CN114541454B - 一种反力支撑的沉井封底施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反力支撑的沉井封底施工方法，涉及一种建筑方法，包括以下几个步骤：步骤A：沉井不排水下沉直至设计位置；步骤B：向沉井内水线下灌注封底混凝土直至设计位置形成封底；步骤C：封底混凝土浇筑完成后立即安装反力支撑装置；步骤D：当封底混凝土达到设计强度后将沉井内的积水抽取；步骤F：在封底上绑扎用于底板浇筑的钢筋；步骤G：浇筑底板混凝土，然后进行混凝土养护。与现有技术相比，通过本申请可有效减少封底混凝土的厚度，封底混凝土的厚度可减少40%，节约了材料，降低了成本，并且反力支撑装置可根据不同大小的沉井进行调整。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑方法，尤其是沉井的封底方法。
背景技术
沉井是修筑地下工程和深基础的一种构筑物，一般在施工大型桥墩的基坑，污水泵站，大型设备基础，人防掩蔽所，盾构拼装井，地下车道与车站水工基础施工围护装置时使用。它是在地面上用钢筋混凝土制成井筒形状作为基坑坑壁的支撑，在井壁的保护下，用机械和人工在井内挖土，使其在自重作用下沉入土中的一种地下构筑物，因沉井下沉施工的需要，沉井的底部在下沉过程中不封闭，待沉井下沉到位后，再进行封底。沉井到位后，底部和地面存在高差，按照受力结构形式来看，只有井壁支撑的沉井相当于简支结构，沉井的封底需要承受水的浮力以及土压力，沉井封底通常采用混凝土，为满足要求强度要求，封底混凝土厚度达到数米，材料消耗量大，成本较高。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供了一种反力支撑的沉井封底施工方法，通过反力支撑方式在中部施加支撑力，将构受力形式从简支变成连续，以5m内径的沉井为例，使得结构最大弯矩值变为无支撑时的1/3，剪力变为无支撑时的3/5，封底混凝土的厚度可减少40%，节约了封底混凝土材料，降低了整体建造成本，并且反力支撑形式可根据不同大小的沉井进行调整并可重复利用。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种反力支撑的沉井封底施工方法，包括以下几个步骤：步骤A：沉井不排水下沉直至设计位置；步骤B：向沉井内水线下灌注封底混凝土直至设计位置形成封底；步骤C：封底混凝土浇筑完成后立即安装反力支撑装置，反力支撑装置包括底盘和支撑杆，其中底盘放置在封底顶面平面中心，支撑杆顶至沉井的井壁；步骤D：当封底混凝土达到设计强度后将沉井内的积水抽取，露出封底以及反力支撑装置；步骤E：在封底上绑扎用于底板浇筑的钢筋，绑扎时底盘位置暂不绑扎，当其他部位钢筋绑扎完成后，拆除反力支撑装置，补上底盘位置的钢筋；步骤F：浇筑底板混凝土，然后进行混凝土养护。
上述技术方案中优选的，在步骤F中，当底板钢筋齐全后，需要马上进行底板混凝土浇筑。
上述技术方案中优选的，在步骤C中，底盘与封底顶面平面中心紧密贴合。
一种反力支撑装置，包括底盘和设置在所述底盘上的若干个支撑杆，所述的支撑杆包括底板连接段、支撑段和侧板段，所述的支撑段包括若干节可拼接的标准段，所述标准段之间刚性连接，所述侧板段贴靠在沉井内侧壁，所述底板连接段转动连接所述的底盘。
上述技术方案中优选的，所述的底盘包括与所述支撑杆相配合的连接板，所述的连接板上设置有连接孔。
上述技术方案中优选的，所述的底板连接段包括与所述连接板相配合的双股板，所述的双股板通过销轴固定在所述的连接孔上。
上述技术方案中优选的，所述的标准段两侧设置有连接板，所述的标准段通过所述的连接板固定其他所述的标准段或所述的底板连接段或所述的侧板段。
上述技术方案中优选的，所述的侧板段包括侧板，所述的侧板上设置有侧连接板，所述的侧连接板上设置有侧连接孔，还包括主体箱，所述的主体箱上设置有侧双股板，所述的侧双股板通过螺栓固定在所述的侧连接孔上。
上述技术方案中优选的，还包括调节段，所述的调节段包括钢管主体，所述钢管主体内设置有内螺纹，所述的钢管主体内还设置有具有外螺纹的调节管，所述调节段两侧设置有连接板，所述调节段通过所述的连接板固定其他所述的标准段或所述的底板连接段或所述的侧板段。
上述技术方案中优选的，所述的标准段包括长标准段和短标准段。
本发明属于一种沉井施工方法，其工艺流程首先按照常规流程进行沉井的制作，无需对沉井结构进行改造，制作完成后案常规方法进行沉井下沉。待沉井下沉至设计位置后，暂时不排出沉井内的水，保持沉井整体的稳定。此时根据沉井尺寸以及沉井内水位进行受力分析计算，得到反力支撑装置的尺寸以及实际封底混泥土量需求量。然后开始灌注封底混凝土，进行沉井封底作业。当封底混凝土厚度达到要求后立即安装反力支撑装置，首先将整个反力支撑装置根据沉井的尺寸进行初步安装，然后将反力支撑装置的底盘放置在封底混凝土顶部的平面中心位置，支撑杆的顶端支撑在井壁上，再进行支撑杆的精调，根据中心至井壁四边的距离以及支撑杆的角度，使支撑杆顶紧完成安装。待封底混凝土强度达到设计要求后，抽出沉井内的水，进行底板施工，按照图纸要求绑扎钢筋，在反力支撑装置的底盘位置由于暂时无法绑扎钢筋，预先留好钢筋搭接长度，最后拆除反力支撑装置，补上底盘位置的钢筋，并且马上开始浇筑混凝土底板，浇筑完成后，对混凝土进行养护，即完成整个沉井的封底。
沉井下沉后筒壁受到外部土的压力和内部水的压力，实现力大致的平衡，所以排水后封底混凝土需要足够厚，而本申请则是通过反力支撑装置代替部分封底混凝土，通过封底混凝土和反力支撑装置共同做到抽水后的力平衡，这样实际封底混凝土的厚度可以减少，而反力支撑装置可以重复利用。
与现有技术相比，通过本申请可有效减少封底混凝土的厚度。以5m内径的沉井为例，通过在中部施加支撑，将结构形式从简支变成连续，结构最大弯矩值变为无支撑时的1/3，剪力变为无支撑时的3/5，封底混凝土的厚度可减少40%，节约了材料，降低了成本，并且反力支撑装置可根据不同大小的沉井进行调整。
附图说明
图1为本发明封底浇灌步骤示意图。
图2为本发明反力支撑装置安装步骤示意图。
图3为本发明钢筋绑扎步骤示意图。
图4为本发明底板浇灌步骤示意图。
图5为本发明反力支撑装置示意图。
图6为本发明反力支撑装置底盘示意图。
图7为本发明反力支撑装置底板连接段示意图。
图8为本发明反力支撑装置长标准段示意图。
图9为本发明反力支撑装置短标准段示意图。
图10为本发明反力支撑装置调节段示意图。
图11为本发明反力支撑装置侧板段示意图。
具体实施方式
实施例1：如图1至图4所示，一种反力支撑的沉井封底施工方法，沉井101规格为7m×5m的矩形沉井。按照常规沉井工艺进行沉井的制作和下沉，沉井101采用不排水下沉的方式，待沉井下沉至设计位置后，可开展沉井封底作业。封底过程中暂不排水，保持沉井内的水位102，这有利于沉井101的稳定。灌注封底混凝土至底部泥沙103上，封底混凝土一般采用水下混凝土，待混凝土灌注至设计位置形成封底104后开始安装反力支撑装置105。为方便反力支撑装置105的安装，根据沉井101的尺寸通过几何计算首先确定反力支撑装置105的初步尺寸，进行初步组装，这有利于装置的总体安装。反力支撑装置105下放至封底104顶面平面中心，底盘放置在封底104顶部的平面中心位置，接着展开支撑杆，使其顶部顶至沉井101的井壁，通过支撑杆的调节段进行精调顶紧，让支撑装置固定在封底104的顶面起到支撑作用。支撑装置安装完成后，待封底104达到设计强度后，将沉井101内的水抽完，进行底板浇灌作业。首先绑扎底板钢筋106，反力支撑装置105底板位置暂时不绑钢筋，其他部位钢筋绑扎完成后，拆除反力支撑装置105，补上此处底盘位置的钢筋。浇筑底板混凝土形成底板107，随后进行混凝土养护，完成整个沉井封底作业。
如图5至图11所示，一种反力支撑装置105由底盘1、底板连接段2、长标准段3、短标准段4、调节段5、侧板段6构成。
其中，底盘1由连接板1-1和钢制底板1-2构成，连接板1-1用于和底板连接段2连接，板上有开孔，钢制底板1-2是反向支撑装置105与混凝土封底的接触面，也是作用面，本实施例中，连接板1-1均匀圆周设置在钢制底板1-2上。
底板连接段2由销轴2-1、双股板2-2、主体箱体段2-3、方形连接端板2-4，销轴2-1为圆柱体结构，用于连接双股板2-2和的连接板1-1，直径比连接板圆孔稍小，双股板2-2由前段圆形后端箱形的两块钢板组成，前段开圆孔，大小与连接板1-1的圆孔大小一致，后端与主体箱体段2-3连接，主体箱体段2-3为空心箱体结构，方形连接端板2-4是节段间的连接固定装置，由连接螺栓2-5进行固定连接，共4个。
长标准段3由长方形连接端板3-1、长连接螺栓3-2、长主体箱体段3-3组成；短标准段4由短方形连接端板4-1、短连接螺栓4-2、短主体箱体段4-3组成，标准段的是支撑杆的主体，通过长、短连接杆进行长度的初步调节。
调节段5由调节方形连接端板5-1、调节连接螺栓5-2、钢管主体5-3、内螺纹调节钢管5-5、上螺纹钢管5-6组成，调节方形连接端板5-1、调节连接螺栓5-2用于调节段和标准段的连接，钢管5-4内部有螺纹，用于调节上螺纹钢管5-6深入钢管主体5-3主体的长度，通过钢管5-4的转动实现长度的调节。
侧板段6由侧方形连接端板6-1、侧连接螺栓6-2、侧主体箱体段6-3、侧双股板6-4、侧销轴6-5、顶板6-6构成，侧方形连接端板6-1、侧连接螺栓6-2用于与其他杆件的连接，侧双股板6-4由前段箱型后端圆形的两块钢板组成，后段开圆孔，大小与顶板6-6的圆孔大小一致，侧双股板6-4与顶板6-6用侧销轴6-5进行连接。
Claims (3)
1.一种反力支撑的沉井封底施工方法，其特征为，包括以下几个步骤：
步骤A：沉井不排水下沉直至设计位置；
步骤B：向沉井内水线下灌注封底混凝土直至设计位置形成封底；
步骤C：封底混凝土浇筑完成后立即安装反力支撑装置，反力支撑装置包括底盘和支撑杆，所述的支撑杆包括底板连接段、支撑段和侧板段，所述侧板段贴靠在沉井内侧壁，所述底板连接段转动连接所述的底盘，其中底盘放置在封底顶面平面中心，支撑杆顶至沉井的井壁；
步骤D：当封底混凝土达到设计强度后将沉井内的积水抽取，露出封底以及反力支撑装置；
步骤E：在封底上绑扎用于底板浇筑的钢筋，绑扎时底盘位置暂不绑扎，当其他部位钢筋绑扎完成后，拆除反力支撑装置，补上底盘位置的钢筋；
步骤F：浇筑底板混凝土，然后进行混凝土养护。
2.根据权利要求1所述的一种反力支撑的沉井封底施工方法，其特征为，在步骤F中，当底板钢筋齐全后，需要马上进行底板混凝土浇筑。
3.根据权利要求1所述的一种反力支撑的沉井封底施工方法，其特征为，在步骤C中，底盘与封底顶面平面中心紧密贴合。
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