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、井孔、凹槽、射水管组和探测管、封底混凝土、顶盖诸部分组成。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。
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,沉井下得愈深愈容易下沉。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。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。
一、工程概况
进水泵房由於埋设较深,设计采用沉井施工,要求先开挖到16.50标高之后,施工沉井,制作下部首节沉井约11.5米高,待下沉后再制作上部结构。限于工期紧,任务重,征得业主单位、设计单位和监理的同意,在严把质量关的前提下,我们采取一次下沉的施工方法。提供的“厂区岩土工程勘察报告”显示,*六层为粉土层,刃脚基础持力层选用*三层粉质粘土。厂区地下水源丰富,由於沉井施工采用排水下沉法,**采用井内设内径450mm,深18m无砂管井降水井以利沉井施工。现场料坑附近自然地面标高在-0.30m左右,±0.000m,相当於22.500。
二、分部分项施工方案
(一)、施工流程
场地平整、测量放线――机械挖土至标高16.5m――刃脚地基处理――坑内制作沉井刃脚――刃脚砼养护(至70%砼强度)――沉井井壁三次制作至12m高并留施工缝――井壁砼养护(至70%砼强度)――沉井下沉――沉井封底――(料坑内平台梁板及料坑外柱基承台)――中隔墙制作养护――上部±0.000m梁板封**。
(二)、沉井制作
A、 基坑排水
是否需要降水,视地下水位埋深,如需要可采用井点降水。沉井的下沉过程中,**采用井内设污水泵排水施工,若地下水非常丰富,视情况在井外设3-4座井点降水。
基坑内的积水、渗水由基坑四周的排水沟(300Х400)排到基坑内集水井,然后通过水泵抽到地面沉淀池,经沉淀后再进入**管网排走。构筑物在施工过程中,水池池体结构达到设计强度并自身具有抗浮能力时,方可停止排水。
B、 钢筋工程
施工采用现场加工,主筋采用电焊搭接,底板、梁采用闪光对焊。柱主筋采用电渣压力焊焊接。钢筋直径Φ14以下的可采用绑扎。工艺流程如下:
池壁钢筋砼:
a.施工程序:
清除池壁钢筋上水泥浆→施工缝凿毛→拆除池壁跟部吊模→绑扎池壁钢筋→验收钢筋→安装池壁模板→验收→准备工作→浇筑池壁砼→养护→拆除池壁侧模→继续养护。
b.池壁钢筋:
池壁钢筋绑扎关键是控制好钢筋的搭接长度与搭接位置,控制池壁的钢筋**部的高度,控制好池壁内外层钢筋的净距尺寸,保证整体钢筋的稳固。
C、 模板工程
池壁模板:池壁模板的质量,直接影响池壁混凝土的质量水平,池壁模板设计、模板的支搭高度与浇筑方式、对模的强度、测度、稳定性进行计算,构造合理,结构稳定,易于装拆,操作方便。正常厚度的池壁,池壁模板**板腋角以下20—30cm左右。
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