沉井基础,沉井施工专项施工方案!
一、沉井基础
1、定义:沉井基础上下敞口带刃脚的空心井筒状结构下沉水中到设计标高处,以井筒作为结构外壳而建筑成的基础。以沉井作为基础结构,将上部荷载传至地基的一种深基础。沉井是一个无底无盖的井筒,一般由刃脚、井壁、隔墙等部分组成。在沉井内挖土使其下沉,达到设计标高后,进行混凝土封底、填心、修建顶盖,构成沉井基础。
2、特点:埋深较大,整体性好,稳定性好,具有较大的承载面积,能承受较大的垂直和水平荷载。此外,沉井既是基础,又是施工时的挡土和挡水围堰结构物,其施工工艺简便,技术稳妥可靠,*特殊专业设备,并可做成补偿性基础,避免过大沉降,在深基础或地下结构中应用较为广泛,如桥梁墩台基础、地下泵房、水池、油库、矿用竖井以及大型设备基础、和**建筑物基础等。但沉静基础施工工期较长,对粉砂、细砂类土在井内抽水时易发生流砂现象,造成沉井倾斜;沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大,也将给施工带来一定的困难。
3、类型:沉井按其截面轮廓分,有圆形、矩形和圆端形等三类。
①圆形沉井水流阻力小,在同等面积下,同其他类型相比,周长小、摩阻力相应减小,便于下沉;井壁只受轴向压力,且无绕轴线偏移问题。
②矩形沉井和等面积的圆形沉井相比,其惯性矩及核心半径均较大,对基底受力有利;在侧压力作用下,沉井外壁受较大的挠曲应力。
③圆端形沉井对支撑建筑物的适应性较好,也可充分利用基础的圬工,井壁受力也较矩形有所改善,但施工较复杂。
(二)沉井施工
1、施工工艺
2、施工方法
制作工艺流程:场地整平——放线——土方开挖——夯实基底——抄平放线、验线——铺砂垫层——砌刃角砖模——安设刃角铁件、绑钢筋——支刃脚、井身模板——浇筑混凝土——养护、拆模——拆砖模
下沉工艺流程:下沉准备工作——设臵垂直运输机械、排水泵,挖排水沟、集水井——挖土下沉——观测——纠偏——沉至设计标高、核对标高——设集水井、铺设封底垫层——绑底板钢筋、隐检——底板浇筑混凝土——施工内隔墙、**板——回填土。
(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,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;
专业于各种沉井的制作,下沉,封底,纠偏,维修,矫正等沉井的施工和报价以及沉井施工方案的编著。我们公司是专业的沉井施工单位,对沉井的后期维护作业,水下维修沉井,沉井水下清淤,水下开洞,沉井水下堵漏,水下清理垃圾,砖块以及洞口的疏通作业等。
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沉井施工工艺
沉井制作阶段和沉井下沉阶段。
分节灌筑、多次下沉:工序交插多、工期长,*发生井身倾斜和沉降不均匀等现象
分节灌筑、一次下沉:制作总高度不宜**过沉井短边或直径的长度亦不应**过12m
一次灌筑、一次下沉:一般中小型沉井,其井身不高且地基较好时,可采用此法。
原则:根据沉井的规模(形状、尺寸、深度)、环境(水文地质、环境条件)、施工能力(设备及施工单位的经验和习惯)确定。
1、挖基坑及基础处理
平面尺寸略大于沉井平面的基坑;砂垫层一般选用级配较好的中、粗砂或砂夹卵石,砂垫层密实度的质量标准用砂的干容重控制;
抽除垫木应按一定顺序分区、依次、对称、同步地进行,对矩形沉井,先内隔墙,再短边,后长边;长边的垫木应隔根抽出,然后以四角处的定位垫木为中心由远及近地对称抽除,后抽定位垫木。
垫木布置图
2、沉井制作
1)井壁外侧应做到光滑;
2)沉井制作高度应保证稳定性、有足够的下沉系数
3)节沉井的灌筑高度为1.5-2.0m,地面以上沉井的高度不**过6--7m,沉井**面露出地面尚有0.8--2m时,停止下沉,并在强度达70%后方可灌筑*二节;
4)沉井的实际尺寸与设计尺寸的偏差,不得**过标准《地基和基础工程施工及验收规范》(GBJ1202)中的规定数值。
分类:
1)排水挖土下沉:在土质的透水性很低或渗水量不大的稳定土层,排水不会产生流砂。
优点:是挖土方法简单,*控制,下沉较均衡且易纠偏,达设计标高后又能直接检验基底土的平衡,并可采用干封底,以加快工程进度,保证质量,节省材料,所以应**采用。
挖土一般先挖成“锅底”状,然后再挖靠近刃脚旁的泥土,挖土设备要均匀布置,使上面保持在同一水平上。
当沉井下部有梁时,应先将梁下土方**前开挖一部分,以免沉井下沉时土将梁**坏。
沉井下沉时,每次不得**过50cm即须进行清土校正,然后再继续开挖。
沉井下沉完毕后,一般应有3-5cm至5-10cm的下沉预留量。
泥浆的作用:
降低井壁与土之间的摩擦阻力
4、沉井基础处理及封底
当沉井沉到设计标高且稳定后(沉降速率20mm/d即认为稳定),先将**挖部分用煤渣填充夯实,再在刃脚四周填以毛石,有时尚须铺设10-30cm厚的砂垫层,然后用素混凝土封底
干封底:能保证混凝土的准确厚度及表面平整,且节省材料,保证质量;同时设备简单,进度快,省去后续的清理及抽水工作,所以应**采用。
湿封底:水下混凝土封底,是利用井内灌水的重量克服流砂的涌入,封底混凝土在水下进行灌注,水下灌注混凝土采用竖管灌注法,使用时应进行水密性及拉拔力的检验。
沉井下沉
分排水和不排水下沉两种,在软弱土层中须采用不排水下沉,以防涌砂和外周边土坍陷,造成沉井倾斜及位移,必要时采取井内水位略**井外水位的施工方法。出土机械可使用抓土斗、空气吸泥机、水力吸泥机等。近代各国发展用锚桩及千斤顶将沉井压下的方法。此外,还有用大直径钻机在井底钻挖的方法,如日本在圆形沉井内采用臂式旋转钻机,在硬粘土层内开挖,直径可达11米,由沉井外的电视机反映操作情况及下沉速度。
沉井到达设计标高后,一般用水下混凝土封底。井孔是否填充,应根据受力或稳定要求决定,可填砂石或混凝土,但在低于冻结线0.25米以上的部分,应用混凝土或圬工填实。沉井基础的后一道工序是灌筑顶盖。