沉井施工難點(diǎn)和解決方案

沉井施工難點(diǎn)和解決方案1、井筒裂縫1.1現(xiàn)象井筒制作完畢，在沉井壁上出現(xiàn)縱向或水平裂縫，有的出現(xiàn)在隔墻上或預(yù)留孔的四角。1.2原因分析1.2.1沉井支設(shè)在軟硬不均的土層上，未進(jìn)行加固處理，井筒澆筑混凝土后，地基出現(xiàn)不均勻沉降造成井筒裂縫c1.2.2沉井支設(shè)墊木(墊架)位置不當(dāng)，或間距過大，使沉井早期出現(xiàn)過大彎曲應(yīng)力而造成裂縫。1.2.3拆模時墊木(墊架)末按對稱均勻拆除，或拆除過早，強(qiáng)度不夠，使沉井局部產(chǎn)生過大拉應(yīng)力，而導(dǎo)致出現(xiàn)縱向裂縫。1.2.4沉井筒壁與內(nèi)隔墻荷載相差懸殊，沉陷不均，產(chǎn)生了較大的附加彎矩和剪應(yīng)力造成裂縫；而洞口處截面削弱，強(qiáng)度較低，應(yīng)力集中，常導(dǎo)致在洞口兩側(cè)產(chǎn)生裂縫。1.2.5矩形沉井外壁較厚，剛度較大，而內(nèi)隔墻相對較薄、較弱，因溫度收縮，內(nèi)隔墻被外壁約束而出現(xiàn)溫度收縮裂縫。1.3預(yù)防措施1.3.1遇軟硬不均的地基應(yīng)作砂墊層或墊褥處理，使其受力均勻，荷載應(yīng)在地基允許承載力范圍以內(nèi)。1.3.2沉井刃腳處支設(shè)墊木(墊架)位置應(yīng)適當(dāng)，并使地基受力均勻。墊木(墊架)間距應(yīng)通過計算確定，應(yīng)使支點(diǎn)和跨中發(fā)生的拉應(yīng)力彼此相等，并應(yīng)驗(yàn)算沉井壁在垂直均布荷載作用下的彎矩、剪力、扭矩(對圓形沉井)，使其不超過沉井壁的垂直抗拉強(qiáng)度。拆除墊架，大型沉井應(yīng)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的100％，小型沉井達(dá)到70％。1.3.3拆除刃腳墊木(墊架)應(yīng)分區(qū)、分組、依次、對稱、同步地進(jìn)行，先抽除一般墊木(墊架)，后拆除定位墊架。1.3.4沉井筒壁與內(nèi)隔墻支模應(yīng)使作用于地基的荷載基本均勻；對沉井孔洞薄弱部位，應(yīng)在四角增設(shè)斜向附加鋼筋加強(qiáng)。1.3.5矩形沉井在外壁與內(nèi)隔墻交接處應(yīng)適當(dāng)配置溫度構(gòu)造鋼筋。1.4治理方法1.4.1對表面裂縫，可采用涂兩遍環(huán)氧膠泥或再加貼環(huán)氧玻璃布，以及抹、噴水泥砂漿等方法進(jìn)行處理。1.4.2對縫寬大于0．1mm的深進(jìn)或貫穿性裂縫，應(yīng)根據(jù)裂縫可灌程度采用灌水泥漿或化學(xué)漿液(環(huán)氧或甲凝漿液)的方法進(jìn)行裂縫修補(bǔ)，或者采用灌漿與表面封閉相結(jié)合的方法。縫寬小于0．1mm的裂縫，可不處理或只作表面處理即可。2、井筒歪斜2.1現(xiàn)象井筒澆筑混凝土后，筒體出現(xiàn)歪斜現(xiàn)象，影響沉井下沉的垂直度控制。2.2原因分析2.2.1沉井制作場地土質(zhì)軟硬不均，事前未進(jìn)行地基處理，筒體混凝土澆筑后產(chǎn)生不均勻下沉。2.2.2沉井一次制作高度過大，重心過高，易于產(chǎn)生歪斜。2.2.3沉井制作質(zhì)量差，刃腳不平，井壁不垂直，刃腳和井壁中心線不垂直，使刃腳失去導(dǎo)向功能。2.2.4拆除刃腳墊架時，沒有采取分區(qū)，依次、對稱、同步地抽除承墊木。抽除后又未及時回填夯實(shí)，或井外四周的回填土夯實(shí)不均，致使沉井在拆墊架后出現(xiàn)偏斜。2.3預(yù)防措施2.3.1沉井制作場地應(yīng)先經(jīng)清理平整夯(壓)實(shí)，如土質(zhì)不良或軟硬不均，應(yīng)全部或局部進(jìn)行地基加固處理(如設(shè)砂墊層、灰土墊層等)。2.3.2沉井制作應(yīng)控制一次最大澆筑高度在12m以內(nèi)，以保持重心穩(wěn)定。2.3.3嚴(yán)格控制模板、鋼筋、混凝土質(zhì)量，使井壁外表面光滑，井壁垂直。各部尺寸在規(guī)范允許偏差范圍以內(nèi)。2.3.4抽除沉井刃腳下的承墊木，應(yīng)分區(qū)，分組、依次、對稱、同步地進(jìn)行。每次抽出墊木后，刃腳下應(yīng)立即回填砂礫或碎石，并夯打密實(shí)，井外回填土應(yīng)夯實(shí)均勻；定位支點(diǎn)處的墊木，應(yīng)最后同時抽除。2.4治理方法井筒已歪斜，可在開始下沉?xí)r，采取在歪斜相反方向，刃腳較高的部位的一側(cè)加強(qiáng)挖土，在歪斜的方向較低的一側(cè)少挖土來糾正。3、下沉過慢3.1現(xiàn)象沉井下沉速度很慢，甚至出現(xiàn)不下沉的現(xiàn)象。3.2原因分析3.2.1沉井自重不夠，不能克服四周井壁與土的摩阻力和刃腳下土的正面阻力。3.2.2井壁制作表面粗糙，高洼不平，與土的摩阻力加大。3.2.3向刃腳方向削土深度不夠，正面阻力過大。3.2.4遇孤石或大塊石等障礙物，沉井局部被擱住，或刃腳被砂礫擠實(shí)。3.2.5遇摩阻力大的土層，未采取減阻措施，或減阻措施遭到破壞，側(cè)面摩阻力增大。3.3預(yù)防措施3.3.1沉井制作應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)施工，保持尺寸準(zhǔn)確，表面平整光滑。3.3.2使沉井有足夠的下沉自重，下沉前進(jìn)行分階段下沉系數(shù)X的計算(X值應(yīng)控制不小于1．10～1．25)，或加大刃腳上部空隙。3.3.3在軟粘性土層中，對下沉系數(shù)不大的沉井，采取連續(xù)挖土，連續(xù)下沉，中間停歇時間不要過長。3.3.4在井壁上預(yù)埋射水管，遇下沉緩慢或停沉?xí)r，進(jìn)行射水以減少井壁與土層之間的摩阻力。3.3.5在井壁周圍空隙中充填觸變泥漿(膨潤土20％、火堿5％、水75％)或黃泥漿，以降低摩阻力，并加強(qiáng)管理，防止泥漿流失。泥漿應(yīng)根據(jù)土層特性按下表選用。土層名稱土層特點(diǎn)對泥漿要求粘土層粘土層結(jié)構(gòu)緊密，地下水滲透緩慢，土體側(cè)壓力較大應(yīng)采用密度較大、失水量較小的泥漿，以防粘土遇水膨脹，而造成土壁坍落破壞砂層砂層結(jié)構(gòu)松散，易坍落，有地下水滲透應(yīng)采用粘度較高，靜切力較大，產(chǎn)生的泥皮薄而堅韌的泥漿，以防止砂層塌落和泥漿流失卵石層卵石間孔隙較大，結(jié)構(gòu)較松散，地下水滲流較暢通應(yīng)采用粘度高，靜切力大、密度較小的泥漿，以防止泥漿流失3.4治理方法3.4.1如因沉井側(cè)面摩阻力過大造成，一般可在沉井外側(cè)用0．2～0．4MPa壓力水流動水針(或膠皮水管)沿沉井外壁空隙射水沖刷助沉。下沉后，射水孔用砂子填滿。3.4.2在沉井上部加荷載，或繼續(xù)澆筑上一節(jié)井壁混凝土，增加沉井自重使之下沉。3.4.3將刃腳下的土分段均勻挖除，減少正面阻力；或繼續(xù)進(jìn)行第二層(深40～50cm)碗形破土，促使刃腳下土失穩(wěn)下沉。3.4.4對于不排水下沉，則可以進(jìn)行部分抽水，以減少浮力，借以加重沉井。3.4.5遇小孤石或塊石擱住，可將四周土挖空后取出；對較大孤石或塊石，可用炸藥或靜態(tài)破碎劑進(jìn)行破碎，然后清除。如果采用不排水下沉，則應(yīng)由潛水員進(jìn)行水下清理。3.4.6遇硬質(zhì)膠結(jié)土層時，可用重型抓斗或加大水槍的射水壓力和水中爆破聯(lián)合作業(yè)；也可用鋼軌沖擊破壞后，再用抓斗抓出。4、偏移或扭位4.1現(xiàn)象沉井下沉過程中或下沉后，筒體軸線位置發(fā)生一個方向偏移(稱為位移)，或兩個方向的偏移(稱為扭位)。4.2原因分析4.2.1位移大多由于傾斜引起，當(dāng)沉井傾斜一側(cè)土質(zhì)較松軟，在糾正傾斜時，井身往往向傾斜一側(cè)下部產(chǎn)生一個較大的壓力，因而伴隨向傾斜方向產(chǎn)生一定位移。位移大小隨土質(zhì)情況及向一邊傾斜的次數(shù)而定。當(dāng)傾斜方向不平行軸線時，糾正后則產(chǎn)生扭位，多次不同方向的傾斜，糾正傾斜后拌隨產(chǎn)生位移的綜合復(fù)合作用，也常導(dǎo)致產(chǎn)生偏離軸線方向的扭位。4.2.2沉井傾斜未糾正就繼續(xù)下沉，常會使沉井向傾斜相反方向產(chǎn)生一定位移。4.2.3測量偏差未及時糾正。4.3．預(yù)防措施4.3.1加強(qiáng)測量控制和檢測，在沉井外和井壁上設(shè)控制線，內(nèi)壁上設(shè)垂度觀測標(biāo)志，以控制平面位置和垂直度，每班觀測不少于2次，發(fā)現(xiàn)位移或扭位應(yīng)及時糾正。4.3.2及時糾正傾斜，避免在傾斜情況下繼續(xù)下沉，造成位移或扭位。4.3.3控制沉井不再向偏移方向傾斜。4.3.4加強(qiáng)測量的檢查和復(fù)核工作。4.4治理方法位移糾正方法一般是控制沉并不再向位移方向傾斜，同時有意識地使沉井向位移相反方向傾斜，糾正傾斜后，使其伴隨向位移相反方向產(chǎn)生一定位移糾正。如位移較大，也可有意使沉井偏位的一方傾斜，然后沿傾斜方向下沉，直到刃腳處中心線與設(shè)計中心線位置吻合或接近時，再糾正傾斜，位移相應(yīng)得到糾正。扭位可按糾正位移方法糾正，使傾斜方向?qū)?zhǔn)沉井中心，然后糾正傾斜，扭位隨之得到糾正。亦可先糾正一個方向的傾斜、位移，然后糾正另一個方向的傾斜、位移，幾次傾斜方向糾正后，軸線即恢復(fù)到原位置。5、下沉遇流砂5.1現(xiàn)象沉井采取井內(nèi)排水時，井外的土、粉砂產(chǎn)生流動狀態(tài)，隨地下水一起涌入井內(nèi)，邊挖、邊冒，無法挖深；常造成沉井出現(xiàn)突沉、偏斜、下沉過慢或不下沉等情況。5.2原因分析5.2.1井內(nèi)鍋底開挖過深；井外松散土涌入井內(nèi)。5.2.2井內(nèi)表面排水后，井外地下水動水壓力把土壓入井內(nèi)。5.2.3爆破處理障礙物時，井外土受振進(jìn)入井內(nèi)。5.2.4挖土深超過地下水位0．5m以上。5.3預(yù)防措施5.3.1采用排水法下沉，水頭宜控制在1．5～2．0m。5.3.2挖土避免在刃腳下掏挖，以防流砂大量涌入，中間挖土也不宜挖成鍋底形。5.3.3穿過流砂層應(yīng)快速，最好加荷，使沉井刃腳切入土層。5.4處理方法5.4.1當(dāng)出現(xiàn)流砂現(xiàn)象，可在刃腳堆石子壓住水頭，削弱水壓力，或周圍堆砂袋圍住土體，或拋大塊石，增加土的壓重。5.4.2)改用深井或噴射點(diǎn)井降低地下水位，防止井內(nèi)流淤。深井宜安設(shè)在沉井外，點(diǎn)井則可設(shè)置在井外或井內(nèi)。5.4.3改用不排水法下沉沉井，保持井內(nèi)水位高于井外水位，以避免流砂涌人。6、砼澆注由圖紙可知，沉井刃腳部位和主、支管洞口部位鋼筋分布較多，尤其是洞口加固部位鋼筋含量更大。因此，澆筑混凝土?xí)r應(yīng)特別注意，刃腳支撐整個沉井的軸心作用，可管道頂進(jìn)又是靠加固洞口作為靠背的原始持力點(diǎn)，故要求混凝土澆筑過程中，確?；炷翉?qiáng)度，混凝土與鋼筋牢固地聯(lián)系在