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沉井和沉箱工程施工工艺简介：
沉井和沉箱是两种常用的地下结构施工方法，主要应用于水下或地下的建筑物建设，如桥梁、隧道、水下管道、港口设施等。
1. 沉井施工工艺： 沉井是通过在地面预制一个井筒，然后慢慢下沉到设计位置的一种施工方法。主要步骤如下： - 设计与预制：根据设计图纸，预制混凝土井筒，井筒形状有圆形、矩形等，井壁厚度和井径根据地质条件和施工要求确定。 - 井筒下沉：使用沉井下沉设备（如液压提升系统、浮动系统等）将井筒缓慢下沉到设计深度。下沉过程中要控制井口稳定，防止倾斜或变形。 - 井底开挖：沉井下沉到位后，进行井底土石方开挖，形成施工井底。 - 基础浇筑：在井底施工底部基础，然后继续下沉，直到达到设计位置。
2. 沉箱施工工艺： 沉箱是大型的预制混凝土结构，通常用于深海或特殊地质条件下的建设。其施工过程如下： - 设计与预制：在岸上工厂预制沉箱，根据需要可为矩形或箱形结构，严格控制尺寸和质量。 - 运输与浮运：将预制好的沉箱运送到施工现场，一般采用浮动驳船进行浮运。 - 下沉与就位：在水中将沉箱慢慢下沉并就位，通常使用绞锚、液压设备等辅助下沉。 - 吊装与固定：就位后使用大型吊装设备进行沉箱与基座的连接，最后进行水下灌注混凝土进行固结。
沉井和沉箱施工工艺都需要精确的测量、控制和良好的施工组织，以确保结构的安全和稳定。
沉井和沉箱工程施工工艺部分内容预览：
数值时须在边坡用草袋堆筑或用其他方法防护当水深在1.5m 流速在0.5m/s以内时亦可直接用土填筑而不设置围堰
制作方式沉井制作方式一般有在修建构筑物地面上制作适用于地下水位高和净空允许的情况人工筑岛制作适于在浅水中制作在基坑中制作适于地下水位低净空不高的情况可减少下沉深度摩阻力及作业面高度可根据不同情况采用使用较多的是在基坑中制作
四川地区沥青道路完整施工方案在土质松软和筑岛上下沉时其第一节应不超过0.8B B 沉井宽度其他各节应尽量放高以利下沉并可缩短作业时间
模板支设井壁模板采用钢组合式定型模板或木定型模板组装而成采用木模时外模靠混凝土一面刨光并涂脱模剂两度沉井支模可先支井体内模一次支到
混凝土浇筑沉井混凝土浇筑可采取以下几种方式
①沿沉井周围搭设脚手平台用15m皮带运输机将混凝土送到脚手平台上用手推车沿沉井通过串桶分布均匀地浇灌
②用翻斗汽车运送混凝土塔式或履带式起重机吊混凝土振动吊斗通过漏斗串桶沿井壁作均匀浇灌
③在沉井上部搭设脚手平台用1t 机动翻斗车运送混凝土直接沿井壁均匀浇灌
④用混凝土运输搅拌车运送混凝土混凝土泵车沿沉井周围进行分布均匀浇灌每层厚500mm
4. 浇灌混凝土应注意以下事项
①应将沉井分成若干段同时对称均匀分层浇灌每层厚30cm 以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜
②混凝土应一次连续浇灌完成第一节混凝土强度达到70%始可浇灌第二节
③井壁有抗渗要求时上下节井壁的接缝应设置凸形水平缝接缝处凿毛并冲洗处理后再继续浇灌下一节并在浇灌前先浇一层减半石子混凝土
⑤混凝土可采用自然养护为加快拆模下沉冬季可在混凝土中掺加抗冻早强剂或用防雨帆布悬挂于模板外侧使之成密闭气罩通蒸汽加热养护
1. 下沉准备工作与验算
沉井下沉应具有一定强度第一节混凝土或砌体砂浆达到设计强度的100% 其上各节达到70%以后方可开始下沉
垫架的拆除对大型沉井混凝土应达到设计强度的100% 小型沉井达到70%始可拆除抽除刃脚下的垫架垫木或砖垫座应分区分组依次对称同步地进行抽除次序圆形沉井为先抽一般承垫架后拆除定位垫架矩形沉井先抽内隔墙下垫架然后分组对称地抽除外墙两短边下的垫架再后抽除长边下一般垫架最后同时抽除定位垫架抽除方法是将垫木底部的上挖去利用绞磨或推土机拖拉机将相对垫木抽出每抽出一根垫木后刃脚下应立即用砂卵石或砾砂填实在刃脚内外侧应填筑成适当高度小土堤并分层夯实使下沉重量传给垫层抽除时要加强观测注意下沉是否均匀隔墙木排架拆除后的空穴部分用草袋装砂回填
沉井壁中有时预留有与地下廊道地沟管道进水窗等连接的孔 为避免下沉时泥土和地下水大量涌人井内影响施工操作对较大孔洞还会造成沉井每边重量不等影响重心偏移使沉井易产生倾斜在下沉前必须进行处理对较大孔洞在制作时可在洞口预埋钢框螺栓用钢板方木封闭中填与空洞混凝土重量相等的砂石或铁块配重对进水窗则采取一次做好内侧用钢板封闭沉井封底后拆除封闭钢板挡木等
沉井下沉有排水下沉和不排水下沉两种方案前者适用于渗水量不大每1㎡不大于1m³ /min 稳定的粘性土如粘土粉质粘土以及各种岩质土或在砂砾层中渗水量虽很大但排水并不困难时使用后者适用于严重的流砂地层中和渗水量大的砂砾层中使用以及地下水无法排除或大量排水会影响附近建筑物的安全和生产的情况一般宜尽可能地采用排水法施工因它在沉井内易于施工遇障碍物易于处理可投入较多的劳力效率高进度快下沉易于控制平衡技术和设备比较简单
当沉井下沉到距设计标高0.1m, 时应停止井内挖土和抽水使其靠自重下沉至设计或接近设计标高再经2 3d下沉稳定或经观测在8h 内累计下沉量不大于10mm时即可进行沉井封底封底方法有以下两种
1）排水封底（即干封底）
2） 不排水封底即水下封底
采用承垫木方法制作沉井时砂垫层铺筑厚度应根据扩散沉井重量的要求由计算确定并应便于抽出承垫木刃脚下的承垫木数量尺寸及间距应由计算确定承垫木铺设应牢固对称并应使顶面保持在同一水平面上
直径或边长在8m 以内的较轻沉井当土质较好时可采用砖垫层重量较轻的小型沉井土质好时可采用砂垫层灰土垫层或在地基中挖槽做成土模其表面用1:3水泥砂浆抹平以保证成型后的刃脚表面平滑
沉井过高常常不够稳定下沉时易倾斜一般高度大于12m 时宜分节制作待第一节混凝土达到设计强度70%后方可浇筑其上一节混凝土
沉井接高的各节竖向中心线应与前一节的中心线重合或平行
沉井钢筋可用吊车垂直吊装就位用人工绑扎或焊接连接接头错开1/4
沉井混凝土浇捣应分成若干段同时对称均匀分层浇灌每层厚度30cm 以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜
沉井有抗渗要求时上下节井体的接缝应设置水平凸缝接缝处凿毛洗净再浇灌上一节混凝土井体上的各类穿墙管件及固定模板的对穿螺栓等应采取抗渗措施
沉井强度承垫木拆除井壁孔洞处理标高与轴线
沉井强度下沉时的混凝土应具有一定强度第一节混凝土达到设计强度的100%其上各节达到70%以后方可开始下沉
承垫木拆除大型沉井混凝土应达到设计强度的100% 小型沉井达到70%始可拆除垫架拆除后即用砂或砾砂填实同时要加强观测注意下沉是否均匀
井壁孔洞处理沉井壁有预留地下廊道地沟管道进水窗等孔洞为避免下沉时泥土和地下水涌入在下沉前应先进行处理
②由数个井孔组成的沉井为使其下沉均匀挖土时各井孔土面高差不应超过1m
③在软土层中以排水法下沉沉井当沉至距设计2m时对下沉与挖土情况应加强观测如沉井尚不断自沉时则应向井内灌水或采取其他使沉井稳定的措施
④沉井下沉过程中每班至少测量两次如有倾斜位移应及时纠正沉井位置标高的控制是在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵十字中心线水准基点以控制位置和标高沉井垂直度的控制是在井筒内按4或8份标出垂直轴线各吊线锤一个对准下部板进行控制挖土时随时观测垂直度当线锤离墨线达50mm 或四面标高不一致时即应纠正沉井下沉的控制系在井壁上两侧用白铅油画出标尺用水平尺或水准仪来观测沉降使偏差控制在允许范围以内
沉降封底条件混凝土配合比
a. 沉井下沉至设计标高应进行继续沉降观测在8h内下沉量不大于10mm 时方可封底
①沉井基底土面应全部挖至设计标高
③混凝土凿毛处应洗刷干净
④浇筑混凝土时应防止沉井不均匀下沉在软土层中封底宜分格对称进行
⑤在封底和底板混凝土未达到设计强度以前应从封底以下的集水井中不间断地抽水停止抽水时应考虑沉井的抗浮稳定性
采用导管法进行水下混凝土封底时：
①基底为软土层时应尽可能将井底浮泥清除干净并铺碎石垫层基底为岩基时把积物及风化岩块尽量清除干净
②混凝土凿毛处应洗刷干净
YD／T 3228-2017 移动应用软件安全评估方法③水下封底混凝土应一次浇捣完当井内有间隔墙底梁或混凝土供应受到限制时应预先隔断分格浇筑
④水下混凝土面平均上升速度不应小于0.25m/h 坡度不应小于1:5
⑤浇筑前导管中应设置球塞与隔水浇筑时导管插入混凝土的深度不小于1m
⑥水下混凝土达到设计强度后方可从井内抽水
①在选择配合比时试配强度应比设计强度提高15 20%
②水灰比不宜大于0.6
沉箱沉放到水下基床应校核中心线其平面位置和压载核算符合要求后方可排出作业室内的水
钻孔灌注桩工程桩施工方案如沉箱自重小于下沉阻力采取降压强制下沉沉箱内压力的降低值不得超过其原有工作压力的50% 每次强制下沉量不得超过50cm