沉井下沉施工(你知道架桥时全部是水怎么建桥墩么？图文了解什么是沉井)

Posted 2023-05-31

篇首语：白头若是雪可替，世上何来苦心人。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了沉井下沉施工(你知道架桥时全部是水怎么建桥墩么？图文了解什么是沉井)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

沉井下沉施工(你知道架桥时全部是水怎么建桥墩么？图文了解什么是沉井)

很多小伙伴们都很好奇桥墩下面全是水，那桥墩都是怎么施工的？这里主要介绍桥梁水下施工常用的一种方法——沉井施工。一般在施工大型桥墩的基坑，污水泵站，大型设备基础，人防掩蔽所，盾构拼装井，地下车道与车站水工基础施工围护装置时使用沉井施工。

一、什么是沉井

沉井的定义

依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞孔，最后成为结构物基础的井筒状结构。

（锚沉井）

沉井基础的特点

(1)埋置深度大，整体性强、稳定性好，承载面积大，承载力高(垂直与水平)；

(2)既可作基础，又可作施工时的挡土和挡水围堰结构物；

(3)施工时对邻近建筑物影响较小；

(4)内部空间可进一步利用。

应用范围

桥墩、锚碇、矿用竖井、地下泵房、水池、油库、地下设备基础、盾构隧道、顶管的工作井和接收井等。

沉井的缺点

(1)施工工期较长；

(2)施工技术要求高；

(3)施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等。

（大型钢壳沉井）

二、沉井的构造

沉井的截面形式

平面形状有：圆形、矩形、圆端形等井孔的布置方式有：单孔、双孔、多孔。

① 井壁

厚度0.4～1.2m；承受水土压力。

② 刃脚

宽度10～20cm ，高度约1.5m（湿封底）或0.6m（干封底），内侧倾角45°～60° ；冲切硬土，减小端部阻力。

③ 内隔墙

厚度约0.5m，底面高出井壁刃脚踏面0.5～1m，增加沉井刚度、改善井壁受力条件、挖土均衡，便于纠偏。

④ 井孔

宽度（直径）不宜小于3m，挖土、排土场所和通道。

⑤井壁凹槽

槽高约1.0m，深度0.15~0.25m，增加封底混凝土、底版与井壁连接。

⑥ 预埋射水管

下沉困难时减阻。

⑦ 封底（底板）

沉井下沉到设计标高，经检验和坑底清理后浇注的混凝土底版。分为干封和湿封（水下浇灌混凝土）两种。

底梁和框架

当不能设置内隔墙而沉井又较大时，常常在沉井底部增设底梁或因沉井过高，常常在沉井不同高度处设置纵横梁构成框架结构。

三、沉井的施工

分旱地施工沉井与水上施工沉井两种情况

旱地沉井工序

就地制造→挖土下沉→孔底清查→封底→ 充填井孔以及浇注顶板。

水上沉井工序

水深3m~ 4m以内且流速不大时：

水上筑岛→岛上制造→挖土下沉→孔底清查→封底→ 充填井孔以及浇注顶板。

水较深或流速较大时：

岸边制造→牵引滑移或起吊就位→挖土下沉→孔底清查→封底→ 充填井孔以及浇注顶板。

四、沉井基础

组成及作用

沉井基础是一种竖直的筒形结构，常用混凝土、钢筋混凝土或砖石等制成。

通过在井内挖土，使筒体在自重作用下克服井壁摩阻力下沉至设计高程，经混凝土封底填塞井孔后，使整个筒体成为一个支墩。

特点

(1) 埋深大；

(2) 整体性好；

(3) 承载力高；

(4) 对邻近建筑物影响小；

(5) 充分利用地下空间等特点；

(6) 施工时具有挡水或挡土等作用；

但施工工期较长，沉井下沉遇障或遇流砂等都会给施工带来困难。

应用

工程中，遇到下列情况时考虑采用沉井基础：

（1）荷载较大，表层地基土的承载力小，在一定深度有较好持力层；

（2）在河流中，虽土质较好，但冲刷大或有较大卵石，不便桩基施工；

（3）岩层表面较平坦且覆盖层较薄但河水深，采用扩大基础施工围堰有困难。

（4）在已有的浅基础邻近修建深埋的设备基础时，为避免基坑开挖对已有的基础产生影响等情况。

沉井的分类

1. 按沉井的形状

按沉井的平面形状，常用的沉井形状有：圆形、圆端形、矩形及单孔、多孔沉井；按沉井的剖面形状可分为：

（1）外壁垂直无阶式；

（2）有阶式和外壁倾斜式

2.按沉井的建筑材料，沉井可分为：

（1）混凝土沉井；

（2）钢筋混凝土沉井；

（3）钢沉井；

（4）砖沉井等。

3.按沉井的施工方法，沉井可分为：

(1) 一般沉井是指就地制造并下沉的沉井;

(2) 浮运沉井是在深水地区筑岛有困难或有碍通航时，可在岸边制作沉井,再浮运就位后下沉的沉井。

沉井的基本构造

沉井的轮廓尺寸其上部的墩（台）底部的形状尺寸决定，其长、短边之比应不大于 3。沉井顶面的尺寸通常为墩（台）底部再加0.2m～0.4m的襟边宽度；沉井高度则由上部结构、水文地质和土层承载力等决定，高的沉井要分节制作下沉，底节沉井的高度不宜过高。

（倒虹管沉井）

沉井下沉过程中可能遇到的问题及处理方法

沉井在下沉过程中可能出现的问题主要有两类:

(1) 下沉不均匀发生倾斜和位置偏移；

(2) 下沉困难。

发生偏斜的原因大致有这几种：

(1) 土质软硬不均匀;

(2) 挖土不对称;

(3) 刃脚处有障碍物未予清除;

(4) 一侧出现流砂而未得到控制等。

纠偏的方法是

(1) 在沉井下沉多的一侧回填砂石，以阻止继续下沉，在高的一侧集中挖土;

(2) 在高的一侧配加重物，以加速该侧下沉；如有必要，还可在沉井顶部施加水平力来帮助纠偏。

(3) 如遇中心位置偏移，则应先人为造成沉井倾斜，再均匀取土，使之倾斜下沉，直到沉井中心线到达设计位置后，再行纠偏扶正。

克服下沉困难主要可以从两方面着手

(1) 增加沉井重量：提前浇筑上一节沉井；在沉井顶部加压；在保证不发生流砂的前提下，抽取井内的水，以减小浮力。

（2) 减小井壁的摩阻力：尽力将井壁外侧制作光滑平整；将井壁设计成台阶式；设置管道，利用高压空气或水的喷射能量来减小摩擦；从管道中喷出触变泥浆，形成泥浆套。

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