一種沉井支撐結構及沉井施工方法與流程
2023-07-20 14:41:41 1
本發明涉及建築施工技術領域，更具體地說，它涉及一種沉井支撐結構及沉井施工方法。
背景技術：
隨著城建建設日益完善，工程環境日益複雜，施工期間需要確保對周邊環境的保護，沉井基礎是以沉井法施工的地下結構物和深基礎的一種形式，因此在對沉井施工時，更要注意對周邊環境的保護，確保不會出現安全事故的發生，沉井一般是在地表製作成一個井筒狀或矩形的結構物，然後在井壁的圍護下通過從井內不斷挖土，使沉井在自重作用下逐漸下沉，達到預定設計標高后，再進行封底，構築內部結構，但這種沉井施工方法，容易對周邊環境造成一定的破壞，不能確保周邊安全問題，很有可能造成安全事故的發生。
隨著城市建築規模的擴大和綠色環保意識的增強，各項基礎設施建設尤其是汙水收集輸送泵站的建設項目逐漸增多。沉井以其挖土量少，對鄰近建築物影響比較小，穩定性好，能支承較大荷載的優勢越來越多的應用於汙水處理系統中。異型沉井因結構複雜，平面形狀不規則，沉井刃腳地標高不等，給沉井製作、下沉、防偏、封底等施工帶來較多困難。
現有鋼筋混凝土沉井支撐結構存在以下不足之處，不可重複利用。鋼筋混凝土沉井支撐只在頂管進管過程中起作用，待頂管管道施工完畢，鋼筋混凝土沉井支撐就廢棄了，造成大量的鋼筋混凝土資源浪費。
技術實現要素：
針對現有技術存在的不足，本發明的目的在於提供一種沉井支撐結構，採用拼裝式沉井基礎，裝配容易，可重複利用。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：一種沉井支撐結構，包括設置在砂墊層上的枕木，在枕木上搭設支模，支模由木板和刃腳模板構成；刃腳模板不規則設置，其上部圓形設置，其下部錐形設置，刃腳模板底部設置有一個平坦部，平坦部內側固定有角鋼；刃腳模板外側設有木板，木板沿刃腳模板周向鋪設，刃腳模板與木板之間設有墊架，墊架設置在刃腳模板錐形部外側；木板外安裝有鐵板架，鐵板架底部與枕木裝配，鐵板架徑向通過對拉螺栓與木板連接，鐵板架與木板之間設置若干龍骨隔離；鐵板架分體設置，鐵板架包括若干鐵板架單元插接構成，對拉螺栓分段設置，對拉螺栓包括若干螺栓單節連接構成。
通過採用上述技術方案，採用拼裝式沉井基礎，裝配容易，可重複利用；鐵板架和對拉螺栓分體設置，可以根據需求增減，鐵板架包括若干鐵板架單元插接構成，對拉螺栓包括若干螺栓單節連接構成，拆裝方便，使用靈活。
本發明進一步設置為，所述鐵板架單元的一端設有插接塊，鐵板架單元的另一端設有插接口，相鄰兩個鐵板架單元通過插接口與插接塊配合連接。
通過採用上述技術方案，插接方便，裝配容易，可以根據需求增設。
本發明進一步設置為，所述螺栓單節的一端設有螺紋連接頭，螺栓單節的另一端設有螺紋連接槽，相鄰兩個螺栓單節通過螺紋連接槽與螺紋連接頭配合連接設置。
通過採用上述技術方案，對拉螺栓分體設置，其螺栓單節可以根據需求增減，使用方便，結構穩定。
本發明進一步設置為，所述木板為多層板，所述木板包括設置在其中心的巖棉板結構層，設置在巖棉板結構層兩側的鋼板層，以及塗設於鋼板層表面的塗層。
通過採用上述技術方案，木板採用多層板，不易變形開裂，結構穩定，經久耐用。
本發明進一步設置為，所述對拉螺栓的兩側分別對稱設有兩個堵頭和兩個固定螺母，堵頭設置在鐵板架的內側壁，固定螺母設置在鐵板架的外側壁。
通過採用上述技術方案，方便不同厚度部件的連接和調節，適用範圍廣。
本發明進一步設置為，所述固定螺母與木板之間設有雙層鋼管墊。
通過採用上述技術方案，一方面具有隔離和過渡的作用，一方面增強橫向抗壓力。
本發明進一步設置為，所述對拉螺栓中間設有橡膠止水片。
通過採用上述技術方案，用於混凝土現澆時設在施工縫及變形縫內與混凝土結構成為一體的基礎工程，有良好的彈性，耐磨性和抗撕裂賢能。
本發明的目的在於提供一種沉井施工方法，包括以下步驟：
步驟一：基坑測量放樣，根據沉井設計圖紙和工程地質報告所揭示的地質情況，確定沉井基坑開挖深度，整平場地後，根據沉井的中心座標定沉井中心樁、縱橫軸線控制樁及基坑開挖邊線；
步驟二：鋪墊，場地整平後採用普通枕木沿沉井周向密鋪，墊木間隙用砂填縫；
步驟三：預製沉井，鋼筋綁紮後，在枕木上搭設支模，井壁外側的模板板縫應順垂直方向，並保證平整，井壁外側設雙排墊架作施工平臺，砼分層關注，插入振動棒搗固，起重機配合吊鬥運送混凝土，砼傾倒高度超出2m時設留槽以防離析；
步驟四：抽墊，砼達到設計強度後，進行抽墊，抽墊時分區、依次、對稱、同步進行；
步驟五：挖土下沉，沉井上部採用分段掏空刃腳模板，每段掏空後即回填砂夾石，再分層次逐步挖去回填料，使沉井下沉，下沉前在沉井外壁塗機油，以減少下沉時與土的側向摩阻力；
步驟六：基底清理，巖塊用風動鑿巖機具破碎，破碎後用吸泥機吸出，直至設計標高並清除沉澱淤泥；
步驟七：沉井封底，沉井採用垂直導管法灌注水下砼封底,在各井孔內垂直放入鋼製導管，在導管頂部接有漏鬥，在漏鬥頸部安放球塞，並用繩索採牢，漏鬥內盛滿砼，用砍球法灌注砼；步驟八：井孔填充和封頂，填充前，先將井內積水抽乾，並清理封底砼表面的浮漿，按設計填充片石砼，片石間淨距不小於20cm,最上層頂面覆蓋25cm以上的砼層。
綜上所述，本發明具有以下有益效果：
其一，通過採用上述技術方案，採用拼裝式沉井基礎，裝配容易，可重複利用；鐵板架和對拉螺栓分體設置，可以根據需求增減，鐵板架包括若干鐵板架單元插接構成，對拉螺栓包括若干螺栓單節連接構成，拆裝方便，使用靈活；
其二，鐵板架單元的一端設有插接塊，鐵板架單元的另一端設有插接口，插接方便，裝配容易，可以根據需求增設；
其三，螺栓單節的一端設有螺紋連接頭，螺栓單節的另一端設有螺紋連接槽，相鄰兩個螺栓單節通過螺紋連接槽與螺紋連接頭配合連接設置，螺栓單節可以根據需求增減，使用方便，結構穩定；
其四，木板為多層板，木板包括設置在其中心的巖棉板結構層，設置在巖棉板結構層兩側的鋼板層，以及塗設於鋼板層表面的塗層，不易變形開裂，結構穩定，經久耐用。
附圖說明
圖1為本發明實施例一的流程框圖；
圖2為本發明實施例二沉井支撐結構的示意圖；
圖3為本發明實施例二鐵板架結構示意圖；
圖4為本發明實施例二對拉螺栓結構示意圖；
圖5為圖2中a的局部放大示意圖；
圖6為本發明實施例二木板結構示意圖。
圖中：1、枕木；2、木板；21、巖棉板結構層；22、鋼板層；23、塗層；3、刃腳模板；4、平坦部；5、角鋼；6、鐵板架；61、鐵板架單元；62、插接塊；63、插接口；7、對拉螺栓；71、螺栓單節；72、螺紋連接頭；73、螺紋連接槽；74、堵頭；75、固定螺母；76、橡膠止水片；77、鋼管墊；8、龍骨；9、墊架。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例，對本發明進行詳細描述。
實施例一：一種沉井施工方法，參照圖1，包括以下工作流程：測量放樣定位、基坑開挖、砂墊層和素砼墊層施工、沉井第一節製作、第一節拆模、沉井第二節製作、第二節拆模、沉井下沉、沉井封底及底板施工、底板回填土、頂管施工、內部結構和頂板施工，以及頂板回填土。
其中，在沉井第一節、沉井第二節拆好模後，需要進行砼養護，以及施工縫處理。
包括以下步驟：
步驟一：基坑測量放樣，根據沉井設計圖紙和工程地質報告所揭示的地質情況，確定沉井基坑開挖深度，整平場地後，根據沉井的中心座標定沉井中心樁、縱橫軸線控制樁及基坑開挖邊線；
步驟二：鋪墊，場地整平後採用普通枕木沿沉井周向密鋪，墊木間隙用砂填縫；
步驟三：預製沉井，鋼筋綁紮後，在枕木上搭設支模，井壁外側的模板板縫應順垂直方向，並保證平整，井壁外側設雙排墊架作施工平臺，砼分層關注，插入振動棒搗固，起重機配合吊鬥運送混凝土，砼傾倒高度超出2m時設留槽以防離析；
步驟四：抽墊，砼達到設計強度後，進行抽墊，抽墊時分區、依次、對稱、同步進行；
步驟五：挖土下沉，沉井上部採用分段掏空刃腳模板，每段掏空後即回填砂夾石，再分層次逐步挖去回填料，使沉井下沉，下沉前在沉井外壁塗機油，以減少下沉時與土的側向摩阻力；步驟六：基底清理，巖塊用風動鑿巖機具破碎，破碎後用吸泥機吸出，直至設計標高並清除沉澱淤泥；
步驟七：沉井封底，沉井採用垂直導管法灌注水下砼封底,在各井孔內垂直放入鋼製導管，在導管頂部接有漏鬥，在漏鬥頸部安放球塞，並用繩索採牢，漏鬥內盛滿砼，用砍球法灌注砼；步驟八：井孔填充和封頂，填充前，先將井內積水抽乾，並清理封底砼表面的浮漿，按設計填充片石砼，片石間淨距不小於20cm,最上層頂面覆蓋25cm以上的砼層。
下面結合具體操作過程詳述如下：
1、地基處理
在鬆軟地基上進行沉井製作，應先對地基進行處理，以防止由於地基不均勻下沉引起井身裂縫。處理方法一般採用砂、砂礫、碎石、灰土墊層，用打夯機夯實或機械碾壓等措施使密實。
2、刃腳支設
沉井製作下部刃腳的支設，視沉井重量、施工載荷和地基承載力等情況，採用墊架法。墊架的作用：一、使地基均勻承受沉井重量，使其在混凝土澆築過程中不會產生突然下沉，使刃腳裂縫破壞其結構；二、保持沉井位置不致傾斜，便於調整；三、便於支撐和拆除模板。
3、井壁製作
沉井製作方式採用在基坑中製作，分三次製作，製作與下沉交替進行的方式；接著通過模板支設；然後通過鋼筋綁紮；最後通過混泥土澆築。
4、沉井下沉
沉井下沉包括以下步驟：下沉準備工作、驗算下沉係數、墊架拆除、井壁孔洞的處理、挖土下沉、土方運輸。
5、沉井封底
採用排水封底法。當沉井下沉到距設計標高0.1m時，應停止井內挖土和抽水，使其靠自重下沉至設計或接近設計標高，再經過2-3d下沉穩定，或經觀測在8h內累計下沉不大於10mm時。即可進行沉井封底。
實施例二：一種沉井支撐結構，參照圖2，沉井支撐結構可重複多次使用。在砂墊層上放置有枕木1，在枕木1上搭設支模，支模由木板2和刃腳模板3構成，木板2內設置刃腳模板3；刃腳模板3上部圓形設置，下部錐形設置，其底部設置有一個平坦部4，平坦部4內側固定有角鋼5，刃腳模板3與木板2之間設有墊架9，墊架9設置在刃腳模板3錐形部外側；木板2外安裝有鐵板架6，鐵板架6與木板2通過對拉螺栓7固定，鐵板架6與木板2之間設置龍骨8隔離。
參照圖3，鐵板架6分體設置，鐵板架6包括若干鐵板架單元61插接構成，在鐵板架單元61的一端設有插接塊62，在鐵板架單元61的另一端設有插接口63，相鄰兩個鐵板架單元61通過插接口63與插接塊62配合連接。
參照圖4，對拉螺栓7分段設置，對拉螺栓7包括若干螺栓單節71連接構成，螺栓單節71的一端設有螺紋連接頭72，螺栓單節71的另一端設有螺紋連接槽73，相鄰兩個螺栓單節71通過螺紋連接槽73與螺紋連接頭72配合連接設置。
參照圖2，對拉螺栓7的兩側分別對稱設有兩個堵頭74和兩個固定螺母75，對拉螺栓7中間設有橡膠止水片76。
參照圖5，堵頭74設置在鐵板架6的內側壁，固定螺母75設置在鐵板架6的外側壁，固定螺母75與鐵板架6之間設有雙層鋼管墊77。
參照圖6，木板2為多層板，木板2包括設置在其中心的巖棉板結構層21，設置在巖棉板結構層21兩側的鋼板層22，以及塗設於鋼板層22表面的塗層23。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。