沉井施工及在顶管工程中的应用

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1、沉井施工及在顶管工程中的应用一沉井技术的产生及发展沉井施工法是深基础施工中采用的主要施工方法之一，它与基坑放坡施工相比，具有占地面积小、挖土量少，对邻近建筑物影响经较小等优点。因此，在工程用地与环境条件受到限制或埋深较大的地下构筑物工程中被广泛应用。在市政工程中，沉井常用于桥梁墩台基础、取水构物、排水泵站、大型排水窨井、盾构或顶管的工作井等工程。在密集的建筑群中施工时，为确保邻近地下管线和建筑物的安全，近年来创造了“钻吸”工艺和“中心岛式”施工工艺，这些施工新工艺可使地表仅产生微量的沉降和地层位移。由于沉井施工技术的不断发展和日致完

2、善，所以，只要施工措施选择恰当，沉井施工法几乎可适用于任何环境和地质条件；最深的沉井，已能深入地下达数十米。沉井以它的技术先进，在市政工程中的用途已日益广泛。8目前国内外沉井施工的发展，已使不少沉井深度达到约30m和平面尺寸达到3000m2，有的特殊使用的沉井深度可达到100m以上。为了寻求沉井施工中特别是深沉井施工中降低井壁侧面摩擦阻力，在40年代日本采用壁外喷射高压空气（空气幕法）降低井壁上的摩阻力，使沉井下沉深度达到156m，到70年代初使下沉深度超勃200m。采用此法时空气幕构造较复杂，高压空气耗量亦大，控制纠偏技术要求较高

3、，此法在我国也已应用。50年代以后，在欧洲推广了在井壁与土之间压入触变泥浆降低摩擦阻力。压注触变泥浆法在我国应用较多，而且已在工程应用中能使触变泥浆兼有减摩擦阻力。压注触变防止沉井辕围地面沉降有作用，同时可减少沉井壁厚并使下沉中沉井四周压力较均匀，改善构受力状况。二沉井的构造及施工8沉井是筒状结构物，它是以井内挖土，依靠自身重量克服井壁摩阻力后下沉至设计标高，然后经过（钢筋）混凝土封底，并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它构筑物的基础，沉井基础的特点是：埋置深度可以很大，整体性强，稳定性好，能承受较大的垂直荷载和水平荷载，沉井即是基础

4、，又是施工时的挡土墙和挡水围堰结构物，沉井按材料分类有：混凝土、钢筋混凝土、竹筋混凝土、钢结构、砖石、木沉井等，按形状分类有圆形、矩形及圆端沉井等。沉井从外形分主要分竖直式，倾斜式和阶梯式等，外壁竖直式的沉井，它在下沉过程中不易倾斜。在土质较松软，沉井深度不大的条件下广为采用；倾斜式及阶梯式井壁可以减少土与井壁的摩阻力，施工较为复杂，沉井下沉过程中容易倾斜。倾斜式的沉井井壁坡度多为1/20—1/40，阶梯式井壁的台阶宽一般为100—200mm。（一）沉井的构造由井壁、刃脚、底梁、框架梁、凹槽、压浆孔、封底及盖板组成。沉井的制作工序为

5、：挖基坑临时垫层安装排架立内模绑扎钢筋立外模浇筑主体混凝土破除沉井临时垫层下沉基底处理封底。1、挖基坑：为了减小沉井的下沉深度在基础位置挖一浅基坑，在坑底进行沉井制作，坑底高出地下水位400mm以上。82、临时垫层：在地下水位高，地基软弱的情况下，先铺400厚砂石垫层，以保受力均匀，再浇筑200厚混凝土，做为井体的临时基础，保证井体在制作过程不被破坏及井体平稳。3、搭设排架，支内模，按图纸及施工规范进行钢筋绑扎，待外模立好后，方可浇筑混凝土。4、拆模及垫层破除：沉井混凝土达到设计强度的70%时可拆除底模，强度达到设计要求时，才能进行

6、沉井临时垫层的破除，破除混凝土垫层时应对称破除，以免井体发生大的倾斜。85、挖土下沉：顶管工程沉井在下沉前应清除破碎垫层混凝土及硬杂物，以免损坏顶管机械，沉井下沉施工可分为排水下沉和不排水下沉。当沉井穿过的土层较稳定，不会因排水而产生大量流砂时，可采用排水下沉，土的挖除可采用人工挖土或机械除土，也可采用人机配合，它适用于土层渗水量不大且排水时不会产生涌土或流砂的情况，人工挖土可使沉井均匀下沉和清除井下障碍物，人机配合，这样可以提高出土效率，机械挖除表面大量土方，再有人工进行修边挖方，这样就保证了井体均匀下沉之目的，但应采取措施，确保

7、施工安全。不排水下沉一般都采用机械除土，或用水力吸泥机，配以水枪射水将土冲成泥浆吸出，由于吸泥机是将水和土一起吸出，故需经常向井内加水维持井内水位高出井外水1—2m，以免发生涌土或流砂现象。不排水挖土法，在城市及农田地区对周边地区污染大，受地理位置局限性大故在城市或农田的地区不宜采用。如遇有可能产生涌泥、流砂的城市、农田地区，可采用井外降水（大口井），人、机配合挖土，这样提高了出土效率，又不致于污染环境。6、封底沉井沉到设高程时应检查基底情况，鉴定是否满足设计要及规范要求，如地基检验合格，刘级对地基进行清理方可封底地基为沙性或粘土时

8、，应在地基上铺以碎石或卵石，直铺刃尖以上200mm，然后浇筑封底砼，待封底混凝土达到终凝时，方可绑扎底板钢筋，浇筑底板砼，底板混凝土达到强度的70%时，方可停止降水。深井完成，顶管工程开始。（二）沉井下沉过程中遇到的问题及处理。1、沉