节接高施工过程有一个稳定的地基支撑条件。
对于初期下沉的几节沉井,当刃脚尚未进入较好持力层时,也应通过接高稳定性计算确定接高前的地基加固措施。
2、沉井接高高度
考虑施工安全性和工程进度,沉井接高高度一般在4至10m之间,并应遵循以下原则:接高后地面以上高度不超过沉井入土深度;接高状态,地基承载力足够,下沉系数小于0.85。
3、沉井接高质量要求
沉井接高应采取每接高一次检查一次的频率,并参照《公路桥涵施工技术规范》,满足以下质量要求:
表5.2.3-1 沉井接高质量要求
项次 1 检查项目 各节沉井混凝土强度(MPa) 长、宽 半径 混凝土 钢壳和钢筋混凝土 规定值或允许偏差 在合格标准内 ±0.5%边长,大于24m时±120 ±0.5%边长,大于12m时±60 +40,-30 ±15 检查方法 按JTJ 071-98附录D检查 用尺量 2 沉井平面尺寸 (mm) 井壁厚度 (mm) 3 沿周边量4点 5.2.4其它节沉井下沉 1、下沉前的准备
下沉前要做好以下准备工作:空气幕试运转、沉井上的附着物清理、导向框安装调整等。
2、下沉计算
沉井施工前,应结合地质情况、接高下沉工艺,进行下沉计算,并根据计算得出的下沉系数,调整工艺,最终满足:接高稳定系数和下沉系数均不小于1.15。
3、下沉过程中的导向与纠偏
下沉过程中通过导向框上的滚轮和井壁之间的滚动接触进行导向。 纠偏采用偏出土、反向空气幕措施。 4、沉井终沉质量要求
沉井下沉到设计标高后,及时检测,并参照《公路桥涵施工技术规范》,满足以下要求:
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表5.2.4-1 沉井终沉质量要求
项次 1 2 3 4 检 查 项 目 沉井刃脚高程(mm) 顶、底面中心偏位(纵、横向)(mm) 沉井最大倾斜度(纵、横方向)(mm) 平面扭转角(°) 规定值或允许偏差 符合图纸规定 1/50井高 1/50井高 1 检 查 方 法 用水准仪检查 用经纬仪检查 吊垂线检查 吊垂线检查垂直两方向 5.2.5空气幕助沉
由于根式基础自重轻,下沉深度大,且进入土层主要为砂层,极限摩阻力及承载力均较大,沉井单靠取土方式下沉,下沉系数过小,必须采用空气幕的方式助沉。
1、喷气孔及气龛形式
气龛凹槽的形状采用棱锥形,喷气孔均为直径?1mm的圆孔。气龛大样图如图5.2.3-1所示。
图5.2.5-1 气龛大样图
2、气龛布置原则及密度
气龛布置上疏下密,成梅花形分布。为防止气流从沉井上下泄露,在井顶上部5m及刃脚以上3m范围内不布置气龛。
气龛密度按平均影响面积An =1.2m2/个计算。在沉井最下方15m范围内(刃脚3m范围不计),气龛按水平1.0m,纵向1.0m间距梅花形布置,以上15m部分按水平1.4m,纵向1.0m间距梅花形布置。气龛沿沉井壁水平分4区,竖向分层对称布置。各区供气管道独立,可单独控制。
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3、气龛预留与开孔
气龛施工时,用木材制成设计的气龛形状,与水平管相接触的部分做成1.5cm高相匹配的弧线形。水平管上用电动手枪在相应位置钻1mm直径的孔,孔与水平方向呈30度角,用宽约1cm的橡皮条套在水平管钻孔位置,防止沉井在下沉过程中砂石堵塞气孔。混凝土浇筑、养护完成拆模后,将木气龛凿出,露出水平管,并用小刀将橡皮条沿气孔两侧的竖向划两刀,以利于空压机在送风时将橡皮条冲开。
4、送风压力及供风量
送风压力大于气龛入土深度理论水压的1.6~2.0倍,所以送风压力应不小于7个标准大气压。
以每个气龛耗风量不小于0.02~0.025m3/min计算总供风量,并按1.1的富余系数配备相应的空压机。
5、井壁内供气管的布置
井壁内预埋竖管及水平管,竖向主送气管采用内径26mm的钢管,水平管采用内径22mm的带钢丝塑料管,沉井浇注施工时预埋。
6、空气幕开启与关闭
送风顺序:由上而下进行,直到全部开通。送风时间不宜过长,长时间送风,在气体的作用下会造成井壁土壤液化,容易堵塞喷气孔。
停风时,从下到上停止,停风时要缓慢,避免突然停风,使气完处形成负压,将泥土挤人风管内,堵死喷气孔。
5.2.6降排水施工
为降低沉井下沉过程中的浮力、增大下沉系数,以及在根键顶进过程中降低水压、利于止水,宜采用降排水措施。
1、降水井井位布置
降水井距沉井外轮廓不宜超过8m,两井之间间距控制在15m内,井深应超过降水深度10m。
2、降水井结构
降水井可采用井径600mm,成井管径377mm。根据降水深度要求确定滤水管、白管长度。 3、排水方法
降水井中的水通过潜水泵抽至排水沟内,然后由排水沟排到小河内,流至江中。 4、降水运转与监测
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管井运行后要连续工作,现场有双电源以确保连续抽水,控制柜由专人值班看护,现场还配备了管井和水泵维护人员。
在正常抽水过程中,每天定时做好观测记录,对流量、地下水位、周边地面沉降均按规定要求做好观测记录。施工过程中未发现异常情况。
5.2.7封底施工 1、封底前井底的清理
当沉井下沉离设计标高约差2m时,开启空气幕助沉,使沉井逐渐下沉到设计标高,避免对基底土层的扰动过大。
沉井下沉到位后,用9m3空压机接气管将沉井刃脚冲洗干净并使持力层锅底趋于平坦。 2、水下砼浇筑
沉井内径在3m以内,导管在超压力作用半径取4.5m,单根导管即可满足沉井封底砼的浇筑。
封底混凝土性能应满足流动性好、早强,初凝时间>20h,坍落度18~22cm。 混凝土顶面标高允许偏差±50mm。 3、沉井内抽水
封底砼强度达设计要求后,进行沉井内抽水。用2台15KW高压水泵在3小时内可抽完水。抽水检查封底砼质量良好,封底砼顶面浮浆及泥砂用高压水枪冲洗后抽至井外。
5.2.8根键预制与顶进 1、根键内外钢套及钢模板制作
根键钢套和模板由钢结构加工厂匹配加工,内外钢套在固定的钢桁架胎模上匹配加工,统一编号。根键内外钢套和模板加工尺寸及焊缝质量满足《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)第9章、《组合钢模技术规范》、《钢结构工程施工质量验收规范》及其他国家行业标准要求。
表5.2.8-1 根键内外钢套加工及安装控制偏差
项次 检 查 项 目 1 2 规定值或允许偏差 检 查 方 法 用尺量 用尺量 用全站仪检查 内、外钢套尺寸(截面、长度)(mm) 3 外钢套安装 平、竖向位置(mm) ±20 径向角度(2) 1 外钢套靠沉井外侧安装高密度聚乙烯板挡水板,用φ12螺栓固定在外钢套上。该挡水板在沉井下沉施工过程中状况良好。
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图5.2.8-1 外钢套进场检验 1、根键预制场地硬化
图5.2.8-2 安装好的外钢套
首先将预制场地内表层种植土挖除,回填50cm厚片石并压实,然后浇筑15cm厚C20混凝土并找平作为预制场。预制场内铺设枕木并调水平,枕木上支放根键预制底模作为根键预制台座,顶模周转使用。
3、根键钢筋笼制作
根键钢筋笼钢筋专门安排2名工人利用钢筋弯曲机预制,分类编号、挂标识牌后堆放在指定区域内。
钢筋笼制作满足《公路桥涵施工技术规范》要求。 4、模板安装、钢筋笼安装
根键底模安放在枕木并调平垫实→安装内钢套及钢刃刀→安装钢筋笼,注意保护层厚度并与钢刃刀焊接→焊接顶板→安装根键外模。
5、混凝土浇筑
根键混凝土采用级配为5-25mm的细石子商品混凝土,坍落度控制在140±200mm,由砼罐车运至施工现场后利用自制小吊斗浇筑,用直径2.5cm的小振捣棒振捣密实。由于根键钢筋紧密,混凝土浇筑要缓慢,勤振捣,确保混凝土振捣质量。振捣时注意对检测原件和测试线的保护。
6、根键堆放
根键保湿养生达到吊装强度后(设计强度的70%),按内外钢套匹配的编号进行统一编号,按“先顶进在上、后顶进在下”的原则堆放,便于根键顶进时的吊装。根键堆放区挂放标识牌,以免根键受到碰撞。
7、根键顶进装置
根键顶进装置主要包括360°回旋可调顶进平台、4台5t慢速卷扬机组、100-300t防回缩大行程多级千斤顶、300t大行程快速顶进千斤顶等。
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