本發(fā)明涉及一種沉井施工方法,本發(fā)明尤其涉及一種建筑物集中區(qū)大型沉井的施工方法。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)和施工技術(shù)的迅猛發(fā)展,大型的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目越來越多,大型沉井的應(yīng)用也變得非常廣泛。大型沉井在軟弱地基中下沉施工的研究已比較成熟,但是到目前為止沒有大型沉井用于橋梁施工中的案例,當(dāng)在建筑物集中區(qū),且地質(zhì)不均勻區(qū)沉井,沉井下沉過程中需要穿越8m以上的砂卵石層,砂卵石層側(cè)摩阻力大,沉井下沉深度大,下沉困難,施工風(fēng)險(xiǎn)較大,目前尚未有技術(shù)方案可以參照。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題,提供一種大型沉井的施工方法,既保證了沉井周圍建筑物的安全及沉井質(zhì)量,又提高了施工效率,節(jié)約施工成本。
本發(fā)明為解決大型沉井施工存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種建筑物集中區(qū)大型沉井施工方法,其特征在于包括以下步驟:
(1)在距設(shè)計(jì)的沉井區(qū)域3-5m打一圈鉆孔灌注樁,然后將全部鉆孔灌注樁頂面通過連系梁連接以增強(qiáng)鉆孔灌注樁的整體穩(wěn)定性,所述的沉井區(qū)域位于建筑物集中區(qū)域且沉井下沉過程中需要穿越8m以上的砂卵石層;
(2)在鉆孔灌注樁圍成的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行基坑開挖,基坑開挖深度為3-4m;
(3)在開挖深度范圍內(nèi)回填粗砂或者粗砂與石屑的混合物,換填厚度為3m-3.5m,然后采用碾壓法對換填地基進(jìn)行碾壓,直至碾壓后的換填地基承載力滿足設(shè)計(jì)要求;
(4)分別進(jìn)行井壁刃腳坑槽開挖以及隔墻刃腳坑槽開挖,所述的井壁刃腳坑槽開挖過程為:在沉井區(qū)域的邊界處沿周向連續(xù)開挖井壁刃腳坑槽,然后在井壁刃腳坑槽內(nèi)按照待安裝的每段井壁鋼殼的井壁刃腳的位置間隔埋設(shè)多個混凝土墊塊,在混凝土墊塊鋪設(shè)過程中,在混凝土墊塊與墊塊凹槽的間隙中填砂搗實(shí),防止墊塊側(cè)向位移;
所述的隔墻刃腳坑槽開挖過程為:在沉井區(qū)域的橫向中心線的前后兩側(cè)沿平行于橫向中心線的方向并且在沉井區(qū)域的縱向中心線的左右兩側(cè)沿平行于縱向中心線的方向分別開挖隔墻刃腳坑槽,全部隔墻刃腳坑槽形成井形結(jié)構(gòu);然后在隔墻刃腳坑槽內(nèi)按照待安裝的每段中隔墻鋼殼的沉井刃腳的位置間隔埋設(shè)多個混凝土墊塊,在混凝土墊塊鋪設(shè)過程中,在混凝土墊塊與墊塊凹槽的間隙中填砂搗實(shí),防止墊塊側(cè)向位移;
所述的井壁刃腳坑槽以及隔墻刃腳坑槽的底面水平并且全部混凝土墊塊的高差不超過3mm;
(5)在左右隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽之間以及前后隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽之間的換填地基的頂面中間分別向下開挖并鋪設(shè)砂漿墊層,全部砂漿墊層形成井形結(jié)構(gòu),砂漿墊層頂面與換填地基頂面平齊設(shè)置;
(6)在多段井壁鋼殼和多段中隔墻鋼殼分段的位置首先進(jìn)行地標(biāo)控制點(diǎn)放樣,并標(biāo)記,然后按照標(biāo)記位置進(jìn)行鋼殼沉井拼裝,具體過程如下:
步驟一、按照先中間,再前后左右的順序在隔墻刃腳坑槽內(nèi)依次對稱安裝位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)中間處的多段中隔墻鋼殼,在安裝過程中將相鄰的兩段中隔墻鋼殼焊接固定,每段中隔墻鋼殼的沉井刃腳支撐在多個混凝土墊塊上;
步驟二、按照前后左右對稱原則,在砂漿墊層上吊裝安裝邊隔墻鋼殼,并且將相鄰的兩段邊隔墻鋼殼相交處以及邊隔墻鋼殼與中隔墻鋼殼相交處焊接相連;
步驟三、在隔墻刃腳坑槽內(nèi)對稱安裝位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)外側(cè)處的多個中隔墻鋼殼并將多個中隔墻鋼殼與邊隔墻鋼殼焊接相連;
步驟四、在井壁刃腳坑槽內(nèi)按照左右對稱以及上下對稱的原則分段進(jìn)行井壁鋼殼的安裝,并且每段井壁鋼殼的井壁刃腳支撐在多個混凝土墊塊上,相鄰的兩段井壁鋼殼之間以及井壁鋼殼與中隔墻鋼殼、邊隔墻鋼殼的相交處焊接相連,使得井壁鋼殼、中隔墻鋼殼和邊隔墻鋼殼全部焊接相連為一體形成鋼殼沉井;
在所述的井壁鋼殼、中隔墻鋼殼和邊隔墻鋼殼安裝過程中,在對應(yīng)每塊混凝土墊塊位置的鋼殼上用油漆標(biāo)記;
在安裝完成一段井壁鋼殼和中隔墻鋼殼后,在有混凝土墊塊的隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽處采用砂袋護(hù)坡,在無混凝土墊塊處用砂將隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽處回填密實(shí);
(7)混凝土沉井的接高,具體步驟為:(a)在所述的井壁鋼殼、中隔墻鋼殼和邊隔墻鋼殼內(nèi)分別預(yù)埋鋼筋并在每側(cè)井壁鋼殼內(nèi)預(yù)埋空氣幕管路;(b)在井壁鋼殼的四個角點(diǎn)及每側(cè)井壁鋼殼的頂面中間處分別設(shè)置一個觀測點(diǎn);(c)從鋼殼沉井的中隔墻鋼殼開始向四周對稱分層在井壁鋼殼、中隔墻鋼殼和邊隔墻鋼殼內(nèi)澆筑鋼殼沉井混凝土,每次澆筑混凝土前后在沉井各觀測點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高測量,若沉井發(fā)生不均勻沉降,則暫停地基沉降多的一側(cè)沉井混凝土的澆筑,繼續(xù)在地基沉降少的一側(cè)澆筑沉井混凝土,直至地基穩(wěn)定后再對稱澆筑;
(8)當(dāng)鋼殼沉井混凝土;達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后,先從沉井中間向井壁鋼殼方向同時(shí)對稱抽取縱、橫向中隔墻鋼殼區(qū)域混凝土墊塊,再同時(shí)抽除井壁鋼殼四角區(qū)域的混凝土墊塊,然后抽除井壁鋼殼中間區(qū)域的混凝土墊塊,最后同時(shí)抽除井壁剩余區(qū)域混凝土墊塊;每抽除一塊混凝土墊塊后移除該混凝土墊塊附近的砂袋,并用砂將刃腳坑槽回填密實(shí);
(9)重復(fù)所述的步驟(7)的(c)步驟,依次進(jìn)行下一層混凝土沉井的接高直至到達(dá)沉井下沉要求的高度;
(10)由沉井中心向外周均勻、對稱、分層取土,并且保證每個刃腳的一部分插入土中;沉井取土具體步驟為:(a)將挖掘機(jī)通過設(shè)置在鋼殼沉井外側(cè)的履帶吊分別對稱放入由井壁鋼殼、中隔墻鋼殼和邊隔墻鋼殼圍成的中間位置的沉井井孔內(nèi);然后在井壁鋼殼、中隔墻鋼殼和邊隔墻鋼殼上設(shè)置多臺龍門吊;(b)采用挖掘機(jī)在每個沉井井孔內(nèi)采取鍋底狀取土,然后采用龍門吊吊運(yùn)挖掘的土,最后利用履帶吊將土倒運(yùn)至場內(nèi)堆土區(qū),再用運(yùn)輸車將渣土運(yùn)到指定的棄渣場;(c)重復(fù)所述的步驟(b)對稱進(jìn)行四周位置處的沉井井孔內(nèi)土體的開挖;
所述的步驟(b)的中間沉井井孔的土層的高度高于四周沉井井孔內(nèi)土層的高度0.3m-0.4m,且四周沉井井孔的各井孔間土層高差控制在0.5m范圍以內(nèi);
(11)土體開挖完成后,沉井開始下沉,在下沉?xí)r,用砂回填井壁鋼殼外側(cè)與土體之間的縫隙,形成砂套,同時(shí)觀測各設(shè)定觀測點(diǎn)處的標(biāo)高,若沉井發(fā)生不均勻沉降,則采用空氣幕以及砂套對沉井進(jìn)行糾偏,降低沉井不能下沉到位的風(fēng)險(xiǎn),直至沉井下沉穩(wěn)定;
(12)重復(fù)所述的步驟(9)-(11)直至鋼殼沉井達(dá)到設(shè)計(jì)下沉深度。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)保證了周圍建筑物的安全;
(2)保證了沉井安全均勻的下沉;
(3)提高了施工效率,節(jié)約了施工成本。
附圖說明
圖1為鋼殼沉井的結(jié)構(gòu)平面示意圖;
圖2為圖1的a-a斷面示意圖;
圖3為圖1的b-b斷面示意圖;
圖4為鋼殼沉井拼裝順序示意圖;
圖5-1為無混凝土墊塊處的刃腳坑槽回填示意圖;
圖5-2為有混凝土墊塊處的刃腳坑槽回填示意圖;
圖6為第一節(jié)鋼殼沉井混凝土澆筑完畢示意圖;
圖7為混凝土沉井接高示意圖;
圖8為沉井取土下沉平面示意圖;
圖9為圖8的c-c斷面圖。
具體實(shí)施方式
為了能進(jìn)一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效,結(jié)合圖1~圖9詳細(xì)施工方法說明如下:
一種大型沉井的施工方法,包括以下步驟:
(1)在距設(shè)計(jì)的沉井區(qū)域3-5m打一圈鉆孔灌注樁,然后將全部鉆孔灌注樁頂面通過連系梁連接以增強(qiáng)鉆孔灌注樁的整體穩(wěn)定性,所述的沉井區(qū)域位于建筑物集中區(qū)域且沉井下沉過程中需要穿越8m以上的砂卵石層。
(2)在鉆孔灌注樁圍成的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行基坑開挖,基坑開挖深度為3-4m。
(3)在開挖深度范圍內(nèi)回填粗砂或者粗砂與石屑的混合物,換填厚度h為3m-3.5m,然后采用碾壓法對換填地基7進(jìn)行碾壓,直至碾壓后的換填地基7承載力滿足設(shè)計(jì)要求。
(4)分別進(jìn)行井壁刃腳坑槽開挖以及隔墻刃腳坑槽開挖,所述的井壁刃腳坑槽開挖過程為:在沉井區(qū)域的邊界處沿周向連續(xù)開挖井壁刃腳坑槽,然后在井壁刃腳坑槽內(nèi)按照待安裝的每段井壁鋼殼8的井壁刃腳9的位置間隔埋設(shè)多個混凝土墊塊5,在混凝土墊塊5鋪設(shè)過程中,在混凝土墊塊5與墊塊凹槽的間隙中填砂搗實(shí),防止墊塊5側(cè)向位移;
所述的隔墻刃腳坑槽開挖過程為:在沉井區(qū)域的橫向中心線的前后兩側(cè)沿平行于橫向中心線的方向并且在沉井區(qū)域的縱向中心線的左右兩側(cè)沿平行于縱向中心線的方向分別開挖隔墻刃腳坑槽,全部隔墻刃腳坑槽形成井形結(jié)構(gòu);然后在隔墻刃腳坑槽內(nèi)按照待安裝的每段中隔墻鋼殼1的沉井刃腳2的位置間隔埋設(shè)多個混凝土墊塊5,在混凝土墊塊5鋪設(shè)過程中,在混凝土墊塊5與墊塊凹槽的間隙中填砂搗實(shí),防止墊塊5側(cè)向位移;
所述混凝土墊塊5可以尺寸為:長0.6m×寬0.6m×高0.25m,具體尺寸按實(shí)際施工情況而定。
所述的井壁刃腳坑槽以及隔墻刃腳坑槽的底面水平并且全部混凝土墊塊5的高差不超過3mm。
優(yōu)選的井壁刃腳坑槽放坡坡度4為1:1.25,這樣坡度較緩,不與井壁刃腳發(fā)生沖撞,避免邊坡土體滑落。
優(yōu)選的隔墻刃腳坑槽放坡坡度3為1:1,這樣避免了坑槽邊坡土體滑落。
(5)在左右隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽之間以及前后隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽之間的換填地基7的頂面中間分別向下開挖并鋪設(shè)砂漿墊層6,全部砂漿墊層6形成井形結(jié)構(gòu),砂漿墊層6頂面與換填地基7頂面平齊設(shè)置;鋪設(shè)砂漿墊層可以避免鋼殼沉井安裝時(shí)沖切換填地基7,影響鋼殼沉井安裝精度。
(6)在多段井壁鋼殼8和多段中隔墻鋼殼1分段的位置首先進(jìn)行地標(biāo)控制點(diǎn)放樣,并標(biāo)記,然后按照標(biāo)記位置進(jìn)行鋼殼沉井拼裝,參見圖4中前頭所示的方向,具體過程如下:
步驟一、按照先中間,再前后左右的順序在隔墻刃腳坑槽內(nèi)依次對稱安裝位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)中間處的多段中隔墻鋼殼1,在安裝過程中將相鄰的兩段中隔墻鋼殼焊接固定,每段中隔墻鋼殼的沉井刃腳2支撐在多個混凝土墊塊5上(墊塊具體數(shù)量以鋼殼長度而定,越長數(shù)量越多);
作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式,中隔墻鋼殼安裝過程為:
(a)采用履帶吊將第一段中隔墻鋼殼1沿橫向吊放立于中間位置處的隔墻刃腳坑槽內(nèi);
(b)采用履帶吊將第二段中隔墻鋼殼1沿縱向吊放立于第一段中隔墻鋼殼1的一側(cè);
(c)調(diào)整第一段中隔墻鋼殼和第二段中隔墻鋼殼1的高度與相對位置,然后將兩段中隔墻鋼殼焊接,使兩段中隔墻鋼殼相互垂直并垂直立于隔墻刃腳坑槽內(nèi);
(d)將兩段中隔墻鋼殼1上的履帶吊吊鉤卸下,用一臺履帶吊將第三段中隔墻鋼殼1沿縱向吊放立于第一段中隔墻鋼殼的另一側(cè),調(diào)整位置后將第三段中隔墻鋼殼與第一段中隔墻鋼殼1焊接,使三段中隔墻鋼殼彼此相互垂直,成為橫向的“工”字型;
(e)以橫向的“工”字型鋼殼作為第一定位基準(zhǔn)段,重復(fù)所述的步驟(a)-(d)安裝與第一定位基準(zhǔn)段前后對稱設(shè)置并且作為第二定位基準(zhǔn)段的三段中隔墻鋼殼1;
(f)在第一定位基準(zhǔn)段的前側(cè)和左右兩側(cè)以及在第二定位基準(zhǔn)段的后側(cè)和左右兩側(cè)的隔墻刃腳坑槽內(nèi)分別對稱安裝中隔墻鋼殼,直至將位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)中間處的中隔墻鋼殼1安裝完成。
步驟二、按照前后左右對稱原則,在砂漿墊層6上吊裝安裝邊隔墻鋼殼10,并且將相鄰的兩段邊隔墻鋼殼10相交處以及邊隔墻鋼殼10與中隔墻鋼殼相交處焊接相連;
步驟三、在隔墻刃腳坑槽內(nèi)對稱安裝位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)外側(cè)處的多個中隔墻鋼殼1并將多個中隔墻鋼殼1與邊隔墻鋼殼10焊接相連;
步驟四、在井壁刃腳坑槽內(nèi)按照左右對稱以及上下對稱的原則分段進(jìn)行井壁鋼殼8的安裝,并且每段井壁鋼殼8的井壁刃腳9支撐在多個混凝土墊塊5上,相鄰的兩段井壁鋼殼8之間以及井壁鋼殼8與中隔墻鋼殼、邊隔墻鋼殼10的相交處焊接相連,使得井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10全部焊接相連為一體形成鋼殼沉井;
在所述的井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10安裝過程中,在對應(yīng)每塊混凝土墊塊位置的鋼殼上用油漆標(biāo)記,方便后期抽墊;
在安裝完成一段井壁鋼殼8和中隔墻鋼殼1后,在有混凝土墊塊5的隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽處采用砂袋12護(hù)坡,方便后期抽墊,在無混凝土墊塊5處用砂11將隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽處回填密實(shí),以減少抽墊時(shí)的回填量;
(7)混凝土沉井的接高,具體步驟為:(a)在所述的井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10內(nèi)分別預(yù)埋鋼筋13并在每側(cè)井壁鋼殼8內(nèi)預(yù)埋空氣幕管路;(b)在井壁鋼殼8的四個角點(diǎn)及每側(cè)井壁鋼殼8的頂面中間處分別設(shè)置一個觀測點(diǎn);(c)從鋼殼沉井的中隔墻鋼殼1開始向四周對稱分層在井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10內(nèi)澆筑鋼殼沉井混凝土14,這樣可以對沉井均衡加載,避免對鋼沉井結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響,確保結(jié)構(gòu)平穩(wěn)、安全。每次澆筑混凝土前后在沉井各觀測點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高測量,防止重量偏差過大而使地基出現(xiàn)不均勻沉降,若沉井發(fā)生不均勻沉降,則暫停地基沉降多的一側(cè)沉井混凝土的澆筑,繼續(xù)在地基沉降少的一側(cè)澆筑沉井混凝土,直至地基穩(wěn)定后再對稱澆筑。
(8)當(dāng)鋼殼沉井混凝土14達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后,先從沉井中間向井壁鋼殼8方向同時(shí)對稱抽取縱、橫向中隔墻鋼殼1區(qū)域混凝土墊塊,再同時(shí)抽除井壁鋼殼8四角區(qū)域的混凝土墊塊,然后抽除井壁鋼殼8中間區(qū)域的混凝土墊塊,最后同時(shí)抽除井壁剩余區(qū)域混凝土墊塊。每抽除一塊混凝土墊塊后移除該混凝土墊塊附近的砂袋,并用砂將刃腳坑槽回填密實(shí);
(9)重復(fù)所述的步驟(7)的(c)步驟,依次進(jìn)行下一層混凝土沉井(作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式澆筑三層混凝土沉井15、16、17)的接高直至到達(dá)沉井下沉要求的高度;
(10)由沉井中心向外周均勻、對稱、分層取土,并且盡量保證刃腳不懸空,每個刃腳的一部分插入土中;沉井取土具體步驟為:(a)將挖掘機(jī)20通過設(shè)置在鋼殼沉井外側(cè)的履帶吊19分別對稱放入由井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10圍成的中間位置的沉井井孔內(nèi);然后在井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10上設(shè)置多臺龍門吊18;(b)采用挖掘機(jī)20在每個沉井井孔內(nèi)采取鍋底狀取土,可以保證中間位置處的沉井刃腳2提供足夠支撐力,減少周邊井壁的受力,然后采用龍門吊吊運(yùn)挖掘的土,最后利用履帶吊19將土倒運(yùn)至場內(nèi)堆土區(qū),再用運(yùn)輸車將渣土運(yùn)到指定的棄渣場;(c)重復(fù)所述的步驟(b)對稱進(jìn)行四周位置處的沉井井孔內(nèi)土體的開挖;
所述的步驟(b)的中間沉井井孔的土層的高度高于四周沉井井孔內(nèi)土層的高度0.3m-0.4m,且四周沉井井孔的各井孔間土層高差控制在0.5m范圍以內(nèi)。
(11)土體開挖完成后,沉井開始下沉,在下沉?xí)r,用砂回填井壁鋼殼8外側(cè)與土體之間的縫隙,形成砂套,減小部分摩阻力,同時(shí)觀測各設(shè)定觀測點(diǎn)處的標(biāo)高,若沉井發(fā)生不均勻沉降,則采用空氣幕以及砂套對沉井進(jìn)行糾偏,降低沉井不能下沉到位的風(fēng)險(xiǎn),直至沉井下沉穩(wěn)定。
(12)重復(fù)所述的步驟(9)-(11)直至鋼殼沉井達(dá)到設(shè)計(jì)下沉深度。
本發(fā)明解決了大型沉井在建筑物集中區(qū)下沉困難的問題,施工方法安全可靠,施工成本大大降低,適合工程推廣使用。
實(shí)施例1
(1)在距設(shè)計(jì)的沉井區(qū)域4m打一圈鉆孔灌注樁,然后將全部鉆孔灌注樁頂面通過連系梁連接以增強(qiáng)鉆孔灌注樁的整體穩(wěn)定性,所述的沉井區(qū)域位于建筑物集中區(qū)域且沉井下沉過程中需要穿越8m以上的砂卵石層。
(2)在鉆孔灌注樁圍成的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行基坑開挖,基坑開挖深度為3.5m。
(3)在開挖深度范圍內(nèi)回填粗砂或者粗砂與石屑的混合物,換填厚度h為3.5m,然后采用碾壓法對換填地基7進(jìn)行碾壓,直至碾壓后的換填地基7承載力達(dá)到150kpa。
(4)分別進(jìn)行井壁刃腳坑槽開挖以及隔墻刃腳坑槽開挖,所述的井壁刃腳坑槽開挖過程為:在沉井區(qū)域的邊界處沿周向連續(xù)開挖井壁刃腳坑槽,然后在井壁刃腳坑槽內(nèi)按照待安裝的每段井壁鋼殼8的井壁刃腳9的位置間隔埋設(shè)多個混凝土墊塊5,在混凝土墊塊5鋪設(shè)過程中,在混凝土墊塊5與墊塊凹槽的間隙中填砂搗實(shí),防止墊塊5側(cè)向位移;
所述的隔墻刃腳坑槽開挖過程為:在沉井區(qū)域的橫向中心線的前后兩側(cè)沿平行于橫向中心線的方向并且在沉井區(qū)域的縱向中心線的左右兩側(cè)沿平行于縱向中心線的方向分別開挖隔墻刃腳坑槽,全部隔墻刃腳坑槽形成井形結(jié)構(gòu);然后在隔墻刃腳坑槽內(nèi)按照待安裝的每段中隔墻鋼殼1的沉井刃腳2的位置間隔埋設(shè)多個混凝土墊塊5,在混凝土墊塊5鋪設(shè)過程中,在混凝土墊塊5與墊塊凹槽的間隙中填砂搗實(shí),防止墊塊5側(cè)向位移;
所述混凝土墊塊5尺寸為:長0.6m×寬0.6m×高0.25m。
所述的井壁刃腳坑槽以及隔墻刃腳坑槽的底面水平并且全部混凝土墊塊5的高差不超過3mm。
所述的井壁刃腳坑槽放坡坡度4為1:1.25,所述的隔墻刃腳坑槽放坡坡度3為1:1。
(5)在左右隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽之間以及前后隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽之間的換填地基7的頂面中間分別向下開挖并鋪設(shè)砂漿墊層6,全部砂漿墊層6形成井形結(jié)構(gòu),砂漿墊層6頂面與換填地基7頂面平齊設(shè)置;鋪設(shè)砂漿墊層可以避免鋼殼沉井安裝時(shí)沖切換填地基7,影響鋼殼沉井安裝精度。
(6)在多段井壁鋼殼8和多段中隔墻鋼殼1分段的位置首先進(jìn)行地標(biāo)控制點(diǎn)放樣,并標(biāo)記,然后按照標(biāo)記位置進(jìn)行鋼殼沉井拼裝,具體過程如下:
步驟一、按照先中間,再前后左右的順序在隔墻刃腳坑槽內(nèi)依次對稱安裝位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)中間處的多段中隔墻鋼殼1,在安裝過程中將相鄰的兩段中隔墻鋼殼焊接固定,每段中隔墻鋼殼的沉井刃腳2支撐在3個混凝土墊塊5上;
中隔墻鋼殼安裝過程為:
(a)采用履帶吊將第一段中隔墻鋼殼1沿橫向吊放立于中間位置處的隔墻刃腳坑槽內(nèi);
(b)采用履帶吊將第二段中隔墻鋼殼1沿縱向吊放立于第一段中隔墻鋼殼1的一側(cè);
(c)調(diào)整第一段中隔墻鋼殼和第二段中隔墻鋼殼1的高度與相對位置,然后將兩段中隔墻鋼殼焊接,使兩段中隔墻鋼殼相互垂直并垂直立于隔墻刃腳坑槽內(nèi);
(d)將兩段中隔墻鋼殼1上的履帶吊吊鉤卸下,用一臺履帶吊將第三段中隔墻鋼殼1沿縱向吊放立于第一段中隔墻鋼殼的另一側(cè),調(diào)整位置后將第三段中隔墻鋼殼與第一段中隔墻鋼殼1焊接,使三段中隔墻鋼殼彼此相互垂直,成為橫向的“工”字型;
(e)以橫向的“工”字型鋼殼作為第一定位基準(zhǔn)段,重復(fù)所述的步驟(a)-(d)安裝與第一定位基準(zhǔn)段前后對稱設(shè)置并且作為第二定位基準(zhǔn)段的三段中隔墻鋼殼1;
(f)在第一定位基準(zhǔn)段的前側(cè)和左右兩側(cè)以及在第二定位基準(zhǔn)段的后側(cè)和左右兩側(cè)的隔墻刃腳坑槽內(nèi)分別對稱安裝中隔墻鋼殼,直至將位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)中間處的中隔墻鋼殼1安裝完成。
步驟二、按照前后左右對稱原則,在砂漿墊層6上吊裝安裝邊隔墻鋼殼10,并且將相鄰的兩段邊隔墻鋼殼10相交處以及邊隔墻鋼殼10與中隔墻鋼殼相交處焊接相連;
步驟三、在隔墻刃腳坑槽內(nèi)對稱安裝位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)外側(cè)處的多個中隔墻鋼殼1并將多個中隔墻鋼殼1與邊隔墻鋼殼10焊接相連;
步驟四、在井壁刃腳坑槽內(nèi)按照左右對稱以及上下對稱的原則分段進(jìn)行井壁鋼殼8的安裝,并且每段井壁鋼殼8的井壁刃腳9支撐在3個混凝土墊塊5上,相鄰的兩段井壁鋼殼8之間以及井壁鋼殼8與中隔墻鋼殼、邊隔墻鋼殼10的相交處焊接相連,使得井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10全部焊接相連為一體形成鋼殼沉井;
在所述的井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10安裝過程中,在對應(yīng)每塊混凝土墊塊位置的鋼殼上用油漆標(biāo)記,方便后期抽墊;
在安裝完成一段井壁鋼殼8和中隔墻鋼殼1后,在有混凝土墊塊5的隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽處采用砂袋12護(hù)坡,方便后期抽墊,在無混凝土墊塊5處用砂11將隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽處回填密實(shí),以減少抽墊時(shí)的回填量;
(7)混凝土沉井的接高,具體步驟為:(a)在所述的井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10內(nèi)分別預(yù)埋鋼筋13并在每側(cè)井壁鋼殼8內(nèi)預(yù)埋空氣幕管路;(b)在井壁鋼殼8的四個角點(diǎn)及每側(cè)井壁鋼殼8的頂面中間處分別設(shè)置一個觀測點(diǎn);(c)從鋼殼沉井的中隔墻鋼殼1開始向四周對稱分層在井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10內(nèi)澆筑鋼殼沉井混凝土14,這樣可以對沉井均衡加載,避免對鋼沉井結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響,確保結(jié)構(gòu)平穩(wěn)、安全。每次澆筑混凝土前后在沉井各觀測點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高測量,防止重量偏差過大而使地基出現(xiàn)不均勻沉降,若沉井發(fā)生不均勻沉降,則暫停地基沉降多的一側(cè)沉井混凝土的澆筑,繼續(xù)在地基沉降少的一側(cè)澆筑沉井混凝土,直至地基穩(wěn)定后再對稱澆筑。
(8)當(dāng)鋼殼沉井混凝土14達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后,先從沉井中間向井壁鋼殼8方向同時(shí)對稱抽取縱、橫向中隔墻鋼殼1區(qū)域混凝土墊塊,再同時(shí)抽除井壁鋼殼8四角區(qū)域的混凝土墊塊,然后抽除井壁鋼殼8中間區(qū)域的混凝土墊塊,最后同時(shí)抽除井壁剩余區(qū)域混凝土墊塊。每抽除一塊混凝土墊塊后移除該混凝土墊塊附近的砂袋,并用砂將刃腳坑槽回填密實(shí);
(9)重復(fù)所述的步驟(7)的(c)步驟,依次進(jìn)行澆筑三層混凝土沉井15、16、17直至到達(dá)沉井下沉要求的高度;
(10)由沉井中心向外周均勻、對稱、分層取土,并且盡量保證刃腳不懸空,每個刃腳的一部分插入土中;沉井取土具體步驟為:(a)將挖掘機(jī)20通過設(shè)置在鋼殼沉井外側(cè)的履帶吊19分別對稱放入由井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10圍成的中間位置的沉井井孔內(nèi);然后在井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10上設(shè)置多臺龍門吊18;(b)采用挖掘機(jī)20在每個沉井井孔內(nèi)采取鍋底狀取土,可以保證中間位置處的沉井刃腳2提供足夠支撐力,減少周邊井壁的受力,然后采用龍門吊吊運(yùn)挖掘的土,最后利用履帶吊19將土倒運(yùn)至場內(nèi)堆土區(qū),再用運(yùn)輸車將渣土運(yùn)到指定的棄渣場;(c)重復(fù)所述的步驟(b)對稱進(jìn)行四周位置處的沉井井孔內(nèi)土體的開挖;
所述的步驟(b)的中間沉井井孔的土層的高度高于四周沉井井孔內(nèi)土層的高度0.3mm,且四周沉井井孔的各井孔間土層高差控制在0.5m范圍以內(nèi)。
(11)土體開挖完成后,沉井開始下沉,在下沉?xí)r,用砂回填井壁鋼殼8外側(cè)與土體之間的縫隙,形成砂套,減小部分摩阻力,同時(shí)觀測各設(shè)定觀測點(diǎn)處的標(biāo)高,若沉井發(fā)生不均勻沉降,則采用空氣幕以及砂套對沉井進(jìn)行糾偏,降低沉井不能下沉到位的風(fēng)險(xiǎn),直至沉井下沉穩(wěn)定。
(12)重復(fù)所述的步驟(9)-(11)直至鋼殼沉井達(dá)到設(shè)計(jì)下沉深度。
采用本方法可以使建筑物集中區(qū)的大型沉井在9~12米的超厚砂卵石層中順利下沉。沉井周圍設(shè)有一圈鉆孔灌注樁,保護(hù)了在沉井土體開挖和下沉過程中周邊建筑物的地基。在鋼殼沉井隔墻和井壁刃腳區(qū)域開挖坑槽并抄墊砂墊塊和砂墊層,保證了在澆筑混凝土前鋼殼沉井刃腳處的土體穩(wěn)定,進(jìn)而確保了鋼殼沉井整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。井壁中間及四角處共設(shè)有8各個觀測點(diǎn),在沉井澆筑混凝土和下沉過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)沉井偏斜并及時(shí)進(jìn)行沉井糾偏的目的。采用小型挖掘機(jī)+龍門吊+履帶吊組合出土配合空氣幕及砂套輔助的下沉的施工方法,與傳統(tǒng)的施工方法相比,極大的保證了沉井下沉順利,并且大大的加快了施工速度,降低了施工成本。
實(shí)施例2
(1)在距設(shè)計(jì)的沉井區(qū)域5m打一圈鉆孔灌注樁,然后將全部鉆孔灌注樁頂面通過連系梁連接以增強(qiáng)鉆孔灌注樁的整體穩(wěn)定性,所述的沉井區(qū)域位于建筑物集中區(qū)域且沉井下沉過程中需要穿越8m以上的砂卵石層。
(2)在鉆孔灌注樁圍成的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行基坑開挖,基坑開挖深度為3m。
(3)在開挖深度范圍內(nèi)回填粗砂或者粗砂與石屑的混合物,換填厚度h為3m,然后采用碾壓法對換填地基7進(jìn)行碾壓,直至碾壓后的換填地基7承載力達(dá)到150kpa。
(4)分別進(jìn)行井壁刃腳坑槽開挖以及隔墻刃腳坑槽開挖,所述的井壁刃腳坑槽開挖過程為:在沉井區(qū)域的邊界處沿周向連續(xù)開挖井壁刃腳坑槽,然后在井壁刃腳坑槽內(nèi)按照待安裝的每段井壁鋼殼8的井壁刃腳9的位置間隔埋設(shè)多個混凝土墊塊5,在混凝土墊塊5鋪設(shè)過程中,在混凝土墊塊5與墊塊凹槽的間隙中填砂搗實(shí),防止墊塊5側(cè)向位移;
所述的隔墻刃腳坑槽開挖過程為:在沉井區(qū)域的橫向中心線的前后兩側(cè)沿平行于橫向中心線的方向并且在沉井區(qū)域的縱向中心線的左右兩側(cè)沿平行于縱向中心線的方向分別開挖隔墻刃腳坑槽,全部隔墻刃腳坑槽形成井形結(jié)構(gòu);然后在隔墻刃腳坑槽內(nèi)按照待安裝的每段中隔墻鋼殼1的沉井刃腳2的位置間隔埋設(shè)多個混凝土墊塊5,在混凝土墊塊5鋪設(shè)過程中,在混凝土墊塊5與墊塊凹槽的間隙中填砂搗實(shí),防止墊塊5側(cè)向位移;
所述混凝土墊塊5尺寸為:長0.6m×寬0.6m×高0.25m。
所述的井壁刃腳坑槽以及隔墻刃腳坑槽的底面水平并且全部混凝土墊塊5的高差不超過3mm。
所述的井壁刃腳坑槽放坡坡度4為1:1.25,所述的隔墻刃腳坑槽放坡坡度3為1:1。
(5)在左右隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽之間以及前后隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽之間的換填地基7的頂面中間分別向下開挖并鋪設(shè)砂漿墊層6,全部砂漿墊層6形成井形結(jié)構(gòu),砂漿墊層6頂面與換填地基7頂面平齊設(shè)置;鋪設(shè)砂漿墊層可以避免鋼殼沉井安裝時(shí)沖切換填地基7,影響鋼殼沉井安裝精度。
(6)在多段井壁鋼殼8和多段中隔墻鋼殼1分段的位置首先進(jìn)行地標(biāo)控制點(diǎn)放樣,并標(biāo)記,然后按照標(biāo)記位置進(jìn)行鋼殼沉井拼裝,具體過程如下:
步驟一、按照先中間,再前后左右的順序在隔墻刃腳坑槽內(nèi)依次對稱安裝位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)中間處的多段中隔墻鋼殼1,在安裝過程中將相鄰的兩段中隔墻鋼殼焊接固定,每段中隔墻鋼殼的沉井刃腳2支撐在3個混凝土墊塊5上;
中隔墻鋼殼安裝過程為:
(a)采用履帶吊將第一段中隔墻鋼殼1沿橫向吊放立于中間位置處的隔墻刃腳坑槽內(nèi);
(b)采用履帶吊將第二段中隔墻鋼殼1沿縱向吊放立于第一段中隔墻鋼殼1的一側(cè);
(c)調(diào)整第一段中隔墻鋼殼和第二段中隔墻鋼殼1的高度與相對位置,然后將兩段中隔墻鋼殼焊接,使兩段中隔墻鋼殼相互垂直并垂直立于隔墻刃腳坑槽內(nèi);
(d)將兩段中隔墻鋼殼1上的履帶吊吊鉤卸下,用一臺履帶吊將第三段中隔墻鋼殼1沿縱向吊放立于第一段中隔墻鋼殼的另一側(cè),調(diào)整位置后將第三段中隔墻鋼殼與第一段中隔墻鋼殼1焊接,使三段中隔墻鋼殼彼此相互垂直,成為橫向的“工”字型;
(e)以橫向的“工”字型鋼殼作為第一定位基準(zhǔn)段,重復(fù)所述的步驟(a)-(d)安裝與第一定位基準(zhǔn)段前后對稱設(shè)置并且作為第二定位基準(zhǔn)段的三段中隔墻鋼殼1;
(f)在第一定位基準(zhǔn)段的前側(cè)和左右兩側(cè)以及在第二定位基準(zhǔn)段的后側(cè)和左右兩側(cè)的隔墻刃腳坑槽內(nèi)分別對稱安裝中隔墻鋼殼,直至將位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)中間處的中隔墻鋼殼1安裝完成。
步驟二、按照前后左右對稱原則,在砂漿墊層6上吊裝安裝邊隔墻鋼殼10,并且將相鄰的兩段邊隔墻鋼殼10相交處以及邊隔墻鋼殼10與中隔墻鋼殼相交處焊接相連;
步驟三、在隔墻刃腳坑槽內(nèi)對稱安裝位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)外側(cè)處的多個中隔墻鋼殼1并將多個中隔墻鋼殼1與邊隔墻鋼殼10焊接相連;
步驟四、在井壁刃腳坑槽內(nèi)按照左右對稱以及上下對稱的原則分段進(jìn)行井壁鋼殼8的安裝,并且每段井壁鋼殼8的井壁刃腳9支撐在3個混凝土墊塊5上,相鄰的兩段井壁鋼殼8之間以及井壁鋼殼8與中隔墻鋼殼、邊隔墻鋼殼10的相交處焊接相連,使得井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10全部焊接相連為一體形成鋼殼沉井;
在所述的井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10安裝過程中,在對應(yīng)每塊混凝土墊塊位置的鋼殼上用油漆標(biāo)記,方便后期抽墊;
在安裝完成一段井壁鋼殼8和中隔墻鋼殼1后,在有混凝土墊塊5的隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽處采用砂袋12護(hù)坡,方便后期抽墊,在無混凝土墊塊5處用砂11將隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽處回填密實(shí),以減少抽墊時(shí)的回填量;
(7)混凝土沉井的接高,具體步驟為:(a)在所述的井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10內(nèi)分別預(yù)埋鋼筋13并在每側(cè)井壁鋼殼8內(nèi)預(yù)埋空氣幕管路;(b)在井壁鋼殼8的四個角點(diǎn)及每側(cè)井壁鋼殼8的頂面中間處分別設(shè)置一個觀測點(diǎn);(c)從鋼殼沉井的中隔墻鋼殼1開始向四周對稱分層在井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10內(nèi)澆筑鋼殼沉井混凝土14,這樣可以對沉井均衡加載,避免對鋼沉井結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響,確保結(jié)構(gòu)平穩(wěn)、安全。每次澆筑混凝土前后在沉井各觀測點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高測量,防止重量偏差過大而使地基出現(xiàn)不均勻沉降,若沉井發(fā)生不均勻沉降,則暫停地基沉降多的一側(cè)沉井混凝土的澆筑,繼續(xù)在地基沉降少的一側(cè)澆筑沉井混凝土,直至地基穩(wěn)定后再對稱澆筑。
(8)當(dāng)鋼殼沉井混凝土14達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后,先從沉井中間向井壁鋼殼8方向同時(shí)對稱抽取縱、橫向中隔墻鋼殼1區(qū)域混凝土墊塊,再同時(shí)抽除井壁鋼殼8四角區(qū)域的混凝土墊塊,然后抽除井壁鋼殼8中間區(qū)域的混凝土墊塊,最后同時(shí)抽除井壁剩余區(qū)域混凝土墊塊。每抽除一塊混凝土墊塊后移除該混凝土墊塊附近的砂袋,并用砂將刃腳坑槽回填密實(shí);
(9)重復(fù)所述的步驟(7)的(c)步驟,依次進(jìn)行澆筑三層混凝土沉井15、16、17直至到達(dá)沉井下沉要求的高度;
(10)由沉井中心向外周均勻、對稱、分層取土,并且盡量保證刃腳不懸空,每個刃腳的一部分插入土中;沉井取土具體步驟為:(a)將挖掘機(jī)20通過設(shè)置在鋼殼沉井外側(cè)的履帶吊19分別對稱放入由井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10圍成的中間位置的沉井井孔內(nèi);然后在井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10上設(shè)置多臺龍門吊18;(b)采用挖掘機(jī)20在每個沉井井孔內(nèi)采取鍋底狀取土,可以保證中間位置處的沉井刃腳2提供足夠支撐力,減少周邊井壁的受力,然后采用龍門吊吊運(yùn)挖掘的土,最后利用履帶吊19將土倒運(yùn)至場內(nèi)堆土區(qū),再用運(yùn)輸車將渣土運(yùn)到指定的棄渣場;(c)重復(fù)所述的步驟(b)對稱進(jìn)行四周位置處的沉井井孔內(nèi)土體的開挖;
所述的步驟(b)的中間沉井井孔的土層的高度高于四周沉井井孔內(nèi)土層的高度0.4mm,且四周沉井井孔的各井孔間土層高差控制在0.5m范圍以內(nèi)。
(11)土體開挖完成后,沉井開始下沉,在下沉?xí)r,用砂回填井壁鋼殼8外側(cè)與土體之間的縫隙,形成砂套,減小部分摩阻力,同時(shí)觀測各設(shè)定觀測點(diǎn)處的標(biāo)高,若沉井發(fā)生不均勻沉降,則采用空氣幕以及砂套對沉井進(jìn)行糾偏,降低沉井不能下沉到位的風(fēng)險(xiǎn),直至沉井下沉穩(wěn)定。
(12)重復(fù)所述的步驟(9)-(11)直至鋼殼沉井達(dá)到設(shè)計(jì)下沉深度。
采用本方法可以使建筑物集中區(qū)的大型沉井在9~12米的超厚砂卵石層中順利下沉。沉井周圍設(shè)有一圈鉆孔灌注樁,保護(hù)了在沉井土體開挖和下沉過程中周邊建筑物的地基。在鋼殼沉井隔墻和井壁刃腳區(qū)域開挖坑槽并抄墊砂墊塊和砂墊層,保證了在澆筑混凝土前鋼殼沉井刃腳處的土體穩(wěn)定,進(jìn)而確保了鋼殼沉井整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。井壁中間及四角處共設(shè)有8各個觀測點(diǎn),在沉井澆筑混凝土和下沉過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)沉井偏斜并及時(shí)進(jìn)行沉井糾偏的目的。采用小型挖掘機(jī)+龍門吊+履帶吊組合出土配合空氣幕及砂套輔助的下沉的施工方法,與傳統(tǒng)的施工方法相比,極大的保證了沉井下沉順利,并且大大的加快了施工速度,降低了施工成本。
實(shí)施例3
(1)在距設(shè)計(jì)的沉井區(qū)域3m打一圈鉆孔灌注樁,然后將全部鉆孔灌注樁頂面通過連系梁連接以增強(qiáng)鉆孔灌注樁的整體穩(wěn)定性,所述的沉井區(qū)域位于建筑物集中區(qū)域且沉井下沉過程中需要穿越8m以上的砂卵石層。
(2)在鉆孔灌注樁圍成的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行基坑開挖,基坑開挖深度為4m。
(3)在開挖深度范圍內(nèi)回填粗砂或者粗砂與石屑的混合物,換填厚度h為3.2m,然后采用碾壓法對換填地基7進(jìn)行碾壓,直至碾壓后的換填地基7承載力達(dá)到150kpa。
(4)分別進(jìn)行井壁刃腳坑槽開挖以及隔墻刃腳坑槽開挖,所述的井壁刃腳坑槽開挖過程為:在沉井區(qū)域的邊界處沿周向連續(xù)開挖井壁刃腳坑槽,然后在井壁刃腳坑槽內(nèi)按照待安裝的每段井壁鋼殼8的井壁刃腳9的位置間隔埋設(shè)多個混凝土墊塊5,在混凝土墊塊5鋪設(shè)過程中,在混凝土墊塊5與墊塊凹槽的間隙中填砂搗實(shí),防止墊塊5側(cè)向位移;
所述的隔墻刃腳坑槽開挖過程為:在沉井區(qū)域的橫向中心線的前后兩側(cè)沿平行于橫向中心線的方向并且在沉井區(qū)域的縱向中心線的左右兩側(cè)沿平行于縱向中心線的方向分別開挖隔墻刃腳坑槽,全部隔墻刃腳坑槽形成井形結(jié)構(gòu);然后在隔墻刃腳坑槽內(nèi)按照待安裝的每段中隔墻鋼殼1的沉井刃腳2的位置間隔埋設(shè)多個混凝土墊塊5,在混凝土墊塊5鋪設(shè)過程中,在混凝土墊塊5與墊塊凹槽的間隙中填砂搗實(shí),防止墊塊5側(cè)向位移;
所述混凝土墊塊5尺寸為:長0.6m×寬0.6m×高0.25m。
所述的井壁刃腳坑槽以及隔墻刃腳坑槽的底面水平并且全部混凝土墊塊5的高差不超過3mm。
所述的井壁刃腳坑槽放坡坡度4為1:1.25,所述的隔墻刃腳坑槽放坡坡度3為1:1。
(5)在左右隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽之間以及前后隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽之間的換填地基7的頂面中間分別向下開挖并鋪設(shè)砂漿墊層6,全部砂漿墊層6形成井形結(jié)構(gòu),砂漿墊層6頂面與換填地基7頂面平齊設(shè)置;鋪設(shè)砂漿墊層可以避免鋼殼沉井安裝時(shí)沖切換填地基7,影響鋼殼沉井安裝精度。
(6)在多段井壁鋼殼8和多段中隔墻鋼殼1分段的位置首先進(jìn)行地標(biāo)控制點(diǎn)放樣,并標(biāo)記,然后按照標(biāo)記位置進(jìn)行鋼殼沉井拼裝,具體過程如下:
步驟一、按照先中間,再前后左右的順序在隔墻刃腳坑槽內(nèi)依次對稱安裝位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)中間處的多段中隔墻鋼殼1,在安裝過程中將相鄰的兩段中隔墻鋼殼焊接固定,每段中隔墻鋼殼的沉井刃腳2支撐在3個混凝土墊塊5上;
中隔墻鋼殼安裝過程為:
(a)采用履帶吊將第一段中隔墻鋼殼1沿橫向吊放立于中間位置處的隔墻刃腳坑槽內(nèi);
(b)采用履帶吊將第二段中隔墻鋼殼1沿縱向吊放立于第一段中隔墻鋼殼1的一側(cè);
(c)調(diào)整第一段中隔墻鋼殼和第二段中隔墻鋼殼1的高度與相對位置,然后將兩段中隔墻鋼殼焊接,使兩段中隔墻鋼殼相互垂直并垂直立于隔墻刃腳坑槽內(nèi);
(d)將兩段中隔墻鋼殼1上的履帶吊吊鉤卸下,用一臺履帶吊將第三段中隔墻鋼殼1沿縱向吊放立于第一段中隔墻鋼殼的另一側(cè),調(diào)整位置后將第三段中隔墻鋼殼與第一段中隔墻鋼殼1焊接,使三段中隔墻鋼殼彼此相互垂直,成為橫向的“工”字型;
(e)以橫向的“工”字型鋼殼作為第一定位基準(zhǔn)段,重復(fù)所述的步驟(a)-(d)安裝與第一定位基準(zhǔn)段前后對稱設(shè)置并且作為第二定位基準(zhǔn)段的三段中隔墻鋼殼1;
(f)在第一定位基準(zhǔn)段的前側(cè)和左右兩側(cè)以及在第二定位基準(zhǔn)段的后側(cè)和左右兩側(cè)的隔墻刃腳坑槽內(nèi)分別對稱安裝中隔墻鋼殼,直至將位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)中間處的中隔墻鋼殼1安裝完成。
步驟二、按照前后左右對稱原則,在砂漿墊層6上吊裝安裝邊隔墻鋼殼10,并且將相鄰的兩段邊隔墻鋼殼10相交處以及邊隔墻鋼殼10與中隔墻鋼殼相交處焊接相連;
步驟三、在隔墻刃腳坑槽內(nèi)對稱安裝位于砂漿墊層井形結(jié)構(gòu)外側(cè)處的多個中隔墻鋼殼1并將多個中隔墻鋼殼1與邊隔墻鋼殼10焊接相連;
步驟四、在井壁刃腳坑槽內(nèi)按照左右對稱以及上下對稱的原則分段進(jìn)行井壁鋼殼8的安裝,并且每段井壁鋼殼8的井壁刃腳9支撐在3個混凝土墊塊5上,相鄰的兩段井壁鋼殼8之間以及井壁鋼殼8與中隔墻鋼殼、邊隔墻鋼殼10的相交處焊接相連,使得井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10全部焊接相連為一體形成鋼殼沉井;
在所述的井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10安裝過程中,在對應(yīng)每塊混凝土墊塊位置的鋼殼上用油漆標(biāo)記,方便后期抽墊;
在安裝完成一段井壁鋼殼8和中隔墻鋼殼1后,在有混凝土墊塊5的隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽處采用砂袋12護(hù)坡,方便后期抽墊,在無混凝土墊塊5處用砂11將隔墻刃腳坑槽和井壁刃腳坑槽處回填密實(shí),以減少抽墊時(shí)的回填量;
(7)混凝土沉井的接高,具體步驟為:(a)在所述的井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10內(nèi)分別預(yù)埋鋼筋13并在每側(cè)井壁鋼殼8內(nèi)預(yù)埋空氣幕管路;(b)在井壁鋼殼8的四個角點(diǎn)及每側(cè)井壁鋼殼8的頂面中間處分別設(shè)置一個觀測點(diǎn);(c)從鋼殼沉井的中隔墻鋼殼1開始向四周對稱分層在井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10內(nèi)澆筑鋼殼沉井混凝土14,這樣可以對沉井均衡加載,避免對鋼沉井結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響,確保結(jié)構(gòu)平穩(wěn)、安全。每次澆筑混凝土前后在沉井各觀測點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)高測量,防止重量偏差過大而使地基出現(xiàn)不均勻沉降,若沉井發(fā)生不均勻沉降,則暫停地基沉降多的一側(cè)沉井混凝土的澆筑,繼續(xù)在地基沉降少的一側(cè)澆筑沉井混凝土,直至地基穩(wěn)定后再對稱澆筑。
(8)當(dāng)鋼殼沉井混凝土14達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度100%后,先從沉井中間向井壁鋼殼8方向同時(shí)對稱抽取縱、橫向中隔墻鋼殼1區(qū)域混凝土墊塊,再同時(shí)抽除井壁鋼殼8四角區(qū)域的混凝土墊塊,然后抽除井壁鋼殼8中間區(qū)域的混凝土墊塊,最后同時(shí)抽除井壁剩余區(qū)域混凝土墊塊。每抽除一塊混凝土墊塊后移除該混凝土墊塊附近的砂袋,并用砂將刃腳坑槽回填密實(shí);
(9)重復(fù)所述的步驟(7)的(c)步驟,依次進(jìn)行澆筑三層混凝土沉井15、16、17直至到達(dá)沉井下沉要求的高度;
(10)由沉井中心向外周均勻、對稱、分層取土,并且盡量保證刃腳不懸空,每個刃腳的一部分插入土中;沉井取土具體步驟為:(a)將挖掘機(jī)20通過設(shè)置在鋼殼沉井外側(cè)的履帶吊19分別對稱放入由井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10圍成的中間位置的沉井井孔內(nèi);然后在井壁鋼殼8、中隔墻鋼殼1和邊隔墻鋼殼10上設(shè)置多臺龍門吊18;(b)采用挖掘機(jī)20在每個沉井井孔內(nèi)采取鍋底狀取土,可以保證中間位置處的沉井刃腳2提供足夠支撐力,減少周邊井壁的受力,然后采用龍門吊吊運(yùn)挖掘的土,最后利用履帶吊19將土倒運(yùn)至場內(nèi)堆土區(qū),再用運(yùn)輸車將渣土運(yùn)到指定的棄渣場;(c)重復(fù)所述的步驟(b)對稱進(jìn)行四周位置處的沉井井孔內(nèi)土體的開挖;
所述的步驟(b)的中間沉井井孔的土層的高度高于四周沉井井孔內(nèi)土層的高度0.35mm,且四周沉井井孔的各井孔間土層高差控制在0.5m范圍以內(nèi)。
(11)土體開挖完成后,沉井開始下沉,在下沉?xí)r,用砂回填井壁鋼殼8外側(cè)與土體之間的縫隙,形成砂套,減小部分摩阻力,同時(shí)觀測各設(shè)定觀測點(diǎn)處的標(biāo)高,若沉井發(fā)生不均勻沉降,則采用空氣幕以及砂套對沉井進(jìn)行糾偏,降低沉井不能下沉到位的風(fēng)險(xiǎn),直至沉井下沉穩(wěn)定。
(12)重復(fù)所述的步驟(9)-(11)直至鋼殼沉井達(dá)到設(shè)計(jì)下沉深度。
采用本方法可以使建筑物集中區(qū)的大型沉井在9~12米的超厚砂卵石層中順利下沉。沉井周圍設(shè)有一圈鉆孔灌注樁,保護(hù)了在沉井土體開挖和下沉過程中周邊建筑物的地基。在鋼殼沉井隔墻和井壁刃腳區(qū)域開挖坑槽并抄墊砂墊塊和砂墊層,保證了在澆筑混凝土前鋼殼沉井刃腳處的土體穩(wěn)定,進(jìn)而確保了鋼殼沉井整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。井壁中間及四角處共設(shè)有8各個觀測點(diǎn),在沉井澆筑混凝土和下沉過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)沉井偏斜并及時(shí)進(jìn)行沉井糾偏的目的。采用小型挖掘機(jī)+龍門吊+履帶吊組合出土配合空氣幕及砂套輔助的下沉的施工方法,與傳統(tǒng)的施工方法相比,極大的保證了沉井下沉順利,并且大大的加快了施工速度,降低了施工成本。
本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式,上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的,并不是限制性的,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下,還可以作出很多形式,這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。