沉井和沉箱工程-----施工工藝

第1章 適用范圍

本工藝標準適用于工業與民用建筑中不穩定含水層粘性土砂土砂礫石等地基中的深坑地下室設備深基礎等工程

第2章 材料準備

1. 水泥宜用32.5級或42.5級普通或礦渣硅酸鹽水泥使用前必須查明其品種標號及出廠日期凡過期水泥受潮或結塊的水泥不準使用

2. 細骨料選用質地堅硬的中粗砂含泥量不大于3% 不得含有垃圾泥塊草根等

3. 粗骨料應采用質地堅硬碎石或卵石石子級配粒徑以5 40mm 組合為宜最大粒徑不宜大于50mm 含泥量不大于2%

4. 水一般飲用水或潔凈的天然水

5. 鋼材有出廠合格證和復試報告符合鋼材技術指標的規定方可使用

外加劑根據不同要求通過試驗確定后應用

第3章 施工機具

吊車雙瓣抓斗水力吸泥機或空氣吸泥機混凝土拌和機導管

第4章 施工操作工藝

第1節 沉井施工程序

平整場地測量放線開挖基坑鋪砂墊層和墊木或砌刃腳磚座沉井制作布設降水井點或挖排水溝集水井抽出墊木封底澆筑底板混凝土施工內隔墻梁板頂板及輔助設施

第2節 沉井的制作

1. 制作順序

場地整平放線挖土3-4m深夯實基底抄平放線驗線鋪砂墊層墊木或挖刃腳土模安設刃腳鐵件綁鋼筋支刃腳井身模板澆筑混凝土養護拆模外圍圍槽灌砂抽出墊木或拆磚座

2.地基處理和筑島

1)在松軟地基上進行沉井制作應先對地基進行處理以防止由于地基不均勻下沉引起井身裂縫處理方法一般采用砂砂礫碎石灰土墊層用打夯機夯實或機械碾壓等措施使密實

2) 如沉井在淺水水深小于5m 地段下沉可填筑人工筑島制作沉井島面應高出施工期的最高水位0.5m 以上四周留出護道其寬度當有圍堰時不得小于1.5m;無圍堰時不得小于2.0m 見圖133-1 筑島材料應用低壓縮性的中砂粗砂礫石不得用粘性土細砂淤泥泥炭等也不宜采用大塊石礫石如水流速度超過表133-1所列

數值時須在邊坡用草袋堆筑或用其他方法防護當水深在1.5m 流速在0.5m/s以內時亦可直接用土填筑而不設置圍堰

3.刃腳支設

沉井制作下部刃腳的支設可視沉井重量施工荷載和地基承載力情況采用墊架法半墊架法磚墊座或土底模較大較重的沉井在較軟弱地基上制作常采用墊架或半墊架法見圖133-2 墊架的作用是:①使地基均勻承受沉井重量不使在混凝土澆筑過程中產生突然下沉導致刃腳裂縫而破壞墊架法施工②保持沉井位置不致傾斜便于調整

③便于支撐和拆除模板采用支墊架法施工應計算一次澆筑高度使不超過地基的承載力直徑或邊長在8m以內的輕型沉井當土質較好時可采用磚墊座見圖133-3沿周長分成.6-8段中間留20mm空隙以便拆除磚砌刃腳熱座砌筑應保證刃腳設計要求的刃腳踏面寬度磚刃腳強度及底面寬度應能抵抗刃腳斜面混凝土的水平推力作用而保持穩定磚模內壁應用1:3水泥砂漿抹平重量較輕的小型沉井土質好時       

可采用砂墊層灰土墊層或在地基中挖槽作成土模見圖133-4 其內壁用1:3 水泥砂漿抹平采用墊架或半墊架法先在刃腳處鋪設砂墊層再在其上鋪承墊木和墊架墊木常用16 22cm 枕木墊架數量根據第一節沉井的重量和地基或砂墊層的容許承載力計算確定間距一般為0.5-1.0m 墊架鋪設應對稱一般先設8組定位墊架每組由2-3個墊架組成矩形沉井常設4組定位墊架其位置在長邊兩0.15L L為長邊邊長在其中間支設一般墊架墊架應垂直井壁鋪設圓形沉井沿沉井刃腳圓弧部分對準圓心鋪設在墊木上支設刃腳井壁模板鋪設墊木應使頂面保持在同一水平面上用水準儀找平使高差在10mm以內并在墊木間用砂填實墊木中心線應與刃腳中心線重合墊木埋深為其厚度的一半在墊架內外設排水溝當地基承載力較低經計算墊架需用量較多鋪設過密應在墊木下設砂墊層加固以減少墊架數量將沉井的重量擴散到更大面積上避免制作中發生不均勻沉降同時可減少墊架數量使易于找平便于鋪設墊木和抽除

第3節 井壁制作

1. 制作方式沉井制作方式一般有在修建構筑物地面上制作適用于地下水位高和凈空允許的情況人工筑島制作適于在淺水中制作在基坑中制作適于地下水位低凈空不高的情況可減少下沉深度摩阻力及作業面高度可根據不同情況采用使用較多的是在基坑中制作

   

   采取在基坑中制作基坑應比沉井寬2-3m 四周設排水溝集水井使地下水位降至比基坑底面低0.5m 挖出之土方在周圍筑提擋水要求護堤寬不少于2m 如圖133-5所示按施工流程又有一次制作一次下沉分節制作一次下沉或分次制作制作與下沉交替進行等方式但后者往返交替較費工時可根據不同情況和條件采用通常如沉井過高常常不夠穩定下沉時易傾斜一般高度大于12cm時宜分節制作在沉井下沉過程中或在井筒下沉各個階段間歇時間繼續加高井筒

    

在土質松軟和筑島上下沉時其第一節應不超過0.8B B 沉井寬度其他各節應盡量放高以利下沉并可縮短作業時間

2. 模板支設井壁模板采用鋼組合式定型模板或木定型模板組裝而成采用木模時外模靠混凝土一面刨光并涂脫模劑兩度沉井支模可先支井體內模一次支到

   

比施工縫略高100mm 處豎縫處用90 90mm 方木支撐在內部腳手架上外模亦一次支到施工縫略高100mm處豎縫處用90～ 900mm 方木支撐在內部腳手架上外橫亦一次支到施工縫略高100mm 處豎縫亦用木方或腳手鋼管桿和_6mm 拉緊螺栓固定間距600mm 有防滲要求的在螺栓中間設止水板圓形沉井每隔1.8mm設一道_0mm 鋼絲繩箍緊同時再設適當斜支撐支頂于基坑壁及外部腳手架上在外模每隔1.5m水平方向設一300～600mm澆灌口沿高度方向在距刃腳底部1.5m處亦應設置一道在上下節水平縫處設企口縫或鋼板止水帶模板間縫隙括膩子模板與已澆筑混凝土接觸處墊50mm寬泡沫塑料帶防止漏漿第一節沉井筒壁應按設計尺寸周邊加大10-15mm 第二節相應縮小一些以減少下沉摩阻力當沉井內有隔墻與井壁同時澆筑時隔墻比刃腳高施工時需在隔墻下立排架或用土砂堤支設底模見圖133-6 對高度15mm以上的大型沉井亦可采用滑模方法制作

  

3.鋼筋綁扎沉井鋼筋可用吊車垂直吊裝就位用人工綁扎或在沉井近旁預先綁扎鋼筋骨架或網片用吊車進行大塊安裝豎筋可一次綁好水平筋分段綁扎與前一節井壁連接處伸出的插筋采用焊接連接方法接頭錯開1/4 以保證鋼筋位置和保護層正確內外鋼筋之間要加設_4mm 鋼筋鐵碼每1.5m 不少于一個鋼筋用掛線法控制垂直度用水平儀測量并控制水平度用木卡尺控制間距用水泥砂漿墊塊控制保護層沉井內隔墻可采取與井壁同時澆筑或在井壁與內隔墻連接部位預留插筋下沉完后再施工隔墻

3. 混凝土澆筑沉井混凝土澆筑可采取以下幾種方式

①沿沉井周圍搭設腳手平臺用15m皮帶運輸機將混凝土送到腳手平臺上用手推車沿沉井通過串桶分布均勻地澆灌

②用翻斗汽車運送混凝土塔式或履帶式起重機吊混凝土振動吊斗通過漏斗串桶沿井壁作均勻澆灌

③在沉井上部搭設腳手平臺用1t 機動翻斗車運送混凝土直接沿井壁均勻澆灌

④用混凝土運輸攪拌車運送混凝土混凝土泵車沿沉井周圍進行分布均勻澆灌每層厚500mm

4. 澆灌混凝土應注意以下事項

①應將沉井分成若干段同時對稱均勻分層澆灌每層厚30cm 以免造成地基不均勻下沉或產生傾斜

②混凝土應一次連續澆灌完成第一節混凝土強度達到70%始可澆灌第二節

③井壁有抗滲要求時上下節井壁的接縫應設置凸形水平縫接縫處鑿毛并沖洗處理后再繼續澆灌下一節并在澆灌前先澆一層減半石子混凝土

④前一節下沉應為后一節混凝土澆灌工作預留0.5-1.0m高度以便操作

⑤混凝土可采用自然養護為加快拆模下沉冬季可在混凝土中摻加抗凍早強劑或用防雨帆布懸掛于模板外側使之成密閉氣罩通蒸汽加熱養護

第4節 沉井下沉

1. 下沉準備工作與驗算

下沉前應進行結構外觀檢查檢查混凝土強度及抗滲等級并根據勘測報告計算極限承載力計算沉井下沉的分段摩阻力及分段的下沉系數作為判斷每個階段可否下沉是否會出現突沉以及確定下沉方法及采取措施的依據當沉井高度不大時應盡量采取一次制作下沉以簡化施工程序縮短作業時間當沉井高度和重量都大重心高如地基處理不好操作控制不嚴在下沉前很容易產生傾斜宜采取分節制作每節制作高度的確定應保證地基及其自身穩定性并有適當重量使其順利下沉一般每節高度以7 8m 為宜在擬定高度后應驗算下沉系數下沉系數通常為1.15-1.25 以上以保證順利下沉當不能滿足要求時可采取在基坑中制作減少下沉深度或在井壁頂部堆放鋼鐵砂石等材料增加附加荷重或在井壁與土壁間注入觸變泥漿以減少下沉的摩阻力等措施當下沉系數較大可沿井壁外周凹填相應的土方增大總摩擦力

沉井下沉應具有一定強度第一節混凝土或砌體砂漿達到設計強度的100% 其上各節達到70%以后方可開始下沉

2. 墊架排架的拆除

墊架的拆除對大型沉井混凝土應達到設計強度的100% 小型沉井達到70%始可拆除抽除刃腳下的墊架墊木或磚墊座應分區分組依次對稱同步地進行抽除次序圓形沉井為先抽一般承墊架后拆除定位墊架矩形沉井先抽內隔墻下墊架然后分組對稱地抽除外墻兩短邊下的墊架再后抽除長邊下一般墊架最后同時抽除定位墊架抽除方法是將墊木底部的上挖去利用絞磨或推土機拖拉機將相對墊木抽出每抽出一根墊木后刃腳下應立即用砂卵石或礫砂填實在刃腳內外側應填筑成適當高度小土堤并分層夯實使下沉重量傳給墊層抽除時要加強觀測注意下沉是否均勻隔墻木排架拆除后的空穴部分用草袋裝砂回填

3.壁孔洞處理

沉井壁中有時預留有與地下廊道地溝管道進水窗等連接的孔 為避免下沉時泥土和地下水大量涌人井內影響施工操作對較大孔洞還會造成沉井每邊重量不等影響重心偏移使沉井易產生傾斜在下沉前必須進行處理對較大孔洞在制作時可在洞口預埋鋼框螺栓用鋼板方木封閉中填與空洞混凝土重量相等的砂石或鐵塊配重對進水窗則采取一次做好內側用鋼板封閉沉井封底后拆除封閉鋼板擋木等

4.沉方案的選擇

沉井下沉有排水下沉和不排水下沉兩種方案前者適用于滲水量不大每1㎡不大于1m3 /min 穩定的粘性土如粘土粉質粘土以及各種巖質土或在砂礫層中滲水量雖很大但排水并不困難時使用后者適用于嚴重的流砂地層中和滲水量大的砂礫層中使用以及地下水無法排除或大量排水會影響附近建筑物的安全和生產的情況一般宜盡可能地采用排水法施工因它在沉井內易于施工遇障礙物易于處理可投入較多的勞力效率高進度快下沉易于控制平衡技術和設備比較簡單

第5節 沉井封底

當沉井下沉到距設計標高0.1m, 時應停止井內挖土和抽水使其靠自重下沉至設計或接近設計標高再經2 3d下沉穩定或經觀測在8h 內累計下沉量不大于10mm時即可進行沉井封底封底方法有以下兩種

1）排水封底（即干封底）

方法是將新老混凝土接觸面沖刷干凈或打毛對井底進行修 使之成鍋底形由刃腳向中心挖放射形排水溝填以卵石作成濾水暗溝在中部設2-3個集水井深1-2m 井間用盲溝相互連通插600-800mm四周帶孔眼的鋼管或混凝土管或鋼筋籠外纏繞12號鐵絲間隙1mm, 外包二層尼龍窗紗四周填以卵石使井底的水流匯集在井中用潛水電泵排出見圖1-7 保持地下水位低于基底面0.5m以下

封底一般鋪一層150-500, 厚碎石或卵石層再在其上澆一層厚約0.5-1.5m, 的混凝土墊層在刃腳下切實填嚴振搗密實以保證沉井的最后穩定達到50%設計強度后在墊層上綁鋼筋兩端伸人刃腳或凹槽內澆灌上層底板混凝土封底混凝土與老混凝土接觸面應沖刷干凈澆筑應在整個沉井面積上分層同時不間斷地進行由四周向中央推進每層厚30-50cm 并用振搗器搗實當井內有隔墻時應前后左右對稱地逐孔澆筑混凝土采用自然養護養護期間應繼續抽水待底板混凝土強度達到70%后對集水井逐個停止抽水逐個封堵封堵方法是將濾水井中水抽干在套管內迅速用干硬性的高強度混凝土進行堵塞并搗實然后上法蘭盤用螺栓擰緊或四周焊接封閉上部用混凝土墊實搗平

2） 不排水封底即水下封底

當井底涌水量很大或出現流砂現象時沉井應在水下進行封底待沉井基本穩定后將井底浮泥清除干凈新老混凝土接觸面用水針沖刷凈并拋毛石鋪碎石墊層封底水下混凝土采用提升導管法灌注見圖133-8 灌筑方法要求參見灌注樁待水下封底混凝土達到所需強度后一般養護7-14d 方可從沉井內抽水檢查封底情況進行檢漏補修按排水封底方法施工上部鋼筋混凝土底板

     

第5章 質量標準

第1節 沉井制作

1.檢查內容

刃腳支設及井壁制作

2. 質量控制

1) 刃腳支設

① 采用承墊木方法制作沉井時砂墊層鋪筑厚度應根據擴散沉井重量的要求由計算確定并應便于抽出承墊木刃腳下的承墊木數量尺寸及間距應由計算確定承墊木鋪設應牢固對稱并應使頂面保持在同一水平面上

② 直徑或邊長在8m 以內的較輕沉井當土質較好時可采用磚墊層重量較輕的小型沉井土質好時可采用砂墊層灰土墊層或在地基中挖槽做成土模其表面用1:3水泥砂漿抹平以保證成型后的刃腳表面平滑

2)井壁制作

① 在基坑中制作時基坑應比沉井寬2-3m 四周設排水溝集水井使地下水位降至基坑底面下0.5m 同時要防止地表水向基坑流入以免土體滑坡或坍方

② 沉井過高常常不夠穩定下沉時易傾斜一般高度大于12m 時宜分節制作待第一節混凝土達到設計強度70%后方可澆筑其上一節混凝土

③ 沉井接高的各節豎向中心線應與前一節的中心線重合或平行

④ 沉井鋼筋可用吊車垂直吊裝就位用人工綁扎或焊接連接接頭錯開1/4

2012-10-31 14:45:39