GBT51130-2016_沉井与气压沉箱施工规范_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 d p n e u m a t 1c c a 1s s o n 20160415 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 d p n e u m a t 1c c a 1s s o n GB/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/T5113⒍2016 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01063906433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1580⒛2926 定价15.00元 版权所有 锓权必究 侵杈举报电话0106390s 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/T 51130-2016,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⒛13年工程建设标准规范 制订 、 修订计划的通知 建标〔2013〕6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Ⅱ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ω 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ωυ 2 3 在 Co n t e n t s Ge 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 ● ● ● ● ● ● ● ● 23〉 5.5 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Ⅱ 。 Ⅱ .“ Ⅱ △ , ● ● ●,,,厶。 讠 ⋯Ⅱ ⋯0牖 衤 酰 俪⒃硇崦 Ⅱ 吣Ⅱ ⋯Ⅱ Ⅱ Ⅱ ● Ⅱ● △ 二 Ⅱ Ⅱ Ⅱo ∴∶ p 0●冖 ⋯Bs ⒎ ∷i Cc n e Fa l 咖 龟 “。 ⋯ ⋯“ Ⅱ ⋯ ⋯ 。 Ⅱ ⋯ Ⅱ ⋯Ⅱ ⋯ ⋯⋯ Bs △ ∶ 2 M硐 聊 山 延m d a l a R ⋯ ⋯“。 。 ˉ 。 u i Ⅱ Ⅱ 0●Ⅱ Ⅱ ● Ⅱˉ| J0∷ 茹∴ z ∶昌 屮 廴 η 山 ⒑d -g △Qp o r t Ⅱ q Ⅱ●i Ⅱ● l ●● ● 矽| ●Ⅱ Ⅱj | 000Ⅱ| Ⅱ-0Ⅱ Ⅱi △Ⅱ t 雷7 匾刹枷 匪i 碰⒁f ⒁泄唯l n 濒蓝c Qd e ⅡⅡⅡ”Ⅱ Ⅱ⋯ 叱 ⅡⅡ⋯8⒆ L毖踟 f 免口 酬 匝d i s t a n d a r d s Ⅱo Ⅱ。 Ⅱ; △ Ⅱ Ⅱ ,ⅡⅡⅡ .0⋯ Q 龟 0冫 A耐龃 扭 血 洒Ⅱ Ex p 】a m a 痴o 瓦o f p r o 祸 芯 扯 吣 崆 ˉ“⋯ ⋯ ⋯⋯“ ⋯ ⋯⋯ ⋯ ⋯ 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 ⒐ ∶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ρ 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 ⒍d 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。 2 2.1。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。Ⅱ 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 g w 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07κ ˉ F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 Ⅱc 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 。 3 2.2 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; 4 γc 混凝土重度; γw 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 ; 5 S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; ρ 定倾半径 ; α 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。 6 3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 。 3.①。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⒛Om 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 。 7 3.0.4 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 。 8 4 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 ˉ 「 C。 B| 昙 Jj s t a n α B1 勿、t a n α 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 ; γs 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.B231,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; α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 α扩散确定,即按下式计算确定 Bs ≥挑5t a n αBL 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 4.3.⒈2 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⑴ 艹 ⒄丘 0饥≤5㈦△ ③ 五x 0.5 0.7r k 5凡x ≤H一凡v 4.3.⒈ 4 ∫k x r k H一 九 ˇ 凡x ≤H 4,3.⒈5 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 30ˇ50泥浆套3 5 硬塑状态黏性土25 50卵 石 娃0ˇ60空气幕2冖ˇ5 r 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。 4.⒈l 烁一 Tf R】R2 4.4.1-2Fw ‰ V RILJ沙膏 Rk 4.4.l -3 4.4.1-4R2AIRk 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; γw 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。 ⒈D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 ⒕ ⒋⑷ Fg p g s 4。 4.⒈6 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 ˉ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; ρ 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 。 17 1 抗滑移验算 乃s ≥1.3 4 6。⒊1 钰屮 ⒕ ⒍⒄ 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 ρ,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 ⑷ ⒍⒊o 式中泛α 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 N m 。 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 。 3Ψ≥Ht a n 45一 詈 19 5 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 8Π1; 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