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四川成都混凝土切割沉井基础的类型和构造要求

futao 拆除工程 2019-04-25 676 0
川渝拆除17713551981

四川成都混凝土切割沉井基础的类型和构造要求

一、沉井基础的类型

(一)根据沉井建筑材料分类

1.混凝土沉井

适用于小尺寸沉井,井壁较厚,适于覆盖层较松软的地质条件,一般下沉深度不超过7~8m。

2.钢筋混凝土沉井

这种沉井的抗压和抗拉强度高,施工时结构各部分受力好,可制作成大型沉井,下沉深度可达几十米以上。当下沉深度不大时,可将底节沉井或刃脚部分做成钢筋混凝土结构,上部井壁用混凝土制作;浮运沉井用钢筋混凝土制作,采用薄壁结构。钢筋混凝土沉井可根据具体情况要求做成各种合理的结构形状和厚度。亦有空腔钢丝网水泥薄壁浮运沉井。

3.钢沉井

用钢材制造,钢模薄壁结构沉井,其强度高,重量轻,易于拼装,适于制造浮运沉井。

(二)根据沉井施工方法分类

1.现浇预制沉井

这种沉井是在设计的基础位置处就地浇筑预制沉井,待达到一定的强度后,井孔内挖土下沉。对于水中基础,需先在水中筑岛立模,浇筑混凝土后,挖土下沉。沉井主要依靠自重下沉。

2.浮运沉井

浮运沉井多利用钢壳双壁沉井,还有钢丝网水泥双层空壁沉井和钢筋混凝土薄壁沉井,先在岸边制造,再浮运就位下沉。通常在深水地区人工筑岛困难或不经济,或者有通航要求且水流速不大时,可采用浮运沉井。

(三)根据沉井平面形状分类

沉井平面形状主要有圆形、圆端形和矩形等(图6-3)。根据井孔布置方式和多少,又可分单孔、双孔及多孔沉井。多孔沉井主要是对平面尺寸较大的沉井,根据结构受力要求及下沉需要,在其中设隔墙形成。沉井井孔布置一般应对称,以便均匀取土。

(四)根据沉井的立面形状分类

沉井外壁立面形状主要有竖直式、台阶式和斜坡式三种形式(图6-4)。竖直式井壁下沉中不易倾斜,但井壁上土的摩阻力较大,一般在入土不深或松软土层中使用。当沉井下沉深度较大而周围土质较密实时,为减小下沉时的摩阻力,沉井外壁可做成台阶式和斜坡式,台阶宽度不小于0.2m,斜坡为沉井全高的1/20~1/50,或采用与斜坡坡度相当的台阶形,一般多采用台阶式。

图6-3沉井的平面形状

图6-3沉井的平面形状

图6-4沉井外壁立面形式


图6-4沉井外壁立面形式

二、沉井的构造

沉井一般由井壁、刃脚、隔墙、井孔、凹槽、封底混凝土、顶盖板等构成,如采用助沉措施,尚应在井壁中预埋一些助沉所需的管组(图6-5)。

(一)刃脚

刃脚是井壁下端的斜形尖,用以切土下沉。刃脚受力复杂集中,要有足够的强度和刚度,采用钢筋混凝土结构,还应以型钢(角钢或槽钢)加强刃脚,以免下沉时损坏。刃脚混凝土强度等级不低于C25。

沉井刃脚根据地质情况,可采用尖刃脚或带踏面的刃脚(图6-6)。刃脚踏面宽度可为0.1~0.2m,软土可适当放宽。刃脚斜面与水平面交角不宜小于45°,沉井内隔墙底面应比刃脚底面至少高出0.5m,刃脚高度一般不小于1.0m。当沉井需要下沉至稍有倾斜的岩石上时,在掌握岩层高低差变化的情况下,可将刃脚做成与岩面的倾斜度相适应的高低刃脚。

图6-5沉井构造图

图6-5沉井构造图

图6-6刃脚的构造(尺寸单位:m)

图6-6刃脚的构造(尺寸单位:m)

(二)井壁

井壁是沉井的主体结构,形成沉井基础的外形尺寸;施工中围水挡土,并获得顺利下沉的重力。为减小井壁周围土的摩阻力,沉井外壁可做成台阶或斜坡面。沉井较高时,可根据沉井整体构造和施工要求分节预制下沉,节高一般不宜高于5m。土质松软时,底节高度以不超过

0.8倍井宽为宜。

井壁厚度按强度、下沉需要的自重和便于取土、清基等因素而定,一般为0.8~1.5m,但钢筋混凝土薄壁浮运沉井及钢制薄壁浮运沉井的壁厚不受此限。井壁混凝土强度等级不低于C20,当为薄壁浮运沉井时,井壁和隔板不应低于C25,腹腔内填料不应低于C15。钢筋混凝土沉井的配筋率不应小于0.1%,混凝土沉井仅适用于松软土层。

(三)隔墙

当沉井平面尺寸较大时,一般设隔墙(内壁),将沉井分成若干井孔,其作用是缩短井壁跨度,减小井壁挠曲应力,并增强沉井整体刚度,便于掌握井孔挖土位置和速度,以控制下沉方向。隔墙间距一般要求不大于5.0~6.0m,厚度可比井壁小0.2~0.4m。隔墙底面距刃脚踏面高度,既要考虑支承刃脚,使刃脚悬臂和水平框架共同起作用,同时又要避免隔墙底面搁住沉井,阻碍其下沉,一般要求不小于0.5m。为增强隔墙与刃脚的支撑连接,可采用竖向承托加强。若人工挖土,应在隔墙下部设过人孔,以便于施工。

(四)井孔

又称取土井,是沉井下沉取土的通道。井孔的布置必须与沉井轴线对称,以便于均匀取土和纠偏。井孔的大小应满足取土机具所需净空和便于取土操作的要求,井孔最小尺寸应视取土机具确定,一般不宜小于2.5m,且不超过6.0m。

(五)凹槽

为增强封底混凝土与井壁的连接强度,以更好地将封底混凝土所受到的地基反力传递给井壁,一般在沉井外壁内侧离刃脚踏面一定高度处(一般为2.0m)做一水平槽状结构,称为凹槽。凹槽深度为0.15~0.30m,高度约为1.0m以上。当井孔准备用混凝土或圬工填实时,也可不设凹槽。

(六)封底混凝土

沉井下沉至设计高程后,为使沉井形成一个整体受力结构,将井底的地基反力传至井壁,需浇筑一层混凝土封住井底,即封底混凝土。封底混凝土厚度应根据基底的水压力和地基土的向上反力经计算确定,封底混凝土顶面应高出刃脚根部不小于0.5m,若有凹槽,应封至凹槽顶面。沉井封底混凝土一般是在水下浇筑,为保证封底质量,并具有一定的安全度,要求水下封底混凝土强度等级不应低于C25,岩石地基可降为C20。

(七)顶盖板

沉井井孔内是否需要填实,应根据沉井受力和稳定性的要求来确定。井孔填料可采用混凝土、片石混凝土或浆砌片石;在非冰冻区,封底后也可采用砂砾填心或仅封底而不填心。当井孔内仅填以砂砾或无填充成空心沉井基础时,应在井顶设置钢筋混凝土顶盖板,其上修筑墩台身。顶盖板厚度一般为1.5~2.0m,钢筋配置由计算确定。

(八)预埋管组

当预估沉井下沉阻力较大无法正常下沉时,可采用射水法和空气幕法等助沉措施,此时应按助沉设计要求,在井壁内预埋管组,并在井壁外侧设置射水嘴或气龛。


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