沉井下沉系数在实际施工中的意义探讨

现在市政公共工程的给水排水工程的城市雨污水泵站,雨污水管道的工作井、接收井等结构多采用沉井基础。沉井基础施工时占地面积小,坑壁不需设临时支撑和防水围堰,操作简便,无需特殊的专业设备。沉井施工时,相关参考书要求计算下沉系数,而实际下沉系数与沉井的下沉关系有时并不明显。对沉井下沉系数在沉井下沉时的作用进行了一些探讨,有关经验可供相关专业人员参考。     

临近既有铁路线大型钢筋混凝土沉井施工技术

官厅水库特大桥为主跨720m的单跨悬索桥。大桥南岸锚碇基础为33m高全钢筋混凝土沉井结构,标准平面尺寸为56m×50m。沉井中心距离京包铁路线仅60m,墩位处地质结构主要为粉质黏土和圆砾土。为对既有铁路线进行防护,采用单排钻孔灌注桩作为防护桩,在沉井施工之前完成防护桩的施工。沉井接高之前直接在地面根据沉井刃脚仿形开挖沟槽,沉井底节采用土模法在沟槽内安装模板和绑扎钢筋进行接高,底节完成后沉井采用翻模法正常接高,单次接高3m,接高到15m后开始第1次下沉施工。沉井共分2次下沉施工,进入地下水5m前采用干挖取土下沉,之后采用水下吸泥取土下沉。下沉施工采用潜水泵水下高压射水辅助吸泥,空气幕实施助沉。施工过程快速、平稳有序,确保了铁路路基的稳定,沉井按设计要求下沉到位。     

南京长江第四大桥北锚碇超大规模沉井施工关键技术

南京长江第四大桥北锚碇基础为世界最大规模的陆地桥梁沉井,沉井濒临长江大堤,地质条件极为复杂,沉井基础底部支撑在层厚很薄的圆砾石层上。沉井下况后期,须穿过较厚的密实砂层,地基承载力较大,最终沉井支撑在密实的圆砾石层,仅靠自重下沉困难,施工存在诸多技术难题,通过总结北锚碇沉井施工关键技术,以期为后续类似工程提供借鉴作用。     

砂套结合空气幕助沉措施在南京长江第四大桥北锚沉井下沉施工中的应用

由于南京长江第四大桥北锚碇沉井基础支撑在分布不均匀的卵砾石层上,给沉井是否能够顺利下沉至设计标高带来诸多不确定因素,沉井不排水下沉后期下沉困难,开启了沉井井壁预先埋设的空气幕,助沉作用效果明显,主要介绍该沉井砂套结合空气幕助沉措施的设计、应用及作用效果等。     

超大沉井基础设计及下沉方法研究

常泰长江大桥主航道桥为主跨1 176m公铁合建斜拉桥,通过技术经济综合比选,桥塔基础采用沉井方案。针对超大型沉井基础截面尺寸大、自重重、入土深等问题,提出了减自重、减冲刷的新型台阶型沉井基础方案,通过模型试验及数值分析确定了沉井相关设计参数,并基于地基中土体的三维应力状态和摩尔-库伦强度破坏准则,建立了深大基础三维地基承载力计算表达式。沉井基础成功实施的关键是可控的取土下沉措施,研究了超大型沉井下沉机理,探明随着沉井平面尺度的不断增大,端阻力与井壁侧摩阻力相比逐渐成为控制因素,沉井下沉施工必须进行盲区取土。通过对沉井刃脚下土体破坏形态的研究,提出土体破坏的临界宽度控制法和台阶式取土法,可为沉井下沉施工提供指导。     

井筒式地下车库自下沉沉井建造技术

为解决城市核心区停车问题，提出井筒式地下车库自下沉沉井建造技术，充分挖潜利用地下空间资源建设地下立体停车库。该技术采用“装配式+自下沉沉井”技术施工，将装配式建筑的特点和自下沉沉井工艺相结合； 采用工厂标准化生产预制片，质量可靠； 现场拼装，减少混凝土浇筑施工量，有效节约工期。整个沉井施工过程无放坡、占地小、无需大型设备、施工速度快、安全性高、噪音小，对周边建筑和管线影响小。该技术已在工程实践中得以应用。     

不排水施工在大型沉井下沉施工中的关键技术研讨

在超大型沉井施工过程中,由于沉井体积较大,重量大,下沉深度深,受地层地质、地下水、周边结构物等影响,在不同下沉阶段,其下沉方式不同。在大型桥梁陆地沉井下沉前期采用降排水下沉,中后期采用不排水下沉,不同地层,取土方式不同,对四周地面、结构物等影响非常大。比如在粉土、粉质黏土、粉砂、粉细砂和圆砾等地质中容易出现取土不均匀,取土不当引起内外压力差过大,产生涌砂等现象,造成沉井突沉,甚至沉井倾斜,沉井四周地面不同程度的沉陷。为了确保沉井施工质量和安全,顺利下沉到位,依托南京仙新路过江通道北锚碇沉井的不排水下沉关键技术进行讨论研究。     

南京长江第四大桥北锚碇沉井基础施工关键技术

南京长江第四大桥北锚碇采用沉井基础,沉井尺寸为69.0 m×58.0 m×52.8 m,置于密实卵砾石层,工程地质条件复杂.沉井共分11节,第1节为钢壳混凝土沉井,其余均为钢筋混凝土沉井.采用打设砂桩和换填砂土复合地基加固法加固地基.在加固地基上现场拼装钢壳沉井节段,浇注第1节沉井混凝土.11节沉井分4次接高下沉,首次下沉采取水力吸泥机取土、降排水下沉,其余3次下沉采取空气吸泥机取土、不排水下沉.沉井下沉就位后按照4个分区的顺序逐区进行封底混凝土施工.施工监测表明,沉井下沉姿态、偏差均控制在规范标准之内.     

上海市中心城区复杂环境下泵房沉井施工案例

沉井是泵房工程常用的一种结构型式,具有投资省、工期短的优点,但因其在下沉过程中对周边环境影响较大,近年来在上海市中心城区的应用逐渐减少。本文以位于上海市虹口区的初雨提升泵房沉井工程为例,介绍在软土地区复杂环境下对周边建(构)筑物采取保护措施,科学合理组织施工,顺利下沉成功的案例,可为类似条件下沉井工程施工提供参考。     

超大型沉井基础首次下沉高度选择和地基处理技术

结合马鞍山长江公路大桥南锚碇沉井基础施工,从沉井下沉取土方式、结构安全、施工组织、临时地基处理效果等方面重点介绍了沉井首次接高23 m和地基处理的关键技术,并对地基处理后的沉降值进行了详细的观测.     

城市桥梁超大沉井关键施工技术

武汉鹦鹉洲长江大桥为三塔四跨钢-混结合梁悬索桥,桥跨布置为(200+2×850+200)m。该桥北锚碇基础为"带孔圆环+十字撑"结构沉井,圆环内沿圆周均布16个直径8.7m的井孔。为降低沉井施工对周围房屋、长江大堤的安全影响,沉井施工前在其外围10m处设置地下连续墙结构进行防护。沉井共分8节,采取在底节上接高第二节后下沉9m,再接高3节下沉14m,最后接高3节下沉22m的"3次接高3次下沉"施工方案。为防止出现翻砂事故,采取沉井内侧环向均匀取土、中间缓吸反压的技术措施,采用5孔单孔直径1mm的空气幕气龛助沉。在沉井即将到达设计标高时,在沉井内侧沿沉井壁吸泥形成环形沟槽、开动空气幕实现沉井精确就位。采取长距离管道水力排渣施工方法,有效避免对城市环保和路面交通的影响。     

大型沉井在软土地基中下沉现场监测

以温州市鹿城区七都岛—铁塔公园段跨瓯江电力隧道工程七都岛侧沉井基础为研究对象，对沉井在软土地基中下沉进行监测研究，通过现场监测数据分析，对沉井侧摩阻力、刃脚底部压力、沉井外土面沉降进行分析，得出沉井在软土地基中的下沉特性，这对理论研究与实际工程设计都有参考意义。现场监测数据结果表明：在软土地基中沉井侧摩阻力随着沉井入土深度的增加呈线性增加，到达一定峰值后缓慢降低；下沉过程中刃脚土压力的波动较为剧烈，其中刃脚斜面阻力占同一深度踏面阻力的10%左右；沉井下沉对周边土体沉降的影响范围比沉井在其他土体中小10%左右，为沉井下沉深度的10%左右。     

悬索桥分体组合式沉井锚碇基础的设想与模型试验

为降低传统沉井的下沉难度,同时保持传统大型沉井锚碇基础良好的承载性能,提出了一种下沉期分开设置、运营期组合共同承载的分体组合式沉井锚碇基础,并进行多组模型试验验证。基于大型锚碇基础的受力特点和相同下沉体积的原则,选取长、宽、高分别为400,200,800mm的分体沉井,对钢制模型沉井在相同密实度的砂体中开展水平加载模型试验,以确定分体式沉井的合理间距;对比分析在相同水平荷载下传统沉井和分体组合式沉井在承载能力、位移方面的异同;测试并分析分体式沉井周边的土体抗力分布、位移变化以及在短期及长期加载情况下的发展趋势。结果表明:分体组合式沉井是一种可能替代传统大型沉井锚碇的基础形式,分体式沉井比传统沉井具有更好的水平承载性能;模型试验中前井承担的水平荷载比例为65%,远高于后井承担比例;在长期水平荷载作用下,与普通沉井破坏阶段的变形以转动为主不同,分体式沉井平动产生的位移比例约为60%;沉井变形达到稳定所需时间是土压力达到稳定时间的2倍左右,沉井前方土体的最终位移约为初始位移的3倍,且其参与程度随离开沉井的距离而衰减;研究结果为分体式沉井的实际工程应用提供了初步依据。     

特大型水中沉井基础局部冲刷模型试验研究

泰州大桥中塔采用了目前我国最大规模的水中沉井基础,浮运沉井施工过程中,由于沉井、水流、泥沙三者的相互作用,将会产生浮运沉井施工期冲刷,进而影响沉井施工,准确地了解沉井下沉过程中的局部冲刷深度具有重要的工程意义和实用价值。通过河工模型试验分析了大型水中深井下沉过程中的局部冲刷情况,并提出了相应的计算公式。施工期间对河床的局部冲刷进行了监测,监测数据表明模型试验的结果基本可靠,并根据实际局部冲刷数据,提出了有关的沉井施工建议。     

马鞍山长江大桥北锚碇沉井监测分析

马鞍山长江大桥北锚沉井体积巨大,下沉施工中有必要对其进行实时监测,主要监测内容包括刃脚与侧壁土压力、沉井结构钢板钢筋应力、沉井内外水位及沉井几何姿态等。首先采用数值分析,确定了沉井下沉初期为沉井结构受力的最不利工况,且边隔墙中跨部位为关键截面。监测结果表明,所选的关键截面较为合理。在沉井下沉初期,刃脚土压力对吸泥极为敏感。随着沉井的下沉,侧壁摩阻力逐渐增大,刃脚土压力趋于减小。沉井结构钢板与钢筋应力未出现过大拉应力,沉井几何姿态监测结果也表明下沉施工顺利。     

浙江：“一种沉井和钢管桩的水中组合基础的施工方法”获发明专利

近日，浙江省交通设计院申请的“一种沉井和钢管桩的水中组合基础的施工方法”取得了发明专利证书。本发明属于土建工程建造技术领域，具体涉及一种适用于具有深厚覆盖层的沉井和钢管桩的水中组合基础及其施工方法。本发明包括：（1）打入钢管桩，利用钢桁架将钢管桩连成整体；在钢桁架上设置千斤顶。（2）将沉井的底节的钢壳浮运到钢管桩外侧，组装成整体，通过吊杆与千斤顶固定连接；浇筑沉井混凝土。（3）利用千斤顶控制沉井下沉；下沉到设计标高后拆除钢桁架，利用沉井做工作平台，振动下沉钢管桩至预制高度。（4）浇筑沉井封底混凝土；架设沉井顶板并对沉井底部土层进行加固。     

沉井基础真空负压下沉试验

针对沉井基础后期下沉系数小、下沉效率低的问题,采用真空负压下沉技术进行工艺试验,验证沉井基础在砂质土中采用抽砂和抽气相结合的方法,能否顺利实现负压下沉.试验对象为马鞍山长江公路大桥的1个根式沉井,沉井外径6.0 m、壁厚0.8 m、高38.0 m.试验结果表明,在砂质土中,负压技术能降低下沉阻力,提高下沉效率.     

沉井在上海某综合管廊中的应用实例与分析

以上海某综合管廊中沉井工程为例,对垫层厚度、下沉系数、接高稳定性、抗浮系数等内容进行了施工计算,并且分别对垫层铺设、沉井制作、沉井下沉、沉井封底等沉井施工工艺进行了分析与研究,得到以下结论:一是要强化沉井的施工计算,选择合理安全的方案;二是要注重施工过程控制,提前制定纠偏、突沉等情况的措施。     

南京长江第四大桥北锚碇沉井基础施工监控技术

南京长江第四大桥北锚碇采用沉井基础,尺寸为69.0 m×58.0 m×52.8 m,距长江大堤仅90 m.沉井体积庞大,所处区域地质条件复杂,覆盖层较厚.依据规范并结合以往的施工经验,提出沉井几何姿态监控标准.介绍沉井下沉深度和平面位置及偏斜、刃脚踏面反力、沉井侧壁土压力、沉井结构应力、地下水位与井内水位、沉井底部土体开挖地形、地表沉降和长江防洪大堤沉降量的监测方案.通过施工监测,掌握沉井下沉的实时信息,为施工提供指导信息,确保施工安全顺利进行.     

马鞍山长江大桥南锚沉井下沉关键技术研究

马鞍山长江大桥南锚碇采用沉井基础,沉井入土深度超过50m,其施工采用“3次接高,3次下沉”的工艺：第1次下沉采用降排水措施,第2次下沉采用半排水措施,第3次下沉采用不排水措施。在沉井第3次下沉过程中,开启空气幕助沉,显著加快了下沉速度。沉井下沉期间,采用综合监控手段,保证了沉井顺利、精确下沉。实践证明,该桥所采用的沉井下沉方案科学合理,下沉到位后沉井几何姿态良好。