沉井施工在工程中的应用

发表于2014-07-28    501人浏览    1人跟帖    总热度:41  

   0 引言    
        沉井是修建深基础和地下深构筑物的主要基础类型,它具有结构截面尺寸和刚度大,承载力高,抗渗,耐久性好,内部空间可有效利用等特点,施工时不需要复杂的机具设备,对地质较复杂的状况下均可施工。缺点是施工工序较多,施工工艺较为复杂,技术要求高,质量控制要求严。下面对某工程采用沉井施工方法进行简单介绍。 
        1 沉井施工工艺 
        基坑测量放样→基坑开挖→刃脚垫层施工→立井筒内模和支架→钢筋绑扎→立外模和支架→浇捣混凝土→养护及拆模→封砌预留孔→井点安装及降水→凿除垫层、挖土下沉→沉降观察→铺设碎石及混凝土垫层→绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土→混凝土养护→素土回填。 
        2 基坑测量放样 
        根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况,沉井基坑开挖深度取2米,沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2米,基坑边坡采用1:1。整平场地后,根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后,须复核准确无误后方可开工。 
        3 基坑开挖 
        基坑开挖边线确定后,即可进行挖土工序的施工。挖土采用1米3的单斗挖掘机,并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥,在底部四周设置排水沟与集水井相通,集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除,防止积水而影响刃脚垫层的施工。 
        4 刃脚垫层施工 
        刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。 
        4.1 砂垫层厚度的确定  
        砂垫层厚度H可采用如下计算公式计算: 
        N/B+γ砂H≤〔σ〕 
        根据计算结果,无论是工作井还是接收井,砂垫层厚度H均为 60(厘米)。砂垫层采用加水分层夯实的办法施工,夯实工具为平板式振捣器。 
        4.2 混凝土垫层厚度的确定  
        混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算: 
        h=(G0/R-b)/2 
        根据计算结果,混凝土垫层厚度h为10~15厘米(工作井为15厘米,接收井为10厘米)。混凝土垫层表面应用水平仪进行校平,使之表面保持在同一水平面上。 
        5 立井筒内模及支架 
        由于顶管沉井高度达8米左右,因此,井身混凝土分三节浇捣,内模同样分三节按装。井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配,以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构,宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳固,如有必要,可采用对撑支架,增加内模的稳定性。 
        6 钢筋绑扎 
        钢筋的表面应洁净,使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净;钢筋应平直,无局部弯折,成盘的钢筋均应调直;预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检;钢筋接头应互相错开,并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204—92)中的有关规定执行;现场钢筋绑扎时,其交叉点应用21#铁丝绑扎结实,必要时用电焊焊牢。钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定,绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定,保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度,应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块,垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后,应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后,方可进行立外模。 
        7 立外模和支架 
        钢筋绑扎验收后,应进行架立外模和支架。井壁内外模用串心螺丝固定,串心螺丝采用φ16的圆钢,中间设置止水片,两端设置铁片控制井壁厚度尺寸,圆钢两端头上铰成螺纹,用定制钢螺帽固定,拆模时拆去钢螺帽,割去外露部分,再用同标号防水砂浆二度抹平,确保不渗水。外模支架必须稳、牢、强,保证在浇捣混凝土时,模板不变形,不跑模。 
        8 浇捣混凝土 
        模板和支架工序完成后,必须经监理工程师进行验收。验收合格后,方可进行混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量,采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段,距离浇捣面1米左右,保证混凝土不离析。混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸,严禁漏放和错放。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣,振捣棒插入时应离开钢筋,但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况,防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。
井身浇捣混凝土分三段施工: 
        工作井——总高度为8.43米,分三次浇捣完成,一次下沉。第一次浇捣刃脚部分,高度2.4米,标高-5.73~-3.33米;第二次浇捣高度3米,标高-3.33~-0.33米;第三次全部浇捣完成,浇捣高度3.03米,标高-0.33~+2.70米。 
        接收井——总高度为7.85米,分三次浇捣完成,一次下沉。第一次浇捣刃脚部分,高度2.0米,标高-5.15~-3.15米;第二次浇捣高度2.9米,标高-3.15~-0.25米;第三次全部浇捣完成,浇捣高度2.95米,标高-0.25~+2.70米。 
        采用分段浇捣混凝土时,严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝,并在后浇时将连接处的混凝土凿毛,并用水清洗干净,浇捣时先用12%的UEA砂浆座浆,然后轻倒第一层混凝土并振捣密实,以免形成蜂窝,影响沉井的质量。 
        在混凝土浇捣过程中,还应做好混凝土的试块工作,保证质保资料的完善。 
        9 混凝土养护及拆模 
        混凝土浇捣完成后应及时养护,养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中,对混凝土表面需浇水湿润,严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白,至少养护七天以上。养护期内,不得在混凝土表面加压、冲击及污染。 
        在拆模时,应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的3~4天内进行,过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的;拆模顺序一般是先上后下,小心谨慎,以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位,应保留最后一排模板,利于向上接模。 
        10 封砌预留孔 
        严格按照设计图纸的要求,设置和封砌各种预留孔,并保证在沉井下沉过程中,预留孔内不渗水。 
        11 井点安装及降水 
        为确保沉井平稳下沉,采用排水下沉法施工。用井点抽除地下水,降低地下水位,井点在基坑外周布置,并至少预抽七天后,方可开始挖土。 
        12 凿除垫层挖土下沉 
        沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后,方可开始挖土下沉。下沉时,应先凿除刃脚下的混凝土垫层及砖砌内模。挖土工具采用蟹斗挖机挖土吊出井外。沉井挖土顺序应中间稍低于四周,沉井内的挖土高差控制在1米以内,禁止深锅底挖土,防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。另外,井壁外的灌砂必须均匀充实,使沉井下沉时四周摩阻力相近,均匀下沉。沉井下沉时,应防止倾斜,发现问题及时纠偏,若沉井下沉有困难时应另外想办法,不准大量挖深,造成突沉。沉井挖土三班制连续作业,中途不停顿,确保沉井连续、安全地下沉就位。当刃脚距离设计标高在1.5米时,沉井下沉速度应逐渐放缓,挖土高差控制在50cm内,当沉井接近标高时,应预先做好止沉措施。止沉措施可采用在刃脚四周间隔挖出设计标高的槽,填入方木,并应注意抛高系数,禁止超沉和超挖。 
        13 沉降观测 
        沉井在下沉过程中,必须随时测定沉井标高,确保均匀下沉,并做好沉井下沉记录。沉井下沉至设计标高(包括抛高)后,应先清除表面浮泥等杂物,超挖的土方必须用碎石夹砂填实,不得用土填,井内不得有积水,并确保井点的正常工作,不允许发生停泵,同时加强对水位的观测,保证降水要求,地下水位必须距离垫层50cm以下。底板与刃脚的接触面,必须将表面混凝土全部凿毛并露出石子,便于新老混凝土的结合。当沉井在8小时内的累计下沉量不大于10mm时,方可浇捣底板碎石垫层。 
        14 铺设混凝土垫层 
        在铺筑碎石层时,应确保井底内无积水、无流砂、无翻浆等现象。20cm的碎石层应做到平整,无坑塘,必须时应用水平仪抄平,保证碎石层的水平。碎石层铺筑完成后,即可在其上浇捣素混凝土垫层。在铺筑素混凝土垫层后,应保证表面平整,无地下水上冒现象。 
        15 绑扎底板,浇捣底板混凝土 
        在素混凝土垫层完成后,就可在其上绑扎底板钢筋。钢筋在绑扎时,应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距,并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子,便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。 
        底板混凝土浇捣完成后应及时养护,确保其表面不露白,并应防止阳光及温差的剧烈变化,以免底板出现收缩裂缝,影响沉井的施工质量和使用功能。

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 发表于2014-08-22   |  只看该作者      

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