【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 深度，混合管中的混合物在管外水頭壓力的作用下，便順著排泥管上升而排出井外。與此同時(shí)，混合物在吸泥管管口處被沖散形成泥漿 ，由于氣水混合物順著混合管向上流動(dòng)被吸入管內(nèi)，在混合物與壓縮空氣混合后 被排到井外、完成空氣吸泥工作。壓縮空氣不斷的被送入空氣箱、混合管，混合后的泥漿空氣混合物不斷的排到井外，沉井便慢慢的切土下沉。 由此可知，供氣量越大，氣、水、土混合物的容量越小，壓差 越大，吸泥效果越好；水深越大，吸泥效果也越好。但是過大的供氣量將使每單位體積空氣的有效除土量降低， 吸泥 效果反而不好，并容易造成浪費(fèi)。 當(dāng)下沉速度不理想時(shí)，在吸泥機(jī)上 捆綁 一臺(tái)高壓射水槍， 用于沖泥 ，加快下沉速度 。 當(dāng)下沉最后 2m時(shí)，在吸泥機(jī)底部安裝彎頭，以便 在清基過程中 對(duì)隔墻下方土體進(jìn)行吸泥 ，形成封底鍋底形狀 。 B、空氣吸泥機(jī)的選型及布置 針對(duì)本項(xiàng)目沉井特點(diǎn)， 吸泥采用直徑 273mm 空氣吸泥機(jī)， 25 個(gè)隔倉布置十三 臺(tái)， 通過隔倉間相互搬運(yùn)來控制吸泥施工順序 。 空氣吸泥機(jī)配套設(shè)備的選型 A 供風(fēng)設(shè)備 供風(fēng)設(shè)備采用 8 臺(tái) 21m3/min 的空氣壓縮機(jī)， 每臺(tái)空壓機(jī)直接與對(duì)應(yīng)的空氣吸泥機(jī)相連接 ， 可滿足 8 臺(tái)直徑為 273mm 的空氣吸泥機(jī)同時(shí)施工。吸泥機(jī)與空氣壓縮機(jī)對(duì)應(yīng)表如下所示 。 表 42 吸泥機(jī)與壓縮機(jī)對(duì)應(yīng)表 空氣吸泥機(jī)型號(hào)（ mm） Φ 100 Φ 150 Φ 250 Φ 300 Φ 420 所需空氣壓縮機(jī)供應(yīng)能力（ m3/min） 7 7 20 20～ 2 20 2 20～ 4 20 B 供高壓水設(shè)備 當(dāng) 下沉速度 緩慢 ， 需要 使用高壓射水 沖刷切割土體 時(shí) ，水槍噴嘴處要有較大的水力壓力。 采用 3B57 高壓泵提供高壓射水， 配置 13 臺(tái)高壓水泵 供 空 氣吸泥機(jī) 工作。 C 隔倉內(nèi)補(bǔ)水設(shè)備 中交二 航 馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋 MQ06合同段 北錨碇 不排水 下沉施工技術(shù) 方案 13 為保持鋼殼沉井內(nèi)外的水頭差，防止因吸泥下沉往外抽水而降低沉井內(nèi)的水頭壓力，必須不停地從外界抽水來補(bǔ)充沉井內(nèi)水頭壓力，使沉井內(nèi)的水頭高度比地下水位高 2m以上?？諝馕鄼C(jī)排水量參考值見 下 表。 配 24 臺(tái) NL15015 離 心泵抽水補(bǔ)入隔倉內(nèi) ， 6 臺(tái)水泵 從長(zhǎng)江 調(diào)水至 水渠， 再通過 6 臺(tái)水泵 補(bǔ)水至沉井 ，沉淀池內(nèi)的水經(jīng)回水區(qū) 12 臺(tái)水泵補(bǔ)水至沉井 ，補(bǔ)充流失的水 。 NL15015 型水泵技術(shù)性能參數(shù)見 下 表。 表 43 空氣吸泥機(jī)排水量參考值 吸泥機(jī)型號(hào)（ mm） 空壓機(jī)生產(chǎn)能力 （ m3/min） 風(fēng)壓 （ kPa） 排水量（ m3/min） Φ 150 1 臺(tái) 20 270～ 630 Φ 250 1 臺(tái) 20 540～ 550 Φ 300 1 臺(tái) 20 540 2 臺(tái) 20 580 Φ 420 1 臺(tái) 20 520 2 臺(tái) 20 540 表 44 NL15015 水泵主要技術(shù)性能表 型號(hào) 口徑 流量（ m3/h） 揚(yáng)程（ m） 電動(dòng)機(jī)功（ kW） 轉(zhuǎn)速（ r/min） NL15015 85 240 15 22 1490 沉井下沉?xí)r，同時(shí)開啟六臺(tái)空氣壓縮機(jī) 及吸泥機(jī) ， 失水量 Q1= 606=4104m3/h，補(bǔ)水量為 Q2=240 18=4320m3/h，補(bǔ)水量大于失水量 ，可以保證沉井內(nèi)水位高于沉井外水位 。故沉井下沉?xí)r，六臺(tái)空壓機(jī)正常工作，兩臺(tái)空壓機(jī)備用。 高壓供氣管路 布置 高壓氣管采用φ 65 的管 徑 ， 供氣管路 布置在沉井 不排水下沉平臺(tái) 上，然后通過吸泥機(jī)門架布置線路與吸泥機(jī)連接。 供風(fēng) 管路采取一對(duì)一專供線路，一臺(tái)空氣壓縮機(jī)只接一臺(tái)空氣吸泥機(jī) ， 通過空氣壓縮機(jī)上 設(shè)置 的壓力表， 操控 空氣吸泥機(jī) 作業(yè) 。 根據(jù) 表 43 中空氣吸泥機(jī)的工作風(fēng)壓及 同類沉井下沉施工經(jīng)驗(yàn)，考慮施工損耗，空氣 吸泥 機(jī)的 工作壓力在 較 為適宜 ，本項(xiàng)目選用直聯(lián)式螺桿空壓機(jī)，最大工作壓力 1MPa，可以滿足工作需要 。 管線布置 如下 ， 正常作業(yè)時(shí)，六條供氣管線與空氣吸泥機(jī)相接，其余供氣管中交二 航 馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋 MQ06合同段 北錨碇 不排水 下沉施工技術(shù) 方案 14 線為預(yù)置供氣管線，在對(duì)應(yīng) 隔倉 工作時(shí)與空氣吸泥機(jī)相接。 圖 47 補(bǔ)水 、 供氣線路布置圖 排泥管 線 布置 每臺(tái)空氣吸泥機(jī) 通過 單獨(dú)的排泥管 線 排泥至沉淀池 ， 排泥線路為： 空氣吸泥機(jī) +φ 273 橡膠軟管 +φ 273 排泥 鋼管 +泥漿箱 +φ 315PE 管 +沉淀池 。橡膠軟管與空氣吸泥機(jī)相連接，φ 273 鋼管 固定 放置在 鋼平臺(tái)上， 泥漿箱尺寸為 ，放置在第八節(jié)隔墻上方 ， 然后通過 一 臺(tái) 250ND22 水泵 和 φ 315PE 管排放至棄土場(chǎng) 。 φ 315PE 管分為兩部分，與泥漿箱連接部分使用軟管緊貼井壁垂直至地面，然后 再 通向 沉淀池。 排泥管線布置圖如下， 正常 下沉 作業(yè)時(shí)，六臺(tái)空氣吸泥機(jī)工作， 通過六條排泥管線排放至 泥漿箱 ， 其他區(qū)域隔倉工作時(shí)通過預(yù)留接口、備用管線進(jìn)行連接。 中交二 航 馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋 MQ06合同段 北錨碇 不排水 下沉施工技術(shù) 方案 15 圖 48 排泥管線布置圖 下沉主要設(shè)備表 表 45 不排水 下沉 主要設(shè)備配備表 名稱 規(guī)格、型號(hào) 單位 數(shù)量 用途 補(bǔ)水泵 NL15015 臺(tái) 24 向 沉井內(nèi)補(bǔ)水 高壓泵 3B57 臺(tái) 13 下沉緩慢時(shí)提供高壓水沖土 泥漿箱 個(gè) 3 兩個(gè)工作，一個(gè)備用 泥沙泵 250ND22 臺(tái) 3 向沉淀池排泥漿 ，兩臺(tái)工作，一臺(tái)備用 電動(dòng)空壓機(jī) 21m3/min 臺(tái) 8 下沉作業(yè)時(shí) 六臺(tái)工作，兩臺(tái)備用 空氣吸泥機(jī) Φ 273 臺(tái) 13 沖泥吸泥 吸泥機(jī)彎頭 個(gè) 2 清基階段 用于隔墻下方吸泥 小型龍門吊 10t 臺(tái) 8 移動(dòng)吸泥機(jī)及部分小型 施工機(jī)具 塔吊 臺(tái) 1 塔吊 臺(tái) 1 中交二 航 馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋 MQ06合同段 北錨碇 不排水 下沉施工技術(shù) 方案 16 沖吸法吸泥效率分析 空氣吸泥機(jī)的吸泥效率與水深、土層性質(zhì)、吸泥機(jī)頭直徑、使用的風(fēng)量、風(fēng)壓以及操作情況等有關(guān)。根據(jù)調(diào)查國內(nèi)有關(guān)沉井吸泥下沉的經(jīng)驗(yàn)和資料，在砂性類土質(zhì)吸泥，使用Φ 273 的吸泥機(jī)吸泥效率，按空氣吸泥機(jī)出水含泥量為 5%計(jì)算。 25 個(gè)隔倉共布置 13 套吸泥機(jī)設(shè)備，工作時(shí)啟動(dòng) 6 臺(tái)，沉井?dāng)嗝婷娣e為 =3381m2，按每天有效作業(yè) 16 個(gè)小時(shí)計(jì)算： 6 臺(tái)吸泥機(jī)每天工作吸泥取土方量： 6 16（ 60 ） 5％ =1970m3。 每天下沉量： 1970/3381=； 實(shí)際考慮其它因素的影響，每天沉井下沉可能達(dá)到 。 不排水下沉工期按六十天考慮。 棄土場(chǎng)布置 （ 1）棄土場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)照片 （ 2）棄土場(chǎng)功能劃分 圖 49 棄土場(chǎng)布置圖 在沉井第六、七、八節(jié)接高過程中，對(duì)棄土場(chǎng)進(jìn)行合理規(guī)劃，將沉淀區(qū)的泥砂進(jìn)行轉(zhuǎn)移堆存， 擴(kuò)大庫容量， 為第三次不排水下沉做好準(zhǔn)備。 棄土場(chǎng)最近處距錨碇直線距離約 80 米，當(dāng)泥漿進(jìn)入 沉淀區(qū) 后 ，泥砂和水 分離， 分離后的水進(jìn)入回水區(qū)， 通過補(bǔ)水泵泵送至沉井， 繼續(xù)循環(huán)利用。 終 沉措施 終沉前操作： 如果吸泥下沉到設(shè)計(jì)高程后，再進(jìn)行整套的清基工作，容易對(duì)中交二 航 馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋 MQ06合同段 北錨碇 不排水 下沉施工技術(shù) 方案 17 沉井底層造成擾動(dòng)，使地基承載力下降。為保證工程質(zhì)量，終沉階段和沉井清基相結(jié)合進(jìn)行，操作要點(diǎn)如下： （ 1）吸泥 底 面距設(shè)計(jì)高程 2m 時(shí)，減緩沉井吸泥下沉速度，加大分區(qū)中央的吸泥深度，使分區(qū)中心吸泥和清基同步進(jìn)行，爭(zhēng)取沉井刃腳達(dá)到設(shè)計(jì)終沉位置時(shí)，分區(qū)中央也完成清基工作。 （ 2） 使用 只吸不沖的方式進(jìn)行吸泥， 減少對(duì)基底土層的擾動(dòng)。 （ 3）在吸泥機(jī) 底 部增加彎頭，用于 隔墻下 方 吸泥清基。 終沉措施： 沉井與設(shè)計(jì)標(biāo)高相差 100cm 時(shí)停止下沉施工 24h，觀測(cè)沉降情況。若沉井無明顯沉降，則可一次性下沉到位，不采取其它止沉措施。若沉井有明顯沉降，做好觀測(cè)記錄，待沉井無明顯沉降時(shí)，查看觀測(cè)記錄表，計(jì)算 24 小時(shí)無明顯沉降時(shí)間段之前沉井的沉降高度（ Xcm）。說明沉井沉降此深度（ Xcm）后刃腳埋處土體深度增加，下沉系數(shù)變小，不足以使沉井下沉。由于沉井設(shè)計(jì)底面標(biāo)高與其往上 100cm 處標(biāo)高處于同一地質(zhì)層，則由此可推斷沉井下沉到離設(shè)計(jì)標(biāo)高 Xcm 時(shí)停止下沉施工，沉井即使有短時(shí)間的明顯沉降，沉降深度不會(huì)超過Xcm 即會(huì)停止沉降。 空氣 幕促沉措施 本工程采用的空氣幕布置在第二節(jié)沉井外壁上， 由沉井外壁上布設(shè)的氣龕、井壁內(nèi)預(yù)埋的水平風(fēng)管、豎向風(fēng)管組成。當(dāng)沉井沉入地面以后， 隔倉 內(nèi)吸泥，以排除沉井底部正面阻力，再由地面上的供風(fēng)系統(tǒng)將高壓風(fēng)經(jīng)預(yù)埋的豎向風(fēng)管、水平風(fēng)管、從井壁上的氣孔向外噴射，噴射出來的氣體順井壁逸出地面，在沉井周圍形成了一層空氣帷幕。這樣就減小了土壤對(duì)井壁的摩阻力，促使沉井很快下沉。停止送風(fēng)后，井壁與土壤之間又恢復(fù)了原來的摩阻力。 1 氣龕 氣龕在井壁表面上是個(gè)上寬 20cm， 下寬 8cm， 高 20cm 的倒梯形，在井壁上是個(gè)深 3cm 的凹槽，凹槽底部即為水平管。在立模時(shí)用木板將模板與水平管隔離，隔離間距為 3cm。在拆模后將木板鑿除，清理出水平管，用電鉆在在水平管上鉆一個(gè) 3mm 氣龕孔。 中交二 航 馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋 MQ06合同段 北錨碇 不排水 下沉施工技術(shù) 方案 18 圖 410 氣龕結(jié)構(gòu)示意圖圖 氣 龕 主要作用 :沉井在下沉中，保護(hù)噴氣孔 與土 壤不直接發(fā)生摩擦，并且使噴出的氣體能均勻的擴(kuò)散出去。 2 氣龕布置 混凝土沉井氣龕布置 ： 把 沉井 第二節(jié) 壁體 四邊分成八段 。在沉井的立面 上，每段布置四層氣龕，上下層氣龕錯(cuò)開排列。 每層氣龕間距 125cm，相鄰層氣龕在水平間距上錯(cuò)開 200cm 排列。 水平風(fēng)管采用內(nèi)徑 20mmPPR 管，每根水平管長(zhǎng)31m 和 28 m， .通向同一 水平段的氣龕，水平風(fēng)管兩端向下彎曲，端頭堵死。水平管向下彎曲部分，主要儲(chǔ)存從噴氣孔擠入管內(nèi)的少量泥砂。 圖 411 氣龕平面布置圖 中交二 航 馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋 MQ06合同段 北錨碇 不排水 下沉施工技術(shù) 方案 19 豎向風(fēng)管采用內(nèi)徑 32mmPPR 管，每根豎管用塑料 連通 接頭與 相應(yīng)水平 段的水平管相連。豎向風(fēng)管上端伸出沉井頂部，以便與地面風(fēng)管相接。 每次沉井接高時(shí)，每根豎管都要相應(yīng)加長(zhǎng)。 圖 412 沉井壁體立面氣龕布置圖（長(zhǎng)邊） 圖 413 風(fēng)管布置圖 3 壓氣設(shè)備 壓氣設(shè)備 為空氣壓縮機(jī)， 風(fēng)壓 須 大于最深處的水壓力與送氣時(shí)的損失值之中交二 航 馬鞍山長(zhǎng)江公路大橋 MQ06合同段 北錨碇 不排水 下沉施