橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工

第三篇橋梁下部施工技術(shù)

基礎(chǔ)施工2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第1頁。第二節(jié)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工1、定義鉆孔灌注樁是指在工程現(xiàn)場通過機械鉆孔手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。2、分類按成樁工藝，鉆孔灌注樁可以分為：干作業(yè)法鉆孔灌注樁、泥漿護壁法鉆孔灌注樁、套管護壁法鉆孔灌注樁。一、鉆孔方法和機具設(shè)備2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第2頁。鉆孔灌注樁的施工設(shè)備主要有四種：沖擊鉆、沖抓鉆、循環(huán)鉆和旋挖鉆。1.沖擊鉆

利用沖擊鉆頭進行沖擊破碎形成樁孔，主要用于地質(zhì)較硬、有巖石等較硬地層的鉆孔施工。在地基承載力較大的地質(zhì)情況下，無法采用循環(huán)鉆和旋挖鉆時，可采用沖擊鉆。優(yōu)點：適應(yīng)于各種地質(zhì)，尤其可用于地基承載力較大的地質(zhì)情況。缺點：動力功率大耗電率高，移動不便，沖擊振動有噪音影響周圍環(huán)境。需設(shè)泥漿池、沉淀池。目前國內(nèi)主要有手動拉桿式和自動式2種。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第3頁。手動拉桿式?jīng)_擊鉆：應(yīng)用較為廣泛的一種沖擊鉆。依靠錘頭的自身重量向下沖擊巖層，然后由卷揚機通過鋼絲繩提升錘頭。優(yōu)點：對于堅硬地層，可以人工控制錘頭的沖程，加大對地層的沖擊力度，縮短成孔時間。缺點：工作需要人工拉桿進行操作，增大了人力支出。手動拉桿式?jīng)_擊鉆2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第4頁。自動式?jīng)_擊鉆：近幾年的手動式演化版，俗稱磕頭鉆。主要優(yōu)點：移動方便，鉆頭可自動上下移動打鉆，節(jié)省人力。主要缺點：鉆頭沖程可調(diào)控范圍過小，碰到堅硬地層不能用大沖程沖擊巖層。另一個缺點與其移動方便相反相成：輪胎易下陷。自動式?jīng)_擊鉆2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第5頁。十字鉆頭2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第6頁。2、沖抓鉆機鉆孔用沖抓錐靠自重產(chǎn)生沖擊力，切入土層或破碎土層，葉瓣抓土、棄土以形成鉆孔。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第7頁。3.循環(huán)鉆在泥漿護壁的條件下利用鉆頭旋轉(zhuǎn)的力對地層進行旋轉(zhuǎn)沖擊從而形成樁孔。循環(huán)鉆根據(jù)泥漿的循環(huán)方式分為正循環(huán)和反循環(huán)2種。循環(huán)鉆在粘土、亞粘土、淤泥類土質(zhì)和粉砂層地質(zhì)施工中優(yōu)勢明顯，施工速度僅次于旋挖鉆，且施工成本比旋挖鉆低?，F(xiàn)在又出現(xiàn)車載循環(huán)鉆，移動方便快捷。但也需要配置泥漿池和沉淀池，容易造成施工場地臟、亂、差。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第8頁。正循環(huán)鉆機：泥漿由泥漿泵從泥漿池里抽到鉆桿里,通過鉆桿不斷的輸送到鉆井里,然后從鉆井井口自然的排出來,同時把鉆渣帶出到地面上來.優(yōu)點：護壁效果好，施工無振動無噪音無擠壓。缺點：

靠鉆井液(泥漿)的自然循環(huán)方式排渣,所以循環(huán)能力和排渣能力都比較弱,只能排出一部分鉆渣,而且顆粒比較大的鉆渣也不能排出來,鉆井里殘留的鉆渣比較多,影響了鉆進速度,鉆具的磨損也比較大.2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第9頁。正循環(huán)鉆機：2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第10頁。反循環(huán)鉆機：泥漿是用泥漿泵從鉆井的井口(鉆桿外面)向鉆井里輸送,再用壓縮空氣或泥漿泵,從鉆桿的中間抽出來。優(yōu)點：循環(huán)能力和排渣能力都比較強,不但排渣干凈,而且顆粒比較大的鉆渣也能排出來，使清孔時間大大短。且無噪音污染。缺點：很難在比鉆頭吸渣孔大的卵石和漂石中鉆進，水壓和泥漿比重管理不當(dāng)容易坍孔。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第11頁。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第12頁。3.旋挖鉆一種適合建筑基礎(chǔ)工程中成孔作業(yè)的施工機械。用鉆機通過鉆桿帶動錐或鉆頭旋轉(zhuǎn)切削土壤，用泥漿浮起并排出鉆渣形成鉆孔。主要鉆進工藝有三種：干式鉆進、清水孔鉆進和泥漿護壁鉆進。其主要特點為自帶履帶移動方便和成孔速度快，孔底干凈。主要適于砂土、粘性土、粉質(zhì)土等土層施工，可以滿足各類大型基礎(chǔ)施工的要求。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第13頁。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第14頁。二、鉆孔灌注樁的施工工藝流程成孔下導(dǎo)管和鋼筋籠灌注水下混凝土成樁簡要圖示：2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第15頁。泥漿備料泥漿池終孔質(zhì)量檢查清孔下鋼筋籠安裝導(dǎo)管檢查沉砟厚度及泥漿指標(biāo)水下混凝土澆筑拔除護筒成樁質(zhì)量檢驗?zāi)酀{沉淀池混凝土制備輸送拼裝導(dǎo)管檢查鋼筋籠制作檢查標(biāo)高施工準(zhǔn)備平整場地樁位放樣埋設(shè)護筒鉆機就位開孔鉆進制作試件循環(huán)造漿抽渣2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第16頁。陸地:清除雜物、換除軟土、平整壓實，場地位于陡坡時，也可用枕木、型鋼等搭設(shè)工作平臺。深水：水中圍堰淺水：在淺水中，宜用筑島圍堰法施工，筑島面積按鉆孔方法、設(shè)備大小等決定。

1、準(zhǔn)備場地

為鉆機提供穩(wěn)定的作業(yè)平臺，防止鉆機偏移引起偏孔和鉆機傾覆及罐車沉陷等問題。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第17頁。1）護筒的作用：

（1）定位。（2）避免孔口周圍雜物掉入孔內(nèi)。（3）保持泥漿水位，防止坍孔。2）護筒的制作要求：使用旋轉(zhuǎn)鉆機鉆孔應(yīng)比鉆頭大約20cm，使用沖擊鉆機鉆孔應(yīng)比鉆頭大約40cm。2、護筒埋置護筒是埋置于鉆孔樁孔口的一個圓筒，在進行埋置護筒前必須進行測量放樣，因護筒一經(jīng)埋置，樁位就已確定。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第18頁。1）泥漿作用：在孔壁形成泥皮穩(wěn)定孔壁、懸浮鉆渣、潤滑鉆具、正循環(huán)排渣。2）組成及要求：(1)泥漿比重：正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機、沖擊鉆機使用管形鉆頭

鉆孔時，入孔泥漿比重為1.1～1.3；沖擊鉆機使用實心鉆頭鉆孔時，孔底泥漿比重不宜大于：砂黏土為1.3；大漂石、卵石層為1.4；巖石為1.2。反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機入孔泥漿比重可為1.05～1.15。(2)黏度：一般地層16～22s，松散易坍地層19～28s。(3)含砂率：新制泥漿不大于4%。(4)膠體率：不小于95%。(5)PH值：應(yīng)大于6.5。3、泥漿制備2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第19頁。4、鉆機就位（1）安裝鉆機前，底架應(yīng)墊平，保持穩(wěn)定，不得產(chǎn)生位移和沉陷。鉆頭或鉆桿中心與護筒中心偏差不得大于5cm。（2）無論采用哪種方法鉆孔，開孔的孔位必須準(zhǔn)確，應(yīng)使初成孔壁豎直、圓順、堅實。（3）鉆孔時，孔內(nèi)水位宜高于護筒底腳0.5m以上或地下水位以上1.5～2.0m。在沖擊鉆進中取渣和停鉆后，應(yīng)及時向孔內(nèi)補水或泥漿，保持孔內(nèi)水頭高度和泥漿比重及粘度。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第20頁。4、鉆機就位（4）鉆孔時，起、落鉆頭速度宜均勻，不得過猛或驟然變速，孔內(nèi)出土不得堆積在鉆孔周圍。（5）鉆孔作業(yè)應(yīng)連續(xù)進行，因故停鉆時，有鉆桿的鉆機應(yīng)將鉆頭提離孔底5m以上，其他鉆機應(yīng)將鉆頭提出孔外，孔口應(yīng)加護蓋。鉆孔過程中應(yīng)經(jīng)常檢查并記錄土層變化情況，并與地質(zhì)剖面圖核對。鉆孔到達(dá)設(shè)計深度后，應(yīng)對孔位、孔徑、孔深和孔形進行檢驗，并填寫鉆孔記錄表?？孜黄畈坏么笥?0cm。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第21頁。5、成孔檢查對孔徑、孔深、孔位、垂直度進行檢查。探孔器對孔徑和垂直度進行檢查。用測繩對孔深進行檢查，測繩必須用鋼尺進行校核。護樁交叉拉線對孔位進行檢查。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第22頁。6、清孔

鉆孔過程中會有一部分泥漿和鉆渣沉于孔底，必須將這些沉積物清除干凈，才能使灌注的混凝土與地層或巖層緊密結(jié)合，保證樁的承載能力。

清孔可選用以下方法：（1）抽渣法適用于沖擊或沖抓法鉆孔。（2）吸泥法適用于土質(zhì)密實不易坍塌的沖擊鉆孔。（3）換漿法適用于正、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆孔。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第23頁。清孔應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無2～3mm顆粒，泥漿比重不大于1.1。含砂率小于2%。粘度17～20s。清孔后孔底沉渣厚度：柱樁不大于5cm，摩擦樁不大于20cm。嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度方法代替清孔。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第24頁。7、鋼筋籠的制作和安裝（1）鋼筋骨架一般每隔2～2.5米設(shè)置直徑加強箍筋一道；（2）焊接定位鋼筋或滾輪確保保護層厚度；（3）運輸過程中不得使骨架變形。（4）鋼筋骨架起吊機吊起，對準(zhǔn)護筒中心緩慢下放至設(shè)計標(biāo)高,鋼筋籠入孔后應(yīng)準(zhǔn)確、牢固定位，平面位置偏差不大于10cm，底面高程偏差不大于±10cm。（5）下放鋼筋骨架應(yīng)徐徐下放嚴(yán)禁擺動碰撞孔壁;（6）在安裝鋼筋籠時，宜采用三點起吊。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第25頁。成品鋼筋籠2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第26頁。鋼筋籠內(nèi)撐2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第27頁。2023/11/21混凝土塊滾輪橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第28頁。鋼筋籠起吊2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第29頁。2023/11/21鋼筋籠對孔安放橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第30頁。2023/11/21鋼筋籠焊接橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第31頁。2023/11/21鋼筋籠套管連接橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第32頁。1.導(dǎo)管使用前進行試拼和水密性實驗

。2.導(dǎo)管連接時，接口嚴(yán)密，不得漏水；導(dǎo)管管底距孔底距離為40cm.3.澆筑時，先將漏斗灌滿混凝土，首封量保證導(dǎo)管埋深1m。澆筑過程中，控制混凝土灌注速率防止鋼筋籠上浮。4.連續(xù)澆筑，拔管時保證導(dǎo)管埋深2~6m，每根樁的澆筑時間宜在8小時內(nèi)澆筑完成。混凝土澆筑完畢，位于地面以下及樁頂以下的孔口護筒應(yīng)在混凝土初凝前拔出。8、灌注混凝土2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第33頁。導(dǎo)管試壓實驗導(dǎo)管拼裝好后兩端密封，注入70%的水，一端輸入計算好的風(fēng)壓值，滾動數(shù)次，15min不漏水的為合格。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第34頁。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第35頁。水下混凝土灌注2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第36頁。水下混

凝土澆

筑過程

中的澆

筑標(biāo)高

監(jiān)測2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第37頁。根據(jù)水下混凝土澆筑標(biāo)高分節(jié)拆除導(dǎo)管2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第38頁。三、質(zhì)量通病及處理措施1.坍孔主要原因：(1)沖擊成孔中使用的泥漿不符合要求，粘土質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)或泥漿比重不足，起不到護壁的作用。(2)孔內(nèi)的水頭高度不夠，低于地下水位，致使孔內(nèi)水位壓強降低，造成坍孔。(3)在混凝土埋入前，吊入鋼筋骨架時，骨架偏位擺動碰壞孔壁造成坍孔。(4)清孔后放置時間過長，沒及時澆入混凝土，而且沒有采取預(yù)防措施，造成坍孔。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第39頁。應(yīng)對措施發(fā)生坍孔后，應(yīng)立即查明坍孔處位置，分析地質(zhì)情況，然后采取如下措施：(1)坍孔發(fā)生在護筒底腳處，根據(jù)實際情況，可以立即拆除護筒，回填鉆孔，重新埋設(shè)護筒后，再鉆進；采用加長護筒，使護筒通過震動錘繼續(xù)下沉，直至埋于坍孔位置以下，外圍用黏土或裝有黏土的草袋回填夯實，重鉆時，控制好泥漿稠度和水頭高度。(2)若坍孔位置較深，若不嚴(yán)重，則可以加大泥漿比重，繼續(xù)鉆進；若坍孔較為嚴(yán)重時，則應(yīng)立即用砂或小礫石加黏土回填至坍孔以上位置，甚至將整個鉆孔全部回填，暫停一段時間，使回填土沉積密實，水位穩(wěn)定后，重新鉆進，時刻注意不良現(xiàn)象的發(fā)生。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第40頁。2、掉鉆主要原因：（1）鉆桿使用過久，連接處有損傷或接頭磨損過多；鉆進中選用的轉(zhuǎn)速不當(dāng)使鉆桿扭轉(zhuǎn)或彎曲折斷；（2）地質(zhì)堅硬，進尺太快，超負(fù)荷引起鉆具斷裂；（3）卡鉆(埋鉆)時強扭、操作不當(dāng)使鋼絲繩或鉆桿疲勞斷裂；（4）鉆具之間連接螺拴松動，被剪斷，引起掉鉆。處理方法掉鉆后應(yīng)及時澄清情況，制定切實可行的打撈方案。如果鉆具被沉淀物或塌孔土石埋住，應(yīng)首先清孔，使掉入孔中的鉆具露出來，以便用打撈工具打撈，或者潛水員下去打撈。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第41頁。浮籠主要原因：（1）混凝土坍落度太小，流動性不好。造成對鋼筋籠摩擦力大于鋼筋籠自重。（2）混凝土灌注速率過快。（3）導(dǎo)管卡住鋼筋籠，將鋼筋籠提出。預(yù)防措施：（1）嚴(yán)格控制混凝土坍落度控制在180mm~220mm.（2）當(dāng)導(dǎo)管口在混凝土底部時，控制灌注速率并及時拆管。（3）校核導(dǎo)管中心位置。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第42頁。斷樁主要原因：（1）灌注過程中發(fā)生埋管、卡管、阻管及其他一些情況都將造成斷樁。（2）導(dǎo)管拔過混凝土面造成的。（3）首灌混凝土未成功封底。（4）導(dǎo)管焊縫或接頭漏水。造成導(dǎo)管內(nèi)溢水。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第43頁。應(yīng)對措施：（1）在灌注混凝土開始不久出現(xiàn)的問題，應(yīng)迅速拔出導(dǎo)管和鋼筋骨架，將可吸出的混凝土盡量吸出，如全部吸出，問題處理后重新灌注混凝土，如部分吸出，將剩余已硬化的混凝土鑿除，在進行灌注混凝土；（2）如灌注中發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管進水或其他故障，如有充足的時間，在灌注混凝土不初凝的情況下，可將導(dǎo)管拔出，修理后采用管底堵塞的隔水方法，重新插入導(dǎo)管，去掉底塞恢復(fù)灌注或直接將導(dǎo)管插入已灌注的混凝土中，并不小于2m，將導(dǎo)管內(nèi)的水和表層稀松的混凝土吸出后重新灌注；2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第44頁。第三節(jié)沉井施工

沉井的概念:是井筒狀的結(jié)構(gòu)物(圖1)。它是以井內(nèi)挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設(shè)計標(biāo)高，然后經(jīng)過混凝土封底并填塞井孔，使其成為橋梁墩臺或其它結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)(圖2)。

圖1沉井下沉示意圖圖2沉井基礎(chǔ)2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第45頁。沉井的優(yōu)點：埋置深度可以很大，整體性強、穩(wěn)定性好，有較大的承載面積，能承受較大的垂直荷載和水平荷載；沉井既是基礎(chǔ)，又是施工時的擋土和擋土圍堰結(jié)構(gòu)物，施工工藝并不復(fù)雜，因此在橋梁工程中得到較廣泛的應(yīng)用。同時，也常用作工業(yè)建筑物尤其是軟土中地下建筑物的基礎(chǔ)，也常用作為礦用豎井、地下油庫等。沉井的缺點：施工期較長；對粉細(xì)砂類土在井內(nèi)抽水易發(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，均會給施工帶來一定困難。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第46頁。沉井2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第47頁。根據(jù)經(jīng)濟合理、施工上可能的原則，一般在下列情況，可以采用沉井基礎(chǔ)：

1.上部荷載較大，而表層地基土的容許承載力不足，做擴大基礎(chǔ)開挖工作量大，以及支撐困難，但在一定深度下有好的持力層，采用沉井基礎(chǔ)與其他深基礎(chǔ)相比較，經(jīng)濟上較為合理的；

2.在山區(qū)河流中，雖然土質(zhì)較好，但沖刷大，或河中有較大卵石不便樁基礎(chǔ)施工時；

3.巖層表面較平坦且覆蓋層薄，但河水較深；采用擴大基礎(chǔ)施工圍堰有困難時。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第48頁。一、沉井的分類

(一)按沉井的施工方法分類

1.一般沉井：指就地制造下沉的沉井，這種沉井是在基礎(chǔ)設(shè)計的位置上制造，然后挖土靠沉井自重下沉。如基礎(chǔ)位置在水中，需先在水中筑島，再在島上筑井下沉。

2.

浮式沉井：在深水地區(qū)筑島有困難或不經(jīng)濟，或有礙通航當(dāng)河流流速不大時，可采用岸邊澆筑浮運就位下沉的方法，這類沉井稱為浮運沉井或浮式沉井。

2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第49頁。(二)按沉井形狀分類

常用的有圓形、圓端形和矩形等。根據(jù)井孔的布置方式，又有單孔、雙孔及多孔的分別。

沉井平面形式a)單孔沉井；b)雙孔沉井；c)多孔沉井1.按沉井的平面形狀：2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第50頁。2.按沉井的立面形狀

主要有柱形、錐形及階梯形等。采用形式應(yīng)視沉井需要通過的土層性質(zhì)和下沉深度而定。土軟，淺土密，深土軟，深2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第51頁。(三)按沉井所用材料分類

1.素混凝土沉井：素混凝土沉井的特點是抗壓強度高，抗拉能力低，因此這種沉井宜做成圓形，并適用于下沉深度不大(4～7m)的軟土層中。2.鋼筋混凝土沉井：這種沉井的抗拉及抗壓能力較好，下沉深度可以很大(達(dá)數(shù)十米以上)，當(dāng)下沉深度不很大時，井壁上部用混凝土，下部(刃腳)用鋼筋混凝土，在橋梁工程中得到較廣泛的應(yīng)用。當(dāng)沉井平面尺寸較大時，可做成薄壁結(jié)構(gòu)，沉井外壁采用泥漿潤滑套，壁后壓氣等施工輔助措施就地下沉或浮運下沉。此外，鋼筋混凝土沉井井壁隔離墻可分段(塊)預(yù)制，工地拼接，做成裝配式。

2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第52頁。

4.竹筋混凝土沉井：沉井在下沉過程中受力較大因而需配置鋼筋，一旦完工后，它就不再承受多大的拉力，因此，在南方產(chǎn)竹地區(qū)，可以采用耐久性差但抗拉力好的竹替部分鋼筋來承受下沉階段過程中拉力。我國南昌贛江大橋等曾用這種沉井。在沉井分節(jié)接頭處及刃腳仍用鋼筋。

5.鋼沉井：鋼沉井由鋼材制作，強度高、質(zhì)量輕、易于拼裝、適于制造空心浮運沉井，但用鋼量大，國內(nèi)應(yīng)用較少。

3.磚石沉井：這種沉井適用于深度淺的小型沉井，或臨時性沉井。例如，房屋糾傾工作井，即用磚砌沉井，深度約4～5m。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第53頁。二、沉井基礎(chǔ)的構(gòu)造

(一)沉井的輪廓尺寸

沉井的平面形狀：決定于墩(臺)底部的形狀。對矩形或圓端形墩，可采用相應(yīng)形狀的沉井，采用矩形沉井時，為保證下沉的穩(wěn)定性，沉井的長邊與短邊之比不宜大于3。當(dāng)墩的長寬比較為接近時，可采用方形或圓形沉井。

沉井的底面標(biāo)高：須根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載，水文地質(zhì)條件及各土層的承載力等確定。

沉井基礎(chǔ)的頂面(墩底)要求埋在地面下0.2m或在地下水位以上0.5m。當(dāng)沉井頂面標(biāo)高和底面標(biāo)高確定之后，由墩底面和沉井底面兩個標(biāo)高之差即可定出沉井高度。

2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第54頁。(二)沉井的一般構(gòu)造

一般沉井構(gòu)造上主要由井壁、刃腳、隔墻、井孔、凹槽、射水管、封底和蓋板等組成。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第55頁。三、沉井的施工

沉井的施工方法與墩臺基礎(chǔ)所在地點的地質(zhì)和水文情況以及具備的技術(shù)力量、施工機具與設(shè)備有關(guān)。在水中修筑沉井時，應(yīng)對河流汛期、通航、河床沖刷調(diào)查研究，并制定施工計劃。盡量利用枯水季節(jié)進行施工。如施工須經(jīng)過汛期，應(yīng)有相應(yīng)的措施。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第56頁。沉井的制作

橋梁墩臺位于旱地時，沉井可就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及澆筑頂板，參見下圖。在這種情況下，一般較容易施工。

沉井施工順序圖a)制造第一節(jié)沉井；b)抽墊木、挖土下沉；c)沉井接高下沉；d)封底1-井壁；2-凹槽；3-刃腳；4-承墊木；5-素混凝土封底2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第57頁。1.整平場地

如天然地面土質(zhì)較好，只需將地面雜物清掉整平地面，就可在其上制造沉井，如為了減小沉井的下沉深度也可在基礎(chǔ)位置處挖一淺坑，在坑底制造沉井下沉，坑底應(yīng)高出地下水位0.5～1.0m

。如土質(zhì)松軟，應(yīng)整平夯實或換土夯實。在一般情況下，應(yīng)在整平場地上鋪上不小于0.5m厚的砂或砂礫層。

2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第58頁。2.制造第一節(jié)沉井

由于沉井自重較大，刃腳踏面尺寸較小，應(yīng)力集中，場地土往往承受不了這樣大的壓力。所以在整平的場地上應(yīng)在刃腳踏面位置處對稱地鋪滿一層墊木(可用200×200mm的方木)以加大支承面積，使沉井重量在墊木下產(chǎn)生的壓應(yīng)力不大于100kPa。墊木的布置應(yīng)考慮抽除墊木方便(有時可用素混凝土墊層代替墊木)。然后在刃腳位置處放上刃腳角鋼，豎立內(nèi)模，綁扎鋼筋，立外模，最后澆灌第一節(jié)沉井混凝土。

沉井刃腳立模

1-內(nèi)模；2-外模；3-立柱；4-角鋼；

5-墊木；6-砂墊層2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第59頁。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第60頁。3.拆模及抽墊

沉井混凝土達(dá)到設(shè)計強度的70%時可拆除模板，強度達(dá)設(shè)計強度后才能抽撤墊木。抽撤墊木應(yīng)按一定的順序進行，以免引起沉井開裂、移動或傾斜。其順序是：撤除內(nèi)隔墻下的墊木，再撤沉井短邊下的墊木，最后撤長邊下的墊木。拆長邊下的墊木時，以定位墊木(最后抽撤的墊木)為中心，對稱地由遠(yuǎn)到近拆除，最后的拆除定位墊木。注意在抽墊木過程中，抽除一根墊木應(yīng)立即用砂回填進去進行搗實。

原則：分區(qū)、依次、對稱、同步。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第61頁。4.挖土下沉

沉井下沉施工可分為排水下沉和不排水下沉。排水下沉：當(dāng)沉井穿過的土層較穩(wěn)定，不會因排水而產(chǎn)生大量流砂時，可采用排水下沉。土的挖除可采用人工挖土或機械除土，排水下沉常用人工挖土，它適用于土層滲水量不大且排水時不會產(chǎn)生涌土或流砂的情況；人工挖土可使沉井均勻下沉和清除井下障礙物，但應(yīng)采取措施，確實保證施工安全。排水下沉?xí)r，有時也用機械除土。

不排水下沉：一般都采用機械除土，挖土工具可以是抓土斗或水力吸泥機，如土質(zhì)較硬，水力吸泥機需配以水槍射水將土沖松。由于吸泥機是將水和土一起吸出井外，故需經(jīng)常向井內(nèi)加水維持井內(nèi)水位高出井外水位1～2m，以免發(fā)生涌土或流砂現(xiàn)象。

2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第62頁。5.接高沉井

第一節(jié)沉井頂面下沉至距地面還剩1m～2m時，應(yīng)停止挖土，接筑第二節(jié)沉井。接筑前應(yīng)使第一節(jié)沉井位置正直，鑿毛頂面，然后立模澆筑混凝土。待混凝土強度達(dá)設(shè)計要求后，再拆模繼續(xù)挖土下沉。6.筑井頂圍墻

如沉井頂面低于地面或水面，應(yīng)在沉井上接筑圍堰，圍堰的平面尺寸略小于沉井，其下端與井頂上預(yù)埋錨桿相連。圍堰是臨時性的，待墩臺身出水后可拆除。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第63頁。鋼板圍堰2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第64頁。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第65頁。7.地基檢驗和處理

沉井沉至設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)進行基底檢驗。檢驗內(nèi)容是地基土質(zhì)是否和設(shè)計相符，是否平整，并對地基進行必要的處理。

如果是排水下沉的沉井，可以直接進行檢查，不排水下沉的沉井由潛水工進行檢查或鉆取土樣鑒定。地基為砂土或粘性土，可在其上鋪一層礫石或碎石。地基為風(fēng)化巖石，應(yīng)將風(fēng)化巖層鑿掉，巖層傾斜時，應(yīng)鑿成階梯形。

不排水情況下，可由潛水工清基或用水槍及吸泥機清基?？傊ＷC井底地基盡量平整，浮土及軟土清除干凈，以保證封底混凝土、沉井及地基緊密連接。

2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第66頁。8.封底、充填井孔及澆筑頂蓋

地基經(jīng)檢驗及處理合乎要求后，應(yīng)立即進行封底。如封底是在不排水情況下進行，則可用導(dǎo)管法灌注水下混凝土(見鉆孔灌注樁施工)，若灌注面積大，可用多根導(dǎo)管，以先周圍后中間，先低后高的次序進行灌注。

待混凝土達(dá)設(shè)計強度后，再抽干井孔中的水，填筑井內(nèi)圬土。如井孔中不填料或僅填以礫石，則井頂面應(yīng)澆筑鋼筋混凝土頂蓋，以支承墩臺，然后砌筑墩身，墩身出土(或水面)后可拆除臨時性的井頂圍堰。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第67頁。首節(jié)沉井制作2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第68頁。首節(jié)沉井制作2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第69頁。第二節(jié)沉井的制作2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第70頁。沉井下沉中2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第71頁。沉井隔墻鋼筋的綁扎2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第72頁。三、沉井下沉過程中遇到的問題及處理

1.沉井突沉在軟土地基上進行沉井施工時，常發(fā)生沉井突然大幅度下沉的現(xiàn)象。引起突沉的主要原因是沉井井筒外壁土的摩擦阻力較小，在井內(nèi)排水過多或刃腳附近挖土太深甚至挖除，沉井支承削弱而導(dǎo)致劇烈下沉。

這種突沉容易使沉井發(fā)生傾斜或超沉，在軟土地基上進行沉井施工時，控制井內(nèi)排水、均勻挖土，控制刃腳附近挖土深度，刃腳下土不挖除，讓刃腳切土下滑。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第73頁。2.沉井傾斜。在沉井下沉過程中，特別時沉井下沉不深時，常發(fā)生沉井傾斜現(xiàn)象。

發(fā)生傾斜的糾正方法：在沉井高的一側(cè)集中挖土；在低的一側(cè)回填砂石；在沉井高的一側(cè)加重物或用高壓射水沖松土層；必要時可在沉井頂面施加水平力扶正。糾正沉井中心位置發(fā)生偏移的方法是先使沉井傾斜，然后均勻除土，使沉井底中心線下沉至設(shè)計中心線后，再進行糾偏。2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文共85頁，當(dāng)前為第74頁。沉井偏斜2023/11/21橋梁下部施工技術(shù)-基礎(chǔ)施工全文