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沉井法施工分析論文
【摘要】：當前我國的經(jīng)濟飛速發(fā)展，同時(shí)也對社會(huì )環(huán)境帶來(lái)了越來(lái)越大的壓力，環(huán)境保護的意識也逐漸增強，對污水的處理力度逐漸加大，污水處理廠(chǎng)的建設也在不斷的增加，污水處理廠(chǎng)廠(chǎng)址的設置一般情況沿江河附近。因此，進(jìn)水泵房和格柵及重要的污水管線(xiàn)上的井室等構筑物常常采用沉井施工方式，考慮到沉井在污水處理方面的重要性，下面即將軟土地基的沉井的施工要點(diǎn)做一簡(jiǎn)要介紹。
【關(guān)鍵詞】：砂墊層；澆筑；下沉系數；測控；挖土；干封底
1.測量準備
1.1布設測量控制網(wǎng)
按照設計圖紙的平面位置要求設置測量控制網(wǎng)和水準點(diǎn)，進(jìn)行定位放線(xiàn)，定出沉井中心軸線(xiàn)和基坑輪廓線(xiàn)，作為沉井制作和下沉定位的依據。
2.沉井制作
2.1首先做地基處理，用粗、中砂墊層做地基的傳力層，使沉井第一次制作時(shí)的重量通過(guò)混凝土墊層擴散后的.荷載值小于下臥層地基土的承載力特征值。
為防止由于地基不均勻下沉引起井身開(kāi)裂，對粗、中砂墊層基底夯壓密實(shí)。并在上鋪設C10砼墊層一道。
2.1.1砂墊層設計尺寸計算方法如下：
a.砂墊層厚度，根據沉井重量和地基土承載力確定
G/(ι+hs)≤fa
得hs≥G/fa-ι
式中：G--沉井的單位長(cháng)度重量（KN/m）
fa--地基承載力設計值（KN/m2）
hs--砂墊層的厚度（m）
ι--刃腳墊層寬度
b.砂墊層寬度：
B≥b+2ι
2.1.2砼墊層的厚度計算：
h砼=(G/R1-b)/2
h--砼墊層厚度（m）
G--沉井第一節單位長(cháng)度重量（KN/m）
R1--砂墊層的承載力設計值一般�。�100KN/m2）
b--刃腳踏面寬度
2.2模板支設：根據設計圖紙，在基底混凝土墊層上放線(xiàn)，刃腳內側模采用MU10磚、MU7.5水泥砂漿砌筑，內抹1:3水泥砂漿找平壓光。井壁模板采用加工訂制木質(zhì)多層板，一次支設至比施工縫略高100mm處，為保證砼澆筑外觀(guān)效果，下一次支模板前，不允許拆前一次所支模板。待砼強度達到設計要求和施工要求后，再依次拆除。
2.3鋼筋綁扎：池壁墻體鋼筋凈距控制采用鋼筋排架，排架采用Ф14鋼筋制作，架間距1000mm設置。鋼筋交叉點(diǎn)均逐點(diǎn)綁扎，綁絲頭一律扣向里側，嚴防出現因保護層過(guò)薄而侵蝕鋼筋的現象。鋼筋連接宜采用直螺紋機械連接，用掛線(xiàn)法控制垂直度，用水平儀測量控制水平度，用木卡尺控制間距，用與結構同強度的細石混凝土墊塊控制鋼筋保護層厚度。在施工縫位置安裝300mm寬鋼板止水帶。
2.4混凝土澆筑：沿沉井周?chē)钤O腳手架,周?chē)O布料管分布均勻下灰，每層厚500mm。注意對稱(chēng)均勻，防止造成地基不均勻下沉和傾斜。振搗時(shí)，振搗棒應插入下層混凝土50mm，保證層間結合緊密�；炷琉B護采用澆水養護，兩側覆無(wú)紡布，養護14天。為防止出現冷縫，應具備足夠的混凝土熟料供應能力。
3.沉井下沉
3.1準備與驗算：檢查混凝土強度和抗滲等級，刃腳、筒壁、底梁混凝土強度達到設計強度100％后方可進(jìn)行第一次下沉。其余各節應達到設計強度的70%方可下沉,根據勘測報告驗算下沉系數，當下沉系數較小時(shí)，應采取增加配重，或注入觸變泥漿，減小下沉摩阻力等措施；當下沉系數較大時(shí)，可沿井壁外圍回填土方，增大總摩擦力。采取不排水下沉時(shí)還需克服水的浮力。因此，為使沉井能夠順利下沉，應進(jìn)行分階段下沉系數的計算，作為確定下沉施工方法和采取技術(shù)措施的依據。
下沉系數按下式計算：
K0=（G-B）/Tf
式中G-井體自重；
B-下沉過(guò)程中地下水的浮力；
Tf、-井壁總摩擦力；
K0-下沉系數，宜為1.05-1.25,位于淤泥質(zhì)土中的沉井取小值,位于其它土層中取大值。
當下沉系數較大,或在軟弱土層中下沉,沉井有可能發(fā)生突沉時(shí),除在挖土時(shí)采取措施外,宜在沉井中加設或利用已有的隔墻或橫梁等作防止突沉措施,并按下式驗算下沉穩定性:
K0’=(G-B)/(Tf+R)
式中R-沉井刃腳、隔墻和橫梁下地基土反力之和；
B-下沉過(guò)程中地下水的浮力；
K0’-沉井下沉過(guò)程中的下沉穩定系數，取0.8-0.9
當下沉系數不能滿(mǎn)足要求時(shí),可在基坑中停止取土,減少下沉深度;或在井壁頂部堆放鋼、鐵、砂石等材料以增加附加荷重；或在井壁與土壁間注入觸變泥漿，以減少下沉摩阻力等措施。
3.2下沉挖土：刃腳部位采用跳倉破土，使沉井均勻下稱(chēng)。由沉井中間開(kāi)始逐漸向四周擴展，每層挖土厚度500mm，沿刃腳周?chē)Ａ?.5～1.5m土堤，然后沿沉井壁，每2～3m一段向刃腳方向逐層、對稱(chēng)、均勻的削薄土層，每次50～100mm，當土層受刃腳擠壓破裂后，沉井在自重作用下均勻垂直下沉，使不產(chǎn)生過(guò)大傾斜。
3.3按確保沉井穩定的需要掌握臨界挖深。對沉井下沉過(guò)程中的基底隆起、管涌或承壓水引起的不透水層穿破，下沉前要有預計，下沉時(shí)應嚴格掌握。
3.4按勤測勤糾偏的原則進(jìn)行沉井下沉。在終沉階段，刃腳的標高差和平面軸線(xiàn)偏差，要始終控制在規范容許的范圍內。
3.5當沉井為多次制作多次下沉時(shí)，每次接高都須滿(mǎn)足沉井的穩定要求；即傳送至刃腳下土層的荷載，應小于該層土的極限承載力。必要時(shí)須在井周回填砂土或向井內灌水，保持刃腳下土層的穩定性。
4.沉井干封底
4.1封底條件：當沉井下沉距設計標高200mm時(shí)，停止挖土和抽水，使其靠自重下沉至設計標高，沉井達到終沉標高后8小時(shí)的累積下沉量≤1cm時(shí)，可進(jìn)行混凝土干封底；
4.2干封底可采用分格澆筑方法，其澆筑順序和每次澆筑格數，要根據下沉終止時(shí)的刃腳高差及井格內涌土情況而定；
4.3封底前將鍋底整平，與封底混凝土接觸的刃腳和井壁須鑿毛并洗干凈；
4.4設置集水井，其四周應設反濾層，并與排水溝相連；
4.5集水井在混凝土達到設計強度后方可封堵。
5.測量控制與觀(guān)測
5.1沉井平面位置、標高的控制：在沉井外部地面及井壁頂部四面設置縱橫十字中心控制線(xiàn)、水準基點(diǎn)，以控制其平面位置和標高。
5.2沉井垂直度控制：在井筒內按8等分標出垂直軸線(xiàn)，各吊線(xiàn)錘對準下面的標板來(lái)控制，并定時(shí)用兩臺經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直偏差觀(guān)測。挖土時(shí)，隨時(shí)觀(guān)測垂直度，當線(xiàn)錘偏離墨線(xiàn)50mm，或四周標高不一致時(shí)，應立即糾正。
5.3沉井下沉控制：在井壁周?chē)鷱椝骄�(xiàn)用水準儀來(lái)觀(guān)測沉降。
5.4觀(guān)測：沉井下沉過(guò)程中應加強位置、垂直度和標高（沉降值）的觀(guān)測，每班測量?jì)纱危ㄓ诎嘀泻兔看蜗鲁梁髾z測）；接近設計標高時(shí)，每２h觀(guān)測一次，嚴防超沉。由專(zhuān)人負責并做好記錄，發(fā)現傾斜、位移或扭轉，應及時(shí)糾正。
6.注意事項
6.1沉井開(kāi)始下沉的5m以?xún)�，要特別注意保持平面位置和垂直度的正確，以免繼續下沉，不易調整。
6.2為減少下沉的摩阻力和以后的清淤工作，在沉井的外壁采取隨下沉隨填砂的方法，以減輕下沉難度。
6.3在沉井開(kāi)始下沉和接近設計標高時(shí)，周邊開(kāi)挖深度應小于300mm，避免發(fā)生傾斜。在離設計標高200mm左右停止取土，靠其自重下沉至設計標高。
沉井是修筑深基礎和地下構筑物的一種施工工藝,可在場(chǎng)地狹窄的情況下施工較深的地下工程,且對周?chē)h(huán)境影響較小;可在地質(zhì)、水文條件復雜地區施工；施工不需復雜的機具設備；與大開(kāi)挖相比，可減少開(kāi)挖、運輸和回填的土方等工程量。