工程師“爆料”，水下橋墩如何建造看過來-廣東抗震支架廠家

　　一般在施工大型橋墩的基坑，污水泵站，大型設備基礎，人防掩蔽所，盾構拼裝井，地下車道與車站水工基礎施工圍護裝置時使用沉井施工。

　　一、什么是沉井

　　沉井的定義

　　依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設計標高，然后經過混凝土封底并填塞孔，最后成為結構物基礎的井筒狀結構。

　　沉井基礎的特點

　　(1)埋置深度大，整體性強、穩定性好，承載面積大，承載力高(垂直與水平);

　　(2)既可作基礎，又可作施工時的擋土和擋水圍堰結構物;

　　(3)施工時對鄰近建筑物影響較小;

　　(4)內部空間可進一步利用。

　　應用范圍

　　橋墩、錨碇、礦用豎井、地下泵房、水池、油庫、地下設備基礎、盾構隧道、頂管的工作井和接收井等。

　　沉井的缺點

　　(1)施工工期較長;

　　(2)施工技術要求高;

　　(3)施工中易發生流砂造成沉井傾斜或下沉困難等。

　　二、沉井的構造

　　沉井的截面形式

　　平面形狀有：圓形、矩形、圓端形等井孔的布置方式有：單孔、雙孔、多孔。

　　① 井壁

　　厚度0.4～1.2m;承受水土壓力。

　　② 刃腳

　　寬度10～20cm ，高度約1.5m(濕封底)或0.6m(干封底)，內側傾角45°～60° ;沖切硬土，減小端部阻力。

　　③ 內隔墻

　　厚度約0.5m，底面高出井壁刃腳踏面0.5～1m，增加沉井剛度、改善井壁受力條件、挖土均衡，便于糾偏。

　　④ 井孔

　　寬度(直徑)不宜小于3m，挖土、排土場所和通道。

　　⑤井壁凹槽

　　槽高約1.0m，深度0.15~0.25m，增加封底混凝土、底版與井壁連接。

　　⑥ 預埋射水管

　　下沉困難時減阻。

　　⑦ 封底(底板)

　　沉井下沉到設計標高，經檢驗和坑底清理后澆注的混凝土底版。分為干封和濕封(水下澆灌混凝土)兩種。

　　底梁和框架

　　當不能設置內隔墻而沉井又較大時，常常在沉井底部增設底梁或因沉井過高，常常在沉井不同高度處設置縱橫梁構成框架結構。

　　三、沉井的施工

　　分旱地施工沉井與水上施工沉井兩種情況

　　旱地沉井工序

　　就地制造→挖土下沉→孔底清查→封底→ 充填井孔以及澆注頂板。

　　水上沉井工序

　　水深3m~ 4m以內且流速不大時：

　　水上筑島→島上制造→挖土下沉→孔底清查→封底→ 充填井孔以及澆注頂板。

　　水較深或流速較大時：

　　岸邊制造→牽引滑移或起吊就位→挖土下沉→孔底清查→封底→ 充填井孔以及澆注頂板。

　　四、沉井基礎

　　組成及作用

　　沉井基礎是一種豎直的筒形結構，常用混凝土、鋼筋混凝土或磚石等制成。

　　通過在井內挖土，使筒體在自重作用下克服井壁摩阻力下沉至設計高程，經混凝土封底填塞井孔后，使整個筒體成為一個支墩。

　　特點

　　(1) 埋深大;

　　(2) 整體性好;

　　(3) 承載力高;

　　(4) 對鄰近建筑物影響小;

　　(5) 充分利用地下空間等特點;

　　(6) 施工時具有擋水或擋土等作用;

　　但施工工期較長，沉井下沉遇障或遇流砂等都會給施工帶來困難。

　　應用

　　工程中，遇到下列情況時考慮采用沉井基礎：

　　(1)荷載較大，表層地基土的承載力小，在一定深度有較好持力層;

　　(2)在河流中，雖土質較好，但沖刷大或有較大卵石，不便樁基施工;

　　(3)巖層表面較平坦且覆蓋層較薄但河水深，采用擴大基礎施工圍堰有困難。

　　(4)在已有的淺基礎鄰近修建深埋的設備基礎時，為避免基坑開挖對已有的基礎產生影響等情況。

　　沉井的分類

　　1. 按沉井的形狀

　　按沉井的平面形狀，常用的沉井形狀有：圓形、圓端形、矩形及單孔、多孔沉井;按沉井的剖面形狀可分為：

　　(1)外壁垂直無階式;

　　(2)有階式和外壁傾斜式

　　2.按沉井的建筑材料，沉井可分為：

　　(1)混凝土沉井;

　　(2)鋼筋混凝土沉井;

　　(3)鋼沉井;

　　(4)磚沉井等。

　　3.按沉井的施工方法，沉井可分為：

　　(1) 一般沉井是指就地制造并下沉的沉井;

　　(2) 浮運沉井是在深水地區筑島有困難或有礙通航時，可在岸邊制作沉井 再浮運就位后下沉的沉井。

　　沉井的基本構造

　　沉井的輪廓尺寸其上部的墩(臺)底部的形狀尺寸決定，其長、短邊之比應不大于 3。沉井頂面的尺寸通常為墩(臺)底部再加0.2m～0.4m的襟邊寬度;沉井高度則由上部結構、水文地質和土層承載力等決定，高的沉井要分節制作下沉，底節沉井的高度不宜過高。

　　沉井下沉過程中可能遇到的問題及處理方法

　　沉井在下沉過程中可能出現的問題主要有兩類:

　　(1) 下沉不均勻發生傾斜和位置偏移;

　　(2) 下沉困難。

　　發生偏斜的原因大致有這幾種：

　　(1) 土質軟硬不均勻;

　　(2) 挖土不對稱;

　　(3) 刃腳處有障礙物未予清除;

　　(4) 一側出現流砂而未得到控制等。

　　糾偏的方法是

　　(1) 在沉井下沉多的一側回填砂石，以阻止繼續下沉，在高的一側集中 挖土;

　　(2) 在高的一側配加重物，以加速該側下沉;如有必要，還可在沉井頂部施加水平力來幫助糾偏。

　　(3) 如遇中心位置偏移，則應先人為造成沉井傾斜，再均勻取土，使之傾斜下沉，直到沉井中心線到達設計位置后，再行糾偏扶正 。

　　克服下沉困難主要可以從兩方面著手

　　(1) 增加沉井重量：提前澆筑上一節沉井;在沉井頂部加壓;在保證不發生流砂的前提下，抽取井內的水，以減小浮力。

　　(2) 減小井壁的摩阻力：盡力將井壁外側制作光滑平整;將井壁設計成臺階式;設置管道，利用高壓空氣或水的噴射能量來減小摩擦;從管道中噴出觸變泥漿，形成泥漿套。

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