苏南长江边复杂土质下沉井下沉技术.docVIP

苏南长江边复杂土质下沉井下沉技术 　　摘要：本文以中信集团江阴合金材料有限公司高速线材旋流池沉井工程为例，对高压水冲土、泥浆泵排浆法、汽车吊吊土下沉法等沉井下沉技术进行分析，经实践证实所采用的方案经济可行，可为今后同类地质条件沉井的下沉施工提供参考。 　　关键词：复杂土质；下沉井；下沉技术 　　前言 　　本工程原设计为水下封底沉井法施工，因为沉井的位置距离西侧的白曲港河道堤岸38米左右，恐怕降水会对堤岸造成裂缝或坍塌。本公司在组织多方专家共同会商后，达成以下施工方案：为排水条件下干封底，为了防止降水对堤岸的影响，在沉井西侧20米设两排26米深60米长的深层搅拌桩，深层搅拌桩外侧设5口24米深回灌井，间距15米。 　　1.工程概况 　　中信集团江阴合金材料有限公司高速线材旋流池沉井工程离长江边58米左右，深度为22米，设计沉井内径18米，墙壁厚1~1.2米，沉井墙壁和底板采用C30P8抗渗砼1.3米厚，封底砼为C30普通砼，平均厚度4米，沉井内无隔墙，沉井制作高度为21.7米，分四段制作，全部完成后回填，开始下沉，沉井自2012年5月15日开工，制作35天，下沉55天，在沉井制作过程中，未发生突沉现象，下沉过程中未发生周围大量土方坍塌，影响江堤的现象，成功封底。 　　2.本工程的特点和难点 　　（1）距离江堤太近，在下沉的过程中，不能影响江堤的安全，与长江河道内的承压水联通，容易产生管涌现象，使得沉井封底难度加大。 　　（2）沉井埋深达到22m，穿过不同土层，主要有4层淤泥质粉土层，土体承载力特征值80KPa，5层粉质粘土层，土体承载力特征值170KPa，6层粉质粘土层，土体承载力特征值270KPa。土质可塑状态变化大，干强度差别数倍。对下沉中设备的选择带来很大的难度 　　苏南地区常规沉井的下沉均采用高压水切土，泥浆泵排土的方法。然而纯水型高压水射流切割仅适合于切割材质较软的材料，并且起始切割临界压力与被切割材料的抗拉强度有关。另外，水射流的切割能力还与材料的硬度有关，在其他条件不变的情况下，随着被切割材料硬度的增大，高压水射流的切割能力逐渐下降。由于本沉井的下部土质较硬，高压水无??进行切割，经本工程讨论小组探讨，决定改用挖机挖土。下图为高线旋流池土层剖面图： 　　 　　 　　图1 高线旋流池土层剖面图 　　（3）沉井下沉验算。沉井下沉时，必须克服进壁与土之间的摩阻力和地基土对刃脚的反力。地下水位较高时还必须克服水对沉井的浮力。如图 2 所示，G ≥ 1.15～1.25(2T+2R+B)，B 为沉井壁排出的水量，1.15～1.25 为下沉系数 K，一般应不小于下沉系数,否则下沉困难，需采取加载等措施。 　　 　　 　　沉系数的验算一般有两种计算方法：一种是假定摩擦阻力，随土深而加大，并且在 5m深时达到最大值，5m 以下时，保持常值。另一种是假定摩阻力随土深而增大，在刃脚处达到最大值。 　　3.主要施工技术 　　3.1土方工程 　　3.1.1选用深井降水 　　由于本工程设计底标高达－21.395，地下常水位为±0～-2.00，施工方法为排水条件下干封底，地下土层为粉土或粉土夹砂土，故选用深井降水。设8口，井深为24米，辅以轻型井点降水（见附图-2），设泵持续抽水。要求深井降水必须等底板砼浇筑完毕后14天，方可拆除。下沉途中，视降水情况考虑增设深井或轻型井点。 　　3.1.2土方开挖 　　（1）-5.00以上沉井制作基坑采用挖掘机进行大开挖。要求挖土途中，派人清理修坡。施工人员严格控制边坡坡度，观察边坡异常。 　　（2）-5.00以下井内土方采用水力机械冲土。利用高压水流冲刷粉土层，形成泥浆，由集水坑用水力吸泥机抽至地面指定场地沉淀。 　　（3）制作基坑边坡应符合要求，边坡上口四围设置安全围栏，并严禁堆土或码放大量施工用料，确保边坡稳定。 　　（4）基坑内人员上下，应设专用梯子，材料上下利用塔式起重机。 　　3.1.3土方回填 　　沉井先施工至－13.500米，混凝土浇筑完毕后，拆除外架子和外模，进行回填土。回填土必须符合设计和规范要求，在沉井壁外3米范围回填高度要高出自然地面500～1000㎜，并分层碾压密实。 　　3.2模板工程 　　3.2.1模板安装 　　（1）本工程沉井均采用木模支设，Ф48*3.5钢管、对拉螺栓加固。模板自身应具有足够的强度、刚度和稳定性。拆除再用的模板，必须清理干净，并涂刷隔离剂。 　　（2）刃脚及增加的十字梁底模下要求按设计及方案铺垫砂子，以增加承载力。并按@200mm搁置Ｌ＝2.0米长100*50方木，以增加底模刚度和承载面积。 　　（3）沉井壁模板要求逐层安装、逐层加固，以防倾覆伤人。 　　（4）沉井模板先施工至－13.500