薄壁沉井在桥梁深基坑施工中的应用

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1、薄壁沉井在桥梁基坑支护施工中的应用内容简介：本文介绍水中承台基础采用薄壁沉井作为临时围护方案的设计原理及施工控制技术。上海地区一般桥墩基础开挖，大多采用钢板桩围护支撑，但在个别情况下，比如水中、明暗浜中桥墩，则采用薄壁沉井支护较钢板桩在止水、防泥、方便、经济、快速等方面更能体现其优越性。上海嘉闵快速路高架JM-3标徐泾中路匝道12#、21#墩基础位于小涞港河中，河水不深，但淤泥较厚，因此水位也较高。原方案采用河道回填、钢板桩围护。但承台基础开挖时，发现流砂严重，涌水量大，似无法穷尽，同时钢板桩变形严重，施工已无法继续进行，经过研究，决定采

2、用薄壁沉井施工。主题词：薄壁沉井基坑支护应用1概述沉井是地下工程和深埋基础施工的一种方法，具有基础和围护的双重特点。其施工工艺是：在地面以上预制井身，形成一个井状结构，然后在井内不断挖士，借助井体自重而逐步下沉．下沉到预定设计标高后，进行封底、填充或者构筑井内部结构，最终形成一个围护结构、地下建筑物或者建筑物基础。沉井井壁厚度一般为40～120m左右，厚度小于40cm者属于薄壁沉井。薄壁沉井一般是作为施工时的挡土和挡水围护结构物，施工工艺并不复杂。沉井支护施工，占地面积小，在挡土和挡水方面优于板桩围护；与大开挖相比较，挖土量少，对邻近建筑

3、物的影响比较小，操作简便，无需特殊的专业设备。因此广泛应用于桥梁墩台基础、顶管工作井等地下构筑物的围护等工程。上海嘉闵快速路高架JM-3标徐泾中路匝道12#、21#墩位于水中，先是采用钢板桩支护开挖，开挖一定深度，用涌水严重，无法进行，经研究采用薄壁沉井支护，顺利进行。本文即是叙述薄壁沉井的方案处理基坑开挖涌水的实例。2工程概况上海嘉闵快速路高架JM-3标徐泾中路北侧匝道，位于青浦区徐泾镇。匝道跨越小涞港河，河道宽18m，水深约2m，水位涨落高度约0.5m，淤泥厚约2.3m。本匝道均为高架桥结构，单箱两室现浇砼连续梁，双柱式立柱，钻孔桩基

4、础。匝道分上下两条，总计28跨、8联连续梁，全长718.8m。上匝道的12#墩以及下匝道的21#墩均位于水中。12#、21#墩有关设计参数如下：-10-墩号钻孔桩承台立柱高度m直径mm桩长m开挖深度m长×宽×厚m12#1000458.34.6×4.6×2.220.09421#1000458.34.6×4.6×2.219.675本工程2008年10月进场，当时因为考虑钻孔桩施工平台、施工便道以及连续梁施工等因素，将线路跨小涞港河约50m范围河道全部用建筑垃圾回填至原地面标高并压实。2009年4月开始进行12#承台开挖，方案为先卸载部分回填土

5、，再进行待内支撑的钢板桩支护、深井及轻型井点强制降水、深基坑开挖。钢板桩采用9m长[22槽钢，沿承台四周每边放大70cm。钢板桩方案示意图见下页。4月2号开始开挖，起初正常，但大约挖至河床与填料分界位置，涌水、突泥明显，基坑下部被泥水覆盖，钢板桩最大内倾超过50cm，施工已无法进行，随回填基坑并停止开挖。经过现场调查，可初步确定，造成基坑涌水原因，乃回填河道时，未采用素土而是建筑垃圾，建筑垃圾成为透水通道，导致涌水、突泥发生。经过反复比较，决定采用薄壁沉井支护方案，顺利解决了问题。3地质概况本工程属长江入海口东南前缘的滨海平原地貌类型，拟

6、建场地较为平坦，地面高程一般在4.9m～5.2m之间，12#墩岸侧地质土层情况如下：层序土层名称平均层厚m容重kN/m3孔隙比e内摩擦角φ①1杂填土1.3919.00.770②粉质粘土1.7017.60.79523.5°③淤泥质粉质粘土1.1016.90.99216°③夹粉砂3.5018.00.62228°-10-③淤泥质粉质粘土3.6016.90.99216°④1淤泥质粘土5.8016.51.12712.9°4基坑支护设计4.1方案比选鉴于目前现场状况，可以采用的基坑挡水加固施工方法较多，比较适合我公司采用的主要有6种，分别是换拉森钢板

7、桩支护、水泥搅拌桩、简易钢套箱支护、高压旋喷桩注浆、薄壁沉井支护等方案。其施工难易程度、支护加固效果、施工费用、进度等项指标对照比较如下：序号施工方案施工难易加固效果施工费用施工进度其它1拉森钢板桩一般好高较快本地常用2水泥搅拌桩易较好高慢本地常用3简易钢套箱一般较好较高较快深水采用4高压旋喷桩难好高快本地常用5薄壁沉井支护易较好低较快本地少用经过以上对比，又充分考虑现场实际情况，确定保留钢板桩，修复变形严重的西侧钢板桩，并在钢板桩围护结构内再施工薄壁沉井围护的支护方案。4.2薄壁沉井支护设计参数回填黏土至钢板桩顶以下150cm位置，即0

8、.9m标高处，在钢板桩内设置沉井。沉井采用C25钢筋砼结构，考虑既有钢板桩尺寸、承台尺寸、现场钢筋种类、沉井与钢板桩之间的工作距离以及有关规范要求，沉井内框尺寸为4.8×4.8m，外包尺寸为5