[发明专利]一种沉井法成型高水位下局部深基坑的施工方法

摘要

本发明公开了一种沉井法成型高水位下局部深基坑的施工方法：沉井设计、编制施工方案；基槽定位放线、基坑底板整平；沉井制作成型；沉井下沉；沉井封底；沉井外侧周边回填素混凝土；沉井内电梯井坡角回填。本发明在地下水位以下施工电梯井坑、集水井坑时，通过钢筋混凝土沉井来替代局部深基坑周边的支撑，充分利用钢筋混凝土抵抗土层侧压力和其具有一定自防水的能力，起到挡土及止水的作用。沉井封底时采用水下浇筑混凝土的方法，通过水压平稳，浇筑完成沉井底板使其封闭，然后对沉井外侧上口土方扰动部位进行换填，待沉井底板混凝土强度达到设计要求，抽出沉井内积水，修正沉井底板标高，从而达到采用沉井替代局部深基坑开挖及胎模施工的效果。

主权项

1.一种沉井法成型高水位下局部深基坑的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：沉井设计、编制施工方案——基槽定位放线、基坑底板整平——沉井制作成型——沉井下沉——沉井封底——沉井外侧周边回填素混凝土——沉井内电梯井坡角回填；其中：所述的沉井制作成型包括：刃脚支设形式‑‑刃脚垫木铺设数量和砂垫层铺设厚度测算‑‑沉井钢筋施工‑‑沉井制作的模板施工方法‑‑沉井制作的混凝土施工方法；具体操作如下：1、刃脚支设形式沉井的下部为刃脚，采用垫架法，先在刃脚处铺设砂垫层，再在其上铺设垫木和垫架，垫木用150×150mm断面的方木，垫架的数量应根据第一节沉井的重量和砂垫层的容许承载力计算确定，间距为0.5～1.0m；垫架应沿刃脚圆弧对准圆心铺设；2、刃脚垫木铺设数量和砂垫层铺设厚度测算刃脚垫木的铺设数量，由第一节沉井的重量及地基(砂垫层)的承载力而定,沿刃脚每米铺设垫木的根数n可按下式计算：N＝G/A·f；式中：G——第一节沉井单位长度的重力(kN/m)；A——每根垫木与砂垫层接触的底面积(㎡)；f——地基或砂垫层的承载力设计值(kN/㎡)；垫木间距根据计算得出，取整数，沉井刃脚需铺设垫木数量根据垫木间距计算得出；沉井的刃脚下采用砂垫层；砂垫层的厚度一般根据沉井重量和垫层底部地基土的承载力计算而定，计算公式为：H＝(G/f‑L)/2tgθ；式中：G——沉井第一节单位长度的重力(kN/m)；f——砂垫层底部土层承载力设计值(kN/㎡)；L——垫木长度(m)；θ——砂垫层的压力扩散角，一般取22.5°；3、沉井钢筋施工1)钢筋应有出厂质量证明和检验报告单，并按有关规定分批抽取试样作机械性能试验，合格后方可使用；2)根据施工设计图，预先编制钢筋翻样单，所有钢筋均须按翻样单进行下料加工成型；3)钢筋绑扎按图施工，钢筋的规格、尺寸、数量及间距核对准确；4)井壁内的竖向钢筋应上下垂直，绑扎牢固，其位置应按轴线尺寸校核，底部的钢筋应采用与混凝土保护层同厚度的水泥垫块垫起，并保证其位置准确；5)井壁钢筋绑扎的顺序为：先立2～4根竖筋与插筋绑扎牢固，并在竖筋上划出水平筋分档标志，然后在下部和齐胸处绑扎两根横筋定位，并在横筋上划出竖筋的分档标志，接着绑扎其它竖筋，最后再绑扎其它横筋；6)井壁钢筋应逐点绑扎，双排钢筋之间应绑扎拉筋或支撑筋，其纵横间距不大于600mm，钢筋纵横向每隔1000mm设带铁丝垫块或塑料垫块控制竖向钢筋的保护层；7)井壁水平筋在联梁、转角等部位的锚固长度，均符合设计和规范要求；8)井壁合模后对伸出的竖向钢筋应进行修整，在搭接处绑扎一道横筋定位，浇灌混凝土后，应对竖向伸出钢筋进行校正，保证其位置准确；4、沉井制作的模板施工方法1)模板的设计选型：井壁的内外模板全部采用覆膜胶合板模板，散装散拆，方便施工，但刃脚部位应采用非定型模板单独拼装、支设；竖向龙骨采用50×100方木，水平主龙骨采用φ48×3.5钢管；模板之间的连接件采用配套的“3”形卡、对拉螺栓；2)模板安装的工艺流程：复核位置、尺寸、标高等→弹线→刃脚支模→井壁内模支设，配合钢筋安装→井壁外模支设，配合完成钢筋隐蔽检查验收→模板支撑加固→模板检查与验收；3)定型模板的制作尺寸要准确，表面平整无凹凸，边口整齐，连接件紧固，拼缝严密；模板安装按自下而上的顺序进行，模板安装应做到位置准确，表面平整，支模要横平竖直，几何尺寸要符合图纸要求；4)井壁侧模安装前，应先根据弹线位置，用φ14短钢筋距离底面50mm处焊牢在两侧的主筋上，电焊时不伤主筋，作为控制截面尺寸的限位基准；一侧模板安装后，应先采用临时支撑固定，然后再安装另一侧模板，两侧模板用限位钢筋控制截面尺寸，并采用上下连杆及剪刀撑的措施来控制模板的垂直度；5)混凝土浇筑时，井壁内外模板必须采用φ16对拉螺栓紧固，对拉螺栓的纵横向间距均为450mm，对拉螺栓中间满焊75×75×3mm钢板止水片，底部第一道对拉螺栓离地面200mm；6)沉井制作时，井壁的内外模板均采用上、中、下三道抛撑进行加固，水平钢管支撑呈辐射状，一端与中心排架连接，另一端与内模的竖向龙骨连接；7)封模前，各种预埋件或插筋应按要求位置用电焊固定在主筋或箍筋上，并保证位置准确；8)模板安装前须涂刷脱模剂；5、沉井制作的混凝土施工方法1)混凝土浇筑采用汽车泵直接布料入模的方法，每节沉井浇混凝土必须连续进行，一次完成，不得留置施工缝；2)混凝土浇筑应分层进行，每层浇筑厚度控制在300～500mm，振动棒作用长度的1.25倍；3)混凝土振捣应采用插入式振动棒，操作要做到“快插慢拔”，混凝土必须分层振捣密实，在振捣上一层混凝土时，振动器应插入下层混凝土中50mm，以消除两层之间的接缝，上层混凝土的振捣应在下层混凝土初凝之前进行；4)振动器插点要均匀排列，防止漏振，每点振捣时间为15～30s，如需采取特殊措施，可在20～30min后对其进行二次复振；插点移动位置的距离应不大于振动棒作用半径的1.5倍，一般为300～400mm，振动器距离模板不应大于振动器作用半径的0.5倍，但不宜紧靠模板振动，且应尽量避免碰撞钢筋、预埋管件；5)为了防止模板变形或地基不均匀下沉，沉井的混凝土浇筑应对称、均衡下料；6)混凝土浇筑完毕后12小时内应采取养护措施，可对混凝土表面覆盖和浇水养护，井壁侧模拆除后应悬挂草帘并浇水养护，每天浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态的要求；浇水养护时间的规定为：采用普通硅酸盐水泥时不得少于7天，当混凝土中掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求时不得少于14天。