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建设规范 沉井与气压沉箱工程技术规程(征求意见稿)_

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前言本规程根据上海市建设和交通委员会沪建交[2008]470号文的要求,由上海市基础工程有限公司主编。随着我国国民经济的飞跃发展,沉井与气压沉箱在工程建设中已广泛使用,目前沉井与气压沉箱的下沉深度已达58m。目前,沉井与气压沉箱施工技术已处于国际先进水平,为了进一步规范沉井与气压沉箱的施工,提高工程质量,加快施工进度,统一标准,制订本规程。本规程总结了多年来软土地层的沉井与气压沉箱施工实践,对沉井与气压沉箱施工全过程作了大量的调研和论证,并广泛征求了有关设计施工单位的意见,经多次修改完成了本规程的制订。本规程的主要内容是:1、总则;2、主要符号和术语;3、基本规定;4、沉井(箱)设计;5、沉井(箱)施工;6、质量验收;7、工程监测;8、安全与环境保护。本规程由上海市基础工程有限公司公司归口管理并负责解释,本规程内容可能不尽完善,各单位在执行本规程时,如发现问题或有关建议、意见,请及时告知上海市基础工程有限公司(地址:上海市江西中路406号;邮编:200002),以供今后修订时参考。主编单位:上海市基础工程有限公司参编单位:上海交通大学主要起草人:主要审查人:2 目录1总则12主要术语和符号22.1主要术语22.2主要符号(字母排列)33基本规定54沉井(箱)设计64.1一般规定64.2侧摩阻力74.3下沉系数及下沉稳定性84.4稳定性验算94.5强度验算104.6构造要求104.7封底混凝土计算115沉井(箱)施工135.1一般规定135.2施工设备135.3施工准备145.4垫层施工155.5沉井(箱)制作175.6沉井下沉185.7沉箱下沉195.8沉井封底205.9沉箱封底215.10沉箱施工的生命保障系统226质量验收247工程监测267.1一般规定267.2主体结构监测277.3监测资料与技术成果文件编制288安全与环境保护30本规程用词说明31引用标准名录3229 1总则1.0.1为了在沉井与气压沉箱(沉井(箱))工程中做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规程。1.0.2本规程适用于建筑工程和市政工程中的沉井、沉箱工程。1.0.3除执行本规程中的有关内容外,尚应符合现行的有关标准、规范的规定。29 2主要术语和符号2.1主要术语2.1.1沉井Sinkingwell沉井是一种在地面上制作后,通过井内取土使之下沉到地下预定深度的地下结构。2.1.2气压沉箱PneumaticCaisson沉井的下部设置顶板形成工作室,并在工作室内加气进行挖土作业,称为气压沉箱。如无特指,本规程中气压沉箱简称为沉箱。2.1.3井(箱)壁Wall沉井(箱)与土体接触的外壁。2.1.4刃脚Cuttingcurb井(箱)壁最下端的刃状结构称为刃脚,其功能是支承沉井(箱)的重量,切土下沉。2.1.5工作室Chamber沉箱下部加气平衡水土压力和取土作业的空间。2.1.6遥控挖掘机Remotecontroldredgingmachine位于沉箱工作室内的机械挖土设备,可在地面远程控制自动挖土。29 2.2主要符号(字母排列)——单位周长的摩阻力(kN/m);——隔墙和底梁的总支承面积(m2);——下沉过程中地下水的浮托力标准值(kN);——气压浮托力标准值(kN);——沉井(箱)第一节单位长度重量(kN/m);——自重标准值(包括外加助沉重量的标准值)(kN);——第一节沉井下沉时,单位长度重量(kN/m);——入土深度(m);——混凝土的浇筑速度();——混凝土的表面坡度;——流动性时间保持系数(h);——刃脚踏面及斜面下土的支承力(kN);——隔墙和底梁下土的支承反力(kN);——地基土的极限承载力(kPa);——侧壁与土的总摩阻力标准值(kN);——侧壁外围周长(m);——刃脚踏面宽度(m);——刃脚踏面宽度(m);——多层土的加权平均单位摩阻力标准值(kPa);29 ——混凝土垫层的厚度(m);——砂垫层的厚度(m);——接高稳定性系数;——下沉系数;——下沉稳定系数;——刃脚斜面与土壤接触面的水平投影宽度(m);——砂垫层底部土层的承载力(kN/m2);——扩散半径(m);——导管下端插入混凝土内的深度(m);——砂垫层的压力扩散角(°);——砂的干容重(kN/m3);29 3基本规定3.0.1各类沉井(箱)结构构件按承载能力极限状态计算,计算原则应按国家现行《钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137)的规定执行。3.0.2各类沉井(箱)结构构件的使用阶段应按正常使用极限状态验算,验算原则应按国家现行《钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137)的规定执行。3.0.3各种形式的沉井(箱)应进行下沉、下沉稳定性及抗浮稳定性验算,必要时应进行沉井(箱)结构的抗倾覆和抗滑移验算。3.0.4各类沉井(箱)验算时抵抗力应只计永久作用(可变作用不应计入),所有组合作用力均采用标准值。3.0.5荷载取值及构件截面计算原则应按国家现行《钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137)和现行国家《混凝土结构设计规范》(GB50010)的规定执行。3.0.6沉井(箱)第一次制作时的荷载应小于下卧层地基土的承载力特征值,以后各节应满足地基极限承载力的要求。3.0.7分节下沉的沉井(箱)接高前,应进行稳定性计算。如不符合要求,应根据计算结果采取井内留土、灌水等措施,确保下沉稳定。3.0.8沉井(箱)制作时外排脚手架应与模板脱开。3.0.9沉井(箱)的下沉应按“勤测勤纠”的原则进行,当下沉至设计标高并基本稳定,8小时内下沉量小于10mm时,方可进行封底工作。3.0.10沉箱应采用远程遥控机械化施工技术。29 4沉井(箱)设计4.1一般规定4.1.1沉井结构设计应考虑建(构)筑物使用功能要求。4.1.2沉箱的设计基本与沉井相同,还应考虑:1在计算模型中应考虑工作室顶板的作用,作整体分析;2在下沉阻力计算中,除箱壁侧摩阻力外,还应考虑气压浮托力;3工作室顶板的计算荷载应取地基反力、水浮力和气压浮托力的最不利组合,且不计封底混凝土的作用。4.1.3场地勘察报告应满足相应设计阶段的技术要求,其内容应符合现行国家《岩土工程勘察规范》(GB50021)标准。4.1.4场地周边环境资料应包含市政管线、已有建(构)筑物,查明距离、埋深等相邻关系。4.1.5对于江心和岸边施工的沉井(箱),还需具有河道的流速、流量、水深和洪水位、枯水位的水位标高以及河流航道宽度和通航情况等水文资料。29 4.2侧摩阻力4.2.1沉井(箱)壁摩阻力沿井(箱)壁深度方向的分布,根据工程经验和习惯用法,一般可按如下假定计算:在深度0~5m深度范围内,单位面积摩阻力按直线规律自零值起逐渐增加,在深度5m以下,单位面积摩阻力为一常数。图a主要用于井(箱)壁外侧无台阶的沉井(箱)。图b井(箱)壁外侧台阶以上的土体与井(箱)壁并不紧密接触,摩阻力有所减少。(a)直壁式井壁外侧(b)阶梯式井壁外侧图4.2.1摩阻力沿井(箱)壁外侧分布图4.2.2井(箱)壁与不同土层间的单位面积摩阻力计算方法,应按国家现行《钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137)的规定执行,各土层单位面积摩阻力标准值也可由试验确定。4.2.3下沉时,土壤与侧壁的总摩阻力值按下式计算:(4.2.3-1)式中——侧壁与土的总摩阻力标准值(kN);——侧壁外围周长(m);——单位周长的摩阻力(kN/m);分别按下列各式计算对于图4.2.1-a:(4.2.3-2)——入土深度(m);29 ——多层土的加权平均单位摩阻力标准值(kPa);对于图4.2.1-b,可根据不同的阶梯尺寸和台阶设置进行计算。4.3下沉系数及下沉稳定性4.3.1沉井下沉系数及下沉稳定性应按国家现行《钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137)的规定设计计算。4.3.2沉箱下沉系数的值按下式计算:≥1.05(4.3.2-1)式中——自重标准值(包括外加助沉重量的标准值)(kN);——下沉过程中地下水的浮托力标准值(kN);——气压浮托力标准值(kN);——下沉系数,应大于等于1.05。当沉箱下沉系数较大,或在下沉过程中遇有软弱土层时,应进行下沉稳定性验算,并符合下式的要求:(4.3.2-2)式中——下沉稳定系数,宜在0.8~0.9;——刃脚踏面及斜面下土的支承力(kN)。(4.3.2-3)——侧壁外围周长(m);29 ——刃脚踏面宽度(m);——刃脚斜面与土壤接触面的水平投影宽度(m);——地基土的极限承载力(kPa),如无地质资料,可按表4.3.2-3选取。——隔墙和底梁下土的支承反力(kN);(4.3.2-4)——隔墙和底梁的总支承面积(m2)。地基土的极限承载力表4.3.2-3土的种类极限承载力(kPa)土的种类极限承载力(kPa)淤泥100~200软塑、可塑状态粉质粘土200~300淤泥质黏性土200~300坚硬、硬塑状态粉质粘土300~400细砂200~400软塑、可塑状态粘性土200~400中砂300~500坚硬、硬塑状态粘性土300~5004.4稳定性验算4.4.1沉井(箱)稳定性验算(抗浮、抗滑移、抗倾覆)应按国家现行《钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137)的规定计算。4.4.2沉井(箱)抗浮应按沉井(箱)封底和使用两个阶段,分别根据实际可能出现的最高水位进行验算。4.4.3当封底混凝土与底板间有拉结钢筋等可靠连接时,封底混凝土的自重可作为抗浮重量的一部分。4.4.4当沉井(箱)建在软弱土层上或位于江(河、水库、湖、海)岸边时,应进行抗滑移的验算。4.4.5当沉井(箱)多次制作下沉时,须按下式进行接高稳定性验算:≥1.029 (4.4.5)式中——接高稳定性系数。4.5强度验算4.5.1沉井(箱)的强度验算应按施工阶段和使用阶段分别进行,具体内容应按国家现行《钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137)的规定计算。1施工阶段强度计算(1)沉井(箱)平面框架内力计算及截面设计;(2)刃脚内力计算及截面设计;(3)井(箱)壁竖向内力计算及截面设计;(4)沉井(箱)底梁竖向挠曲和竖向框架内力计算及截面设计;(5)根据沉井施工阶段可能产生的最大浮力,计算沉井封底混凝土的厚度和钢筋混凝土底板的厚度及内力,并进行截面配筋设计。(6)沉箱工作室顶板的计算荷载应取气压浮托力。2使用阶段强度计算(1)沉井(箱)结构在使用阶段各构件的强度验算;(2)地基强度及变形验算;(3)沉井(箱)抗浮、抗滑移及抗倾覆稳定性验算等。4.6构造要求4.6.1沉井(箱)壁是箱体的主要受力部位,必须具备一定的强度和重量,其厚度一般为0.3m~2m。4.6.2变截面沉井(箱)壁台阶宽度宜为100mm~200mm,软土地基上的变截面台阶宜设置在井(箱)内侧。4.6.3沉井(箱)壁的垂直钢筋一般不宜小于φ10,内侧水平钢筋宜设在垂直钢筋里侧,在台阶处钢筋交叉搭接的延伸长度不小于锚固长度。4.6.4沉井(箱)壁顶和沉井(箱)壁底须配若干粗钢筋加强,分次浇筑分段下沉的井壁顶部也需设钢筋加强。29 4.6.5刃脚的踏面宽度,一般为15cm~30cm,刃脚侧面的倾角通常为45°~60°,刃脚高度通常大于1m,湿封底时高度大些,干封底时高度小些,在软土地基应适当加高,其构造如4.6.5所示。图4.6.5刃脚构造4.6.6刃脚外侧水平钢筋宜置于竖向筋外侧,内侧水平筋宜置于竖向筋内侧。刃脚竖向筋应锚入刃脚根部以上。刃脚底内外层竖向钢筋之间,要设φ6~φ8的拉筋,间距300mm~500mm。4.6.7刃脚内侧和为浇钢筋混凝土底板而设置的凹槽在下沉之前必须进行打毛处理。4.6.8井壁与底板连接的凹槽深度宜150mm~200mm,凹槽内必须予插足够的钢筋,连接点处不允许漏水。4.6.9隔墙底面距刃脚的高度,在软土及淤泥质土层中一般为0.5m,在硬土层及砂类土层中一般为1.0m~1.5m。4.6.10沉井底板与沉井壁板的连接处的凹槽上口不能平,必须向上倾45°角,如果下沉时带有底梁,则底板与底梁的联系应通过底梁上预留插筋联系,底梁和底板上表面不能平,底梁顶到底板上表面的距离不宜小于100mm。4.6.11气压沉箱的顶板宜与箱壁、刃脚整浇,不能整浇时应满足气密性要求。沉箱顶板浇筑还应考虑预留供气、照明、混凝土浇筑等管路,沉箱工作室的高度宜大于2.5m。4.6.12当采用水下封底时,封底混凝土的厚度应满足要求,采用干封底时,可按构造要求封底,厚度一般可取0.6m~1.2m。4.7封底混凝土计算4.7.129 干封底混凝土的厚度,可按具体情况而定,一般应保证钢筋混凝土底板能够顺利施工。如果有地下水而在浇筑钢筋混凝土底板之前有停止降水时,则必须进行封底混凝土强度计算。4.7.2水下封底混凝土的厚度应根据强度和抗浮两个条件来确定,应按国家现行《钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137)的规定计算。4.7.3沉井的封底应符合下列规定:1通过降水进行干封底时,应待封底混凝土强度等级达到设计要求后,方可停止降水。2对水下封底混凝土,待强度等级达到设计要求后,方可将井内水抽除。4.7.4沉箱封底应在加气压的条件下进行,气压在封底过程中应维持稳定,封底后应进行注浆。29 5沉井(箱)施工5.1一般规定5.1.1各类沉井(箱)工程施工前,必须具备下列资料:1施工区域内建筑场地的工程地质勘察报告;2地基与基础的施工图纸,并应附有原有地下管线和其他障碍物的资料;3施工组织设计或施工方案;4原材料的试验资料。5.1.2编制沉井工程施工组织设计时,应进行分阶段下沉系数的计算。5.1.3沉井(箱)第一节的混凝土达到设计强度以后,其余各节达到设计强度70%后,方可下沉。5.1.4沉井(箱)下沉过程中,对于高压缩性的软土层,应严格控制“锅底”深度。5.2施工设备5.2.1沉井施工主要机械设备,见表5.2.1。沉井施工主要设备表5.2.1序号名称(类别)序号名称(类别)1正反向铲9高压水泵2钢筋三机10农用泵3木工三机11轻型井点喷射井点深井泵井管水泵4空压机12潜水泵5混凝土拌合车13水下混凝土封底导管6吊车14配套电气设备7电焊机15混凝土泵车8抓斗16水力机械29 5.2.2沉箱施工主要机械设备,见表5.2.2。沉箱施工主要设备表5.2.2序号名称(类别)序号名称(类别)1遥控液压挖机8液压升降皮带出土机2远程遥控系统9供排气系统3遥控水力机械10物料出入塔4螺旋出土机或吊土筒出土11人员出入塔5地下(挖掘操作)监视系统5.2.3挖机的选用应满足施工地区的土质要求,同时沉箱内至刃脚边、沉箱的墙角都应在挖掘作业的范围内。5.2.4挖机应有地面上的遥控操作系统和本体机械操作系统两套系统。5.2.5皮带出土机的选用需满足气压沉箱内设备布置的空间要求。5.2.6物料出入塔的结构应能满足气压平衡的要求,必要时可以作为出土备用。5.2.7人员出入塔应具备监控系统、氧分析系统、照明系统、对讲系统等主要功能部件。5.3施工准备5.3.1沉井(箱)施工前应进行施工图会审。5.3.2施工组织设计编制完成经审批后方可用于施工。5.3.3障碍物处理之前应对施工沿线进行踏勘,了解建(构)筑物、地下管线和地下障碍物的状况。5.3.4施工中应对邻近建(构)筑物、地下管线进行监测,并采取相应的技术措施。5.3.5场地平整应根据工程设计图纸及施工组织设计、有关规范等技术文件进行,选择合适的机械设备及运输路线,土方弃放地点须得到当地管理部门的同意。5.3.6临时道路应根据施工组织设计的平面布置图及选用的工程车辆、机具设备等的荷载要求选用合适的路面;对于城区要求高及规划发展的永久性道路可采用混凝土路面。5.3.729 临时设施的布置,应方便施工和生活,不得占据工程位置,且要符合安全、文明施工及消防的要求。5.3.8施工用电的设计与施工,必须符合国家和地方有关主管部门颁发的电器设备安装规程及国家现行《施工现场临时用电安全技术规定》(JGJ46)。5.3.9施工机械设备用水的水质,应符合机械设备出厂说明书的规定,禁止使用含有油脂或糖类等杂质的污水,且不得使用海水拌制混凝土。5.3.10气压沉箱施工工地应有与外界联系的通讯设备,同时应具有工地内部各环节的通讯联络设备。5.3.11具备开工条件的施工现场应根据经过批准的施工组织设计填写开工报告,交由监理及业主审批后方可正式开工。5.3.12工程拟用的材料应按规定抽样送质检部门指定的材料检测中心进行检测,合格后方可用于该工程。5.4垫层施工5.4.1沉井(箱)施工时,应首先根据设计图纸进行定位放线工作。5.4.2垫层基坑底部的平面尺寸需考虑支模、搭设脚手架及排水等项工作的需要。5.4.3垫层基底宜选择在较好的持力层中,基底位于地下水位以下时,必须做好降水工作。5.4.4垫层基坑开挖时,应验算基坑的边坡稳定,具体参考上海市《基坑工程设计规范》(DBJ08-61)的规定计算。5.4.5在开挖好的基坑(槽)内,铺筑砂垫层前在基坑底部应设置盲沟和集水井,集水井的深度宜低于基底300mm~500mm。在清除浮土后,方可进行砂垫层的铺填工作。施工期间做好排水工作,严禁砂垫层浸泡在水中。5.4.6砂垫层的厚度,根据沉井(箱)的重量和地基土的承载力通过计算确定,应按(5.4.6)式计算:29 图5.4.6砂垫层计算简图(5.4.6)式中——砂垫层底部土层的承载力(kN/m2);——砂垫层的厚度(m);——第一节沉井下沉时,单位长度重量(kN/m);——砂的干容重(kN/m3);L——混凝土垫层的宽度(m);——砂垫层的压力扩散角(°),一般可取30°~40°。5.4.7软土地区砂垫层的铺设厚度不宜小于600mm,每层铺设厚度,不应超过250mm,应逐层浇水控制最佳含水量。砂垫层宜采用颗粒级配良好的中砂、粗砂或砾砂。5.4.8沉井(箱)自重较轻时(或者第一节制作高度较小),对地基表层土应事先予以夯实,并进行下卧层的承载力验算,然后直接在地面浇素混凝土垫层,并做好地面排水工作。5.4.9沉井砂垫层的布置宜采用满堂铺筑形式,平面尺寸较大时,可采用环边铺筑形式;沉箱砂垫层应采用满堂铺筑形式。5.4.10混凝土垫层的厚度可采用(5.4.10)式计算,不应小于150mm。29 图5.4.10刃脚下采用素混凝土垫层(5.4.10)式中——混凝土垫层的厚度(m);——沉井(箱)第一节沿边单位长度重量(kN/m)——砂垫层的承载力设计值一般取100(kN/m2)——刃脚踏面宽度(m)。5.5沉井(箱)制作5.5.1沉井(箱)模板表面应平整光滑且具有足够的强度、刚度、整体稳定性,缝隙应严密不得漏浆。5.5.2沉井(箱)接高时,应按本规范4.4.5条的公式进行接高稳定性验算。一次立模制作高度宜控制在3m~5m,分节制作高度宜控制在6m~8m。5.5.3模板的设计、安装及预埋件和预留孔洞设置偏差,应符合现行国家《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)的有关规定。5.5.4沉井(箱)接高前应进行纠偏正位工作,接高水平施工缝宜作成凸型,应将接缝处的混凝土凿毛,清洗干净,充分润湿,并在浇筑上层混凝土前铺筑一层水泥砂浆。5.5.5沉井(箱)钢筋在加工制作中,钢筋连接宜采用焊接或机械连接;水平钢筋的搭接长度应按现行国家《混凝土结构设计规范》(GB50010)的规定选取。5.5.6沉井(箱)下沉前必须将插筋弯折,有条件时最好将插筋改用机械连接。5.5.7沉井(箱)受力钢筋的混凝土净保护层厚度应符合表5.5.7的规定。钢筋的混凝土净保护层最小厚度表5.5.7构件类别工作条件保护层最小厚度(mm)29 墙、板与水、土接触或处于高湿度30与污水接触或受水气影响35梁、柱与水、土接触或处于高湿度35与污水接触或受水气影响40沉井底板或沉箱顶板有垫层的下层钢筋40无垫层的下层钢筋70注:1.梁柱内箍筋的混凝土保护层最小厚度不应小于25mm;2.表列保护层厚度时按混凝土等级不低于C25时给出的,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.其他不受水、土接触或不受水气影响的构件,应按国家规范《混凝土结构设计规范》(GB50010)执行。5.5.8防水混凝土的集料级配应考虑强度指标、抗渗等级,再结合实际试验数据确定配合比。5.5.9采用分层平铺时,每层混凝土的浇筑厚度,一般为300mm~500mm。5.5.10水平施工缝应留置在底板凹槽、凸榫或沟、洞底面以下200mm~300mm。5.5.11沉箱接高时应维持工作室内的气压稳定。5.6沉井下沉5.6.1沉井下沉宜优先采用排水下沉;对于流砂严重的地层和渗水量大的砂层,以及地下水无法排除或大量排水会影响附近建筑物的情况,应采用不排水下沉。5.6.2凿除混凝土垫层时,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,凿除的混凝土垫层,应立即清除,空穴立即用砂或砂夹碎石回填。对混凝土的定位支点处,应最后凿除,不得漏凿。5.6.3挖土下沉时,应分层、均匀、对称进行。下沉系数较大时,应先挖锅底中间部分,保留刃脚周围土堤,使其挤土下沉;下沉系数较小时,应采取助沉措施,不得将锅底开挖过深。5.6.4沉井下沉时,每次下沉一段距离后,应清土校正后方可继续挖土下沉。5.6.5沉井在下沉到距离设计标高2m时,应放慢下沉速度,下沉深度距设计标高应有一定的预留量。5.6.6沉井以排水法下沉,当沉至距设计标高2m时,对下沉与挖土情况应加强观测。5.6.7沉井不排水下沉时,井内水位不宜低于井外水位。5.6.829 空气吸泥下沉时,应随时了解排出泥水的浓度和开挖面各部位的深度,及时移动吸泥机。5.6.9对于下沉深度较深或侧摩阻力较大的沉井,可采用触变泥浆、空气幕或其他助沉措施。5.6.10触变泥浆隔离层的厚度宜为150mm~200mm。根据沉井下沉时所通过的不同土层,其物理力学指标要求可参照表5.6.10选用。触变泥浆的物理力学性能指标表5.6.10指标砂粉质粘土粘土密度(g/cm3)1.20~1.251.10~1.201.10~1.15失水量(mL/30min)12~1515~2012~15泥皮厚(mm)2~42~32~5静切力(mg/cm2)1min10min30~6060~8030~5050~8020~4040~80粘度(s)25~3522~3020~25胶体率(%)99~97100~9898~97稳定性(g/cm3)0.01~0.020.00~0.030.02~0.03pH值≥8≥8≥8含砂率(%)<4≤3≤45.6.11采用触变泥浆施工,沉井刃脚踏面宽度不宜大于10cm。井外壁应做成台阶形,台阶宽度宜为100mm~200mm。5.6.12采用空气幕施工,应设置必要数量的空压机和储气包,压气顺序应自上而下进行,关气时则反之。5.6.13沉井在下沉过程中发生倾斜偏转时,应根据沉井产生倾斜偏转的原因,可以用下述的一种或几种方法来进行纠偏,使沉井的偏差在容许的范围以内。1偏除土纠偏;2井外射水、井内偏除土纠偏;3用增加偏土压或偏心压重来纠偏。5.7沉箱下沉5.7.1沉箱下沉前需具备以下条件: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;29 3基坑外围回填土已结束;4工作室内建筑垃圾已清理干净。5井壁混凝土已达到强度。5.7.2下沉过程中箱内的各种设备应架设牢固,箱外浇筑平台、脚手架等不应与箱壁连接。5.7.3沉箱下沉加气应在沉箱下沉至地下水位以下0.5m~1m开始加气,施工现场应有备用供气设备。5.7.4沉箱施工时,应首先保证工作室内气压的相对稳定,工作室内气压原则上应与外界地下水位相平衡。5.7.5沉箱在穿越砂性土等渗透性较高土层时,应维持气压略低于地下水位的水平。5.7.6挖机取土下沉时应先在井格中央形成锅底,逐步均匀向周围扩大,应避免掏挖刃脚处土体,保证此处的土塞高度。5.7.7当沉箱偏斜达到允许值的1/4时应进行纠偏。5.7.8沉箱的助沉措施,可采用触变泥浆和压重措施,不宜使用空气幕助沉。5.8沉井封底5.8.1干封底时,应符合下列规定:1沉井基底土面应全部挖至设计标高;2井内积水应尽量排干;3混凝土凿毛处应洗刷干净;4浇筑时,应防止沉井不均匀下沉,在软土层中封底宜分格对称进行。5.8.2采用干封底过程中,应严格控制排水工作,保证混凝土底板在未达到设计强度前不承受地下水的压力。5.8.3采用导管法进行水下封底,应符合下列规定:1基底为软土层时,应将井底浮泥清除干净,并铺碎石垫层;2基底为岩层时,岩面处沉积物及风化岩碎块等应尽量清除干净;3混凝土凿毛处应洗刷干净;29 4水下封底混凝土应在沉井全部底面积上连续浇筑。当井内有间隔墙、底梁或混凝土供应量受限制时,应预先隔断分格浇筑。5.8.4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,可采用2根或2根以上的导管同时浇筑,当各根导管的有效扩散半径,应互相搭接并能盖满井底全部范围。水下混凝土平均上升速度不应小于0.25m/h,坡度应小于1:5。扩散半径可按(5.8.4)式估算:(5.8.4)式中——扩散半径(m);——流动性时间保持系数(h);——混凝土的浇筑速度();——混凝土的表面坡度。井底土面高低不平时,应从低洼处开始浇筑水下混凝土。5.8.5导管插入深度可按(5.8.5)式计算,但不得小于1.0m:(5.8.5)式中——导管下端插入混凝土内的深度(m);——混凝土的扩散半径(m)。5.8.6当使用几根导管浇筑时,每根导管的停歇时间不宜超过15min~20min。相邻导管底部的标高差,应保持不超过管与管之间距离的1/15~1/20。5.9沉箱封底5.9.1封底混凝土应采用自流平混凝土,且须保证混凝土浇筑的连续性。5.9.2浇筑顺序为从刃脚处向中间对称顺序浇筑。5.9.3在封底混凝土浇注的过程中,应维持工作室内气压的稳定。5.9.4封底混凝土基本充满沉箱底部工作室后,此时应维持物料塔及人员塔内的气压不变,待封底混凝土达到设计强度后再停止供气,在封底后进行底板预留孔的封堵。29 5.9.5在封底结束后通过底板处预埋注浆管压注水泥浆进行空隙填充。5.10沉箱施工的生命保障系统5.10.1下沉前应对工人进行培训,工人必须具备沉箱的施工常识,熟悉本人的岗位责任,掌握操作规程。5.10.2作业人员从常压环境进入高压环境,从高压环境回到常压环境均应符合相关程序与规定。5.10.3开舱前应详细检查各项装置的功能,施工时应按操作规程使用。5.10.4供氧间应保持通风,冬季室内温度应保持在18°C左右。氧气设备应指定专人负责,严禁烟火。5.10.5高压氧舱的各种设备及附属设施的使用均应符合相关规定,严禁违章操作。5.10.6工作室内有人状态下的氧浓度控制在19%~23%,二氧化碳的最大含有率为5000ppm(5%)。舱门外侧应安装一台氧监测仪,同时应配备一台携带式测氧仪可在隧道内随时监测氧浓度。5.10.7沉箱工程在严格执行换气的同时应用气体测试仪测定是否含有害气体。如果含有有害气体,按缺氧换气的方法排出有害气体。5.10.8沉箱工作室内必须配置多台沼气类浓度报警装置,增强通风。5.10.9在高气压工作室内必须严格遵守以下注意事项:1照明设备应使用即使破损也不可能使可燃物起火的电灯,例如带防护装置的电灯。2工作室内应使用不飞溅火花或产生弧光的电路开关器。3工作室内应使用即使升到高温也不会使可燃物产生起火危险的供暖设备。4气压超过0.1MPa时,不能进行焊接、熔断或是产生弧光的作业。5火柴、打火机等可能起火物品严禁带入高气压工作室内。6严禁将可能引起火灾或爆炸物品带入气压室内,标识应该明显。7工作室内及过渡舱及移动减压舱均需配备清水灭火器。5.10.10使用加压室必须遵守以下规定:129 开始使用前应仔细检查进排气设备以及通话警报装置的工作状况,如发现异常必须立即进行维修或更换不良部件。2加压时不应用纯氧。3除了必要的出入外,应关好主室和副室门的门,而且保证各室内的气压相等。4随时监视再压室内的状态以确保无异常情况发生.5每个月应对再压室内的设备装置的工作状况以及有无异常情况进行定期检查,如发现异常必须立即进行维修或更换不良部件。6如发生紧急退出或被救出的,可以缩短减压时间。但在紧急事件处理完毕后必须再次进入减压室,在再压室内进行再加压,加压到减压前气压。按照规定时间进行减压。29 6质量验收6.0.1沉井(箱)的结构偏差应符合表6.0.1的规定。沉井(箱)(预制结构)尺寸允许偏差表6.0.1序号检查项目允许偏差或允许值检查数量检验方法范围点数1平面尺寸长度(mm)±0.5%L1且≤100每边1尺量2宽度(mm)±0.5%B且≤50每边1尺量3高度(mm)±30每边1尺量圆形沉箱4点4直径(圆形沉箱)(mm)±0.5%D1且≤1002尺量(互相垂直)5对角线(mm)±0.5%线长且≤1002尺量(两端中间各取一点)6箱壁厚度(mm)±15每边3尺量圆形沉箱4点7箱壁隔墙垂直度(mm)≤1%H1每边3经纬仪或线垂圆形沉箱4点8预埋件中心线位置(mm)±20每件1尺量9预留孔(洞)位移(mm)±20每件1尺量每孔(洞)1注:表中L1为设计沉箱长度,(单位:mm);B为设计沉箱长度,(单位:mm);H1为设计沉箱高度,(单位:mm);D1为设计沉箱直径(单位:mm);检查中心线位置时,应沿纵、横两个方向测量,并取其中较大值。29 6.0.2沉井(箱)的下沉过程中的允许偏差应符合表6.0.2的规定。沉井(箱)下沉阶段允许偏差表6.0.2项目允许偏差及允许值检查数量检验方法沉箱四角高差≤1.0~1.5%L1且≤450mm下沉阶段≥2次/8h全站仪下沉阶段1次/h中心位移≤1%H2且≤150mm下沉阶段≥1次/8h全站仪下沉阶段≥2次/8h注:表中H2为下沉深度(单位:mm);下沉速度较快时适当增加测量频率;每次下沉稳定后进行四角高差和中心位移测量。6.0.3沉井(箱)的终沉后的允许偏差应符合表6.0.3的规定。沉井(箱)终沉后允许偏差表6.0.3序号检查项目允许偏差或允许值检查数量检验方法范围点数1刃脚平均标高(mm)±50每个4全站仪2刃脚中心线位移(mm)H3≥10m<0.5%H每边1全站仪H3<10m50每边1全站仪3四角中任何两角高差L2≥10m<0.5%L2且≤150每角2全站仪L2<10m50每角2全站仪注:表中H3:下沉总深度,系指下沉前后刃脚之高差;L2:方形沉井为两角的距离,圆形沉井为互相垂直的两条直径。29 7工程监测7.1一般规定7.1.1沉井(箱)监测可参照上海市工程建设规范《基坑工程施工监测规程》(DG/TJ08-2001)执行。7.1.2监测单位编写监测方案前,应了解委托方和相关单位对监测工作的要求,并进行现场踏勘,搜集、分析和利用已有资料。沉井(箱)施工前应根据沉井(箱)工程的安全等级、环境保护等级和监测技术要求,编辑监测方案。监测方案应包括以下内容:1沉井(箱)工程概况;2监测依据及监测目的;3监测项目、测点布置、监测方法及精度;4监测元件和仪器的标定资料、型号、规格;5监测频率、监测数据的记录制度及处理方法;6各监测项目的报警值及异常情况下的监测措施。7.1.3沉井(箱)监测项目应根据结构特点、施工工艺、环境保护等级等确定,可按表7.1.3的规定进行选择。沉井(箱)监测项目选择表7.1.3工程监测等级地下管线位移地表土体沉降建(构)筑物沉降下沉深度结构偏移高差一级√√√√√√二级√√√√√√三级√√√√√√工程监测等级地下水位刃脚土压力井壁外侧土压力土体水平位移土体分层沉降钢筋应力一级√◇◇√◇◇二级√◇◇◇◇◇三级◇◇◇◇◇◇注:√为必选项目,◇为可选项目,可按设计要求选择7.1.4当沉井(箱)邻近重要建(构)筑物和管线、历史文物、近代优秀建筑、地铁、隧道、城市生命线工程或附近存在有特殊要求的仪器设备时,应按相关管路部门的特殊要求增加监测项目。29 7.1.5沉井(箱)位置距河流水系的距离较近时,应增加地下水位监测,并应对防汛墙和大堤进行沉降监测。防汛墙和大堤的沉降监测点设置应得到相关部门的确认。7.1.6沉井(箱)下沉前三天应完成监测项目初始值测定,取2次~3次观测平均值作为该监测项目初始值。工程监测的现场记录内容应真实、规范,并妥善保管。7.1.7监测单位应严格实施监测方案,及时分析、处理监测数据,并应将监测结果和评价及时通知委托方及相关单位。7.1.8当监测数据达到警戒值时,必须立即通报委托方及相关单位并增加监测频率。监测警戒值建议值应由建设、设计及相关单位的确定。7.1.9监测仪器应在效验的有效期内,并应定期检查和保养,仪器性能应完好。7.1.10监测(点)孔的布置应充分考虑基坑工程安全等级、环境保护等级、周边邻近建(构)筑物性质、地下管线现状、沉井(箱)的类型及形状、位置以及挖土方案、施工进度等因素综合确定,并能反映沉井(箱)和周边被监测对象的受力、变形的变化趋势,同时应满足设计和施工单位的要求。7.1.11监测点(孔)应严格按经审批的监测方案布置,埋设成活率应满足工程监测需要,重要监测点损坏后应及时修复或重布,施工过程中应做好监测点的保护工作,必要时设置监测点的保护装置或保护措施。7.2主体结构监测7.2.1沉井(箱)监测时不应影响其结构安全、妨碍其正常使用。7.2.2在沉井(箱)结构墙体中部、阳角处、结构受力和变形较大处宜布置监测点,附近有重点监护对象时应加密监测点,有特殊要求的沉井(箱)可对侧壁变形进行监测。不同监测项目的监测点宜布置在同一断面上。7.2.3所有传感器导线从井壁内引至地面采集点,穿越混凝土时应采用套管保护。7.2.4监测频率与报警建议值宜根据工程性质、施工工况按表7.2.4-1、7.2.4-2执行,若监测项目的日变化量较大时,应适当加密。主体结构监测频率表7.2.4-1下沉工况监测频率下沉前至少测3次初值下沉过程中1次/d,如监测数据超29 过警戒值,应2次/d结构接高过程2次/7d封底过程中1次/d,如监测数据超过警戒值,应2次/d封底结束后7d~30d1次/3d后期30d~60d1次/15d主体结构监测报警值表7.2.4-2项目每次下沉到位时(除终沉外)每次下沉过程中位移情况(平行线路方向)1%H[注1]20cm位移情况(垂直线路方向)10cm20cm沉井(箱)四角高差30cm30cm注1:第一次沉入土深度浅,容易产生较大位移动,因此建议放大至10cm。7.2.5当有危险事故征兆时,应及时跟踪监测。7.3监测资料与技术成果文件编制7.3.1监测技术成果文件包括监测过程中提供的监测日报表(速报)、监测中间报告(阶段报告)和最终监测报告。7.3.2监测的初始记录和监测数据应详细完整,数据处理应认真计算整理、仔细校核,并应及时提交当日报表,施工周期较长时尚应提供阶段性报告。在报表和报告中应反映施工工况和报警值,并进行综合分析判断,及时提出工程建议。7.3.3成果文件中提供的数据、图表应客观、真实、准确。成果文件应标识工程名称、工程编号、编写单位、提交报告日期等。7.3.4当监测值达到报警指标或出现危险事故征兆时,应及时通报各方及有关部门,协商处理。7.3.5监测结束后应编写完整监测报告,其内容包括:1工程概况;2监测依据;3监测项目;4测点布置;5检查的设备和监测方法;6监测频率;29 7监测报警值;8监测项目全过程的发展变化分析及整体评述;9监测工作结论与建议。7.3.6中间报告和最终报告应标识主要工程负责人、审核人、审定人、企业行政负责人以及企业名称等,并应加盖企业行政章。29 8安全与环境保护8.0.1施工过程的安全和环境保护应符合《建筑施工安全检查标准》(JGJ59)、《建筑施工现场环境与卫生标准》(JGJ146)的有关规定。8.0.2施工机械的使用应符合《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33)的规定。8.0.3施工临时用电应符合《施工现场临时用电安全技术规定》(JGJ46)的规定。8.0.4施工现场应设置排水系统。排水系统严禁与泥浆系统串联,严禁向排水系统排放泥浆。8.0.5施工期间,施工现场周围应设置防护栏,防止外人进入施工场地而造成伤亡事故。8.0.6施工现场出入口处应设置冲洗设施、污水池和排水沟,由专人对进出车辆进行清洗保洁。8.0.7应按现行国家《建筑施工场所噪声限值》(GB12523)的规定,在施工期间严格控制噪声。8.0.8施工过程中产生的废土、渣土应集中堆放。堆放处底面应硬化处理,周边应有矮墙围挡,上有遮挡。8.0.9施工期间产生的废土,渣土等由于场地限制而需要外运,外运车辆应为密封车或有遮盖自卸车,车辆及车胎应保持干净,不沾带泥块等杂物,防止污染道路。8.0.10沉箱工作室内,禁止在工作室内抽烟,严禁烟火。8.0.11施工期间,在进入高压工作室进行焊接工作时,应对高压工作室内的气体进行化验,有毒气及燃爆性气体等安全指标达标后,方可进行焊接工作。8.0.12在气压沉箱施工现场,对有毒气体的排放应符合国家规定的允许排放值。8.0.13施工期间,在施工现场所产生的施工废水应经过沉淀过滤达到国家标准后,方可排入公用市政排水管网。8.0.14施工现场各作业场地均应设置必要的消防器材,应根据火灾的预想性质及周围的环境合理选择。8.0.15夜间施工应办理相关手续,并应采取措施减少声光的不利影响。29 本规程用词说明1为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。2)表示严格,在正常情况下均应这样做:正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应该这样做的:正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”。4)表示又选择,在一定条件下可以这样做的:正面词采用“可”;反面词采用“不可”。2条文中指定应按其他有关标准执行时,写法为“应按……执行”或“应符合……要求(或规定)”。非必须按所指定标准执行时,写法为“可参照……执行”。29 引用标准名录《混凝土结构设计规范》(GB50010)《岩土工程勘察规范》(GB50021)《建筑施工场所噪声限值》(GB12523)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)《钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137)《施工现场临时用电安全技术规定》(JGJ46)《建筑施工安全检查标准》(JGJ59)《建筑施工现场环境与卫生标准》(JGJ146)《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33)《施工现场临时用电安全技术规定》(JGJ46)《基坑工程施工监测规程》(DG/TJ08-2001)《基坑工程设计规范》(DBJ08-61)29 上海市工程建设规范沉井与气压沉箱工程技术规程SpecificationforTechniqueofSinkingwellandPneumaticCaisson□□□-□□□-2009条文说明2009上海 目录1总则353基本规定364沉井(箱)设计384.1一般规定384.2侧摩阻力384.3下沉系数及下沉稳定性384.4稳定性验算384.5强度验算394.6构造要求394.7封底混凝土计算395沉井(箱)施工405.1一般规定405.2施工设备405.3施工准备405.4垫层施工415.5沉井(箱)制作415.6沉井下沉415.7沉箱下沉435.8沉井封底445.9沉箱封底446质量验收467工程监测478安全与环境保护48 1总则1.0.3本工程根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)、《工程结构可靠度设计设计统一标准》(GB50153)规定的原则制定。符号、计量单位和基本术语按照《建筑结构设计术语和符号标准》(GB/T50083)的规定采用。48 3基本规定3.0.1条文明确了沉井(箱)结构构件均应进行承载力极限状态计算。对于承载能力极限状态设计除稳定验算外,均采用以概率理论为基础的分项系数设计表达式。3.0.2对使用阶段必须进行正常使用极限状态验算。当沉井(箱)结构构件为轴心受拉或小偏心受拉时,因全截面处于受拉状态,裂缝贯穿全截面,将对防渗、防漏和耐久性构成严重危害,故须按作用效应标准组合进行抗裂度验算。当沉井(箱)结构构件为受弯或大偏心受拉时,部分截面处于受拉,部分截面处于受压,故可按作用效应准永久组合进行裂缝宽度验算。对直接承受竖向传功装置设备的构建,为确保设备正常运行并满足感观要求和耐久性要求,应按准永久组合进行变形(挠度)验算。3.0.3、3.0.4沉井(箱)设计必须进行下沉、下沉稳定性和抗浮稳定性验算。沉井(箱)一般靠自重克服壁外侧摩阻力下沉。当自重不足时可采取配重措施助沉。下沉系数不小于1.05时,能保证沉井(箱)顺利下沉。当为软土地基时,下沉系数不宜太大,如下沉系数过大,可能会发生超沉、突沉现象。下沉稳定性主要指,在下沉至设计标高时,由于地基土承载力弱,使沉井(箱)“刹车”不止,造成超沉,影响工艺流程。抗浮稳定主要是,在不排水下沉时,沉井(箱)已封底而底板尚未施工,井内水已抽空时为最不利。抗浮稳定性验算的地下水位取此阶段可能出现的最高水位。使用阶段的抗浮稳定性必须采用可能出现的最高水位进行验算。沉井(箱)的倾覆和滑移验算主要指,当沉井(箱)位于边坡时,沉井(箱)兼作挡土结构的验算。3.0.6沉井(箱)的第一节制作对沉井(箱)的下沉非常重要,涉及到刃脚、隔墙等的制作,为了保证制作的质量,所以第一节的制作荷载不应大于地基的承载力特征值,以后各节只制作井壁,承载力要求较第一节低,达到地基的极限承载力即可。3.0.8外排脚手架制作时不应使用沉井的井壁制作时的模板,外排与模板脱开,避免由于沉井(箱)下沉而引起脚手架倾斜,造成不必要的事故。48 3.0.10由于以前的沉箱施工中,沉箱工人由于气压的作用容易产生沉箱病的不利情况,随着技术的革新,现在不需要沉箱工人频繁进入高压工作室内,避免了对工人身体造成不利的影响,采用远程遥控机械化施工技术,可以很好的解决对人造成的危害的问题。48 4沉井(箱)设计4.1一般规定4.1.2沉箱与沉井相同,在施工和使用阶段与沉井一样承受两个不同的受力状态,故沉箱设计也应分这两个阶段来进行。4.2侧摩阻力4.2.1本规程所列摩阻力图示是传统的,如有地区的成功经验可以进行调整。4.2.2还应指出:在淤泥质土和亚粘质土中,由于土壤的内聚力等因素的作用,若沉井(箱)停止下沉的时间越长,值就越大;当沉井(箱)开始起步下沉时,值又下降到较小的数值。但由于淤泥质土的承载力很低,这时,沉井(箱)就会突然下沉,数十秒的沉降量可达3m~5m。所以在淤泥质土和亚粘土中下沉时,土体必须进行加固处理,否则会造成严重的工程事故。4.3下沉系数及下沉稳定性4.3.1根据工程实践经验,一般沉井(箱)多按结构自重克服摩擦力下沉。在选择下沉系数时,一方面要尽可能保证依靠自重下称,同时又要防止结构自重过大导致超沉。沉井(箱)的自重包括井壁、隔墙和框架等重量。如采用不排水下沉,则沉井的自重尚须考虑水的浮力对沉井自重的影响。此时沉井所受水的浮力的大小,等于地下水位以下的井壁、隔墙、框架等部分的同体积水重;沉箱所受水的浮力大小,等于地下水位以下至刃脚踏面以上高度内的土体内的同体积水重。4.3.2当沉井(箱)下沉系数较大,或在下沉过程中遇有软弱土层时,有可能会发生突沉事故。如果下沉稳定验算不能满足,需进行地基加固。4.4稳定性验算4.4.1沉井(箱)48 抗浮验算时不计井壁外侧土体摩阻力的作用。考虑到实际上摩阻力存在,抗浮稳定性系数下限取1.00是能够保证沉井抗浮要求的。如果沉井较深,尚宜考虑摩阻力。考虑摩阻力的抗浮系数,一般应取1.15。4.4.3当封底混凝土与底板有可靠连接时,封底混凝土可作为沉井(箱)抗浮重量的一部分,通常的连接方式是使用插筋。封底混凝土与底板共同作用,目前尚无实例。4.5强度验算4.5.1刃脚计算是指在沉井(箱)下沉阶段,选择最不利情况,分别计算刃脚内侧和外侧的竖向钢筋及水平钢筋。其计算荷载为沉井(箱)下沉时,作用在刃脚侧面的水、土压力,以及沉井(箱)自重在刃脚踏面和斜面上产生的垂直反力和水平推力。4.6构造要求4.7封底混凝土计算4.7.1沉井(箱)封底后仍可能继续下沉,沉井(箱)自重将对封底混凝土产生反力,计算时假定反力均匀分布。反力与浮力进行比较,取其中大值计算弯矩。计算反力时应扣除封底混凝土自重。通常情况下,如果封底混凝土厚度按最大弯矩计算取值,边缘厚度不减薄的情况下,不必进行抗冲剪计算。封底混凝土冲剪验算,即是计算井孔范围内封底混凝土板,承受基地反力沿刃脚斜面高度的截面上产生的剪应力,验算冲剪面是否满足混凝土的抗剪强度,若剪应力超过其抗剪强度,则应提高封底混凝土强度等级或加大边缘封底混凝土厚度。48 5沉井(箱)施工5.1一般规定5.1.2编制沉井工程施工组织设计时,进行分阶段下沉系数的计算,作为确定下沉施工方法和采取技术措施的依据。5.2施工设备5.2.1挖机的斗容量应控制在0.15m3~0.2m3;5.2.5皮带机须是可以拆散的,每一组装件能从物料塔中吊入沉箱内,而后可以在沉箱内重新组装。5.2.6物料塔的结构尺寸应满足吊运必须的修理的物件及挖机组件吊入、吊出的条件;物料塔需具备在吊运物品时能有效将沉箱的气压仓与外界隔离,保持仓内气压稳定的功能。5.2.7人员出入塔一般由过渡舱段、气密门舱段、塔身准段接高段、工作平台、和预埋舱段组成。人员过渡舱是人员塔的最核心部件,同时进入该舱段作业人员不得多于8人,该舱段可按照国际“甲板减压舱”设计建造。5.3施工准备5.3.2施工组织设计主要内容包括:1工程概况;2主要工序施工工艺;3施工总进度计划;4劳动力与主要物资资源的需要量计划;5施工总平面图;6施工计量;7质量安全技术措施;8文明标化管理。48 施工组织设计编制完成并经本单位工程师审批后,交驻工地项目总监理工程师审批。审批后,方可按经过批准的施工组织设计组织施工。5.4垫层施工5.4.3基坑开挖的深度,视水文、地质条件而定,在一般情况下,基坑开挖的深度即等于砂垫层的厚度,约为1m~2m深。在地下水位较低的地区,为了减少沉井的下沉深度,亦可将基坑开挖深度加深,但必须确保坑底高出施工期间可能出现的最高地下水位0.5m以上。5.4.7在缺少中、粗砂或砾砂的地区,如果用细砂,宜同时掺入一定数量的卵石或碎石,其掺入量应按设计规定,石子的最大粒径不宜大于5cm。如用石削、煤渣或其他工业废料代替,需经试验合格,亦可作为垫层的材料。如因材料供应不足,必须采用几种不同的砂料时,允许各分层用不同的砂料,但不得用不同的砂料分段施工。5.4.9沉井的平面尺寸的面积大约300m2时,可认为其平面尺寸较大,此时砂垫层铺设可采用环边铺设,达到节省工程造价的目的。5.4.10为了固定沉井(箱)刃脚钢(木)模板,可在混凝土垫层内埋入小方木,长度较井壁所用拉杆螺栓稍长。5.5沉井(箱)制作5.6沉井下沉5.6.2定位支点应根据计算时候的不利受力情况布置,应符合下列规定:1长宽比不小于1.5的小型矩形沉井,按四点支承计算,定位支承点距端部的距离可取0.15L,参见图5.6.2-1。图5.6.2-1矩形沉井定位支承点布置248 长宽比小于1.5的小型矩形沉井,定位支点宜在两个方向均按上述原则设置。3对于大型矩形沉井,支点的位置可沿周边均匀布置,支承点数量可根据沉井尺寸,砂垫层厚度和持力层的极限承载力确定。4对于圆形沉井,支承点的布置可以采用沿直径的对称布置形式,可参见图5.6.2-2。图5.6.2-2圆形沉井定位支承点布置5.6.3为了沉井能在土中顺利下沉,可采用触变泥浆套、空气幕、高压射水、压重下沉、抽水下沉、井壁外侧挖土下沉等措施配合施工。5.6.4沉井在软土中下沉时,分层挖去井内泥土,并在沉井四周的刃脚处留有土堤,逐步削平刃脚四周土堤,边挖边沉;沉井在较坚实的土层中下沉时,挖锅底,刃脚四周留土堤,再向四周均匀扩挖,最后削去土堤,使其下沉;沉井在坚硬的土层中下沉时,先开挖锅底,后分层掏挖刃脚,使其下沉。如采用干挖,条件许可时,在沉井刃脚设计标高处,提前放置一定数量的混凝土块,使沉井最后坐落在混凝土块上。5.6.5为使得沉井结构满足使用时候的要求,沉井的下沉深度应有一定的预留量,这样方可达到使用时候的要求,具体预留量还可根据实际情况进行确定。在接近下沉标高时500mm时,在软土地层中可以预留50mm~100mm,在砂土等硬土层中可以预留30mm~50mm。5.6.7不排水下沉中,应监测和控制水位、井底开挖尺寸、下沉量和速度以稳定井底,防止突沉,控制终沉。挖流动性土时,应保持境井内水位高出井外水位不少于1m。当井内水深超过5m~10m时,可采用空气吸泥法和钻吸法出土下沉沉井。空气吸泥法48 :比较常用的不排水下沉法之一,需配备一定数量的潜水工人。当空气吸泥装置工作时,压缩空气沿进气管进入空气箱以后,通过内壁上的一排排小孔眼进入混合管,在混合管内与水混合,形成密度小于1的气水混合物,与泥土混合通过混合管置换出去。5.6.12对于下沉深度较深或侧摩阻力较大的沉井,可采用空气幕措施使沉井顺利下沉到设计标高。(1)空气幕压气所需压力值与气龛的人土深度有关,一般可按最深喷气孔处理论水压的1.6倍,每气龛的供气量与喷气孔直径有关,一般为0.023m3/min。并设置必要数量的空压机及储气包。(2)喷气龛常为200mm×50mm倒梯形,喷气孔直径一般为1mm~3mm。,喷气孔的数量应以每个喷气孔所能作用的面积和沉井不同深度决定,平均可按1.5m~3m设2个考虑。刃脚以上3m内不宜设置喷气孔。(3)井壁内预埋通气管通常有竖直和水平两种布置方式。预埋管宜分区分块设置,便于沉井纠偏。(4)防止喷气孔的堵塞,应在水平管的两端设置沉淀筒,并在喷气孔上外套一橡胶皮环。(5)每次空气幕助沉的时间应根据实际沉井下沉情况而定,一般不宜超过2h。5.7沉箱下沉5.7.4根据地下水位情况,沉箱入土深度,沉压水头的大小,穿越土质情况等因素决定工作室气压的大小。实际沉箱下沉过程中,气压的调节还根据开挖面土层干燥度等因素来调节,有利于挖机挖土施工。5.7.6由于刃脚处为气体最容易逸出的通道,因此挖机取土时一般应避免掏挖刃脚处土体,随着沉箱的下沉,刃脚处土体会逐渐被挤压至中间方向,再依靠挖机取土即可。但沉箱下沉一定深度后,由于气压反力的影响使沉箱下沉缓慢,这时可适当分层掏挖刃脚土体,但应始终保留刃脚处部分土塞,防止气体外泄。同时此时沉箱的下沉可依靠助沉措施,如千斤顶压沉等来进行。5.7.8一般助沉方法及原理如表格5.7.8所示。表5.7.8助沉方法及原理工法名称概要适用性能48 加载方法加载荷重在沉箱顶端堆放重物(各种型钢、预置混凝土块等),从而增加下沉力的方法1.在下沉抵抗很大的情况下,仅靠增加上方堆载可能仍然不能满足要求,因此需要同时采用其他辅助工法。2.由于上方堆载妨碍挖爬土作业,需要反复进行加载与卸载作业导致施工繁琐。压入从埋地锚杆获得反力,借助于设置在沉箱顶端的加压桁架通过液压千金顶将沉箱压入地基的方法。由于采用强制性的垂直输入方式,因此倾斜少而且纠正容易。但是,刃脚以下地基是粘性土的情况下,如果压入下沉采用过多导致粘性土地基固结,会导致刃脚反力增大。减小摩擦方法涂抹特殊表面活性剂在沉箱外表面涂抹表面活性剂,极力降低摩擦系数从而降低摩擦抵抗的方法。1.对于粘性土地基有良好效果,但是对于砂质土/硬质地基通常不能期待其效果。2.需要同时采用其他辅助施工方法。高压空气事前在沉箱侧壁上分段设置空气喷射孔,通过该喷射孔喷射压缩空气从而降低摩擦抵抗的方法。1.对于粘性土地基,由于消除了粘着力而有良好效果,但是对于砂质土地基由于空气消散效果较小。2.对于鹅卵石/漂石地基几乎没有任何效果。高压水用高压水取代压缩空气,通过喷射高压水从而降低摩擦抵抗的方法。1.对于粘性土/粉土的细颗粒土地基效果明显,但是喷射方法的不同对地基有不同程度的扰动。2.对于鹅卵石/漂石地基几乎没有任何效果。3.一般同时还采用其他辅助施工方法。泥水注入通过设置在沉箱侧壁伤的孔向沉箱与侧壁间注入比重重的膨润土等泥水从而降低摩擦抵抗的方法。对砂质土地基效果明显而且对地基的扰动也小。但是在地下水流动的情况下泥水也有可能流出。振动爆破通过炸药爆破振动作用施加在沉箱上从而降低摩擦抵抗的方法。1.如果火药量过多可能会损伤刃脚。2.需要注意对周围浇筑物的影响。夹入薄膜在沉箱外周面和地基之间布置薄钢板或是与地基密切结合的高分子强化薄膜从而降低摩擦抵抗的方法。在施工过程中切断夹入薄膜的情况下破坏周围摩擦力的平衡从而容易导致沉箱下沉倾斜。5.8沉井封底5.8.1当沉井下沉至设计标高,并基本稳定以后8小时内沉降量不大于10mm,进行沉井的封底工作。5.8.5为防止导管外的水进入导管,并获得比较平缓的混凝土表面坡度,故导管下端应插入混凝土内一定的深度。5.9沉箱封底5.9.1第一次浇筑应封堵锅底部分及刃脚地面以上1m48 左右,在封底混凝土达到强度要求后,适当降低工作室气压后作业人员进入工作室内拆除设备后,进行第二次封底混凝土的浇筑。施工中应利用多辆泵车连续浇筑并保证混凝土浇筑的连续性,能够充满整个工作室,且具有较大的流动性。5.9.3在浇筑混凝土的过程中,应加强观测工作室内的气压,保证其稳定。由于浇筑混凝土,工作室的空间减小,加上可能产生的漏气,所以在观测气压时候,如有变化,应进行加气或者排气,保证工作室内气压的稳定,这样不至于使得沉箱上浮或者下沉。浇筑的速度应与气压值的增减相匹配,在浇筑时候,可根据现场情况,根据浇筑速度进行设定,以保证沉箱工作室内气压的稳定。48 6质量验收6.0.1沉箱制作的模板、钢筋施工应按《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204)的有关规定进行质量验收;防水混凝土施工按《地下防水工程质量验收规范》(GB50208)的有关规定进行质量验收;沉箱分节制作时,每节制作高度应满足设计和施工方案要求,并复核下节沉箱接高时沉箱所处地层的承载力。此外,沉箱施工缝防水构造应符合设计要求。混凝土垫层凿除应分区、对称、均衡、同步进行。定位用的支撑点应最后凿除;不应漏凿。应通过检查施工记录和施工方案,对混凝土垫层的凿除情况进行验收。48 7工程监测7.1.3监控等级一级监控:沉井(箱)规模较大,所处位置地质条件复杂,而且沉井环境控制要求严格,又在建筑群中施工时,采用一级监控。二级监控:沉井(箱)规模虽然不大,但所处位置的地质条件复杂,而且位于密集的建筑群中或房间内施工时,采用二级监控。三级监控:沉井(箱)规模不大,又不在建筑群中施工,但地质条件较复杂时,采用三级监控。7.1.4建(构)筑物监测内容为垂直、水平位移、倾斜、裂缝等;地下管线监测内容为垂直、水平位移;地表监测内容为垂直位移、裂缝。7.2.3传感器不宜采用电阻式传感器。传感器使用前应进行标定,在沉箱制作同步进行安装,安装方法应符合产品设计要求与监测要求。7.2.3根据固定间隔时差的下沉深度差计算得到的下沉速率,保证其在容许的控制范围之内。在停沉接高前后和下沉到位前需要对下沉深度很下沉速率进行测量控制。48 8安全与环境保护本章对沉井(箱)环境保护与安全监测的有关要求作了规定。螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿螈膂芈螈袁肅薇螇羃芀蒂螆肅肃莈螅螅芈芄莂袇肁膀蒁罿芇葿蒀虿肀莅葿袁芅莁葿羄膈芇蒈肆羁薆蒇螆膆蒂蒆袈罿莈蒅羀膄芄薄蚀羇膀薃螂膃蒈薃羅羆蒄薂肇芁莀薁螇肄芆薀衿艿膂蕿羁肂蒁蚈蚁芈莇蚇螃肀芃蚇袅芆腿蚆肈聿薇蚅螇羂蒃蚄袀膇荿蚃羂羀芅蚂蚂膅膁螁螄羈蒀螁袆膄莆螀罿羆节蝿48'