5.13 沉井与沉箱
5.13.1 沉井(箱)制作前,应制作砂垫层和混凝土垫层,砂垫层厚度和混凝土垫层厚度应根据计算确定,沉井(箱)下沉前应分区对称凿除混凝土垫层。
5.13.2 沉井(箱)分节制作时,应进行接高稳定性验算。分节水平缝宜做成凸形,并应清理干净,混凝土浇筑前施工缝应充分湿润。
5.13.3 沉井(箱)下沉时的第一节混凝土强度应达到设计强度的100%,其他各节混凝土强度应达到设计强度的70%。
5.13.4 大于两次下沉的沉井,应有沉井接高稳定性的措施,并应对稳定性进行计算复核。
5.13.5 沉井(箱)挖土下沉应均匀、对称进行,应根据现场施工情况采取止沉或助沉措施,控制沉井(箱)平稳下沉。
5.13.6 沉井(箱)下沉应及时测量及时纠偏,每8h应至少测量2次。
5.13.7 在开挖好的基坑(槽)内,应做好排水工作,在清除浮土后,方可进行砂垫层的铺填工作。设置的集水井的深度,可较砂垫层的底面深300mm~500mm。
5.13.8 沉井(箱)的一次制作高度宜控制在6m~8m,刃脚的斜面不应使用模板。
5.13.9 同一连接区段内竖向受力钢筋搭接接头面积百分率和钢筋的保护层厚度应符合设计要求。
5.13.10 水平施工缝应留置在底板凹槽、凸榫或沟、洞底面以下200mm~300mm。
5.13.11 凿除混凝土垫板时,应先内后外,分区域对称按顺序凿除,凿断线应与刃脚底边平齐,凿断的板应立即清除,空穴处应立即用砂或砂夹碎石回填。混凝土的定位支点处应最后凿除,不得漏凿。
5.13.12 沉井下沉时,应随时纠偏。在软土层中,下沉邻近设计标高时,应放慢下沉速度。
5.13.13 不排水下沉时,井的内水位不得低于井外水位。
5.13.14 触变泥浆隔离层的厚度宜为150mm~200mm,其物理力学指标宜根据沉井下沉时所通过的不同土层选用。
5.13.15 沉箱下沉前应具备下列条件:
1 所有设备已经安装、调试完成,相应配套设备已配备完全;
2 所有通过底板管路均已连接或密封;
3 临时支撑系统已安装完毕,且井壁混凝土已达到强度;
4 基坑外围填土已结束;
5 工作室内建筑垃圾已清理干净。
5.13.16 沉箱下沉过程中的工作室气压应根据现场实测水头压力的大小调节。沉箱在穿越砂土等渗透性较高的土层时,应维持气压平衡地下水位的压力,且现场应有备用供气设备。
5.13.17 沉井(箱)下沉至设计标高时应连续进行8h沉降观测,当下沉量小于10mm时方可进行封底混凝土浇筑。
5.13.18 沉井穿越的土层透水性低、井底涌水量小且无流砂现象时,可进行干封底。沉井于封底前须排出井内积水,超挖部分应回填砂石,刃脚上的污泥应清洗干净,新老混凝土的接缝处应凿毛。
5.13.19 沉井采用于封底应在井内设置集水井,并应不间断排水。软弱土中宜采用对称分格取土和封底。集水井封闭应在底板混凝土达到设计强度及满足抗浮要求后进行。
5.13.20 当采用水下封底时,导管的平面布置应在各浇筑范围的中心,当浇筑面积较大时,应采用多根导管同时浇筑,各根导管的有效扩散半径,应确保混凝土能互相搭接并能达到井底所有范围。
5.13.21 沉箱封底混凝土应采用自密实混凝土,应保证混凝土浇筑的连续性,封底结束后应压注水泥浆,填充封底混凝土与工作室预板之间的空隙。
5.13.1 砂垫层计算简图见图4,砂垫层的厚度视沉井(箱)的重量和地基土的承载力而定,沉井(箱)第一次制作时的重量通过素混凝土垫层扩散后的荷载应小于下卧层地基土的承载力特征值。可按下式计算:
图4 砂垫层计算简图
式中:p——砂垫层底部土层的承载力(kN/m²);
G0——第一节沉井下沉时,单位长度重量(kN/m);
hs——砂垫层的厚度(m);
α——砂垫层的压力扩散角(°),一般可取30°~40°;
L——混凝土垫层的宽度(m),一般可取刃脚外100mm~200mm;
γs——砂的天然容重(kN/m³)。
在软土地区砂垫层厚度不宜小于600mm,砂垫层每层铺设厚度不应大于250mm,应逐层浇水控制最佳含水量。新浇筑沉井(箱)第一节混凝土时,砂垫层的允许承载力可采用100kN/m²。混凝土垫层的厚度不应小于150mm,混凝土的强度等级不应低于C20,亦可采用下式计算:
式中:h——混凝土垫层的厚度(m);
G——沉井(箱)第一节单位长度重量(kN/m);
R1——砂垫层的承载力设计值(kN/m²),宜取100kN/m²;
b——刃脚踏面宽度(m)。
分节水平施工缝宜做成凸形,接缝处应清除水泥薄膜、松动石子、软弱混凝土层,并清理干净,混凝土浇筑前施工缝处应充分湿润。
5.13.3 本条对沉井(箱)下沉施工的第一节强度、后面各节强度以及下卧层的地基承载力的要求作了规定。
5.13.4 大于两次下沉的沉井,包括两次下沉,应有接高稳定性的措施。
5.13.5 对于高压缩性的软土层,应严格控制“锅底”深度,防止突沉。按勤测勤纠的原则进行沉井(箱)的下沉。
5.13.9 沉井受力钢筋的混凝土净保护层厚度根据设计要求施工,设计未提出时也可按表11的要求选取。
表11 钢筋的混凝土净保护层最小厚度(mm)
注:1 梁柱内箍筋的混凝土保护层最小厚度不应小于25mm。
2 表列保护层厚度按混凝土等级不低于C25时给出,如混凝土等级低于C25,保护层厚度尚应增加5mm。
3 当沉井(箱)位于沿海地区,受盐雾影响时,其最外层钢筋保护层的厚度不应小于45mm。
4 其他不与水、土接触或不受水气影响的构件,应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010执行。
5.13.14 触变泥浆的物理力学性能指标宜根据沉井下沉时所通过的不同土层,按实验数据选取,无实验数据时可按表12选用。
表12 触变泥浆的物理力学性能指标
5.13.21 浇筑顺序为从刃脚处向中间对称顺序浇筑,浇筑前刃脚处的土应尽量掏除干净。浇筑过程中应维持物料塔及人员塔内气压的稳定,待封底混凝土达到设计强度后方可停止供气。
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