摘要:现阶段,随着社会的经济的不断地发展,现代化建设的水平也越来越完善。沉井作为深基坑施工方法,在适当的工程的地质条件下,例如在地基松软的、比较容易挖掘的土层,平面尺寸不大而紧凑,基础深度较大的地下构筑物,都非常适合沉井的应用,本文通过对河道治理工程分析,介绍了沉井在河道整治工程中的应用,对比了沉井与其它基坑施工方法的明显的优势,从经济性、施工工期、对当地交通的影响等几个维度进行论述,最终得出结论,通过沉井的基坑施工方法,不仅大幅度提高施工工期,将当地的交通影响做到最小,同时也大幅度的降低了工程总投资。
关键词:沉井;河道治理工程;应用
引言
沉井结构以其占地面积小、开挖不需围护、挖土量少、节约投资等优点,在现代工程当中的应用越来越广泛。将事先在地面上用钢筋混凝土制成的井筒形状的结构作为基坑坑壁的支持,在井壁的保护下,用机械和人工在井内挖土,并在其自重作用下沉入土中的结构物称为沉井。所以,沉井下沉,实质上就是将一个在地面上事先烧制好的构建物通过挖土沉入到地下一定深度后成为地下构筑物的施工过程。
1沉井的概述
沉井是一种在地面上制作、通过取除井内土体的方法使之下沉至地下某一深度的井体结构。沉井施工方法是修筑地下构筑物或深基础工程特殊而重要的施工方法,由于其在地下结构物建造施工时安全可靠、省时经济,并且随着施工技术及施工机具的不断发展,已获得越来越广泛的运用,如用于桥梁、烟囱、水塔的基础;水泵房、地下油库、水池竖井等深井构筑物和盾构或顶管的工作井。
2沉井在治理河道工程中的的优势
沉井结构截面尺寸和刚度大,承载力高,抗渗,耐久性好,內部空间可资利用,可用于很大深度的地下工程施工中,深度可达 50 米;施工不需复杂的机具设备,在排水和不排水情况下均能施工;可用于各种复杂的地形,地质条件,可在场地狭窄条件下施工,对邻近建筑物构筑物影响较小,甚至不受影响;当沉井尺寸较大,在制作和下沉时,均能使用机械化施工;比大幵挖施工,可大大减少挖、运、回填的土方量,因此可加快施工进度,降低施工费用。沉井施工法存在的问题是:施工工序较多,施工工艺较为复杂,技朮要求高,质量控制要求严。
3河道治理河道工程中的应用
3.1基坑开挖
为了使沉井下沉更为稳定,该工程针对深度大于11米的工作井、接收井采用不排水法下沉。
3.2对障碍物的清理
相关人员在对施工现场进行清理的过程中,要着重对障碍物进行清理,主要包括“三通一平”。在这之前应该先掌握地上地下的建筑物以及管道、电缆等相关信息,然后确定对清理和保护的目标所需采取的措施进行确定。沉井的平面尺寸大多要比基坑底部的平面尺寸大一点,另外支模、排水和搭设脚手架等工作的要求也要考虑。根据水文、地质的情况来确定基坑开挖的深度是多少,在大多数的情况下,砂垫层的厚度与基坑开挖的深度都是大约1到2米的厚度。但是如果在实际的开挖过程中,针对有的地区地下水位低的情况,为了有效保证和控制沉井的下沉深度,可以根据实际情况来适当的对基坑的开挖深度进行加深处理,但是要注意确保坑底比施工期间最高地下水位高出半米以上。砂垫层在选择砂子时,要优先选择颗粒级配良好的中砂、粗砂或砾砂,但是如果没有办法只能使用细砂的话,则一定要注意在细砂中加入相当数量的碎石或者卵石,但是要保证石子的最大粒径尽量不要大于5厘米。同时相关施工人员要注意,基坑的开挖工作完成之后,要尽快安排相应的排水措施,以免受到暴雨等气象灾害的威胁。根据不同的条件,砂垫层的密实可以采用碾压法、夯实法、振实法等方法进行。要保证模板表面的平整光滑,以减少混凝土与土之间的摩阻力。在进行混凝土浇筑时,因为沉井的自重,一定要注意到沉井可能会产生较大的沉降,所以在施工时,不适合采用从地面用斜撑支承井墙模板的方式,避免在用混凝土进行浇筑过程中,由于沉井继续下沉,而使斜撑折断。
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3.3垫层厚度
垫层采用砂垫层和素混凝土垫层,素混凝土垫层厚度主要考虑第一节沉井单位长度重力、砂垫层底持力层承载力、刃脚处素混凝土垫层宽度及安装模板方便,经计算素混凝土垫层厚度采用 40cm。砂垫层厚度主要考虑混凝土垫层厚度、挖除覆盖层后地基承载力、砂垫层压力扩散角等因素,经计算砂垫层厚度取 60cm。
3.4刃脚砖胎模制作
砖胎模采用M7.5 混合砂浆和 MU7.5 机制砖砌筑,每间隔 0.9m 预留一道 3cm 宽垂直缝,以方便沉井外模的固定及沉井下沉时拆模。根据经验,胎模表面设一毡两油隔离层。
3.5沉井的应用
在深基础施工中常用的一种施工方法就是沉井施工法,该方法不仅具有施工简单、速度快、安全可靠的特点,还具有对周围建筑物影响小、占地面积小、挖土量少等优点,比基坑围护施工、基坑放坡大开挖施工等方法更具优势。在水构筑物、排水泵房、各类隧道(管道)的盾构或顶管工作井等施工中比较常见这种方法,先在地面上做出一个井状结构,然后在井内不断挖土,使井体不断的下沉,直到达到预定设高之后,再进行封底工作,构筑井内底板、梁、楼板、内隔墙、顶板等构件,最终形成一个地下建筑物或者建筑物基础。
3.6混凝土工程
用商品混凝土浇筑,混凝土搅拌车进场后,检查混凝土随车送货单,对混凝土的标号、坍落度、浇筑部位、发车时间、到达时间等内容进行检查,不符合要求者,予以退回。混凝土浇筑应连续进行。在操作难度较高处、预留洞、钢筋密集区等,做好醒目标志,作为振捣时的重点进行处理,确保混凝土的浇筑质量。混凝土初凝前,做好收水抹面工作,派专人看护,及时做好对混凝土的洒水养
护工作。
3.7沉井封底
当沉井沉到设计标高后,立即对井底进行修整,井底修整成锅底形,使井底的少量水流汇集在井中,并用泵排出,保持地下水低于井内基底面 0.3m。先按图纸要求的厚度进行素混凝土封底,在封底混凝土顶面预留插筋,插筋采用 Φ16,插入素混凝土 800mm,外露部分长度400-500mm,间距为 1500mm 梅花形布置。待素混凝土封底达到 50%以上设计强度后,开始绑扎钢筋,浇筑上层底板混凝土。混凝土浇筑时,对称均匀浇筑,并用振捣器捣实。
结语
在软土地基、地下水位高或土质较好但场地受限时,沉井可作为一种施工方案来考虑。目前,沉井形式越来越复杂,形状也不规则,有时刃脚高低错落,不可预见的因素较多,因此须认真根据现场实际情况采用沉井施工,以使沉井施工得以安全可靠的实施。
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论文作者:杨敬文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签:沉井论文; 混凝土论文; 基坑论文; 河道论文; 厚度论文; 构筑物论文; 深度论文; 《基层建设》2018年第8期论文;