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发布日期:2020-03-02 15:35:28来源:土木工程网责任编辑:土木龙
1. 施工方案准备
沉井制作前应作好下列准备工作:
(1) 对施工场地进行勘察,查清和排除地面及地面 3m 以内的障碍物(如房屋构筑物、管道、树根、电缆线路等)。
(2) 熟悉工程地质、水文地质、施工图纸等资料,熟悉场地的地质情况、地下水情况以及地下障碍物情况等。
(3) 施工前,应在沉井施工地点进行钻孔。
(4) 敷设水电管线、修筑临时道路,平整场地,即三通一平;搭建必要的临时设施,集中必要的材料、机具设备和劳动力。
(5) 根据工程结构特点、地质水文情况、施工设备条件、技术的可能性,编制切实可行的施工方案或施工技术措施,以指导施工。
(6) 按沉井平面设置测量控制网,进行抄平放线,并布置水准基点和沉降观测点。在原有建筑物附近下沉的沉井,应在沉井(箱)周边的原有建筑物上设置变形(位移)和沉降观测点,对其进行定期沉降观测。
2. 开挖基坑及砂垫层、混凝土垫层
制作沉井的场地应预先清理、平整和夯实,使地基在沉井制作过程中不致发生不均匀沉降,制作沉井的地基应具有足够的承载力,以免沉井在制作过程中发生不均匀沉陷,以致倾斜甚至井壁开裂。在松软地基上进行沉井制作,应先对地基进行处理,防止由于地基不均匀下沉引起井身裂缝。处理方法一般采用砂、砂砾、混凝土、灰土垫层或人工夯实、机械碾压等措施加固。
沉井制作一般有三种方法:在修建构筑物地面上制作,适用于地下水位高和净空允许的情况;人工筑岛制作,适于在浅水中制作;在基坑中制作,适用于地下水位低、净空不高的情况,可减少下沉深度、摩阻力及作业高度。以上三种制作方法可根据不同情况采用,使用较多的是在基坑中制作。
采取在基坑中制作,基坑应比沉井宽 2~3m,四周设排水沟、集水井,使地下水位降至比基坑底面低 0.5m,挖出的土方在周围筑堤挡水,要求护堤宽不少于 2m,如图 25-7 所示。
沉井过高,常常不够稳定,下沉时易倾斜,一般高度大于 12m 时,宜分节制作;在沉井下沉过程中或在井筒下沉各个阶段间歇时问,继续加高井筒。
(1) 不开挖基坑制作沉井
当沉井制作高度较小或天然地面较低时可以不开挖基坑,只需将场地平整夯实,以免在浇筑沉井混凝土过程中或撤除支垫时发生不均匀沉陷。如场地高低不平应加铺一层厚度不小于 50mm 的砂层,必要时应挖去原有松软土层,然后铺设砂层。
(2) 开挖基坑制作沉井
a. 应根据沉井平面尺寸决定基坑底面尺寸、开挖深度及边坡大小,定出基坑平面的开挖边线,整平场地后根据设计图纸上的沉井坐标定出沉井中心桩以及纵横轴线控制桩,并测设控制桩的攀线桩作为沉井制作及下沉过程的控制桩。亦可利用附近的固定建筑物设置控制点。以上施工放样完毕,须经技术部门复核后方可开工。
b. 刃脚外侧面至基坑底边的距离一般为 1.5~2.0m,以能满足施工人员绑扎钢筋及树立外模板为原则。
c. 基坑开挖的深度视水文、地质条件和第一节沉井要求的浇筑高度而定。为了减少沉井的下沉深度,也可加深基坑的开挖深度,但若挖出表土硬壳层后坑底为很软弱淤泥,则不宜挖除表面硬土,应通过综合比较决定合理的深度。
当不设边坡支护的基坑开挖深度在 5m 以内且坑底在降低后的地下水位以上时,基坑最大允许边坡如表 25-1 所示。
d. 基坑底部若有暗浜、土质松软的土层应予以清除。在井壁中心线的两侧各 1m 范围内回填砂性土整平振实,以免沉井在制作过程中发生不均匀沉陷。开挖基坑应分层按顺序进行,底面浮泥应清除干净并保持平整和疏干状态。
e. 基坑及沉井挖土一般应外运,如条件许可在现场堆放时距离基坑边缘的距离一般不宜小于沉井下沉深度的两倍,并不得影响现场交通、排水及下一步施工。用钻吸法下沉沉井时从井下吸出的泥浆须经过沉淀池沉淀和疏干后,用封闭式车斗外运。
(3) 人工筑岛制作沉井
如沉井在浅水(水深小于 5m)地段下沉,可填筑人工岛制作沉井,岛面应高出施工期的最高水位 0.5m 以上,四周留出护道,其宽度:当有围堰时,不得小于 1.5m;无围堰时,不得小于 2.0m,如图 25-8 所示。筑岛材料应采用低压缩性的中砂、粗砂、砾石,不得用粘性土、细砂、淤泥、泥炭等,也不宜采用大块砾石。当水流速度超过表 25-2 所列数值时,须在边坡用草袋堆筑或用其它方法防护。当水深在 1.5m、流速在 0.5m/s 以内时,亦可直接用土填筑,而不用设围堰。
各种围堰的选择条件如表 25-3,筑岛施工要求如表 25-4。
(4) 砂垫层
a. 砂垫层的厚度计算
当地基强度较低、经计算垫木需用量较多,铺设过密时,应在垫木下设砂垫层加固,以减少垫木数量,如图 25-9 所示。砂垫层厚度应根据第一节沉井重量和垫层底部地基土的承载力进行计算,计算公式如下:
b. 砂垫层宽度的计算
如沉井平面尺寸很大,而当地砂料又比较缺少,这时为了节约砂料,亦可将沉井外井壁及内墙挖成条形基坑。砂垫层的底面尺寸(即基坑坑底宽度),如图 25-10 所示,可由承垫木边缘向下作 45°的直线扩大确定。
同时,为了抽除承垫木的需要,砂垫层的宽度应不小于井壁内外侧各有一根承垫木长度。
即:
B>b+2l (25-2)
式中:
B——砂垫层的底面宽度,m;
b——刃脚踏面或隔墙的宽度,m;
l ——承垫木的长度,m。