水中沉井施工
1.水中筑岛
水中筑岛即先在水中修筑人工砂岛,再在岛上进行沉井的制作或挖土下沉。筑岛法与围堰法相比,不需要抽水,对岛体无防渗要求,构造简单,同时还可以就地取材,降低工程造价,方便施工。常用的筑岛法有无围堰防护土岛、有围堰防护土岛和板桩围堰筑岛。
图5.9 水中筑岛下沉
(a)无围堰防护土岛;(b)有围堰防护土岛;(c)围堰筑岛
当水深小于3m,流速不大于1.5m/s时,可采用砂或砾石在水中筑岛,周围用草袋维护,形成无围堰防护土岛,如图5.9 (a)所示;当水深或流速加大,可采用有围堰防护土岛,如图5.9 (b)所示;当水深较大(通常<15m)或流速更大时,宜采用钢板桩围堰筑岛,如图5.9 (c)所示;岛面应高出最高施工水位0.5m以上,砂岛地基强度应符合要求,围堰筑岛时,围堰距井壁外缘距离 b ≥ H tan(45°- θ /2)且≥2m ( H 为筑岛高度, θ 为砂在水中的内摩擦角)。其余施工方法与旱地沉井施工相同。
2.浮运沉井
在深水河道中,水深超过10m时,人工筑岛困难或不经济,可采用浮运法施工,即将沉井在岸边制造好,再利用在岸边铺成的滑道滑入水中,如图5.10所示,然后用绳索牵引至设计位置。沉井可做成空体形式或采用其他措施(如带钢气筒等)使其浮于水上,也可以在船坞内制成浮船定位和吊放下沉或利用潮汐,水位上涨时浮起,再浮运至设计位置。沉井安放就位后在悬浮状态下,逐步将水或混凝土注入空体中,使沉井逐步下沉至河底,若沉井较高,需分段制作,在悬浮状态下逐节接长下沉至河底,但整个过程均应保证沉井本身足够的稳定性。待刃脚切入河床一定深度后,即可按一般沉井下沉方法施工。
图5.10 浮运沉井下水示意图