沉井十字形拉槽施工方法技术

本发明专利技术公开了一种沉井十字形拉槽施工方法，包括：步骤一、沉井接高完成后，在沉井的隔舱内以隔舱的中心位置为十字形的中心开挖十字形拉槽，十字形拉槽的剖面呈倒抛物线形，且十字形拉槽的中心位置处的下挖深度最大，将十字形拉槽下挖至沉井下沉，沉井下沉至指定标高后进行再一次接高；步骤二、多次重复上述步骤一，直至沉井下沉至设计标高处。本发明专利技术的沉井十字形拉槽施工方法优化了沉井下沉阶段结构受力，解决了沉井传统开挖下沉方法中易出现沉井拉裂的问题，对于解决沉井开挖不能下沉以及突沉预防等均有较好的作用。

【技术实现步骤摘要】
沉井十字形拉槽施工方法
本专利技术涉及建筑施工领域。更具体地说，本专利技术涉及一种沉井十字形拉槽施工方法。
技术介绍
沉井基础埋置深度大、整体性强、稳定性好，近年来在大跨度桥梁锚碇中得到广泛应用。沉井施工方法中首先在地面或地坑上制作沉井本体，即制作具备开口的、钢筋混凝土制成的沉井构件筒身，该沉井筒身达到一定强度后，在井筒内分层挖土、运土，随着井内土面逐渐降低，沉井筒身借助其自重克服沉井外壁与土层间的摩阻力，不断地下沉而达到预定的施工设计位置。20世纪60年代在南京长江大桥建设中发展了沉井基础；随后在江阴长江大桥北锚碇(沉井平面尺寸69m×51m，高56m)；南京长江四桥北锚碇(沉井平面尺寸69m×58m，高52.8m)；鹦鹉洲长江大桥北锚碇(圆孔环形截面新型沉井外径66m，高43m)；马鞍山长江大桥北锚碇(沉井尺寸为60.2m×55.4m，高41m)等等多个桥梁工程中得到应用。沉井施工经过多年发展，但下沉施工过程中，尤其是工程与水文地质条件复杂时，沉井下沉依然存在下沉停滞、突沉、结构破坏等风险。因此亟需设计一种沉井开挖方法，使沉井满足结构安全的条件下平稳下沉具有很高的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决上述问题，并提供后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种沉井十字形拉槽施工方法，通过以沉井的中心位置为中心开挖十字形拉槽并开挖至下沉的施工方法，解决了沉井传统开挖下沉方法中易出现沉井拉裂的问题，对于解决沉井开挖不能下沉以及突沉预防等均有较好的作用。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种沉井十字形拉槽施工方法，包括以下步骤：步骤一、沉井接高完成后，在沉井的隔舱内以隔舱的中心位置为十字形的中心开挖十字形拉槽，十字形拉槽的剖面呈倒抛物线形，且十字形拉槽的中心位置处的开挖深度最大，将十字形拉槽开挖至沉井下沉，沉井下沉至指定标高后进行再一次接高；步骤二、多次重复上述步骤一，直至沉井下沉至设计标高处。优选的是，所述步骤一中开挖十字形拉槽前，在每两个相邻的隔舱的隔墙下开挖深度为0.2m。优选的是，所述步骤一中开挖十字形拉槽时，十字形的每条边从隔舱的隔墙底部的一端延伸至相对的另一端。优选的是，所述步骤一中开挖十字形拉槽时，十字形的每条边均以对称的形式开挖。优选的是，所述步骤一中每次开挖十字形拉槽之前，根据地基极限承载力、沉井接高重量及沉井与地层接触面积，计算沉井下沉所需开挖面积，根据开挖面积对应计算十字形拉槽槽宽，然后根据计算得到的十字形拉槽槽宽开挖十字形拉槽。优选的是，所述步骤一中根据计算得到的十字形拉槽槽宽对称开挖后，若沉井未发生下沉，将十字形拉槽槽宽增大至计算得到的十字形拉槽槽宽的1.1～1.5倍。优选的是，所述步骤一中开挖十字形拉槽后，可均匀开挖十字形拉槽槽外的土体，使沉井隔舱内的十字形拉槽外土体与槽内土体高度差不超过0.5m。优选的是，所述步骤一中沉井的隔舱为矩形。本专利技术至少包括以下有益效果：本专利技术的沉井十字形拉槽施工方法使得沉井在开挖时各个隔舱均有土体支撑，结构受力方面更加优化；即便当地基极限承载力较大时，也可以逐步增加开挖槽宽度使得沉井下沉，从而避免了沉井按照传统从中心向四周逐步扩散开挖方法开挖时沉井易于拉裂的情况。该专利技术方法对于沉井下沉过程中几何姿态控制、沉井结构受力优化、操作简化均有较大益处。本专利技术的沉井十字形拉槽施工方法优化了沉井下沉阶段结构受力，解决了沉井传统开挖下沉方法中易出现沉井拉裂的问题，开挖槽宽可以根据实际进行调整，能够适应实际工程复杂多变情况，对于解决沉井开挖不能下沉以及突沉预防等均有较好的作用。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的沉井及隔舱的结构示意图；图2为本专利技术的沉井中开挖的十字形拉槽的示意图；图3为本专利技术的沉井中相邻隔舱之间的局部放大示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。实施例1步骤一、沉井接高完成后，在沉井的隔舱内以隔舱的中心位置为十字形的中心开挖十字形拉槽，十字形拉槽的剖面呈倒抛物线形，且十字形拉槽的中心位置处的开挖深度最大，将十字形拉槽开挖至沉井下沉，沉井下沉至指定标高后进行再一次接高；步骤二、多次重复上述步骤一，直至沉井下沉至设计标高处。实施例1中，沉井开挖下沉时，在隔舱内按十字拉槽方式进行开挖，此处隔舱可能为长方形、正方形、圆形等。由于十字拉槽为倒抛物线形，而除十字拉槽位置处开挖土体，其余位置土体基本不开挖，使得沉井在开挖时无论是一个隔舱还是多个隔舱的情况，隔舱均有土体支撑，受力更均匀。十字拉槽开挖宽度可根据沉井结构与工程地质条件等确定，沉井下沉到指定接高位置处，沉井接高，可再次计算十字槽所需开挖宽度，重新开挖下沉至指定标高。过程中采集不同阶段的沉井数据实现分阶段控制施工，对不同受力条件下的沉井施工可改用不同的十字槽开挖宽度，使用更加灵活、切合实际。本专利技术的沉井十字形拉槽施工方法使得结构受力方面更加优化，当地基极限承载力较大时，也可以逐步增加开挖槽宽度使得沉井下沉，从而避免了沉井按照传统从中心向四周逐步扩散开挖方法开挖时沉井易于拉裂的情况，开挖槽宽可以根据实际进行调整，能够适应实际工程复杂多变情况，对于沉井下沉过程中几何姿态控制、沉井结构受力优化、操作简化、以及对于沉井不能下沉和突沉的预防均有较大益处。在另一种技术方案中，所述步骤一中开挖十字形拉槽前，在每两个相邻的隔舱的隔墙下开挖深度为0.2m。多个隔舱的情况下，在每两个相邻的隔舱的隔墙下下挖使隔舱受力更均匀，且有利于沉井下沉，进一步避免下沉过程中受力不均引起的拉裂情况。在另一种技术方案中，所述步骤一中开挖十字形拉槽时，十字形的每条边从隔舱的隔墙底部的一端延伸至相对的另一端。在另一种技术方案中，所述步骤一中开挖十字形拉槽时，十字形的每条边均以对称的形式开挖。施工时可选择在每条边的两相对侧同时开挖，使受力更均匀。在另一种技术方案中，所述步骤一中每次开挖十字形拉槽之前，根据地基极限承载力、沉井接高重量及沉井与地层接触面积，计算沉井下沉所需开挖面积，根据开挖面积对应计算十字形拉槽槽宽，然后根据计算得到的十字形拉槽槽宽开挖十字形拉槽。按照《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84-2002)中第六章6.1节规定，沉井下沉系数应符合下式要求：kst≥1.05(1)kst＝(Gk-Ffw,k)/Ffk＝(G+G′-Fw)/(R1+R2)(2)式中：kst-下沉系数；Gk-沉井自重标准值(包括外加助沉重量的标准值)(kN)；G′-施工活荷载；Ffw,k-下沉过程中水的浮托力标准值(kN)；Ffk-井壁总摩阻力标准值(kN)；R1-刃脚及隔墙底面极限端阻力；R2-沉井极限摩擦力。沉井接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沉井十字形拉槽施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、沉井接高完成后，在沉井的隔舱内以隔舱的中心位置为十字形的中心开挖十字形拉槽，十字形拉槽的剖面呈倒抛物线形，且十字形拉槽的中心位置处的开挖深度最大，将十字形拉槽开挖至沉井下沉，沉井下沉至指定标高后进行再一次接高；步骤二、多次重复上述步骤一，直至沉井下沉至设计标高处。

【技术特征摘要】
1.一种沉井十字形拉槽施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、沉井接高完成后，在沉井的隔舱内以隔舱的中心位置为十字形的中心开挖十字形拉槽，十字形拉槽的剖面呈倒抛物线形，且十字形拉槽的中心位置处的开挖深度最大，将十字形拉槽开挖至沉井下沉，沉井下沉至指定标高后进行再一次接高；步骤二、多次重复上述步骤一，直至沉井下沉至设计标高处。2.如权利要求1所述的沉井十字形拉槽施工方法，其特征在于，所述步骤一中开挖十字形拉槽前，在每两个相邻的隔舱的隔墙下开挖深度为0.2m。3.如权利要求2所述的沉井十字形拉槽施工方法，其特征在于，所述步骤一中开挖十字形拉槽时，十字形的每条边从隔舱的隔墙下的一端延伸至相对的另一端。4.如权利要求1所述的沉井十字形拉槽施工方法，其特征在于，所述步骤一中开挖十字形拉槽时，十字形的每条边均以对称的形式开...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鸿，张永涛，潘桂林，尤田，杨钊，钟永新，陈培帅，余村，李德杰，赵超，郑先河，
申请(专利权)人：中交第二航务工程局有限公司，中交武汉智行国际工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42