沉井施工技术讲座

沉井施工技术讲座

概述 1 陆域沉井基础施工 3 沉井清基、封底、填芯及顶盖板施工 5 施工准备 2 水域沉井基础施工 4 目 录 施工测量与监测 6 企业标准：沉 井 施 工 竖井 泵房 一、概 述 1 、适用范围 桥梁基础 多井孔状 单井孔状 一、概 述 2 、一般构造 4 剪力槽改善封底混凝土受力条件 中间隔墙下端设计为楔形或平底并高于刃脚 外井壁的下端设计为楔形刃脚 一、概 述 隔墙与隔墙交叉处设置探测孔（吸泥孔） 井壁与隔墙交叉处设置吸泥孔 井壁与隔墙交叉处设置吸泥孔 一、概 述 一、概 述 3 、施工原理 沉井基础是依靠其自重（有效自重应扣除浮力）下沉至设计标高。沉降系数是沉井下沉的重要参数，当沉井有效重量大于井壁外土壤的摩阻力，沉井下沉。 沉井下沉阻力： ①井孔内、外土壤的摩阻力 ②井壁及隔墙下的土壤正面支承力 沉井下沉的施工效率取决于井孔内取土效率和沉降系数。 一、概 述 4 、总体施工方案 陆域沉井施工方案： 以泰州长江公路大桥南锚沉井为例，沉井施工分为超大钢沉井地基加固、场地处理，底节钢沉井制作、拼装，混凝土沉井接高施工，沉井下沉施工，沉井封底施工，沉井填芯施工，沉井顶盖板施工七部分。 一、概 述 4 、总体施工方案 水域沉井施工方案： 以铜陵长江公铁两用大桥 3# 主塔墩沉井为例，沉井施工分为钢沉井制造接高，钢沉井定位、着床，混凝土沉井接高，吸泥下沉，清基、封底，预制盖板安装、承台施工七部分。 概述 1 陆域沉井基础施工 3 沉井清基、封底、填芯及顶盖板施工 5 施工准备 2 水域沉井基础施工 4 目 录 施工测量与监测 6 企业标准：沉 井 施 工 二、施 工 准 备 1 、自然条件调查 调查研究工程地质、水文及墩位范围内的地形资料，主要内容如下： ①沉井穿过的地质结构、土壤层次、层厚埋深及性质，主要物理力学指标、各层土界面的倾斜度，尤其应查明软硬相间土层界面的倾斜情况。 ②对上部土层应充分查明物理力学指标，为水域沉井施工冲刷计算或陆域第一节制造时的地基承载力提供依据。 ③对陆域施工的沉井应查明施工期地下稳定水位及补给方式，为沉井初期下沉选择取土工艺和设备提供依据。 ② 起吊、定位系统 ③ 吸泥设备 ① 混凝土供应设备 二、施 工 准 备 2 、主要机具设备 依据现场实 际情况配备 二、施 工 准 备 3 、施工设施 ①场地清理 ②风、水管路及电力线的敷设： ③混凝土拌合站的配置。 4 、技术准备 ①校核施工设计，制定下沉方案，编制施工组织设计。②在堤防、建筑物附近下沉，应建立相应的监测制度。③针对洪汛、凌汛、河床冲刷、通航等情况，制定相应的安全措施。④施工计算：沉井下沉计算、刃脚检算、浮运过程和着床前的稳定性计算、起吊时的结构自重检算。⑤施工前，对施组和方案进行详细的技术交底。 概述 1 陆域沉井基础施工 3 沉井清基、封底、填芯及顶盖板施工 5 施工准备 2 水域沉井基础施工 4 目 录 施工测量与监测 6 企业标准：沉 井 施 工 平板荷载试验 分层回填 振动棒振捣密实 三、陆 域 沉 井 基 础 施 工 1 、一般要求 制作沉井的地面或岛面承载力应满足承载底节沉井的要求，当承载力不能满足要求时，应采取换填、打砂桩、填筑反压土体等加固措施。 砂桩施工 轻型降水，地基换填 三、陆 域 沉 井 基 础 施 工 2 、底节沉井土模法施工 填筑土模宜用粘性土，对有隔墙的沉井，填筑至隔墙底部。 土模应有良好的排水设施，防止土模或基底受水浸泡。 沟槽（堆码砂包） 三、陆 域 沉 井 基 础 施 工 3 、底节沉井抽垫法施工 为了便于抽除，垫木应按内外对称 , 间隔伸出的原则布置；抽垫应分区、依次、对称、同步地进行，宜由内向外抽出。抽出支垫后，应适时回填捣实（回填料不得从沉井内或筑岛材料中挖取，定位支垫最后同时抽出）。 枕木支垫 枕木抽换 回填砂 三、陆 域 沉 井 基 础 施 工 4 、沉井接高 混凝土施工接缝应按设计要求布置接缝钢筋，清除浮浆并凿毛，清除杂物，清洗干净； 安装接高沉井模板时，应搭设平台，并设置栏杆； 翻模法施工 出泥至弃土场 泥浆泵水平接力 三、陆 域 沉 井 基 础 施 工 5 、沉井下沉 排水下沉 ( 水力机械冲吸泥 ): 用高压射水对沉井内土体进行切割、冲刷、搅动使土形成泥浆，同时由吸泥泵将泥浆吸排至井外泥浆沉淀池，循环作业。 水力机械冲吸泥 泥浆接力泵 不排水吸泥下沉 三、陆 域 沉 井 基 础 施 工 吸泥下沉按照“先中后边、分层对称破土、先高后低、及时纠偏”的原则进行操作。 Ⅰ Ⅱ 为保证井内外水位平衡，防止翻砂，应往井内补水。 水泵补水 概述 1 陆域沉井基础施工 3 沉井清基、封底、填芯及顶盖板施工 5 施工准备 2 水域沉井基础施工 4 目 录 施工测量与监测 6 企业标准：沉 井 施 工 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 1 、一般要求 底节钢沉井制作场地和下水方案应根据河岸地形、运输条件、航道条件及设备状况制订，并进行技术经济比较确定。 专家论证会 钢沉井节段制造厂区平面布置图 节段拼装胎架： 搁墩楔型墩组合式胎架 块段制造用胎架：支柱全模板式胎架 工厂整节段制造 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 2 、钢沉井制造及组装 定位基准线布置图 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 原位拼装，起吊下水 铁驳 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 3 、钢沉井（底节）下水 整体起吊下水 气囊法下水 斜船架滑道下水 气囊法和斜船架滑道下水必须先布置好地锚及卷扬机等装置，沉井应平衡稳定，固定牢靠。 需要注意的是：钢沉井下放水前，绞紧沉井上游拉缆，下放入水至沉井达自浮吃水深度为止。 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 4 、钢沉井浮运 根据钢沉井的结构形式、重量、吃水深度、水流速度、基本风压等参数，通过计算选择拖轮的动力和数量。 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 5 、定位系统 锚碇定位系统 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 抛锚施工 定位船锚碇系统布置 上、下拉缆 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 锚墩定位系统 锚墩平台转扬机 锚固体 张拉定位系统 分块吊装接高 对主要焊缝进行水密试验 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 6 、钢沉井接高 整节段接高 大型浮吊 按顺序进行接高，均匀对称加载 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 限位装置 对撑钢管 吊点处设置对撑钢管抵消起吊产生的水平力。 。 设置限位装置控制对接精度； 。 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 7 、钢沉井定位及着床、下沉 沉井定位采取动态控制法，与沉井注水下沉同步进行。 初定位 精定位 沉井接高完成 沉井离河床 2m 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 沉井井壁 内注水 沉井着床原则： ①对称 ②均匀 ③快速 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 ① 选择流速变化较小、流态稳定，风速小的时段着床； ② 安装碎石导管，沉井着床后立即抛填碎石； ④ 预先在沉井上布置简易施工平台及吸泥设备。 ③ 及时调整隔仓的注水量，保证沉井按预计姿态下沉； 着床施工注意事项 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 着床期间沉井周围河床标高的监测 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 钢沉井入土、着床稳定后，在钢沉井顶部布置井壁混凝土灌注平台，采用垂直导管拔球法分舱对称、均匀灌注钢沉井井壁水下砼。 1 1 2 2 3 3 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 8 、钢筋混凝土沉井接高及下沉 整体钢模板翻模法分节接高 沉井下沉施工 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 800t 驳船 空压机 300t .m 塔吊 供气主管 300t.m 塔吊 20t 门吊 四、水 域 沉 井 基 础 施 工 吸泥机出泥 铁驳上布置空压机、风包 概述 1 陆域沉井基础施工 3 沉井清基、封底、填芯及顶盖板施工 5 施工准备 2 水域沉井基础施工 4 目 录 施工测量与监测 6 企业标准：沉 井 施 工 五、沉井清基、封底、填芯及顶盖板施工 1 、沉井清基 沉井清基与沉井下沉末期同步进行。沉井清基在沉井下沉到距设计标高 2m 时开始，此时应采用小型吸泥机控制排碴及下沉速度，控制各个井孔泥面标高基本一致 , 不形成较大锅底 , 避免沉井下沉过程中对基底土层的更大扰动。 清基采用吸泥机和高压射水，使井口内、刃脚及隔墙下的土层形成的封底锅底坑满足设计要求，当在井孔内除泥，刃脚及隔墙下的土层不能自行坍塌成设计要求的锅底坑时，可用高压射水将其土层冲碎并赶向井孔中部以便清除，在潜水员的配合下，如此反复清理，直至达到设计要求为止。 五、沉井清基、封底、填芯及顶盖板施工 2 、封底混凝土施工 确定导管布置间距和数量 封底平台 中心集料斗均匀布料 布料杆直接布料 五、沉井清基、封底、填芯及顶盖板施工 储料斗逐管拔球 五、沉井清基、封底、填芯及顶盖板施工 3 、井孔填芯 沉井井孔填芯按设计要求进行。 原则是控制相邻井孔的压强差，在填芯过程中要对沉井姿态进行监控，并根据监控结果安排浇筑顺序。 水下填芯 干封填芯 五、沉井清基、封底、填芯及顶盖板施工 4 、顶盖板施工 沉井井孔不填充，用预制钢筋混凝土井盖板作为模板底板 预制盖板 顶盖板浇筑 当沉井顶部需要浇筑钢筋混凝土顶盖板时，应在无水状态下施工。 概述 1 陆域沉井基础施工 3 沉井清基、封底、填芯及顶盖板施工 5 施工准备 2 水域沉井基础施工 4 目 录 施工测量与监测 6 企业标准：沉 井 施 工 河床冲刷监测记录 GPS 监测 六、施 工 测 量 与 监 控 1 、施工测量 测量泥面标高 沉井倾斜度 沉井下沉量 沉井位移量 加强测量，为沉井施工提供科学依据 六、施 工 测 量 与 监 控 2 、施工监测 监测主要内容 ①堤坝及邻近建筑物沉降观测 ②基底（刃脚、隔墙）反力监测 ③沉井侧壁土压力监测 ④沉井结构应力和应变监测 ⑤水流流速监测 “铅鱼”测水流速 结 束 语 企业标准：沉井施工是集团公司多年施工技术的经验积累，今天主要对沉井施工的各工序要点进行了阐述， 重点介绍了陆域和水域沉井基础施工。 希望能对宣贯我们的企业标准起到一定的促进作用。