有关),且无泥浆套法的缺点,可在水中施工,不受冲刷的影响。但在卵石层及硬粘土层内效果较差。
沉井施工专业队伍,武汉分部,上海分部,南京分部,安徽分部,天津分部,广西分部,分部,开封分部。
(3)沉井下沉中的纠偏
①、纠偏前,首先摸清情况,分析产生倾斜或位移的原因,根据偏移情况、下沉深度等有关条件具体分折制定纠方子案,在下沉中纠偏,边沉边纠。
②、纠正倾斜 ,井内偏除土、偏压重、加垫法:在刃脚较高的一侧井内挖土,在较底的一侧加支垫,随着沉井的下沉,高侧刃脚逐渐降低下来。 井外偏挖、井**偏压或套拉法:对入土较深时的纠偏,可利用偏挖土与偏压重或偏挖土与侧施加水平力相结合的纠方子法。在井**水平推力和拉力及控制低侧刃脚下沉的综合作用下,随着沉井下沉,使沉井的偏斜逐渐纠正到容许偏差范围内。
③、纠正位移 ,先偏除土,使沉井底面中心向墩位设计中心倾斜,然后在对侧偏除土,使沉井恢复竖直,如此反复进行,使沉井逐步移近设计中心。
④、纠正扭转 ,沉井中心位臵基本符合要求,仅水平角扭转时,则在一对角线线两角偏除土,在另外二角偏填土,借助于刃脚上不相等的土压所形成的扭矩,使沉井在下沉过程中逐步纠正其扭转角度。
(1)沉井制作
①、施工准备
在沉井施工前,对沉井入土地层及基底岩面地质资料进行重点详细分析研究,制订切实可行的下沉方案并对筑岛**面进行夯实加固。 沉井井壁模板采用定型组合钢模板组装而成。采取竖向分节立内外模板,每节高3.0m,用ф16mm对拉螺栓拉槽钢圈固定。 模板的安装顺序:刃脚斜面及隔墙底面模板→井孔模板→安
扎钢筋→立外模→立内模→调整各部位尺寸→全面拉紧固定拉杆、拉箍、支撑等。
③、刃脚及**节沉井刃脚土内模采用填土式内模,
土内模施工:测量放样定出沉井轮廓线;用粘土、亚粘土按照刃脚及隔墙的形式和尺寸分层填筑夯实,最后修整土模表面,使与设计尺寸相符;在土模表面及刃脚底面的地面上铺筑一层3cm厚的水泥砂浆,砂浆表面涂隔离剂。
安放钢刃脚、立井孔模板、安放钢筋、立外模;灌筑混凝土:应对称均匀地进行灌筑;
开挖土模:当混凝土达到设计要求拆模强度时,方可开挖土模;开挖时自中心向四周分区、分层、同步、对称开挖,防止沉井发生倾斜;沉井外围的土不开挖,把刃脚斜面及隔墙底面粘附于土模的残留物清除干净,防止影响封底混凝土的质量。
④、沉井混凝土灌筑、养护、拆模
沉井混凝土要沿井壁四周对称进行灌筑。避免混凝土面高低相差悬殊、压力不均而产生基底不均匀沉陷,致使混凝土开裂。每节沉井的混凝土分层灌筑,一次连续灌完,分层厚度不**过震动器作用部分的1.25倍。
养护:混凝土灌筑完后,立即覆盖塑料薄膜浇水养护。浇水养护时,要作到细水匀浇,防止筑岛土体流失蹋陷,致使沉井混凝土开裂。
拆模:当混凝土强度达到设计强度的80%后,方可拆除模板。
⑤、沉井接高
当井**下沉至距岛面1.0m左右时,停止下沉进行沉井接高。立接高模板时,利用沉井上的预埋钢筋固定下节模板,并利用沉井上的预埋牛腿来支承模板支架,模板支架不能直接支撑于地面上,以免沉井因自重增加而下沉,造成新灌混凝土产生拉力而产生裂纹。 为防止沉井在接高加重时突然下沉或发生倾斜,在刃脚下回填支垫,接高时均匀加重。 做好纠偏与防偏工作,沉井在接高之前要尽可能调平,在倾斜的沉井上接高,要顺沉井的轴线上延,不能垂直接高,保证接高时各节的竖向轴线与**节重合,外壁竖直光滑。