沉井基础的旱地施工方法

旱地施工:当桥梁墩台位于旱地时,沉井可就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及浇筑顶板。在这种情况下,一般较容易施工。

①整平场地

如天然地面土质较好,只需将地面杂物清掉整平地面,就可在其上制造沉井;

如为了减小沉井的下沉深度也可在基础位置处挖一浅坑,在坑底制造沉井下沉,坑底应高出地下水位0.5~1.0 m 。

如土质松软,应整平夯实或换土夯实。在一般情况下,应在整平场地上铺上不小于0.5 m厚的砂或砂砾层。

②制造第一节沉井

由于沉井自重较大,刃脚踏面尺寸较小,应力集中,场地土往往承受不了这样大的压力。所以在整平的场地上应在刃脚踏面位置处对称地铺满一层垫木(可用200 mm×200 mm的方木)以加大支承面积,使沉井重量在垫木下产生的压应力不大于90 kPa。

垫木的布置应考虑抽除垫木方便(有时可用素混凝土垫层代替垫木)。然后在刃脚位置处放上刃脚角钢,竖立内模,绑扎钢筋,立外模,最后浇灌第一节沉井混凝土。

③拆模及抽垫

沉井混凝土达到设计强度的70%时可拆除模板,强度达设计强度后才能抽撤垫木。

抽撤垫木应按一定的顺序进行,以免引起沉井开裂、移动或倾斜。其顺序是:撤除内隔墙下的垫木,再撤沉井短边下的垫木,最后撤长边下的垫木。拆长边下的垫木时,以定位垫木(最后抽撤的垫木)为中心,对称地由远到近拆除,最后的拆除定位垫木。注意在抽垫木过程中,抽除一根垫木应立即用砂回填进去进行捣实。

原则:分区、依次、对称、同步。

④挖土下沉

沉井下沉施工可分为排水下沉和不排水下沉。

排水下沉:

当沉井穿过的土层较稳定,不会因排水而产生大量流砂时,可采用排水下沉。土的挖除可采用人工挖土或机械除土,排水下沉常用人工挖土,它适用于土层渗水量不大且排水时不会产生涌土或流砂的情况;人工挖土可使沉井均匀下沉和清除井下障碍物,但应采取措施,确实保证施工安全。排水下沉时,有时也用机械除土。

不排水下沉:

一般都采用机械除土,挖土工具可以是抓土斗或水力吸泥机,如土质较硬,水力吸泥机需配以水枪射水将土冲松。由于吸泥机是将水和土一起吸出井外,故需经常向井内加水维持井内水位高出井外水位1~2 m,以免发生涌土或流砂现象。

⑤接高沉井

第一节沉井顶面下沉至距地面还剩1 m~2 m时,应停止挖土,接筑第二节沉井。接筑前应使第一节沉井位置正直,凿毛顶面,然后立模浇筑混凝土。

待混凝土强度达设计要求后,再拆模继续挖土下沉。

⑥筑井顶围墙

如沉井顶面低于地面或水面,应在沉井上接筑围堰,围堰的平面尺寸略小于沉井,其下端与井顶上预埋锚杆相连。围堰是临时性的,待墩台身出水后可拆除。

⑦地基检验和处理

沉井沉至设计标高后,应进行基底检验。检验内容是地基土质是否和设计相符,是否平整,并对地基进行必要的处理。如果是排水下沉的沉井,可以直接进行检查,不排水下沉的沉井由潜水工进行检查或钻取土样鉴定。

地基为砂土或粘性土,可在其上铺一层砾石或碎石至刃脚底面以上200 mm。地基为风化岩石,应将风化岩层凿掉,岩层倾斜时,应凿成阶梯形。若岩层与刃脚间局部有不大的孔洞,由潜水工清除软层并用水泥砂浆封堵,待砂浆有一定强度后再抽水清基。不排水情况下,可由潜水工清基或用水枪及吸泥机清基。总之要保证井底地基尽量平整,浮土及软土清除干净,以保证封底混凝土、沉井及地基紧密连接。

⑧封底、充填井孔和浇筑顶盖

地基经检验及处理合乎要求后,应立即进行封底。

如封底是在不排水情况下进行,则可用导管法灌注水下混凝土(见钻孔灌注桩施工),若灌注面积大,可用多根导管,以先周围后中间,先低后高的次序进行灌注。待混凝土达设计强度后,再抽干井孔中的水,填筑井内圬土。

如井孔中不填料或仅填以砾石,则井顶面应浇筑钢筋混凝土顶盖,以支承墩台,然后砌筑墩身,墩身出土(或水面)后可拆除临时性的井顶围堰。

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