GBT51130-2016 沉井与气压沉箱施工规范.pdf

UDC中华人 民共和国国家标准曰GB/T511302016P沉井与气压沉箱施工规范Co d e f o r c o n s t r u c t i o n o f o p e n c a i s s o n a n dp n e u m a t 1c c a 1s s o n20160415 珏 扣 市 2016-1201 萝 弓1拖串 蘑 艾 莨 醅当 彗 豪 谴鞫遭1急謦联 合 发 布中华人民共和国国家标准沉井与气压沉箱施工规范Cd e f o r c n s t r u c t i o n o f o p e n c a i s s o n a n dp n e u m a t 1c c a 1s s o nGB/T51130-2016主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行 日期:2 0 1 6 年 1 2 月 1 日中国计划出版社2016 北 厉 苠中华人民共和国国家标准沉 井 与 气 压 沉 箱 施工规 范GB/T51132016中国计划出版社出版网址:w w w .j h p r e s s .c m垴址:北京市西城区木榛地北里甲11号国宏大厦C座3层邮政编码:100038 电话:[phone](发行部新华书店北京发行所发行三河富华印刷包装有限公司印刷850m m u 0s m m 1/32 2,5印张 s l 千字z O1-年0月第1版 2Q16年9月第1次印刷统一书号:15802926定价:15.00元版权所有 锓权必究侵杈举报电话:[phone]s 004如有印装质量问题,请寄本社出版部调换中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1098号住房城乡建设部关于发布国家标准 沉井与气压沉箱施工规范 的公告现批准沉井与气压沉箱施工规范为国家标准,编号为GB/T51130-2016,自2016年12月 1日起实施 。本规范 由我 部标 准 定 额研 究 所 组 织 中 国计 划 出版社 出版发行 。中华人民共和国住房和城乡建设部z O16年 4月 15日曰根据住房和城乡建设部关于印发13年工程建设标准规范制订 、 修订计划的通知(建标20136号)的要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关 国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制 了本规范 。本规范共分7章,主要技术内容包括:总则 、 术语和符号 、 基本规定 、 计算与验算 、 制作与下沉、 质量控制与验收 、 监测 。本规范 由住房和城乡建设部 负责管理,由上海市基础工程集团有限公 司负责具体技术 内容的解释。执行过程 中如有意见或建议,请寄送上海市基础工程集团有限公 司(地址:上海市江西 中路406号,邮政编码:200002)。本规范主编单位 、 参编单位 、 主要起草人和主要审查人:主 编 单 位:上海市基础工程集团有限公司舜杰建设(集团)有限公司参 编 单 位:中国建筑科学研究院华东建筑设计研究院有限公司广东省基础工程集团有限公 司上海市城市排水有限公司上海交通大学上海建科工程咨询有限公司上海建工五建集团有限公 司上海广联环境岩土工程股份有限公司浙江中屹建设集团有限公 司中天建设集团有限公司主要起草人:李耀 良 陈浙军 朱建明 钟显奇 高文生1亠刖EE【东顾 杨 圊堑漩 重建牮袁:莽曼藩 季 琰 张恩群 主塑想:栅湘挚琳 衡韧瓯诤琏得 娄荣洋 瞢毂藏:藤乘炳蒋鑫生皤莼!;丨| Il 丨 :崔永莆| 嘛搔栾卢建华 睦镄鲴蓊其平 卢秀丽韭彝帝 查入 :糇:雁杨斌 张建民杨敏犊力航劂晷蘖鬲同桷 腩狃元桂业琨君坚金睿蒋立红胃蹴:臭簿茈目次l总则(1 ) 2 术语和符号( 2 ) 2. 1 术语(2 ) 2. 2 符号(4 ) 3 基本规定( 7 ) 4 计算与验算( 9 ) 4. 1 一般规定 ( 9 ) 4. 2 混凝土垫层及砂垫层(9 ) 4. 3 侧阻力.(11) 4.4 下沉系数及接高稳定性(13 ) 4. 5 封底混凝土( 14 ) 4.6 7.K域沉井与沉箱(16 ) 5 制作与下沉 ( 20 ) 5.1 一般规定( 20 ) 5. 2 垫层施工( 21 ) 5. 3 沉井与气压沉箱制作(22 ) 5. 4 沉井下沉 . (23) 5. 5 气压沉箱下沉(25 ) 5. 6 沉井封底( 26 ) 5. 7 气压沉箱封底.(27) 5.8 水域沉井与沉箱施工.(28) 6 质量控制与验收门6.1 砂垫层(30 ) 6. 2 制作什0) 1 6.3 下沉及封底( 32 ) 7监测门们7. 1 一般规定门川7.2 监测与报警. (36) 7.3 监测报告( 37 ) 本规范用词说明(39 ) 引用标准名录(40 ) 附:条文说明 2 3 在Co n t e n t sGe n e r a l p r v i s i o n s ( 1 )Te r m s a n d s y m b o l s ( 2 2.1 Te r m s (2)2,2 s y m b l s ( 4 )Ba s i c r e q u i r e m e n t s ( 7 )Ca l c u l a t i o n a n d c h e c k i n g ( 9 4.1 Ge n e r a l r e q u i r e m e n t s ( 9 )4,2 Cn c r e t e c u s h i o n a n d s a n d c u s h i o n 9 )4.3 Sk i n f r i c t i n (11)4.4 s i n k i n g f a c t r a n d s t a b d i t y (13)4.5 Un d e r s e a h 卩g c n c r e t e (14)4.6 Wa t e r p e n c a i s s o n (16)Co n s t r u c t i n a n d s i n k i n g (2o )5.1 Ge n e r a l r e q u i r e m e n t s 2o )5,2 Cu s h i o n c o n s t r u c t i o n (21)5.3 Ca s t p r o d u c t i n f p e n c a i s s n a n d p n e u m a t i c c a i s s o n (22)5.在 s i n k i n g o f o p e n c a i s s n (235.5 s i n k i n g o f p n e u m a t i c c a i s s o n (25)5.6 Un d e r s e a h n g o f o p e n c a i s s o n (26)5.7 Un d e r s e a l i n g 。f p n e u m a t i c c a i $s n (27)5,8 Wa t e r o p e n c a i s s o n c o n s t r u c t i o n (28)Qu a h t y c o n t r o l a n d a c c e p t a n c e (3o )6.1 s a n d c u s h i o n (30)6,2 Ca s t Pr o d u c t i o n (3o 3乱喝 跏踟蝎a 龃咖豳啪碰鸭。 . , ,厶。 讠 0(牖衤 酰 俪硇崦 吣 二 o p 0冖 (Bs ) i Cc n e Fa l 咖龟“。 “ 。 Bs ) 2 M硐 聊 山 延m d a l a R 。 。 。u i 0 | J0 茹)z 昌 屮 廴 山 d -g Qp o r t q i :l 矽| j | 000| -0 i t 雷7)匾刹枷 匪i 碰f 泄唯l n 濒蓝c Qd e ” 叱 (8L毖踟 f 免口 酬 匝d i s t a n d a r d s o 。 ; , .0 Q 龟0冫A耐龃 扭 血 洒 Ex p 】a m a 痴o 瓦o f p r o 祸 芯 扯 吣 崆 “ l (4】,。茁o王i 蕊 则二 。0冖 为了蓰沉井与气鲥龅王申舜御执疴国貅术经游蓼策”擞到i 卖奎透晟| 撬术骁进。 经薪鲁理、 锞证疲量、 攥护环骟 制定蓁规范i ,】 屮 2 本规躏适卿哥滇丹与气压镢衢鲍施王宙】。 叽: 沉井与气厘颥洒啪互渤应符畲本翔樾卦g 尚血犄劐圄家现行右髁定。1。2 术语和符号2.1 术 语2.1。I 犭 瓦 丿 + o p e n c a i s s o n地面上制作井筒,通过井 内取土使之下沉至地下预定深度 的地下结构。2.1.2 气压沉箱 p n e u m a t i c c 茁s s o n地面上制作具有水平封板的井筒,在封板下形成气压工作室,向工作室内加气平衡水土压力进行挖土作业,下沉至地下预定深度的地下结构 。2.1.3 浮运沉井 f l o a t i n g o p e n c a i s s o n把沉井部分或全部的井壁做成箱型结构,或使其漂浮在水 中,并将其拖运到指定位置的沉井2.1.4 浮运沉箱 f l o a o n g p n e u m a t i c c a i s s o n把制作好的箱体浮运到指定位置的沉箱 。2.1.5 工作坑 w o r k i n g p 1t沉井与气压沉箱在首节制作前施工垫层时开挖的基坑 。2.1.6 井(箱)壁 w a l l沉井或沉箱与土体接触的结构外壁 。2.1.7 刃脚 c u t o n g e d g e井(箱)壁最下端支承沉井与沉箱 的重量 、 切土下沉和挡土 的刃状结构。2.1.8 下沉系数 s u b d e n c e f a c t o r沉井与气压沉箱下沉时向下作用力与阻力的比值 。2.1.9 工作室 w o r k i n g c h a m b e r气压沉箱下部加气平衡水土压力和取土作业的工作空间。22.1。IO 气压沉箱工作室顶板 c e i h n g o f w o r k i n g c h a m b e r在气压沉箱 内用于封堵气体的水平封板。2.1。 遥控挖掘机 r e m o t e n t r o l e XCa v a t o r由地面操作室控制气压沉箱工作室内的机械挖掘系统 。2.1.12 多次制作一次下沉法 s e g m e n t a l l y p r e c a s t a n d “n k i n gw h o l l y井(箱)体沿高度分节,将所有节段制作完成后一次性下沉 的施工方法。2.1.13 多次制作多次下沉法 s e g m e n t d l y p r e c a s t a n d 茁n k i n g将井(箱)体沿高度分节,制作与下沉循环进行的施工方法 。2.1.14 Et 瓦花 旨 s i n k i n g b y a d d i t i o n a l f o r c e用压重或地锚反力装置将井(箱)体压至地下预定深度的施工方法。2.1.15 扫07F沉法 s i n k i n g b y d r a i n a g e沉井下沉过程 中,使井内保持无水状态进行取土的下沉方法 。2.1.16 不排水下沉法 s i n k i n g u n d e r w a t e r沉井下沉过程 中,控制井内水位保持井内水土稳定,进行水下取土的下沉方法。2.1.17 空气幕减阻法 c u o n r e d u c i n g b y a i r c u r t 西n通过井壁管路 向外壁注人空气,在井壁与土体之间形成 空气帷幕,降低井壁摩阻力的方法。2.1.18 气压浮托力 m p r e s s e d -a i r u p l i f t p r e s s u Fe气压沉箱所受工作室气压作用的均布向上的气体压力 。2.1.19 泥浆套减阻法 t h i x o t r o p i c s l u r r y d r a g r e d u c t o n通过井壁管路向外壁注人泥浆,在井壁 四周形成泥浆套,降低井壁摩阻力的方法 。2.1。z O 筑岛施工法 d h l l i n g u “n g a r t i s o a l i s l a n d m e t h o d在位于浅水 区域或邻近水域的岸滩上施工沉井或沉箱时,预先堆积出高于水面的人工岛进行作业的施工方法 。32.2 符 号2.2.1 作用及作用效应:风p ,k 沉井后侧主动土压力标准值之和;马k 沉井前侧被动土压力标准值之和;几修正后的地基承载力特征值;r k 又侧壁与土的极限摩阻力标准值;正混凝土轴心抗拉强度设计值;r k 单位极限摩阻力标准值;.第犭层土的单位摩阻力标准值;Fg 下沉过程中气压的浮托力;F“,k 沉井底面有效摩阻力标准值之和;F饣基底的水浮托力标准值;Fu 下沉过程 中气压或地下水的浮托力;Fw 下沉过程 中地下水的浮托力;Gk 沉井 、 气压沉箱 自重,包括外加助沉重量的标准值;Gc 接高后的井(箱)体重量;GO沉井与气压沉箱第一节沿井壁单位长度重量;Gl k 下沉到设计标高后井(箱)体的重量标准值;M每米宽度最大弯矩的设计值;M外夕卜 力矩;晚 。%k 沉井抗倾覆弯矩标准值之和;M。v ,k 沉井倾覆弯矩标准值之和;夕 基底压力标准值;夕g 气压沉箱工作室 内气压值;Rl 刃脚下地基极限承载力;R2隔墙和底梁下地基极限承载力;Rk 地基极限承载力;Tf 侧壁与土的总摩阻力标准值;4c 混凝土重度;w 水的重度;,/s 砂的天然重度。2.2.2 几何参数:AI隔墙支承面积;A2底梁支撑面积;3刃脚踏面宽度;3。计算宽度;31素混凝土外挑宽度;3w 护道宽度;B刃脚宽度;B.素混凝土垫层的宽度;Bs 砂垫层的底面宽度;J导管内径;几水位面至基底的深度;几1导管内混凝土柱与管外泥浆柱平衡所需高度;九2初灌混凝土下灌后导管外混凝土扩散高度;凡v 刃脚到井(箱)壁变截面高度;凡s 砂垫层厚度;凡c 素混凝土垫层厚度;九x 计算点距离地面的深度;凡t 水下封底混凝土厚度;乃u 附加厚度;H筑岛高度;Hf 第j 层土的厚度;I浮运沉井或浮运沉箱浸水截面面积对斜轴线的惯性矩;浮运沉井或浮运沉箱重心至浮心的距离;刃脚斜面与土壤接触面的水平投影宽度;扩散半径;5S气压沉箱工作室顶板与气压接触的面积;U侧壁外围周长;LJj 第氵层土中侧壁外围周长;V沉井在地下水位以下的体积;V混凝土初灌量;v 排 排水体积;定倾半径;砂垫层的压力扩散角;甲筑岛土饱和状态内摩擦角;浮运沉井或浮运沉箱在浮运阶段的倾斜角。2.2.3 计算系数:虍充盈系数;屁s 沉井抗滑移系数;气下沉系数;泛。接高稳定性系数;乃抗浮系数;铄沉井抗倾覆系数;广被动土压力利用系数。63基本 规 定3.0.1 沉井适用于在其影响范 围内无重要建(构)筑物及地下管线等的环境,气压沉箱适用于对周边环境要求较高或对地下水控制有要求的环境 。3.。2 沉井与气压沉箱施工计算必须具各岩土工程的勘察资料,勘察和钻孔应符合下列规定:1 面 积 不大 于Om 2的沉 井 与气 压 沉 箱 ,不应 少 于2个钻孔;2 面积大于z OOm 2的沉井与气压沉箱,形状为矩形时,在四个角点应各布置一个钻孔;形状为圆形时,在两个相互垂直的直径端点应各布置一个钻孔;3 特大沉井与气压沉箱可根据设计要求增加钻孔数量;4 钻孔底标 高应低 于沉井 与气压沉箱 的终 沉标 高不 少 于5.Om ;5 软土地层应采用静力触探的方式进行钻孔,勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度。3.0.3 沉井与气压沉箱工程施工前,应具备下列资料:1 设计施工图;2 施工区域内的气象和水文资料;3 岩土工程勘察报告;4 拟建工程施工影响范围内的建(构)筑物 、 地下管线和障碍物等环境保护的相关资料;5 测量基线和水准点资料;6 施工组织设计及施工方案;7 防洪、 防汛 、 防台风的有关规定 。73.0.4 水域沉井与沉箱施工前除应符合本规范第3。0.3条的规定外,尚应符合下列规定:1 应查明河流规划宽度 、 通航情况以及断面尺寸等条件;2 应搜集工程河段水文资料 、 洪水特性 、 各频率流量及洪量 、水位流量关系、 冬季冰凌情况 、 泥石流以及上下游水利水电工程对本工程的影响情况 。3.0.5 原材料进场时,应具有产品合格证 、 出厂试验报告 。进场后应进行材料验收和抽检,质量检验合格后方可使用 。3.0.6 沉井与气压沉箱施工前应熟悉施工图,掌握设计意图与要求,实行 自审、 会审(交底)和签证制度;发现施工 图有 疑 问、 差错时,应及时提出意见和建议 。3.0.7 气压沉箱施工宜采用机械化 、 信息化 、 智能化作业 的施工工艺 。3.0.8 沉井与气压沉箱在施工期间及使用过程 中,应对其 自身以及邻近的周边建(构)筑物 、 地下管线等进行监测 。84 计算与验算4.1一般 规 定4.1.1 沉井施工前应对垫层厚度 、 下沉系数 、 接高稳定性 、 封底混凝土等内容进行计算与验算,计算和验算 时所取 的作用力均采用标准值 。4.1.2 气压沉箱施工计算除应符合本规范第4.1.1条的规定外,尚应符合下列规定:1 在下沉阻力计算 中,除箱壁侧摩阻力 、 刃脚反力外,尚应包括气压浮托力;2 工作室顶板的计算荷载应根据不同工况确定,应取配重 、自重 、 地基反力 、 水浮力和气压浮托力 的最不利工况,且不应计人封底混凝土的作用 。4.1.3 水域沉井与沉箱在溜放 、 拖运 以及沉放施工时,应对沉井与沉箱的倾斜稳定性进行验算;水域沉井与沉箱 的前后两面水平作用不均衡时,尚应验算抗滑移及抗倾覆稳定性 。4.1.4 钢筋混凝土沉井与气压沉箱在分节制作时,每节井(箱)壁上端水平钢筋应加强。4.1.5 沉井与气压沉箱首节制作时的基底压力不应大于下卧层地基承载力特征值,以后各节接高制作时应符合地基极 限承载力的要求 。4.1.6 沉井与气压沉箱地基承载力及软弱下卧层验算应按现行国家标准 建筑地基基础设计规范GB50007的规定执行 。4.2 混凝土垫层及砂垫层4.2.1 开挖工作坑遇有暗塘、 暗沟、 旧河道等不 良地质时应进行9加固处理,工作坑的开挖应符合现行行业标准 建筑基坑支护技术规程河GJ120的规定。4.2.2 砂垫层的厚度应根据沉井与气压沉箱的重量和地基土的承载力按下列公式计算确定(砂垫层计算简图见图4.2.2),且不宜小于600m m 。犭 l C。B|昙Jj s t a n B1勿、t a n 图4,2.2 砂垫层计算简图p =黼+厶饥p r a式中:p 基底压力标准值(k N/m z );凡s 砂垫层厚度(m );GO沉井与气压沉箱第一节沿井壁单位长度重量(k N/m );s 砂的天然重度(k N/m 3),可取15k N/m 3;10(4.2.2-1)(4.2.2-2)B.素混凝土垫层的宽度(m ),B.=B+231,计算时取仇=几c ;3I素混凝土外挑宽度(m ),可取Dl 凡c (尼c 为素混凝土垫层厚度);砂垫层的压力扩散角(),可取30;盂修正后的地基承载力特征值(k Pa );3刃脚踏面宽度(m );B刃脚宽度(m )。4.2.3 砂垫层的宽度宜根据素混凝土垫层边缘 向下按砂垫层的压力扩散角 扩散确定,即按下式计算确定:Bs 挑5t a n +BL (4.2.3)式中:Bs 砂垫层的底面宽度(m )。4.2.4 素混凝 土垫层 的厚度h c 不应小 于150m m ,且不宜 大 于250m m ,混凝土的强度等级不应低于C20。4.3 侧 阻 力4.3.1 沉井与气压沉箱壁阻力沿井(箱)壁深度方向的分布,侧阻力计算应符合下列规定(图4.3.D:(05 07l r k山(b )阶梯式井壁外铡铆式山泖可甘土可碉生图4.3.1 摩 阻力沿井(箱)壁外侧分布图1 井(箱)壁外侧为直壁式井壁时,应按下列公式进行计算:几x =瞥厶05 (4.3.2)式中:血x 侧壁与土的极限摩阻力标准值(k Pa );尼x 计算点距离地面的深度(m );k 单位极限摩 阻力标 准值(k Pa ),多层土按照深度取加权平均值 。2 井(箱)壁外侧为阶梯式井壁时,应按下列公式进行计算:丘x =瞥 艹 丘0(饥5 五x =(0.5 0.7)r k 5(凡x H一凡v (4.3.4)k x =r k H一九 (凡x H (4,3.5)式中:九v 刃脚到井(箱)壁变截面高度(m )。4.3.2 井(箱)壁外侧与土层间的极限侧阻力标准值应根据工程地质条件,通过试验或对 比工程的经验资料确定。当无试验或无可靠资料时,可按表4.3.2选用。表4.3.2 极限侧 阻力标准值注:灌砂助沉适用于阶梯形井壁外侧。4.3.3 侧壁与土的总摩阻力Tf 值应按下式计算:Tl =t Ji u H: (砝3.3)式中:Tf 侧壁与土的总摩阻力标准值(k N);U氵第f 层土中侧壁外围周长(m );12土层类别极 限侧 阻力标准值(k Pa )土层类别极限侧阻力标准值(k Pa )助沉方法分类极 限侧 阻力标准值(k Pa 流塑状态黏性土10 15砂性土25 45灌 砂7 10可塑、 软塑状态黏性土10-25砂砾石3050泥浆套3 5硬塑状态黏性土25 50卵 石娃060空气幕2冖5r k j 第j 层土 的单位摩 阻力标准值(k Pa );H第j 层土 的厚度(m )。4.4 下沉 系数及接 高稳定性4.4.1 沉井 与气压沉箱下沉 系数计算应符合下列规定:1 采取 刃脚 留土下沉时,沉井下沉 系数应按 下列公式计算:_ Gk Fw (4。4.l )烁一Tf +R】+R2(4.4.1-2)Fw = VRI=LJ(沙+膏)Rk (4.4.l -3)(4.4.1-4)R2=AIRk +A2Rk式 中:坻下沉 系数;Gk 沉井 、气压沉箱 自重,包括外 加助沉重量 的标 准值(k N);Fw 下沉过程 中地下水的浮托力(k N),采取排水下沉时取0;w 水的重度(k N/m 3),取9.8k N/m 3;V沉井在地下水位以下的体积(m 3);Rl 刃脚下地基极限承载力(k N),当采取掏刃脚下沉时取0;【J侧壁外围周长(m );刃脚斜面与土壤接触面的水平投影宽度(m );Rk 地基极限承载力(k Pa );R2隔墙和底梁下地基极限承载力(k N),当采取掏刃脚下沉时取0;Al 隔墙支承面积(m 2);A2底梁支撑面积(m 2)。2 当井(箱)内填砂处理时,式(4.4。D中的RI、R2应按现13行国家标准 建筑地基基础设计规范GB50007的规定进行深度修正,且应增加刃脚处砂对刃脚的摩阻力值。3 采取刃脚留土下沉时,气压沉箱下沉系数应按下列公式计算:烁=黼 Fg =p g s (4。4.6)式 中:Fg 下沉过程 中气压 的浮托力(k N),气压沉 箱接 高时取气压浮托力标准值;夕g 气压沉箱工作室内气压值(k Pa );S气压沉箱工作室顶板与气压接触的面积(m 2)。4 下沉系数宜为1.05 l 。 25,在下沉过程 中遇有软弱土层时宜为0.8 0.9。4.4.2 当沉井与气压沉箱多次制作下沉时,应按下列公式进行接高稳定性验算:虍c o(4.6.1-1)(4.6.1-2)(4.6.1-3) 16 。式 中:浮运沉井或浮运沉箱浮运阶段的倾斜角();M夕卜夕卜 力矩(k Nm );v 排 排水体积(m 3);J浮运沉井或浮运沉箱重心至浮Jb 的距离(m ),重心在浮心之上为正,反之为负;定倾半径(图4.6.D,即定倾 中心至浮心的距离(m );J浮运沉井或浮运沉箱浸水截面面积对斜轴线 的惯性矩(m 4)。图4.6.1 水中浮运沉井与浮运沉箱D一重心;C一浮心;(卜定倾中心4.6.2 浮运沉箱下水前混凝土强度应符合设计要求 。根据施工情况复核沉箱的浮运稳定性,不符合要求时,应采取适当措施 。4.6.3 位于水域岸边 的沉井与沉箱,前后两面水平作用不均衡时应按下列公式验算沉井的滑移和倾覆稳定性 。 171 抗滑移验算:乃s 1.3 (46。1)钰=屮 式 中:尼s 沉井抗滑移系数;饣被动土压力利用系数,施工 阶段取0.80,使用 阶段取0.65;Ee ,k 沉井后侧主动土压力标准值之和(k N);鸟k 沉井前侧被动土压力标准值之和(k N);F“,k 沉井底面有效摩阻力标准值之和(k N)。2 抗倾覆验算:屁。v 1.5 (46.3-3)札w =赞 o式中:泛沉井抗倾覆系数;Ma 。v ,k 沉井抗倾覆弯矩标准值之和(k Nm );M。h k 沉井倾覆弯矩标准值之和(k Nm )。4.6.4 浮运沉箱水上运输可用浮运拖带法 、 半潜驳或浮船坞干运法 。无运输经验时,应对下潜装载 、 船运和下潜卸载的作业阶段进行下列验算:1 半潜驳或浮船坞的吃水 、 稳性 、 总体强度 、 甲板强度和局部承载力;2 在风 、 浪 、 流作用下 的船舶运动响应 和浮运沉箱 自身 的强度 、 稳性等。4.6.5 浮运沉箱采用浮运拖带法水上运输时,拖带前应对浮运沉箱进行吃水 、 压载和浮游等稳定验算 。验算应符合下列规定:1 验算浮运沉箱吃水时,应准确计入浮运沉箱 内实际的残余水和混凝土残屑的重量 、 施工操作平台和封舱盖的重量;2 验算吃水 、 干舷高度和稳定性时,应分别对空载和不 同拖18带工艺下不 同稳定要求等情况进行计算;3 浮运沉箱压载宜用砂 、 石 、 混凝土块等 固体物;用水压载时,应精确计算 自由水面对稳定性的影响。4.6.6 水深小于5。Om 的浅水地段,宜采取现场人工筑岛进行沉井与沉箱制作与施工 。岛面标高应高出施工期最高水位0.5m 以上,下沉结构边线外侧应 留设护道;无围堰时四周护道宽度不应小于2。Om ,有围堰时应按下式确定且不应小于1.5m ,设置其他施工设施时应另行加宽或按设计要求 。(4.6.6)式中:3w 护道宽度(m );H筑岛高度(m );甲筑岛土饱和状态内摩擦角()。3Ht a n (45一詈)195 制作与下沉5.1一般 规 定5.1.1 施工前 应对施工现场进行踏勘,了解邻 近 建(构)筑 物 、堤防、 地下管线和地下障碍物等状 况,按要求做好沉降位移 的定期监 测及监护工作 。水域环境 沉井 与沉箱施 工前 尚应对 洪汛 、凌汛 、 河床 冲刷 、 通航 及漂流物等 做好调查研 究,并应 采取 相应防护措施 。5.1.2 施工前应设置测量控制 网,进行定位放线 、 布置水准基点等工作。5.1.3 气压沉箱工作室内外应配备通信联络设备,定期检查线路确保畅通 。5.1.4 邻近水域的沉井与沉箱施工初沉阶段宜避开汛期。5.1.5 分节制作的钢筋混凝土沉井与气压沉箱,下沉前首节的混凝土强 度 必 须 达 到 设 计 强 度,其余 各 节 不 得 低 于 设 计 强 度的70%。5.1.6 沉井与气压沉箱制作时应符合下列规定:1 地基承载力不能符合沉井与气压沉箱制作 和接高稳定要求时,在施工前应进行地基处理;2 首节制作 高度不宜大 于6m ,其余 节制作 高度 宜控 制在6m 81;3 分节制作高度不宜大于沉井与气压沉箱的短边或者直径 。5.1.7 沉井与气压沉箱为多次制作多次下沉时,每次接高均应符合稳定性要求 。5.1.8 沉井与气压沉箱施工时落地外脚手架必须与模板系统脱开,且落地外脚手架应具有防倾覆的安全措施 。 20 5.1.9 沉井与气压沉箱下沉前,应完成井壁防水层施工,并应做好下沉高差 、 平面偏差的观测。5.1.10 沉井与气压沉箱下沉前及下沉时,应做好地下水位的观测。5.1.11 软土地层 中的沉井与气压沉箱下沉,应严格控制井(箱)内取土深度 。5.1.12 沉井与气压沉箱的下沉应实时测量与纠偏,下沉至设计标高,且8h 累计下沉量不大于10m m 时可封底施工。5.1.1s 大型沉井封底应分仓 、 均匀对称进行,且任一区域的混凝土封底工作均应一次连续浇筑完成 。5.2垫层 施 工5.2.1 工作坑底部的平面尺寸应根据支模 、 搭设脚手架及排水等因素确定,开挖的深度应根据土质情况 、 地下水位 、 现场施工条件等综合确定 。5.2.2 工作坑基底宜选择在低压缩性 、 高承载力的土层 中,基底位于地下水位以下时,应做好降水 、 排水工作 。5.2.3 砂垫层的铺设厚度不宜小于600m m ,每层铺设厚度不应超过300m m ,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 。5.2.4 铺筑砂垫层前,场地应预先清理 、 平整和夯实。工作坑底部应设置盲沟和集水井,集水井的深度宜低于基底500m m 。在清除浮土后,方可进行砂垫层 的铺填工作。施工期 间应做好排水工作,严禁砂垫层浸泡在水中。5.2.5 砂垫层 的压实系数可采用环刀法或贯入仪等方法测定,压实系数不应小于0.93。 。5.2.6 沉井砂垫层布置宜采用满堂铺筑形式,平面尺寸较大时,可采用环井壁铺筑形式;气压沉箱砂垫层应采用满堂铺筑形式 。5.2.7 素混凝土垫层施工前,应检查砂垫层 的压实系数和平 整度,符合要求后可沿墙浇筑混凝土垫层 。215.3 沉井与气压沉箱制作5.3.1 沉井与气压沉箱刃脚施工应符合下列规定:1 沉井刃脚 内侧 与底板连 接 的凹槽 在浇筑 前应进行凿 毛处理;2 气压沉箱刃脚应与顶板 、 箱壁整浇;3 沉井与气压沉箱 刃脚 内侧 与底 板连接 的 凹槽 深 度宜 为150m m z OOm m ,连接点处不应漏水 。5.3.2 沉井与气压沉箱模板施工应符合下列规定:1 模板表面应平整光滑且具有足够的强度 、 刚度 、 整体稳定性,缝隙不应漏浆;2 模板的设计 、 安装及预埋仵和预留孔洞设置偏差应符合现行国家标准 混凝土结构工程施工质量验收规范GBz O4的规定。5.3.3 沉 井 与 气 压 沉 箱 接 高 制 作 时 模 板 下 端 应 高 出地 面1000m m 以上 。5.3.4 沉井与气压沉箱接高施工应符合下列规定:1 沉井与气压沉箱首节制作高度应符合地基土下卧层 的承载力要求;接高时,应进行接高稳定性验算,气压沉箱接高时应维持工作室内的气压稳定;2 井壁与后浇隔墙的连接处应在井壁上加设腋脚,并预留凹槽和连接钢筋;预留连接 凹槽 的深度不宜少于100m m ,连接钢筋的直径和间距应与隔墙 内的水平钢筋的布置一致;3 沉井与气压沉箱接高前应进行纠偏,符合终沉时的偏差允许值,接高水平施工缝宜做成 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用水泥砂浆接浆 。气压沉箱接缝和施工缝应用止水钢板 。5.3.5 沉井与气压沉箱制作和接高时,脚手架和模板支撑的设计与施工应按 国家现行有关标准及通过计算确定 。5.3.6 混凝土浇筑应分层平铺,均匀对称,每层混凝土的浇筑厚 22 度宜为300m m 500m m 。5.3.7 水平施 工缝 应 留置在底板 凹槽 、 凸榫 或 沟、 洞底 面 以下200m m 3o o m m 。沉井井壁及框架不宜设置竖向施工缝 。5.3.8 气压沉箱工作室顶板浇筑时应预留人孔 、 物料孔及供气 、照明、 封底混凝土浇筑等管路。5.3.9 沉井与气压沉箱浇筑完成后应及时养护,侧模板待混凝土强度达到能保证表面和棱角不受损伤时方可拆除,底模版拆除时混凝土的强度应符合现行 国家标准 混凝土结构工程施工质量验收规范GB504的规定。5.4沉井 下 沉5.4.1 沉井下沉前应检查结构外观,并复核混凝土强度及抗渗等级 。根据施工计算结果判断各阶段是否会 出现突沉或下沉 困难,确定下沉方法和相应技术措施。5.4.2 沉井采用排水法下沉前,应分析工程地质和水文地质 资料,采取排水措施,确保顺利下沉 。5.4.3 凿除混凝土垫层时,应先 内后外,分区域对称凿除,凿断线应与刃脚底边平齐 。凿除的混凝土垫层应立 即清除,并立 即用砂或砂夹碎石 回填空 穴。混凝 土 的定 位 支点处应最 后 凿 除,不得漏凿 。5.4.4 沉井下沉挖土时应符合下列规定:1 挖土下沉时,应分层 、 均匀 、 对称;2 下沉系数较大时应先挖中间部分,保留刃脚周 围土体,使其切土下沉;3 下沉应按勤测勤纠的原则进行 。5.4.5 下沉前应在沉井外壁四周沿竖向标出刻度尺,下沉中应对井体倾斜度和下沉量进行测量,每8h 应至少测量2次。每下沉3m 应测量1次,经清土校正后方可继续挖土下沉。5.4.6 排水法下沉时可选用机械挖土或高压水冲泥等下沉方法 。 23 不排水下沉时可选择空气吸泥或机械挖土等下沉方法,施工时井内水位不宜低于井外水位 。5.4.7 采用空气吸泥下沉施工应符合下列规定:1 在黏性土层下沉时,应在高压水冲碎土层后方可吸泥;2 吸泥装置在水下 的深度应大于5m ,在初期下沉时可采用机械挖土等方式;3 吸泥施工时应保持井 内外的水位平衡;4 吸泥施工时应及时掌握排 出泥水的浓度和锅底各部位 的标高 。5.4.8 沉井在下沉到距离设计标高2m 时,应控制 四角高差及下沉速度,下沉 深 度距设 计 标 高应 有一定 的预 留量,预留量 宜 为5011u 200u n 。5.4.9 遇风化或软质岩层时,可用风镐或风铲进行开挖;在开挖砂砾层时,对大块孤石宜进行钻孔爆破;遇岩层开挖时,宜采用爆破法开挖,并制订爆破方案 。爆破作业应符合现行国家标准爆破安全规程GB6722的规定 。5.4.10 当沉井下沉系数小于1时,宜采用触变泥浆 、 空气幕 、 桩基反压法 、 压重法等助沉法配合沉井下沉,根据实际情况可选用一种或多种助沉措施 。5.4.11 采用触变泥浆助沉时,应符合下列规定:1 井壁的外台阶宽度宜为100m m 200m m ;2 触变泥浆物理力学指标可根据沉井下沉时所通过的不同土层按表5.4.11选用;表5.4.11 触变泥浆的物理力学性能指标指 标砂 及卵石层粉质黏土黏 土t z 度(g /c m 3)1,20-1.251.10-1.20110 l黏度(s )304022-302025p H值彡 888含砂率(%)(43遮 24 3 在沉井下沉到设计标高后,泥浆套应按设计要求处理,宜采用水泥浆或水泥砂浆置换触变泥浆。5.4.12 采用空气幕助沉时,应符合下列规定:1 施工前应根据计算确定空压机和储气包的数量,在刃脚外踏面处应设置密封装置;2 空气幕压力值应小于水压力的1.5倍;3 压气顺序应 自上而下进行,关气顺序应 自下而上;4 气龛的形状宜为倒梯形,在1.5m 3.Om 内宜设置2个喷气孔,刃脚顶 以上3.Om 内不宜设置喷气孔,喷气孔 的直径宜为1m m 3m m ;5 空气幕助沉时间应根据实际情况确定,不宜超过2h 。5.4.13 采用桩基反压法助沉时,应符合下列规定:1 开始下沉前,助沉系统应安装到位,检查连接的可靠性;2 反压桩的抗拔承载力应符合助沉反压力的要求 。5.4.14 采用压重法助沉时,应均匀对称加重。堆载应确保 下沉施工的空间及作业人员的安全。5.4.15 沉井纠偏可选用下列一种或几种方法:1 挖土纠偏;2 触变泥浆减阻纠偏;3 空气幕减阻纠偏;4 桩基反压装置协助纠偏;5 压重纠偏 。5.5 气压沉箱下沉5.5.1 气压沉箱下沉施工前应符合下列规定:1 所有设备已经安装完成,并确保在下沉过程 中架设牢固;2 气压沉箱施工前应对遥控挖土机械 、 高压舱 、 出土设备 、 测量及监控设备仪器等进行调试;3 所有穿过底板管路均已连接或密封; 25 4 箱壁混凝土已达到设计强度要求 。5.5.2 气压沉箱工作室高度应按机械操作要求确定,一般为2.5m 。气压沉箱在初期下沉时,可设置素混凝土支座承托上部荷载。5.5.3 气压沉箱宜在下沉 至地下水位 以下0.5m 1.0m 时加气 。气压沉箱施工时应保证工作室 内气压稳定,工作室 内气压应与箱外地下水压力保持平衡 。5.5.4 施工现场必须配各各用供气设各及各用 电源。5.5.5 气压沉箱施工作业人员从常压进人高压或从高压 回到常压环境必须符合健康操作程序 。5.5.6 气