【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 為刃腳，其支設(shè)方法取決于沉井的重量、施工荷載和地基承載力。常用的刃腳支設(shè)形式有墊架法、磚砌墊座和土模。 根據(jù)本工程的具體施工條件分析，沉井的刃腳支設(shè)形式宜采用墊架法。墊架的作用是將上部沉井重量均勻傳遞給地基，使沉井制作過程中不會(huì)產(chǎn)生較大的不均勻沉降，防止刃腳和井身產(chǎn)生破壞性裂縫，并可使井身保持垂直。 采用墊架法時(shí)，先在刃腳處鋪設(shè)砂墊層，再在其上鋪設(shè)墊木（枕木）和墊架。墊木常用 150 150mm 斷面的方木。墊架的數(shù)量應(yīng)根據(jù)第一節(jié)沉井 的重量和砂墊層的容許承載力計(jì)算確定，間距一般為 ~。墊 23 架應(yīng)沿刃腳圓弧對(duì)準(zhǔn)圓心鋪設(shè)。墊架形式見下圖示意： 沉井刃腳支設(shè)示意圖 刃腳墊木鋪設(shè)數(shù)量和砂墊層鋪設(shè)厚度測(cè)算 刃腳墊木的鋪設(shè)數(shù)量，由第一節(jié)沉井的重量及地基（砂墊層）的承載力而定。沿刃腳每米鋪設(shè)墊木的根數(shù) n 可按下式計(jì)算： n = G/A f 式中： G—— 第一節(jié)沉井單位長(zhǎng)度的重力（ kN/m） A—— 每根墊木與砂墊層接觸的底面積（ m2） F—— 地基或砂墊層的承載力設(shè) 計(jì)值（ kN/m2） 根據(jù)上式測(cè)算：已知沉井外壁直徑為 ，壁厚 ，第一節(jié)井身高度 7m，混凝土量約 220m3；地基土為粘質(zhì)粉土，地基承載力設(shè)計(jì)值為 130KPa，砂墊層的承載力設(shè)計(jì)值暫估為 150KPa。因此： G=220 25/ =5500/=106kN/m 刃腳 墊架 墊木 砂墊層 24 又： A= 2= 砂墊層上每米需鋪設(shè)墊木數(shù)量： n = G/A f=106/ 150= 根 即：墊木間距為 ，取 整數(shù)。 沉井刃腳需鋪設(shè)墊木數(shù)量計(jì)算： 沉井的刃腳下采用砂墊層是一種常規(guī)的施工方法，其優(yōu)點(diǎn)是既能有效提高地基土的承載能力，又可方便刃腳墊架和模板的拆除。砂墊層的厚度一般根據(jù)第一節(jié)沉井重量和墊層底部地基土的承載力計(jì)算而定。計(jì)算公式為： h = (G/fL)/2tgθ 式中： G—— 沉井第一節(jié)單位長(zhǎng)度的重力（ kN/m） f—— 砂墊層底部土層承載力設(shè)計(jì)值（ kN/m2） L—— 墊木長(zhǎng)度（ m） θ —— 砂墊層的壓力擴(kuò)散角，一般取 176。 根據(jù)本工程的施工條件，初步測(cè)算砂墊層厚度以 為宜，鋪設(shè)寬度為 。 沉井制作的鋼筋施工工藝 （ 1）鋼筋應(yīng)有出廠質(zhì)量證明和檢驗(yàn)報(bào)告單，并按有關(guān)規(guī)定分批抽取試樣作機(jī)械性能試驗(yàn)，合格后方可使用。 （ 2）根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)要求，鋼筋工長(zhǎng)預(yù)先編制鋼筋翻樣單。所有鋼筋均須按翻樣單進(jìn)行下料加工成型。 （ 3）鋼筋綁扎必須嚴(yán)格按圖施工，鋼筋的規(guī)格、尺寸、數(shù)量及間距必須核對(duì)準(zhǔn)確。 （ 4）井壁內(nèi)的豎向鋼筋應(yīng)上下垂直，綁扎牢固，其位置應(yīng)按軸線尺寸校核。底部的鋼筋應(yīng)采用與砼保護(hù)層同厚度的水泥砂漿墊塊墊塞，以保證其位置準(zhǔn)確。 25 （ 5）井壁鋼筋綁扎的順序?yàn)椋合攘?24 根豎筋與插筋綁扎牢固，并在 豎筋上劃出水平筋分檔標(biāo)志，然后在下部和齊胸處綁扎兩根橫筋定位，并在橫筋上劃出豎筋的分檔標(biāo)志，接著綁扎其它豎筋，最后再綁扎其它橫筋。 （ 6）井壁鋼筋應(yīng)逐點(diǎn)綁扎，雙排鋼筋之間應(yīng)綁扎拉筋或支撐筋，其縱橫間距不大于 600mm。鋼筋縱橫向每隔 1000 設(shè)帶鐵絲墊塊或塑料墊塊。 （ 7）井壁水平筋在聯(lián)梁等部位的錨固長(zhǎng)度，以及預(yù)留洞口加固筋長(zhǎng)度等，均應(yīng)符合設(shè)計(jì)抗震要求。 （ 8）合模后對(duì)伸出的豎向鋼筋應(yīng)進(jìn)行修整，宜在搭接處綁扎一道橫筋定位。澆灌混凝土后，應(yīng)對(duì)豎向伸出鋼筋進(jìn)行校正，以保證其位置準(zhǔn)確。 沉井制作的模板施工 工藝 模板分項(xiàng)是沉井制作過程中的關(guān)鍵工序，其設(shè)計(jì)選型、用料、制作及現(xiàn)場(chǎng)安裝等方法直接關(guān)系到沉井的工程質(zhì)量與施工安全。根據(jù)本工程沉井施工的特點(diǎn)與要求，模板的工藝技術(shù)與施工方法作以下考慮： （ 1）模板的設(shè)計(jì)選型：井壁的內(nèi)外模板全部采用組合式的定型鋼模板，散裝散拆，以方便施工，但刃腳部位應(yīng)采用非定型模板單獨(dú)拼裝、支設(shè)。平面模板選取 300 1500 的規(guī)格，以滿足圓形井壁的施工要求。圍檁采用 8 號(hào)輕型槽鋼按弧度分段定制。豎向龍骨采用 216。48 鋼管。模板之間的連接件采用配套的 U 形卡、 L 形插銷、鉤頭螺栓及對(duì)拉螺栓等。 （ 2）模板安裝的工藝流程：位置、尺寸、標(biāo)高復(fù)核與彈線 → 刃腳支模 → 井壁內(nèi)模支設(shè)（配合鋼筋安裝）→ 井壁外模支設(shè)（配合完成鋼筋隱檢驗(yàn)收）→ 模板支撐加固 → 模板檢查與驗(yàn)收。 26 （ 3）定型模板的制作尺寸要準(zhǔn)確，表面平整無凹凸，邊口整齊，連接件緊固，拼縫嚴(yán)密。安裝模板按自下而上的順序進(jìn)行。模板安裝應(yīng)做到位置準(zhǔn)確，表面平整，支模要橫平豎直不歪斜，幾何尺寸要符合圖紙要求。 （ 4）井壁側(cè)模安裝前，應(yīng)先根據(jù)彈線位置，用 216。14 短鋼筋離底面 50mm 處焊牢在兩側(cè)的主筋上（注意電焊時(shí)不傷主筋），作為控制截面尺寸的限位基準(zhǔn) 。一片側(cè)模安裝后應(yīng)先采用臨時(shí)支撐固定，然后再安裝另一側(cè)模板。兩側(cè)模板用限位鋼筋控制截面尺寸，并用上下連桿及剪刀撐等控制模板的垂直度，確保穩(wěn)定性。 （ 5）沉井的制作高度較高，混凝土澆筑時(shí)對(duì)模板所產(chǎn)生的側(cè)向壓力也相應(yīng)較大。為了防止?jié)岔艜r(shí)發(fā)生脹?；虮Ｇ闆r，井壁內(nèi)外模板必須采用 216。16 對(duì)拉螺栓緊固。對(duì)拉螺栓的縱橫向間距均為 450mm。對(duì)拉螺栓中間滿焊 100 100 3 鋼板止水片。底部第一道對(duì)拉螺栓的中心離地 250mm。 （ 6）第一節(jié)沉井制作時(shí)，井壁的內(nèi)外模板均采用上、中、下三道拋撐進(jìn)行加固，以保證模板的剛度與整體穩(wěn) 定性。第二節(jié)沉井制作時(shí)，井壁外模仍按上述方法采用拋撐，井壁內(nèi)?？刹捎镁畠?nèi)設(shè)中心排架與水平鋼管支撐的方法進(jìn)行加固。水平鋼管支撐呈輻射狀，一端與中心排架連接，另一端與內(nèi)模的豎向龍骨連接。 （ 7）封模前，各種預(yù)埋件或插筋應(yīng)按要求位置用電焊固定在主筋或箍筋上。預(yù)留套管或預(yù)留洞孔的鋼框應(yīng)與鋼筋焊接牢固，并保證位置準(zhǔn)確。 （ 8）模板安裝前必須涂刷脫模劑，使沉井混凝土表面光滑，減小阻力便于下沉。 27 附圖：沉井井壁定型鋼模板支設(shè)示意圖 300 1500 定型鋼模 8 號(hào)槽鋼圍檁 216。48 216。16 對(duì)拉螺栓 a a a a a b C C C C C C C C 說明： a ≤ 450mm b ≤ 250mm C ≤ 450mm 28 沉井制作的混凝土施工 工藝 （ 1）混凝土澆筑采用汽車泵直接布料入模的方法。每節(jié)沉井澆砼必須連續(xù)進(jìn)行，一次完成，不得留置施工縫。 （ 2）澆筑混凝土前必須完成的工作主要有：鋼筋已經(jīng)隱檢符合質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范與設(shè)計(jì)要求；模板已安裝并經(jīng)過檢查驗(yàn)收合格，模板內(nèi)的垃圾及雜物已清理干凈，模板已涂刷脫模隔離劑；沉井的位置、尺寸、標(biāo)高和井壁的預(yù)埋件、預(yù)留洞等已經(jīng)過復(fù)核無誤；由專業(yè)試驗(yàn)室或混凝土制品廠提供的混凝土配合比設(shè)計(jì)報(bào)告已經(jīng)審核批準(zhǔn)實(shí)施；首次使用的混凝土配合比應(yīng)進(jìn)行開盤鑒定，進(jìn)場(chǎng)混凝土應(yīng)進(jìn)行配合比泵送工作性能鑒定，其工作性能應(yīng)滿足設(shè)計(jì)配合比的要求。 （ 3）混凝土澆筑應(yīng)分層進(jìn)行，每層澆筑厚度控制在 300~500mm 左右（振動(dòng)棒作用部分長(zhǎng)度的 倍）。 （ 4）混凝土搗固應(yīng)采用插入式振動(dòng)器，操作要做到“快插慢拔”。混凝土必須分層振搗密實(shí)，在振搗上一層混凝土?xí)r，振動(dòng)器應(yīng)插入下層混凝土中 5cm 左右，以消除兩層之間的接縫。上層混凝土的振搗應(yīng)在下層混凝土初凝之前進(jìn)行。 （ 5）振動(dòng)器插點(diǎn)要均勻排列，防止漏振。一般每點(diǎn)振搗時(shí)間為 1530s，如需采取特殊措施，可在 2030min 后對(duì)其進(jìn)行二次復(fù)振。插點(diǎn)移動(dòng)位置的距離應(yīng)不大于振動(dòng)棒作用半徑的 倍（一般為3040cm），振動(dòng)器距離模板不應(yīng)大于振動(dòng)器作用半徑的 倍，但不宜緊靠模板振動(dòng)，且應(yīng)盡量避免碰撞鋼筋、預(yù)埋管件等。 （ 6）為了防止模板變形或地基不均勻下沉，沉井的混凝土澆筑應(yīng)對(duì)稱、均衡下料。 （ 7）上、下節(jié)水平施工縫應(yīng)留成凸形或加設(shè)止水帶。支設(shè)第二節(jié)沉井的模板前，應(yīng)安排人員鑿除或清理施工縫處的水泥薄膜和松動(dòng)的石 29 子，并沖洗干凈，但不得積水。繼續(xù)澆筑下節(jié)沉井的混凝土前，應(yīng)在施工縫處鋪設(shè)一層與混凝土內(nèi)成分相同的水泥砂漿。 （ 8）混凝土澆筑完畢后 12 小時(shí)內(nèi)應(yīng)采取養(yǎng)護(hù)措施，可對(duì)混凝土表面復(fù)蓋和澆水養(yǎng)護(hù)，井壁側(cè)模拆除后應(yīng) 懸掛草包并澆水養(yǎng)護(hù)，每天澆水次數(shù)應(yīng)滿足能保持混凝土處于濕潤(rùn)狀態(tài)的要求。澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間的規(guī)定為：采用普通硅酸鹽水泥時(shí)不得少于 7 天，當(dāng)混凝土中摻有緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求時(shí)不得少于 14 天。 30 沉井下沉方法與技術(shù)措施 沉井下沉的作業(yè)順序安排 下沉準(zhǔn)備工作 → 設(shè)置垂直運(yùn)輸機(jī)械設(shè)備 → 挖土下沉 → 井內(nèi)外排水、降水 → 邊下沉邊觀測(cè) → 糾偏措施 → 沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高 → 核對(duì)標(biāo)高、觀測(cè)沉降穩(wěn)定情況 → 井底設(shè)盲溝、集水井 → 鋪設(shè)井內(nèi)封底墊層 → 底板防水處理 → 底板鋼筋施工與隱蔽工程驗(yàn)收 → 底板 混凝土澆筑 → 井內(nèi)結(jié)構(gòu)施工 → 上部建筑及輔助設(shè)施 → 回填土 沉井下沉驗(yàn)算 沉井下沉前，應(yīng)對(duì)其在自重條件下能否下沉進(jìn)行必要的驗(yàn)算。沉井下沉?xí)r，必須克服井壁與土間的摩阻力和地層對(duì)刃腳的反力，其比值稱為下沉系數(shù) K，一般應(yīng)不小于 ~。井壁與土層間的摩阻力計(jì)算，通常的方法是：假定摩阻力隨土深而加大，并且在 5m 深時(shí)達(dá)到最大值，5m 以下時(shí)保持常值。計(jì)算方法見下圖所示： 5m H5m H f 沉井下降摩阻力計(jì)算簡(jiǎn)圖 31 沉井下沉系數(shù)的驗(yàn)算公式為： K=（ QB） /（ T+R） 式中： K—— 下沉安全系數(shù)，一般應(yīng)大 于 ~ Q—— 沉井自重及附加荷載（ kN） B—— 被井壁排出的水量（ kN），如采取排水下沉法時(shí)， B=0 T—— 沉井與土間的摩阻力（ kN）， T=π D（ ） ? f D—— 沉井外徑（ m） H—— 沉井全高（ m） f—— 井壁與土間的摩阻系數(shù)（ KPa），由地質(zhì)資料提供 R—— 刃腳反力（ kN），如將刃腳底部及斜面的土方挖空， 則 R=0 本工程沉井的驗(yàn)算的條件為： 沉井外徑： 沉井全高 ，分二節(jié)制作、二次下沉，第一節(jié)高度 7m，第二節(jié)高度 第一節(jié)沉井自重為 7 25= 沉井總重為 25= 井壁摩阻系數(shù)為： ②、③ 1 層土均為 12KPa；③ 2 層土為 20KPa， 但 5m 以上為 12 KPa；③ 3 層土為 15KPa。 第一節(jié)沉井下沉系數(shù)驗(yàn)算： K1 = 5473/ （ ） 20 = 5473/ = 第一節(jié)沉井的下沉系數(shù)滿足安全驗(yàn)算要 求。 第二節(jié)沉井下沉系數(shù)驗(yàn)算： K2 = （ ） 15 = / = 第二節(jié)沉井的下沉系數(shù)滿足安全驗(yàn)算要求。 注：以上計(jì)算方法參照江正榮編著的《建筑施工計(jì)算手冊(cè)》 32 沉井下沉的主要方法和措施 （ 1）第一節(jié)沉井制作完成后，其混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的100%后方可進(jìn)行刃腳墊架拆除和下沉的準(zhǔn)備工作。 （ 2）井內(nèi)挖土應(yīng)根據(jù)沉井中心劃分工作面，挖土應(yīng)分層、均勻、對(duì)稱地進(jìn)行。挖土要點(diǎn)是：先從沉井中間開始逐漸挖向四周，每層 挖土厚度為 ~，沿刃腳周圍保留 ~ 的土堤，然后再沿沉井井壁每 2~3m 一段向刃腳方向逐層全面、對(duì)稱、均勻地削薄土層，每次削 5~10cm，當(dāng)土層經(jīng)不住刃腳的擠壓而破裂時(shí)，沉井便在自重的作用下擠土下沉。 （ 3）井內(nèi)挖出的土方應(yīng)及時(shí)外運(yùn)，不得堆放在沉井旁，以免造成沉井偏斜或位移。如確實(shí)需要在場(chǎng)內(nèi)堆土，堆土地點(diǎn)應(yīng)設(shè)在沉井下沉深度2 倍以外的地方。 （ 4）沉井下沉過程中，應(yīng)安排專人進(jìn)行測(cè)量觀察。沉降觀測(cè)每 8 小時(shí)至少 2 次，刃腳標(biāo)高和位移觀測(cè)每臺(tái)班至少 1 次。當(dāng)沉井每次下沉穩(wěn)定后應(yīng)進(jìn)行高差和中心位移測(cè)量 。每次觀測(cè)數(shù)據(jù)均須如實(shí)記錄，并按一定表式填寫，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和資料管理。 （ 5）沉井時(shí)，如發(fā)現(xiàn)有異常情況，應(yīng)及時(shí)分析研究，采取有效的對(duì)策措施：如摩阻力過大，應(yīng)采取減阻措施，使沉井連續(xù)下沉，避免停歇時(shí)間過長(zhǎng)；如遇到突沉或下沉過快情況，應(yīng)采取停挖或井壁周邊多留土等止沉措施。 （ 6）在沉井下沉過程中，如井壁外側(cè)土體發(fā)生塌陷，應(yīng)及時(shí)采取回填措施，以減少下沉?xí)r四周土體開裂、塌陷對(duì)周圍環(huán)境造成的不利影響。 （ 7）為了減少沉井下沉?xí)r摩阻力和方便以后的清淤工作，在沉井外壁宜采用隨下沉隨回填砂的方法。 （ 8）沉井開始下沉至 5m 以內(nèi)的深度時(shí)，要特別注意保持沉井的水平與 33 垂直度，否則在繼續(xù)下沉?xí)r容易發(fā)生傾斜、偏移等問題，而且糾偏也較為困難。 （ 9）沉井下沉近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，井內(nèi)土體的每層開挖深度應(yīng)小于 30cm 或更薄些，以避免沉井發(fā)生傾斜。沉井下沉至離設(shè)計(jì)底標(biāo)