沉井基礎(chǔ)，沉井施工專項(xiàng)施工方案！一、沉井基礎(chǔ)1、定義：沉井基礎(chǔ)上下敞口帶刃腳的空心井筒狀結(jié)構(gòu)下沉水中到設(shè)計(jì)標(biāo)高處,以井筒作為結(jié)構(gòu)外殼而建筑成的基礎(chǔ)。以沉井作為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，將上部荷載傳至地基的一種深基礎(chǔ)。沉井是一個(gè)無底無蓋的井筒，一般由刃腳、井壁、隔墻等部分組成。在沉井內(nèi)挖土使其下沉，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行混凝土封底、填心、修建頂蓋，構(gòu)成沉井基礎(chǔ)。2、特點(diǎn)：埋深較大，整體性好，穩(wěn)定性好，具有較大的承載面積，能承受較大的垂直和水平荷載。此外，沉井既是基礎(chǔ)，又是施工時(shí)的擋土和擋水圍堰結(jié)構(gòu)物，其施工工藝簡(jiǎn)便，技術(shù)穩(wěn)妥可靠，無需特殊專業(yè)設(shè)備，并可做成補(bǔ)償性基礎(chǔ)，避免過大沉降，在深基礎(chǔ)或地下結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較為廣泛，如橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)、地下泵房、水池、油庫(kù)、礦用豎井以及大型設(shè)備基礎(chǔ)、高層和超高層建筑物基礎(chǔ)等。但沉靜基礎(chǔ)施工工期較長(zhǎng)，對(duì)粉砂、細(xì)砂類土在井內(nèi)抽水時(shí)易發(fā)生流砂現(xiàn)象，造成沉井傾斜；沉井下沉過程中遇到的大孤石、樹干或井底巖層表面傾斜過大，也將給施工帶來一定的困難。3、類型：沉井按其截面輪廓分，有圓形、矩形和圓端形等三類。①圓形沉井水流阻力小，在同等面積下，同其他類型相比，周長(zhǎng)小、摩阻力相應(yīng)減小，便于下沉；井壁只受軸向壓力，且無繞軸線偏移問題。②矩形沉井和等面積的圓形沉井相比，其慣性矩及核心半徑均較大，對(duì)基底受力有利；在側(cè)壓力作用下，沉井外壁受較大的撓曲應(yīng)力。③圓端形沉井對(duì)支撐建筑物的適應(yīng)性較好，也可充分利用基礎(chǔ)的圬工，井壁受力也較矩形有所改善，但施工較復(fù)雜。（二）沉井施工1、施工工藝2、施工方法制作工藝流程：場(chǎng)地整平——放線——土方開挖——夯實(shí)基底——抄平放線、驗(yàn)線——鋪砂墊層——砌刃角磚模——安設(shè)刃角鐵件、綁鋼筋——支刃腳、井身模板——澆筑混凝土——養(yǎng)護(hù)、拆模——拆磚模下沉工藝流程：下沉準(zhǔn)備工作——設(shè)臵垂直運(yùn)輸機(jī)械、排水泵，挖排水溝、集水井——挖土下沉——觀測(cè)——糾偏——沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高、核對(duì)標(biāo)高——設(shè)集水井、鋪設(shè)封底墊層——綁底板鋼筋、隱檢——底板澆筑混凝土——施工內(nèi)隔墻、頂板——回填土。（1）沉井制作①、施工準(zhǔn)備在沉井施工前，對(duì)沉井入土地層及基底巖面地質(zhì)資料進(jìn)行重點(diǎn)詳細(xì)分析研究，制訂切實(shí)可行的下沉方案并對(duì)筑島頂面進(jìn)行夯實(shí)加固。沉井井壁模板采用定型組合鋼模板組裝而成。采取豎向分節(jié)立內(nèi)外模板，每節(jié)高3.0m，用ф16mm對(duì)拉螺栓拉槽鋼圈固定。模板的安裝順序：刃腳斜面及隔墻底面模板→井孔模板→安扎鋼筋→立外模→立內(nèi)模→調(diào)整各部位尺寸→全面拉緊固定拉桿、拉箍、支撐等。③、刃腳及第一節(jié)沉井刃腳土內(nèi)模采用填土式內(nèi)模，土內(nèi)模施工：測(cè)量放樣定出沉井輪廓線；用粘土、亞粘土按照刃腳及隔墻的形式和尺寸分層填筑夯實(shí)，后修整土模表面，使與設(shè)計(jì)尺寸相符；在土模表面及刃腳底面的地面上鋪筑一層3cm厚的水泥砂漿，砂漿表面涂隔離劑。安放鋼刃腳、立井孔模板、安放鋼筋、立外模；灌筑混凝土：應(yīng)對(duì)稱均勻地進(jìn)行灌筑；沉井施工工藝沉井制作階段和沉井下沉階段。分節(jié)灌筑、多次下沉：工序交插多、工期長(zhǎng)，容易發(fā)生井身傾斜和沉降不均勻等現(xiàn)象分節(jié)灌筑、一次下沉：制作總高度不宜超過沉井短邊或直徑的長(zhǎng)度亦不應(yīng)超過12m一次灌筑、一次下沉：一般中小型沉井，其井身不高且地基較好時(shí)，可采用此法。原則：根據(jù)沉井的規(guī)模（形狀、尺寸、深度）、環(huán)境（水文地質(zhì)、環(huán)境條件）、施工能力（設(shè)備及施工單位的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣）確定。1、挖基坑及基礎(chǔ)處理平面尺寸略大于沉井平面的基坑；砂墊層一般選用級(jí)配較好的中、粗砂或砂夾卵石，砂墊層密實(shí)度的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)用砂的干容重控制；抽除墊木應(yīng)按一定順序分區(qū)、依次、對(duì)稱、同步地進(jìn)行，對(duì)矩形沉井，先內(nèi)隔墻，再短邊，后長(zhǎng)邊；長(zhǎng)邊的墊木應(yīng)隔根抽出，然后以四角處的定位墊木為中心由遠(yuǎn)及近地對(duì)稱抽除，后抽定位墊木。墊木布置圖2、沉井制作1)井壁外側(cè)應(yīng)做到光滑；2)沉井制作高度應(yīng)保證穩(wěn)定性、有足夠的下沉系數(shù)3)第一節(jié)沉井的灌筑高度為1.5-2.0m，地面以上沉井的高度不超過6--7m，沉井頂面露出地面尚有0.8--2m時(shí)，停止下沉，并在強(qiáng)度達(dá)70％后方可灌筑第二節(jié)；4)沉井的實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸的偏差，不得超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地基和基礎(chǔ)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ1202)中的規(guī)定數(shù)值。分類：1)排水挖土下沉：在土質(zhì)的透水性很低或滲水量不大的穩(wěn)定土層，排水不會(huì)產(chǎn)生流砂。優(yōu)點(diǎn)：是挖土方法簡(jiǎn)單，容易控制，下沉較均衡且易糾偏，達(dá)設(shè)計(jì)標(biāo)高后又能直接檢驗(yàn)基底土的平衡，并可采用干封底，以加快工程進(jìn)度，保證質(zhì)量，節(jié)省材料，所以應(yīng)優(yōu)先采用。挖土一般先挖成“鍋底”狀，然后再挖靠近刃腳旁的泥土，挖土設(shè)備要均勻布置，使上面保持在同一水平上。當(dāng)沉井下部有梁時(shí)，應(yīng)先將梁下土方超前開挖一部分，以免沉井下沉?xí)r土將梁頂壞。沉井下沉?xí)r，每次不得超過50cm即須進(jìn)行清土校正，然后再繼續(xù)開挖。沉井下沉完畢后，一般應(yīng)有3-5cm至5-10cm的下沉預(yù)留量。泥漿的作用：降低井壁與土之間的摩擦阻力4、沉井基礎(chǔ)處理及封底當(dāng)沉井沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高且穩(wěn)定后(沉降速率20mm／d即認(rèn)為穩(wěn)定)，先將超挖部分用煤渣填充夯實(shí)，再在刃腳四周填以毛石，有時(shí)尚須鋪設(shè)10-30cm厚的砂墊層，然后用素混凝土封底干封底：能保證混凝土的準(zhǔn)確厚度及表面平整，且節(jié)省材料，保證質(zhì)量；同時(shí)設(shè)備簡(jiǎn)單，進(jìn)度快，省去后續(xù)的清理及抽水工作，所以應(yīng)優(yōu)先采用。濕封底：水下混凝土封底，是利用井內(nèi)灌水的重量克服流砂的涌入，封底混凝土在水下進(jìn)行灌注，水下灌注混凝土采用豎管灌注法，使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行水密性及拉拔力的檢驗(yàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì),歐洲到1961年則已經(jīng)下沉了達(dá)450多個(gè)沉井作為地下構(gòu)筑物。解放后,我國(guó)在沉井的施工技術(shù)方面也取得了很大的成就。沉井原先是用于橋梁墩臺(tái)和重型廠房與各種工業(yè)構(gòu)筑物(如煤氣罐、高聳塔架等)的一種深基礎(chǔ)。近年來,隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,沉井施工方法已逐漸發(fā)展成為埋入軟土層內(nèi)各種地下工業(yè)建筑和人民防空工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一種形式,例如,大(重)型橋梁的墩臺(tái)基礎(chǔ)、岸邊取水構(gòu)筑物、城市雨污水泵站下部結(jié)構(gòu)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、地下沉淀池和水池、地下油庫(kù)以及礦用豎井等。各種類型深埋基礎(chǔ)和地下構(gòu)筑物的圍壁都曾采用沉井法施工。根據(jù)現(xiàn)有的施工經(jīng)驗(yàn),在陸地上制作大型鋼筋混凝土圓形沉井,直徑已達(dá)68m,下沉深度36m,平面面積約3600余m2。矩形沉井為18.5m×21.5m,高為20.6m,采用無承墊木施工,分節(jié)制作,一次下沉。在橋梁域臺(tái)基礎(chǔ)沉井方面也有新的發(fā)展,在深水中采用浮運(yùn)沉井就位下沉方法,使平面面積達(dá)數(shù)百平方米的大重型沉井的下沉深度達(dá)50余米。而且,礦用沉井的下沉深度已超過100m。當(dāng)然,這個(gè)深度也不能認(rèn)為已經(jīng)達(dá)到了極限。因?yàn)橐话阏f來,用沉井法修筑地下構(gòu)筑物或深基礎(chǔ)時(shí),可以認(rèn)為尚能爭(zhēng)取達(dá)到更大的下沉深度。可滿足生產(chǎn)和使用的需要,有時(shí)還可作為高層建筑的基礎(chǔ)。(8)沉井可用作礦區(qū)的豎井,面積比較小,一般為圓形,直徑在15m以內(nèi)。但下沉深度卻很深,一般要在100m以上,可用作上下人員、材料、產(chǎn)品(煤和礦石)的豎向通道,同時(shí)還可作為豎向風(fēng)道之用。(9)大型設(shè)備基礎(chǔ)、地下倉(cāng)庫(kù)、人防掩蔽所、盾構(gòu)拼裝井、船塢塢首等均可采用沉井。 [2]