浅谈盖梁施工的几种支撑体系

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浅谈盖梁施工的几种支撑体系

2011-09-16 22:41:33| 分类：企业管理 |字号订阅

浅谈盖梁施工的几种支撑体系

摘要：通过对盖梁施工不同支撑方法的比较，结合工程实际应用，从影响工程质量、进度、费用的不同侧面入手，提出新的施工方法。

关键词：盖梁；支撑体系；抱箍法；工程应用

近年，公路桥梁中有不少桥梁的下部结构采用简单的刚架结构，即桥梁的下部基础为两根或多根桩基础，墩身为两根圆柱墩，桩间系梁联结（或不设系梁），墩顶盖梁联结。例如，已经建成的京福高速公路大黄山特大桥、邵店镇沭河大桥，以及正在兴建中的京杭运河特大桥、高水河特大桥、润扬大桥南北引桥等，均是采用这种结构。在这些桥梁的盖梁施工中，采用了支架法、横穿型钢法、预埋钢板法、抱箍法等等施工方法，有成功经验也有失败的教训。下面就这些施工方法的优缺点从施工质量、工期和费用影响等方面进行一些简单的探讨。

1、横穿型钢法

在墩柱内预先埋设预留孔，在孔中穿入型钢并锁定型钢，由型钢支撑支架、模板及整个盖梁的重量。如图1所示。

这种体系的优点是，支架、模板及整个盖梁的重量通过型钢传至墩柱，由墩柱承受，传力途径简单明确，不存在支架下沉的问题。但这种体系的缺点也是明显的，在墩柱内埋设留预孔，影响墩柱的外观质量，其处理不但费工费时而且还很难领人满意；再次，这种体系一般不易取得监理、设计部门及业主的认同。因此，这种体系现已较少采用。

2、预埋钢板法

在墩柱中预埋钢板，拆模后在预埋钢板上焊接钢支撑，由它来承受支架、模板及整个盖梁的重量。如图2所示。

这种体系的优点与前一种体系一样，支架、模板及整个盖梁的重量通过钢支撑及预埋钢板传至墩柱，由墩柱承受，传力途径简单明确，不存在支架下沉的问题而且也不用破坏钢模。这种体系的缺点是，第一，预埋钢板要消耗大量钢材，很不经济；第二，钢支撑的焊接工作是相当大，对焊接质量的要求也比较高，而且盖梁施工完后要对墩柱外观进行处理，不但费工费时而且还较难保证质量。故这种体系只在迫不得已的情况下采用。

　　　　　　　　3、支架法　　

采用支架法施工，这是目前用得较多的一种方法。支架可用万能杆件也可采用钢管支架搭设。盖梁施工的所有临时设施重量及盖梁重量均由支架承受，直接传到地面。这种方法的优点是，第一，支架的形式及高低可根据墩周围的地形和墩柱的高度等随机变化，方法灵活；第二，不用在墩柱上设置预埋件，不会对墩柱外观造成影响。但这种方法也有不少缺点，第一，支架法施工对地基的承载力要求比较高　，一般均要求对地基进行压实，对软土地基还需要浇筑砼地坪。因此，对地基的处理要花费较多人力物力。如果对地基的处理稍有不慎，即可造成支架整体下沉，严重影响盖梁的施工质量。第二，墩柱较高时，必须对支架进行预压以消除非弹性变形，这需要消耗大量人力物力。第三，由于墩柱高度的变化而调整底模高度；对于钢管支架，从经济上讲都是不合算的，而且还要大量不必要的人力。第四，墩柱较高时，支架庞大，需要巨额投入而且安装支架费时耗力。第五，水中施工无系梁桥墩时，支架法很难用得上。由此可知，支架法施工虽然方便灵活，但该法有其自身固有的缺点，在施工时尤需注意支架的稳定性、非弹性变形及地基沉降等方面的问题。

4、抱箍法

其力学原理：是利用在墩柱上的适当部位安装抱箍并使之与墩柱夹紧产生的最大静摩擦力，来克服临时设施及盖梁的重量。如图3所示。

抱箍法的关键是要确保抱箍与墩柱间有足够的摩擦力，以安全地传递荷载。下面就此问题进行讨论。

4．1　抱箍的结构形式

抱箍的结构形式涉及箍身的结构形式和连接板上螺栓的排列。

4．1．1　箍身的结构形式

抱箍安装在墩柱上时必须与墩柱密贴，这是个基本要求。由于墩柱截面不可能绝对圆，各墩柱的不圆度是不同的，即使同一墩柱的不同截面其不圆度也千差万别。因此，为适应各种不圆度的墩身，抱箍的箍身宜采用不设环向加劲的柔性箍身，即用不设加劲板的钢板作箍身。这样，在施加预拉力时，由于箍身是柔性的，容易与墩柱密贴。

4．1．2　连接板上螺栓的排列

抱箍上的连接螺栓，其预拉力必须能够保证抱箍与墩柱间的摩擦力能可靠地传递荷载。因此，要有足够数量的螺栓来保证预拉力。如果单从连接板和箍身的受力来考虑，连接板上的螺栓在竖向上最好布置成一排。但这样一来，箍身高度势必较大。尤其是盖梁荷载很大时，需要的螺栓较多，抱箍的高度将很大，将加大抱箍的投入，且过高的抱箍也会给施工带来不便。因此，只要采用厚度足够的连接板并为其设置必要的加劲板，一般均将连接板上的螺栓在竖向上布置成两排。这样做在技术上是可行的，实践也证明是成功的。因此，抱箍采用如图4所示的结构形式。

4．2　连接螺栓数量的计算

抱箍与墩柱间的最大静摩擦力等于正压力与摩擦系数的乘积，即F=f×N

式中　F－抱箍与墩柱间的最大静摩擦力；

　　　N－抱箍与墩柱间的正压力；

　　　f－抱箍与墩柱间的静摩擦系数。

而正压力N与螺栓的预紧力是对平衡力，根据抱箍的结构形式，假定每排螺栓个数为n，则螺栓总数为4 n，若每个螺栓预紧力为F1，则抱箍与墩柱间的总正压力为N＝4×n×F1。

对于抱箍这样的结构，为减少螺栓个数，可采用材质为45号钢，直径30mm的大直径螺栓或M27高强度螺栓。但采用M27高强度螺栓有两个缺点：一是高强度螺栓经过一次加力松弛循环后一般不能再用，这与抱箍需多次重复使用的要求不相符；再次安装抱箍时需更换新螺栓，加大了投入；二是市场上没有M27高强度螺栓，必须到专门的厂家购买，不能满足随时更换的要求。因此，一般均采用材质45号钢的M30大直径螺栓。每个螺栓的允许拉力为[F]＝As×[σ]

式中As　—螺栓的横截面积，As＝πd2/4

[σ]—钢材允许应力。对于45号钢，[σ]＝2000kg/cm2。

于是，[F]＝[σ]πd2/4＝2.0×3.14×32/4=14.13 t；取F1＝14 t

钢材与混凝土间的摩擦系数为0.3～0.4，取f＝0.3

抱箍与墩柱间的最大静摩擦力为F＝f×N＝f×4×n×F1＝0.3×4×n×14=16.8n

若临时设施及盖梁重量为G，则每个抱箍承受的荷载为Q＝G／2。

取安全系数为λ＝2，则有Q＝F／λ即G／2＝16.8n/2；n=0.06×G

故可取n为整数。

可见，抱箍法从理论上是完全可行的。

4．3　抱箍法施工的注意事项

4．3．1　抱箍结构上应注意的问题

（1）箍身应有适当强度和刚度，以传递拉力、摩擦力并支承上部结构重量，可采用厚度为10mm～20mm的钢板。

（2）由于抱箍连接板是直接承受螺栓拉力的构件，要有足够的强度和刚度，根据理论计算及实践经验，以采用厚度为24mm～30mm的钢板为宜。

（3）由于抱箍连接板上螺栓按双排布置，外排螺栓施压时对箍身产生较大的偏心力矩，对箍身传力有不利影响，因此，螺栓布置应尽可能紧凑，以刚好能满足施工及传力要求为宜。

（4）为加强抱箍连接板的刚度并可靠地传递螺栓拉力，在竖直方向上，每隔2～3排螺栓应给连接板设置一加劲板。

4．3．2　施工中应注意的问题

（1）抱箍与墩柱间的正压力是由连接螺栓施加的，螺栓应首先进行预紧，然后再用经校验过的带响板手进行终拧。预紧及终拧顺序均为先内排后外排，以使各螺栓均匀受力并确保螺栓的拉力值。

（2）浇筑盖梁混凝土时，由于抱箍受力后产生变形，螺栓的拉力值会发生变化。因此，在浇筑盖梁的全过程中应反复对螺栓进行复拧，即每浇筑一层混凝土均应对螺栓复拧一次。

综上所述，只要采取适当措施，抱箍法是完全可行的。抱箍法有很多优点，第一，抱箍法是临时荷载及盖梁重量直接传给墩柱，对地基无任何要求；第二，抱箍的安装高度可随墩柱高度变化，不需要额外的调节底模高度的垫木或分配梁；第三，抱箍法适应性强，不论水中岸上、有无系梁，只要是圆形墩柱就可采用；第四，抱箍法节省人力物力是显而易见的，因此从经济上讲是最合算的；第五，抱箍法不会破坏墩柱外观，而且抱箍法施工时支架不存在非弹变形，不用进行预压。

5、工程应用

正在修建扬州西北绕城高速公路京杭运河特大桥西岸引桥墩柱直径1.4m，中心距7.2m；盖梁长12.0m，宽1.7m，高1.6m，混凝土量31.2m3，墩柱平均高8.0m；跨度30m，最大纵坡2％。引桥共48个墩柱，24个盖梁。盖梁施工共采用4套底模2套侧模，共需4套支撑设备。最初拟定的方案为支架法。支架为满堂支架，平均每个支架高8m，长14.4m，支架宽4.8m，经计算得知，如用万能杆件，每套支架需杆件约13T，横向分配梁需方木约2 m3，纵向分配梁需方木为2.1m3；支架基底硬化砼共需约40 m3，此外，每拼装一个支架至少 4d，且支架法需要进行预压，至于消耗的人工就更不用说了。后改为抱箍法，考虑模板、支架及临时荷载，施工时每套抱箍的总负荷G约为100t，于是n=Num(0.03×G+1)= Num(0.03×100+1)= Num(4)=4。实用中每排螺栓个数为4，抱箍总高度500mm。每套支撑设备包括两根工字钢和两个抱箍，其中工字钢重2.4t，两个抱箍重0.8t，一套支撑设备共重3.2t；纵向分配梁与支架法相同：4个工人1d即可安装1个支架；节省了大量投资，缩短了施工周期。两种施工方法材料及工期对比见表1。

表1　　　两种施工方法材料及工期对比

对比内容　施工方法

　支架法　 “抱箍”法

一个盖梁施工周期　　　　 12 d 9 d

全部盖梁支撑万能杆件(租赁)　　 52 t 0

设备所有钢材(其中工字钢租赁)　 12.8t

基础硬化砼 40 m3 0

分配梁方木 16.4m3 8.4 m3

盖梁支撑设备投入的资金 4.1万元 2.7万元

6、总结

　　通过上面的分析可知，抱箍法具有施工简单，适应性强，节省投资，施工周期短等优点。由于其他支撑体系的优点抱箍法都有，而其它支撑体系的缺点抱箍法几乎都没有。因此，抱箍法是值得大力推广的盖梁施工支撑体系。

微硅粉在混凝土应用

ziran1314.happy 的微硅粉在混凝土应用

摘要：硅粉（微硅粉）是硅合金与硅铁合金制造过程中高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品，是从电弧炉烟气中收集到的无定型二氧化硅含量很高的微细球形颗粒。硅粉一般含有90%以上的SiO2，且大部分为无定型二氧化硅。硅粉用于提高新拌混凝土及硬化后混凝土的性能，具有火山灰活性的硅灰对混凝土的耐久性有明显的改善作用。

关键字：硅灰微硅粉混凝土耐久性

　　自北欧国家冰岛、挪威和瑞典1976年开始在工程上应用硅粉以来,人们开始对硅粉进行了不断的研究。由于硅粉具有与硅酸盐水泥独特的互补性能,现在已被确定为一种新型的辅助胶结材料而被许多国家广泛研究和应用。随着结构超高和复杂程度的增大,人们对结构材料的工作性能提出了更高的要求,除了高工作度外,在实际应用中还希望高性能混凝土具有高的强度和耐久性。有些掺和料，如硅粉、高炉矿渣及粉煤灰已被用于提高新拌混凝土及硬化后混凝土的性能。本文主要介绍了具有火山灰活性的硅灰对混凝土耐久性的影响。　　

　　1、硅灰（微硅粉）的特性

　　1.1物理特性

　　硅灰（微硅粉）颜色在浅灰色与深灰色之间,密度2. 2g/cm3左右，比水泥(3.1g/cm3)要轻，与粉煤灰相似，堆积密度一般在200～350kg/m3。硅灰颗粒非常微小，大多数颗粒的粒径小于1μｍ,平均粒径0.1μm左右，仅是水泥颗粒平均直径的1/ 100。硅灰的比表面积介于15000～25000m2/kg(采用氮吸附法即BET法测定)。硅灰的物理性质决定了硅灰的微小颗粒具有高度的分散性，可以充分地填充在水泥颗粒之间，提高浆体硬化后的密实度。

　　1.2化学特性

　　硅粉（微硅粉）是硅合金与硅铁合金制造过程中高纯石英、焦炭和木屑还原产生的副产品，是从电弧炉烟气中收集到的无定型二氧化硅含量很高的微细球形颗粒。硅粉一般含有90%以上的SiO2，且大部分为无定型二氧化硅，其成分则根据合金品种不同而有变化。我国西宁、唐山、遵义等地硅粉的化学成分见表1：

　　表1　我国部分地区硅粉的化学成分

成分 SiO2（％） Al2O3（％） Fe2O3（％） CaO（％） MgO（％） C（％） R2O（％）烧失量％

遵义 92.40 0.80 1.10 0.50 1.10 1.0 0.30 2.2

西宁 90.09 0.99 2.01 0.81 1.17 1.0 0.45 2.95

唐山 92.16 0.44 0.27 0.94 1.37 1.0 0.99 1.63

　　由表1可知，硅灰的主要化学成分为非晶态的无定型二氧化硅(SiO2)，一般占90%以上（通常用于高性能混凝土中的硅灰的SiO2最低要求含量是85％）。高细度的无定型SiO2具有较高的火山灰活性，即在水泥水化产物氢氧化钙(Ca(OH)2)的碱性激发下，SiO2能迅速与Ca(OH)2反应，生成水化硅酸钙凝胶(C-S-H)，提高混凝土强度并改善混凝土性能。

　　硅粉（微硅粉）之所以可以作为一种辅助性胶凝材料改善硬化水泥浆体的微结构，首先是因为硅粉具有很高的火山灰活性。虽然硅粉本身基本上与水不发生水化作用，但它能够在水泥水化产物Ca(OH)2及其它一些化合物的激发作用下发生二次水化反应生成具有胶凝性的产物；其次是因为硅粉的微集料特性，它不仅自身可以填充硬化水泥浆体中的有害孔，其二次水化产物也可以填充硬化水泥浆体中的有害孔，从而改善硬化水泥浆体的微观结构。

　　2、硅灰（微硅粉）在水泥浆体和混凝土中的最佳应用条件　　

　　为了更有效地利用硅粉对硬化水泥浆体微结构的改善作用，国内外许多研究者对硅粉在水泥浆体和混凝土中的最佳应用条件进行比较详细的研究，这方面的研究主要包括水胶比、硅粉掺量、外加剂以及其它火山灰掺合料的选择及其用量等。硅粉在水泥浆体和混凝土中应用时存在一个最优水胶比范围，一般超过该范围，硅粉对硬化水泥浆体和混凝土微结构的改善作用就会降低。如Gapparao指出，在水泥砂浆3d或7d龄期时，水胶比小于0.45(水胶比为0.35，0.40)的含硅粉的砂浆试件强度降低，而水胶比等于0.45或0.50的含硅粉的砂浆试件强度上升；但在水泥砂浆28d或90d龄期时，水胶比小于0.35，0.40，0.50的含硅粉的砂浆试件强度大致相同；而水胶比等于0.45的含硅粉(不论硅粉含量多少)的砂浆试件强度较低；当水胶比等于0.50，硅粉掺量大于27.5%时，硅粉对砂浆后期强度发展有显著影响。

　　硅灰（微硅粉）虽然能够有效地改善硬化水泥浆体和混凝土微结构，但是由于硅粉的粒径小，比表面积大，所以水泥浆体和混凝土掺入硅粉后，随着硅粉掺量的增加，需水量增大，自收缩也增大。因此，一般将硅粉的掺量限制在5%～10%之间，并用高效减水剂来调节需水量，同时，水泥、硅粉、外加剂之间存在一个相容性问题，因此，在利用硅粉时必须注意其应用条件。由于混凝土中掺加硅粉后，可能导致混凝土的自收缩，而掺加硅粉的混凝土一般是有特殊要求的混凝土，因此，在混凝土中利用硅粉对硬化水泥浆体和混凝土性能的有利作用的同时，必须尽量减少由硅粉带来的不利影响，解决这一问题的最有效的办法就是掺加硅粉的同时掺加其它火山灰材料或其它物质，让它们取长补短以取得更好的技术经济效果。目前,研究较多的是采用超细矿渣与硅粉复掺，或采用粉煤灰与硅粉复掺。另一个对硅粉应用条件研究较多的领域是采用硅烷对硅粉表面进行预处理后掺加到水泥浆体或混凝土中或直接将硅烷与硅粉同时掺加到水泥浆体或混凝土中，它们都能改善新拌水泥浆体和混凝土的工作性，从而改善硬化水泥浆体和混凝土的微结构。

　　3、硅灰（微硅粉）改善硬化水泥浆体微观结构的机理　　

　　硅灰（微硅粉）能够在很大程度上改善硬化水泥浆体和混凝土的性能，主要是由于硅灰（微硅粉）具有较强的火山灰活性及其较小的粒径和较大的比表面积。

　　首先，硅灰（微硅粉）具有很强的火山灰活性。虽然硅粉直接加到水中时并不与水发生水化反应，但将硅灰（微硅粉）与水泥同时加入到水中，当水泥发生水化反应时，硅灰（微硅粉）立即与水泥水化产物之一Ca(OH)2发生二次水化反应(即火山灰反应)，生成C-S-H凝胶体，这样既消耗了水化水泥浆体里的Ca(OH)2，又使C-S-H凝胶体(火山灰反应的生成物)增多，且硅粉还能与水化水泥浆体中另一种水化产物C-S-H凝胶体(又称传统C-S-H凝胶体)反应，生成低Ca/Si比的新C-S-H凝胶体(又称火山灰C-S-H凝胶体)。火山灰C-S-H凝胶体与传统C-S-H凝胶体的组成和性质均不相同，它能与氢氧根离子、铝离子等聚合，而且聚合后相当稳定。新生成的C-S-H凝胶体不会在酸性溶液中分解，这便是使用硅粉配制的硬化水泥浆体对酸性介质有一定的抵抗能力，对渗析、盐霜、碳化有较强抵抗能力的原因。

　　另外，混凝土的界面过渡区内Ca(OH)2及钙矾石具有取向性，且界面过渡区的晶体比硬化水泥浆体中的晶体粗大，具有更多的孔隙，且水泥浆体相对来说泌水性大，在水泥浆体中的水分向上迁移的过程中会在骨料下面形成水膜，削弱界面的粘结，形成界面过渡区的微裂缝。而在凝胶土中掺加硅粉后，由于反应消耗了绝大部分的Ca(OH)2，并使传统C-S-H混凝体转变为火山灰C-S-H凝胶体，与此同时，由于硅粉比表面积极大，可吸附大量自由水而减少泌水，减少自由水在集料界面上的聚集，使界面区结构密实，同时Ca(OH)2晶体的生长也受到限制,晶粒得到细化，排列的取向度降低，从而使界面过渡区的微结构改善。其次，由于硅粉粒径较小，平均粒径约为0.1μm，约为硅酸盐水泥颗粒粒径的1/100，同时硅粉的比表面积非常大，用氮气吸附法测定的硅粉比表面积达20m2/g，所以硅粉非常容易成团，故在水泥水化时可以作为水泥水化所需要的晶核，从而加速水泥水化。同时，由于硅粉颗粒细小，它可以填充硬化水泥浆体中的细小孔隙，从而减小水泥浆体的孔隙率，进而使硬化水泥浆体和混凝土更密实、强度更高，同时增强硬化水泥浆体和混凝土抵抗外力变形的性能，从而使硬化水泥浆体和混凝土的徐变和干缩减少。

　　硅灰（微硅粉）对硬化水泥浆体微结构的影响机理主要体现在以下几个方面：

　　(1)提高水泥水化度，并与Ca(OH)2发生二次水化反应，增加硬化水泥浆体中的C-S-H凝胶体的数量，且改善了传统C-S-H凝胶体的性能，从而提高硬化水泥浆体的性能。

　　(2)硅灰（微硅粉）及其二次水化产物填充硬化水泥浆体中的有害孔，水泥石中宏观大孔和毛细孔孔隙率降低，同时增加了凝胶孔和过渡孔，使孔径分布发生很大变化，大孔减少，小孔增多，且分布均匀，从而改变硬化水泥浆体的孔结构。

　　(3)硅灰（微硅粉）的掺入可以消耗水泥浆体中的Ca(OH)2，改善混凝土中硬化水泥浆体与骨料的界面性能。

　　由于以上原因，使得硬化水泥浆体及混凝土中掺入硅粉后的性能，特别是其耐久性得到很大改善。当然硅粉对硬化水泥浆体微结构的影响的机理也还没有完全弄清楚，如硅粉对混凝土碱硅酸反应的抑制就有2种截然相反的观点。因此，这方面还有许多工作需要做。

　　4、硅灰（微硅粉）对高性能混凝土强度的作用机理

　　4.1填充效应

　　混凝土在拌制合物时，为了获得施工要求的流动性，常需要多加一些水(超过水泥水化所需水量)，这些多加的水不仅使水泥浆变稀，胶结力减弱，而且多余的水分残留在混凝土中形成水泡或水道，随混凝土硬化而蒸发后便留下孔隙。从而减少混凝土实际受力面积，而且在混凝土受力时，易在孔隙周围产生应力集中。在混凝土中，内部泌水受骨料颗粒的阻挡而聚集在骨料下面形成多孔界面。在骨料界面过滤区形成的Ca(OH)2要多于其它区域。Ca(OH)2晶体生长较大并有平行于骨料表面的较强取向性。

平行于骨料表面的大Ca(OH)2晶体较易开裂,比水化硅酸钙凝胶(C-S-H)薄弱。水泥浆与骨料之间的界面过滤区由于多孔和有许多定向排列的大Ca(OH)2晶体，而成为混凝土内部的强度薄弱区。HPC中由于掺入一定量的硅灰，其强度与普通混凝土(不掺硅灰)相比，有明显改善。有学者曾计算：以15%的硅灰取代水泥，则在水泥颗粒数量与硅灰颗粒数量的比例为1∶2000000，即二百万个硅灰对一个水泥颗粒，因此硅灰对ＨＰＣ强度有很大影响。在HPC中小于水泥颗粒直径100倍的硅灰，填充于水泥浆体的孔隙间，填充于水泥颗粒的空隙间，其效果如同水泥颗粒填充在骨料空隙之间和细骨料填充在粗骨料空隙之间一样，从微观尺度上增加HPC的密实度，提高了HPC的强度，这就是硅灰的“填充效应”。在HPC中，填充于水泥浆体中的硅灰使水泥浆体孔的数量明显减少，匀质性提高，而总空隙率基本保持不变。

　　水泥浆与骨料界面过渡区的硅灰，降低了HPC的泌水，防止水分在骨料下面聚集，使骨料界面过渡区与水泥净浆的显微结构相似，从而提高了界面过滤区的密实度和有效减小界面过渡区的厚度。微小硅灰颗粒成为Ca(OH)2的“晶种”，使Ca(OH)2晶体的尺寸更小，取向更随机。因此，硅灰的掺入提高了HPC中水泥净浆与骨料的粘结强度，消除了混凝土中不同复合组分的“弱连接”问题，使ＨＰＣ具有复合材料的特性。骨粒颗粒在HPC中起着增强作用，而不仅仅是惰性的填充物。硅灰对水泥净浆(无骨料)的强度提高影响不是很大，但却能使相同水胶比的混凝土的强度明显高于其基体(净浆)的强度。

　　4.2火山灰效应

　　在硅酸盐水泥水化过程中，水泥水化反应生成水化硅钙凝胶(C-S-H)、氢氧化钙(Ca(OH)2)和钙矾石等水化产物。其中Ca(OH)2对强度有不利影响。硅灰中高度分散的SiO2组分能与Ca(OH)2反应生成C-S-H凝胶，即所谓火山灰效应：

　　Ca(OH)2+SiO2+H2O→C-S-H

　　许多研究表明：在有硅灰存在的情况下，水泥水化早期的水化产物中有大量Ca(OH)2，随着龄期的延长，Ca(OH)2的量越来越少，甚至完全测不到。Grutzeck等人对硅灰的火山灰效应提出解释：硅灰接触拌合水后首先形成富硅的凝胶，并吸收水分；凝胶在未水化水泥颗粒之间聚集，逐渐包裹水泥颗粒；Ca(OH)2与该富硅凝胶的表面反应产生C-S-H凝胶，这些来源于硅灰和Ca(OH)2的C-S-H凝胶多生成于水泥水化的C-S-H凝胶孔隙之中，大大提高了结构密实度。也就是说：硅灰的火山灰效应能将对强度不利的Ca(OH)2转化成C-S-H凝胶，并填充在水泥水化产物之间，有力地促进了HPC强度的增长。同时，硅灰与Ca(OH)2反应，Ca(OH)2不断被消耗，会加快水泥的水化速率，提高HPC的早期强度。

　　4.3孔隙溶液化学效应

　　在水泥－硅灰水化体系中，硅灰与水泥的比率增加则水化产物的Ca/Si比降低。Ca/Si比低，相应的C-S-H凝胶就会结合较多的其它离子，如铝和碱金属离子等。这样就会使孔隙溶液的碱金属离子浓度大幅度降低。这就所谓孔隙溶液化学效应。增加硅灰取代水泥的比率，则孔隙溶液的pH值降低。这是由于碱金属离子和Ca(OH)2与硅灰反应而消耗引起的。对于含有碱活性骨料的HPC，硅灰这种降低孔隙碱金属离子（Ｋa+、Ｎa+）浓度的作用非常重要,因为能够有效地削弱甚至消除发生碱－硅酸反应(ASR)的危害。硅灰还可提高HPC的电阻率和大幅度降低Cl－的渗透速率，防止钢筋锈蚀，提高HPC的强度和耐久性。

　　5、硅灰（微硅粉）对高性能混凝土的耐久性的影响

混凝土的耐久性包括了混凝土的抗冻性、抗渗性、抗化学侵蚀性、抗钢筋锈蚀能力和抗冲磨性能。

　　5.1抗冻性

　　当硅灰（微硅粉）掺量少时，硅粉混凝土的抗冻性与普通混凝土基本相同，当硅粉掺量超过15%时，它的抗冻性较差。通过大量的试验，这种观点基本上被证实了，主要原因是当硅粉超过15%时，混凝土膨胀量增大，相对动弹性模数降低，抗压强度急剧下降，从混凝土内部方面特征看，比表面积小，间距系数大。

　　5.2抗渗性

　　混凝土是一种透水材料，它的渗透性与它的孔隙率、孔隙分布及孔隙连通性有关。振捣密实的混凝土水灰比愈小，养护龄期愈长，则渗透性愈小。在混凝土中掺入引气剂也可降低渗透性。一般地水灰比小于0.50的混凝土，它的渗透系数可以达到1×10-11m/s。在海水中的混凝土它的渗透性是决定混凝土工程耐久性的最重要的因素，渗透性高的混凝土在海水中很易遭破坏。由于硅粉颗粒小，比水泥颗粒小20～100倍，可以充填到水泥颗粒中间的空隙中,使混凝土密实，同时硅粉的二次水化作用，新的生成物堵塞混凝土中渗透通道，故硅粉混凝土的抗渗能力很强，混凝土的渗透性随水胶比的增加而增大，这是因为水灰比混凝土的密实性相对差些。

　　5.3抗化学侵蚀性

　　一般硅粉减少渗透性的效果要大于强度的增加，特别在硅粉以小掺量掺入低强混凝土时更是如此。对于掺入一定量的硅粉的高性能混凝土，水胶比通常小于0.4，且有超细微粒填充，因此，掺入硅粉的高性能混凝土具有非常好的抗渗能力。因为加入硅粉可以明显地降低混凝土渗透性及减少游离的Ca(OH)2，从而提高了混凝土抗化学侵蚀能力。在混凝土中掺入硅粉，能减少Ca(OH)2含量，增加混凝土密实性，有效提高弱酸腐蚀能力，但在强酸或高深度的弱酸中不行，因混凝土中的C-S-H在酸中分解，另外，它还能抗盐类腐蚀，尤其是对氯盐及硫酸盐类，它之所以能抗酸盐侵蚀，原因是硅粉混凝土较密实，孔结构得到改善，从而减少了有害离子传递速度及减少了可溶性的Ca(OH)2和钙矾石的生成，而增加水化硅酸钙晶体的结果。

　　5.4抗碱集料反应

　　碱集料反应必须具备3个条件：(1)混凝土中的集料具有活性；(2)混凝土中含有一定量可溶性碱；(3)有一定的湿度。排除这三个条件中的任何一个都可达到控制碱集料反应的目的。混凝土中加入硅粉，因为硅粉粒子提高水泥胶结材料的密实性，减少了水分通过浆体的运动速度，使得碱集料膨胀反应所需的水分减少，也由于减少水泥浆孔隙液中碱离子的浓度，因此，减少了碱集料反应的危险。

　　5.5抗钢筋锈蚀的能力

　　混凝土高碱性给普通钢筋混凝土中的钢筋提供了形成钝化膜的条件，一旦钝化膜破坏，钢筋就会发生电化学腐蚀，腐蚀速度取决于水分以及氧气进入混凝土的速度。加入硅粉可以改善密实性增加电阻率，所以，抵抗钢筋锈蚀的性能得到很大改善，硅粉改善电阻率是随着硅粉含量的增加而增加。

　　5.6抗磨蚀性

　　水工结构中的高速水流泄水建筑物护面材料具有高抗冲磨与抗空蚀要求。在混凝土中加入硅粉可以改善混凝土的抗磨蚀性。加入硅粉改善了混凝土的抗磨蚀性是由于改善了浆体自身的抗磨性和硬度，以及改善水泥浆骨料界面的粘结，从而使粗骨料在受到磨损作用时难以被冲蚀。

　　6、结语

　　硅灰（微硅粉）是HPC活性矿物掺合材料中活性最高的一种，其主要成分为活性SiO2。硅灰颗粒很小(<1μm)，具有高度分散性。硅灰对HPC强度的作用机理为：填充效应、火山灰效应、孔隙溶液化学效应。硅灰掺入HPC中，增加了HPC基体的密实度，提高了水泥浆体与骨料之间的粘结强度，减少了Ca(OH)2对HPC强度的不利影响，削弱了ASR对HPC的危害。HPC中硅灰一般掺量为5％～15％，最佳掺量10%左右。

　　硅粉作为一种辅助胶凝材料掺加到水泥浆体和混凝土中，不仅能够提高水泥水化度，并与Ca(OH)2发生二次水化反应，且硅粉及其二次水化产物填充硬化水泥浆体中的有害孔，并改善混凝土中硬化水泥浆体与骨料的界面性能，对硬化水泥浆体和混凝土微结构将产生积极的影响，从而对其宏观力学性能特别是对它们的耐久性产生十分有利的影响，而这正是水泥与混凝土材料科学的几个基本任务之一，而且利用硅粉还可以减少其对环境的污染，减轻它对环境所造成的压力。但同时也应该看到，硅粉对硬化水泥浆体和混凝土微结构的改善与许多因素有关，因此必须加强这方面的研究，包括其它火山灰材料对硬化水泥浆体和混凝土微结构的影响的研究

如何排除泵送混凝土设备堵管故障

本文引用自人生如梦《如何排除泵送混凝土设备堵管故障》

摘要：随着公路建设的飞速发展，一些国产和进口的泵送混凝土设备已被施工单位广泛使用。然而，在混凝土灌注作业中，由于使用不当，致使设备堵管故障时有发生，这不仅影响了工程进度，也直接影响到工程质量。

关键字：堵管混凝土泵措施

　　1 堵管原因

　　正常情况下，混凝土在泵送管道中心形成柱状流体，呈悬浮状态流动。流体表面包有一层水泥浆，水泥浆层作为一种润滑剂与管壁接触，骨料之间基本上不产生相对运动。当粗骨料中的某些骨料运动受阻，后面的骨料运动速度因受影响而渐渐滞缓，致使管道内粗骨料形成集结，支撑粗骨料的砂浆被挤走，余下来的间隙由小骨料填补。这样，骨料密度增大，使该段管道内集合物沿管道径向膨胀，水泥浆润滑层被破坏，运动阻力增大，速度变慢，直至运动停止而产生堵塞。

　　2 堵管位置的判断及排除方法

　　2．１进料口处的堵塞

　　现象：泵送动作及液压系统均正常，无异常声音和振动，料斗内有较大骨料或结块，在进料口处卡住或拱起而堵塞。

　　排除方法：使泵反向运转以破坏结块，使混凝土回到料斗重新搅拌，再正向泵送。如果不起作用，则需人工清理，予以排除。

　　2．2 分配阀出料口处的堵塞

　　现象：泵送系统动作突然中断，并且有异常声响，设备有较强振动，但管道内无相应振动。

　　排除方法：往料斗内倒入15~30 L水泥浆，反复正、反向启动泵，迫使通路打开。如果此法无效，也只能人工排除，拆下相连管，去掉阀内杂物。

　　2．3 Ｓ管阀处堵塞

现象：S管阀处堵塞是逐渐形成的，其主要原因是泵送完混凝土后，没有及时用高压水冲洗，致使混凝土残留在S管内，天长日久逐渐加厚，堆积固结，造成堵塞。

　　排除方法：泵送混凝土结束后，一定要用高压水将泵体和S管冲洗干净。当冲洗无效时，可采用钎敲，以把残渣去掉，直至彻底干净为止。

　　2．4 混凝土输送管道堵塞

　　现象：当输送压力逐渐增高，而料斗料位不下降，管道出口不出料，泵发生振动，管路也伴有强烈的振动和位移时，可判定是管道堵塞。

　　堵塞部位的判断：堵塞一般发生在弯管、锥管，以及有振动的地段。此时，可用小锤沿管路敲打，声音沉闷处为堵塞处；声音清脆处为正常。用耳听，有沙沙声为正常，有刺耳声为堵塞处。

　　排除方法：当发生堵管时，应立即采取反复进行正、反转泵的方法，逐渐使泵出口的混凝土吸回料斗重新拌合后再输送。也可用木锤敲击的方法，结合正、反转泵，使之疏通；当上述办法无效时，说明堵塞严重。查明堵塞段后，将管子拆下，用高压风吹或重锤敲击或高压水冲洗，待彻底清理干净后，再接好管道继续泵送混凝土工作。

　　3 预防泵送混凝土堵塞的措施

　　（1）在安装与设计管道时，尽可能避免90°和S形弯，以减少泵送混凝土的阻力，防止堵塞。

　　（2）为保证泵送混凝土作业的连续性，确保混凝土浇注质量，作业中间隔时间不宜过长，以防止堵塞。如因某种原因间隔时间较长，就应每5~10 min左右启动一次泵或反、正转泵数次，以防堵塞。

　　（3）泵送混凝土要严格按泵送混凝土规定设计配合比，严格控制塌落度。

　　（4）选用的骨料粒径一定要符合要求，一般不应大于输送管径的1/4。

　　（5）泵送混凝土前应用清水润滑管道，先送砂浆，后送混凝土，以防止堵塞。

　　（6）在炎热的夏天，应采用湿草袋覆盖管道，防止在泵送过程中，混凝土塌落过快而产生堵管

道路放样计算

本文引用自人生如梦《道路放样计算》

1.加编数据库及计算总调度程序,计算中不必逐项输入"线元要素",提高运算速度，避免现场忙中出错

2.可加入多条线路的数据库,内业输入数据,外业一目了然

3.计算直观,人性化

4.正算直接输入里程和边距,反算输入近似里程便可

5.增加了“计算点与测站点”的距离和方位角计算语句，方便直接放样

6.愿收获与大家共享,同时也希望大家提出心得和宝贵建议

7.核心计算程序摘自“yshf”

一.改动后的程序清单，增设数据库程序,可输入n条线路的数据库

1.(QXZDJS 计算总调度程序)

M=1=>Prog "SJK1":Prog "SUBSJK"△←┘

...........

M=n=>Prog "SJKn":Prog "SUBSJK"△←┘

2.(SJK1 数据库程序)

"1.SZ => XY"："2.XY => SZ"：｛N,S｝：N：S"DKI"←┘

S≤本线元终点里程＝＞U=本线元起点X坐标：V=本线元起点Y坐标：G=本线元起点正切线方位角：P=本线元起点曲率半径：R=本线元终点曲率半径：O=本线元起点里程：H=本线元终点里程：Q=本线元左直右偏向(0或1、-1):Goto0Δ←┘

S≤下一线元终点里程=＞O=。。。。。。。。。。。。。。。。： Goto0Δ←┘

LB1 0

3.(SUBSJK 运算主程序)

{UVGPROHQ}：U"XA"：V"YA"：G"FA"：P"RA"：R"RB"：O"DKA"：H"DKB"：Q←┘

Deg:S<O=>Goto AΔD=(P-R)÷2PR(H-O)：N=1=>Goto 1：≠>Goto 2Δ←┘

Lbl 1：{Z}：Z：W=Abs(S-O)：Prog "SUB1"："XS="：X◢

"YS="：Y◢

"QX-FWJ="：F=F-90←DMS◢

I=0：J=0：Pol（X-C"XC"，Y-E"YC"）：J<0＝＞J=J+360：Δ“FWJ=”:J←DMS◢

“I=”：I◢

Goto A←┘

Lbl 2：{XY}：I=X：J=Y：Prog "SUB2"："S=":S=O+W◢

"Z=":Z◢

Lbl A ：Prog "QXZDJS"

4. (SUB1 正算子程序)

A=0.1739274226：B=0.3260725774：K=0.0694318442：L=0.3300094782：X=U+W(Acos(G+180QKW(1÷P+KWD)÷π)+Bcos(G+180QLW(1÷P+LWD)÷π)+Bcos(G+180(1-L)QW(1÷P+(1-L)WD)÷π)+Acos(G+180(1-K)QW(1÷P+(1-K)WD)÷π))：Y=V+W(Asin(G+180QKW(1÷P+KWD)÷π)+Bsin(G+180QLW(1÷P+LWD)÷π)+Bsin(G+180(1-L)QW(1÷P+(1-L)WD)÷π)+Asin(G+180(1-K)QW(1÷P+(1-K)WD)÷π))：F=G+180QW(1÷P+WD)÷π+90：X=X+ZcosF：Y=Y+ZsinF

5.(SUB2 反算子程序)

T=G-90：W=Abs((Y-V)cosT-(X-U)sinT)：Z=0：Lbl 0：Prog "SUB1"：L=T+180QW(1÷P+WD)÷π：Z=(J-Y)cosL-(I-X)sinL：AbsZ<1÷10^6=>Goto1：≠>W=W+Z：Goto 0Δ←┘

Lbl 1：Z=0：Prog "SUB1"：Z=(J-Y)÷sinF

二. 使用说明：

1.把所有相关的”线元要素“依次输入”SJK“，如果有多条线路，可把“SJK”分成SJK1...SJKn等n条线路数据库，然后对应“计算总调度程序”中的M1...Mn备用

2.运算时直接调用“SJK”运行，程序提示输入里程“S”？时，正算直接输入待求点里程，反算输入所求点“近似“里程

3.如果在正算中途想进行反算，重新给”N“？赋值"2"便可

4.程序中“XC、YC”为测站坐标，“I＝”、“FWJ＝”为放样距离和方位角

5.程序中“QX-FWJ=”为计算点在中线上的正切线方位角，此方位角在新线路输入数据库时非常重要，我们在每输入完一段曲线元要素后，立即退出返回到“计算总调度程序(SUBSJK)”中，然后输入该段曲线元的终点里程，其计算出来的X，Y中桩坐标应该与设计图纸(当然是经过复查无误的图纸)上的该点中桩坐标一致，否则一定是哪个地方数据输入或者程序有误，这时候我们一定要把该计算点在中线上的正切线方位角“QX-FWJ=”记录下来为下一段曲线元要素数据输入服务，因为它就是下一段曲线元的起点正切线方位角

沉井法施工的施工要点

本文引用自jichengqiemo《沉井法施工的施工要点》
　1. 测量准备
　　
　　 1.1 布设测量控制网
　　按照设计图纸的平面位置要求设置测量控制网和水准点，进行定位放线，定出沉井中心轴线和基坑轮廓线，作为沉井制作和下沉定位的依据。
　　
　　2. 沉井制作
　　
　　 2.1 首先做地基处理，用粗、中砂垫层做地基的传力层，使沉井第一次制作时的重量通过混凝土垫层扩散后的荷载值小于下卧层地基土的承载力特征值。
　　为防止由于地基不均匀下沉引起井身开裂，对粗、中砂垫层基底夯压密实。并在上铺设C10砼垫层一道。
　　 2.1.1 砂垫层设计尺寸计算方法如下：
　　 a.砂垫层厚度，根据沉井重量和地基土承载力确定
　　 G/(ι+hs)≤fa
　　得hs≥G/fa-ι
　　式中：G--沉井的单位长度重量（KN/m）
　　 fa--地基承载力设计值（KN/m2）
　　 hs--砂垫层的厚度（m）
　　 ι--刃脚垫层宽度
　　 b.砂垫层宽度：
　　 B≥b+2ι
　　 2.1.2 砼垫层的厚度计算：
　　 h砼=(G/R1-b)/2
　　 h--砼垫层厚度（m）
　　 G--沉井第一节单位长度重量（KN/m）
　　 R1--砂垫层的承载力设计值一般取（100KN/m2）
　　 b--刃脚踏面宽度
　　 2.2 模板支设：根据设计图纸，在基底混凝土垫层上放线，刃脚内侧模采用MU10砖、MU7.5水泥砂浆砌筑，内抹1:3水泥砂浆找平压光。井壁模板采用加工订制木质多层板，一次支设至比施工缝略高100mm处，为保证砼浇筑外观效果，下一次支模板前，不允许拆前一次所支模板。待砼强度达到设计要求和施工要求后，再依次拆除。
　　 2.3 钢筋绑扎：池壁墙体钢筋净距控制采用钢筋排架，排架采用Ф14钢筋制作，架间距1000mm设置。钢筋交叉点均逐点绑扎，绑丝头一律扣向里侧，严防出现因保护层过薄而侵蚀钢筋的现象。钢筋连接宜采用直螺纹机械连接，用挂线法控制垂直度，用水平仪测量控制水平度，用木卡尺控制间距，用与结构同强度的细石混凝土垫块控制钢筋保护层厚度。在施工缝位置安装300mm宽钢板止水带。
　　 2.4 混凝土浇筑：沿沉井周围搭设脚手架,周围设布料管分布均匀下灰，每层厚500mm。注意对称均匀，防止造成地基不均匀下沉和倾斜。振捣时，振捣棒应插入下层混凝土50mm，保证层间结合紧密。混凝土养护采用浇水养护，两侧覆无纺布，养护14天。为防止出现冷缝，应具备足够的混凝土熟料供应能力。
　　
　　3. 沉井下沉
　　
　　 3.1 准备与验算：检查混凝土强度和抗渗等级，刃脚、筒壁、底梁混凝土强度达到设计强度100％后方可进行第一次下沉。其余各节应达到设计强度的70%方可下沉,根据勘测报告验算下沉系数，当下沉系数较小时，应采取增加配重，或注入触变泥浆，减小下沉摩阻力等措施；当下沉系数较大时，可沿井壁外围回填土方，增大总摩擦力。采取不排水下沉时还需克服水的浮力。因此，为使沉井能够顺利下沉，应进行分阶段下沉系数的计算，作为确定下沉施工方法和采取技术措施的依据。
　　下沉系数按下式计算：
　　 K0=（G-B）/Tf
　　式中G-井体自重；
　　 B-下沉过程中地下水的浮力；
　　 Tf、-井壁总摩擦力；
　　 K0-下沉系数，宜为1.05-1.25,位于淤泥质土中的沉井取小值,位于其它土层中取大值。
　　当下沉系数较大,或在软弱土层中下沉,沉井有可能发生突沉时,除在挖土时采取措施外,宜在沉井中加设或利用已有的隔墙或横梁等作防止突沉措施,并按下式验算下沉稳定性:
　　 K0’=(G-B)/(Tf+R)
　　式中R-沉井刃脚、隔墙和横梁下地基土反力之和；
　 B-下沉过程中地下水的浮力；
　　 K0’-沉井下沉过程中的下沉稳定系数，取0.8-0.9
　　当下沉系数不能满足要求时,可在基坑中停止取土,减少下沉深度;或在井壁顶部堆放钢、铁、砂石等材料以增加附加荷重；或在井壁与土壁间注入触变泥浆，以减少下沉摩阻力等措施。
　　 3.2 下沉挖土：刃脚部位采用跳仓破土，使沉井均匀下称。由沉井中间开始逐渐向四周扩展，每层挖土厚度500mm，沿刃脚周围保留0.5～1.5m 土堤，然后沿沉井壁，每2～3m一段向刃脚方向逐层、对称、均匀的削薄土层，每次50～100mm，当土层受刃脚挤压破裂后，沉井在自重作用下均匀垂直下沉，使不产生过大倾斜。
　　 3.3 按确保沉井稳定的需要掌握临界挖深。对沉井下沉过程中的基底隆起、管涌或承压水引起的不透水层穿破，下沉前要有预计，下沉时应严格掌握。
　　 3.4 按勤测勤纠偏的原则进行沉井下沉。在终沉阶段，刃脚的标高差和平面轴线偏差，要始终控制在规范容许的范围内。
　　 3.5 当沉井为多次制作多次下沉时，每次接高都须满足沉井的稳定要求；即传送至刃脚下土层的荷载，应小于该层土的极限承载力。必要时须在井周回填砂土或向井内灌水，保持刃脚下土层的稳定性。
　　
　　4. 沉井干封底
　　
　　 4.1 封底条件：当沉井下沉距设计标高200mm时，停止挖土和抽水，使其靠自重下沉至设计标高，沉井达到终沉标高后8小时的累积下沉量≤1cm时，可进行混凝土干封底；
　　 4.2 干封底可采用分格浇筑方法，其浇筑顺序和每次浇筑格数，要根据下沉终止时的刃脚高差及井格内涌土情况而定；
　　 4.3 封底前将锅底整平，与封底混凝土接触的刃脚和井壁须凿毛并洗干净；
　　 4.4 设置集水井，其四周应设反滤层，并与排水沟相连；
　　 4.5 集水井在混凝土达到设计强度后方可封堵。
　　
　　5. 测量控制与观测
　　
　　 5.1 沉井平面位置、标高的控制：在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线、水准基点，以控制其平面位置和标高。
　　 5.2 沉井垂直度控制：在井筒内按8等分标出垂直轴线，各吊线锤对准下面的标板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时，随时观测垂直度，当线锤偏离墨线50mm，或四周标高不一致时，应立即纠正。
　　 5.3 沉井下沉控制：在井壁周围弹水平线用水准仪来观测沉降。
　　 5.4 观测：沉井下沉过程中应加强位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班测量两次（于班中和每次下沉后检测）；接近设计标高时，每２h观测一次，严防超沉。由专人负责并做好记录，发现倾斜、位移或扭转，应及时纠正。
　　
　　6. 注意事项
　　
　　 6.1 沉井开始下沉的5m以内，要特别注意保持平面位置和垂直度的正确，以免继续下沉，不易调整。
　　 6.2 为减少下沉的摩阻力和以后的清淤工作，在沉井的外壁采取随下沉随填砂的方法，以减轻下沉难度。
　　 6.3 在沉井开始下沉和接近设计标高时，周边开挖深度应小于300mm，避免发生倾斜。在离设计标高200mm左右停止取土，靠其自重下沉至设计标高。
　　沉井是修筑深基础和地下构筑物的一种施工工艺,可在场地狭窄的情况下施工较深的地下工程,且对周围环境影响较小;可在地质、水文条件复杂地区施工；施工不需复杂的机具设备；与大开挖相比，可减少开挖、运输和回填的土方等工程量。
文章转载自：工程论坛

沉井质量通病及对策

本文引用自青山依旧《沉井质量通病及对策》

一、沉井制作

外壁粗糙、鼓胀

1．现象

沉井浇筑混凝土脱模后，外壁表面粗糙、不光滑，尺寸不准，出现鼓胀，增大与土的摩阻力，影响顺利下沉。

2．原因分析

(1)模板不平整，表面粗糙或粘有水泥砂浆等杂物未清理干净，脱模时，混凝土表层被粘脱落。

(2)采用木模板，浇筑混凝土前未浇水湿润或湿润不够，混凝土水分被吸去，致使混凝土失水过多，疏松脱落形成粗糙面。

(3)采用钢模板支模，未刷或局部漏刷隔离剂，拆模时，表皮被钢模板粘结脱落。

(4)模板接缝、拼缝不严密，使混凝土中水泥浆流失，而使表面粗糙；或混凝土振捣不密实，部分气泡留在模板表面，混凝土形成粗糙。

(5)筒壁模板局部支撑不牢，或支撑刚度差，或支撑在松软土地基上；浇筑混凝土时模板受振，或地基浸水下沉，造成局部模板松开外壁鼓胀。

(6)混凝土未分层浇筑，振捣不实，漏振或下料过厚，振捣过度，而造成模板变形，筒壁表面出现蜂窝、麻面或鼓胀。

3．预防方法

(1)模板应经平整，板面应清理干净，不得粘有干硬水泥砂浆等杂物。

(2)木模板在浇筑混凝土前，应充分浇水湿润，清洗干净；钢模脱模剂要涂刷均匀，不少于二遍，不得漏刷。

(3)模板接缝、拼缝要严密，如有缝隙，应用油毡条、塑料条、纤维板或刮腻子堵严，防止漏浆。

(4)模板必须支撑牢固，支撑应有足够的刚度；如支撑在软土地基上应经加固，并有排水措施，防止浸泡。

(5)混凝土应分层均匀浇筑，严防下料过厚及漏振、过振，每层混凝土均应振捣至气泡排除为止。

4．治理方法

井筒外壁粗糙、鼓胀主要是增大了下沉摩阻力，影响下沉，应加以修整。即将粗糙部位用清水刷洗，充分湿润后，用素水泥浆或1：3水泥砂浆抹光。鼓胀部分应将凸出部分凿去、洗净，湿润后亦用素水泥浆或1：3水泥砂浆抹光处理。

井筒裂缝

1．现象

井筒制作完毕，在沉井壁上出现纵向或水平裂缝，有的出现在隔墙上或预留孔的四角。

2．原因分析

(1)沉井支设在软硬不均的土层上，未进行加固处理，井筒浇筑混凝土后，地基出现不均匀沉降造成井筒裂缝c

(2)沉井支设垫木(垫架)位置不当，或间距过大，使沉井早期出现过大弯曲应力而造成裂缝。

(3)拆模时垫木(垫架)末按对称均匀拆除，或拆除过早，强度不够，使沉井局部产生过大拉应力，而导致出现纵向裂缝。

(4)沉井筒壁与内隔墙荷载相差悬殊，沉陷不均，产生了较大的附加弯矩和剪应力造成裂缝；而洞口处截面削弱，强度较低，应力集中，常导致在洞口两侧产生裂缝。

(5)矩形沉井外壁较厚，刚度较大，而内隔墙相对较薄、较弱，因温度收缩，内隔墙被外壁约束而出现温度收缩裂缝。

3．预防措施

(1)遇软硬不均的地基应作砂垫层或垫褥处理，使其受力均匀，荷载应在地基允许承载力范围以内。

(2)沉井刃脚处支设垫木(垫架)位置应适当，并使地基受力均匀。垫木(垫架)间距应通过计算确定，应使支点和跨中发生的拉应力彼此相等，并应验算沉井壁在垂直均布荷载作用下的弯矩、剪力、扭矩(对圆形沉井)，使其不超过沉井壁的垂直抗拉强度。拆除垫架，大型沉井应达到设计强度的100％，小型沉井达到70％。

(3)拆除刃脚垫木(垫架)应分区、分组、依次、对称、同步地进行，先抽除一般垫木(垫架)，后拆除定位垫架。

(4)沉井筒壁与内隔墙支模应使作用于地基的荷载基本均匀；对沉井孔洞薄弱部位，应在四角增设斜向附加钢筋加强。

(5)矩形沉井在外壁与内隔墙交接处应适当配置温度构造钢筋。

4．治理方法

(1)对表面裂缝，可采用涂两遍环氧胶泥或再加贴环氧玻璃布，以及抹、喷水泥砂浆等方法进行处理。

(2)对缝宽大于0．1mm的深进或贯穿性裂缝，应根据裂缝可灌程度采用灌水泥浆或化学浆液(环氧或甲凝浆液)的方法进行裂缝修补，或者采用灌浆与表面封闭相结合的方法。缝宽小于0．1mm的裂缝，可不处理或只作表面处理即可。

井筒歪斜

1．现象

井筒浇筑混凝土后，筒体出现歪斜现象，影响沉井下沉的垂直度控制。

2．原因分析

(1)沉井制作场地土质软硬不均，事前未进行地基处理，筒体混凝土浇筑后产生不均匀下沉。

(2)沉井一次制作高度过大，重心过高，易于产生歪斜。

(3)沉井制作质量差，刃脚不平，井壁不垂直，刃脚和井壁中心线不垂直，使刃脚失去导向功能。

(4)拆除刃脚垫架时，没有采取分区，依次、对称、同步地抽除承垫木。抽除后又未及时回填夯实，或井外四周的回填土夯实不均，致使沉井在拆垫架后出现偏斜。

3．预防措施

(1)沉井制作场地应先经清理平整夯(压)实，如土质不良或软硬不均，应全部或局部进行地基加固处理(如设砂垫层、灰土垫层等)。

(2)沉井制作应控制一次最大浇筑高度在12m以内，以保持重心稳定。

(3)严格控制模板、钢筋、混凝土质量，使井壁外表面光滑，井壁垂直。各部尺寸在规范允许偏差范围以内。

(4)抽除沉井刃脚下的承垫木，应分区，分组、依次、对称、同步地进行。每次抽出垫木后，刃脚下应立即回填砂砾或碎石，并夯打密实，井外回填土应夯实均匀；定位支点处的垫木，应最后同时抽除。

4．治理方法

井筒已歪斜，可在开始下沉时，采取在歪斜相反方向，刃脚较高的部位的一侧加强挖土，在歪斜的方向较低的一侧少挖土来纠正。

二、沉井下沉

下沉过快

1．现象

沉井下沉速度超过挖土速度，出现异常情况，施工难以控制。

2．原因分析

(1)遇软弱土层，土的承载力很低，使下沉速度超过挖土速度。

(2)长期抽水或因砂的流动，使井壁与土的摩阻力下降。

(3)沉井外部土体出现液化。

3．预防措施

(1)发现下沉过快，可重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土。

(2)将排水法改为不排水法下沉，增加浮力。

(3)在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实，增大摩阻力。

4．治理方法

(1)可用木垛在定位垫架处给以支承，以减缓下沉速度。

(2)如沉井外部土液化出现虚坑时，可填碎石处理

2 下沉过慢

1．现象

沉井下沉速度很慢，甚至出现不下沉的现象。

2．原因分析

(1)沉井自重不够，不能克服四周井壁与土的摩阻力和刃脚下土的正面阻力。

(2)井壁制作表面粗糙，高洼不平，与土的摩阻力加大。

(3)向刃脚方向削土深度不够，正面阻力过大。

(4)遇孤石或大块石等障碍物，沉井局部被搁住，或刃脚被砂砾挤实。

(5)遇摩阻力大的土层，未采取减阻措施，或减阻措施遭到破坏，侧面摩阻力增大。

(6)在软粘性土层中下沉，因故中途停沉过久，侧压力增大而使下沉过慢或停沉。

3．预防措施

(1)沉井制作应严格按设计要求和工艺标准施工，保持尺寸准确，表面平整光滑。

(2)使沉井有足够的下沉自重，下沉前进行分阶段下沉系数X的计算(X值应控制不小于1．10～1．25)，或加大刃脚上部空隙。

(3)在软粘性土层中，对下沉系数不大的沉井，采取连续挖土，连续下沉，中间停歇时间不要过长。

(4)在井壁上预埋射水管，遇下沉缓慢或停沉时，进行射水以减少井壁与土层之间的摩阻力。

(5)在井壁周围空隙中充填触变泥浆(膨润土20％、火碱5％、水75％)或黄泥浆，以降低摩阻力，并加强管理，防止泥浆流失。泥浆应根据土层特性按表ll—1选用。

不同土层对泥浆要求表11-1

土层名称	土层特点	对泥浆要求
粘土层	粘土层结构紧密，地下水渗透缓慢，土体侧压力较大	应采用密度较大、失水量较小的泥浆，以防粘土遇水膨胀，而造成土壁坍落破坏
砂层	砂层结构松散，易坍落，有地下水渗透	应采用粘度较高，静切力较大，产生的泥皮薄而坚韧的泥浆，以防止砂层塌落和泥浆流失
卵石层	卵石间孔隙较大，结构较松散，地下水渗流较畅通	应采用粘度高，静切力大、密度较小的泥浆，以防止泥浆流失

4．治理方法

(1)如因沉井侧面摩阻力过大造成，一般可在沉井外侧用0．2～0．4MPa压力水流动水针(或胶皮水管)沿沉井外壁空隙射水冲刷助沉。下沉后，射水孔用砂子填满。

(2)在沉井上部加荷载，或继续浇筑上一节井壁混凝土，增加沉井自重使之下沉。

(3)将刃脚下的土分段均匀挖除，减少正面阻力；或继续进行第二层(深40～50cm)碗形破土，促使刃脚下土失稳下沉。

(4)对于不排水下沉，则可以进行部分抽水，以减少浮力，借以加重沉井。

(5)遇小孤石或块石搁住，可将四周土挖空后取出；对较大孤石或块石，可用炸药或静态破碎剂进行破碎，然后清除。如果采用不排水下沉，则应由潜水员进行水下清理。

(6)遇硬质胶结土层时，可用重型抓斗或加大水枪的射水压力和水中爆破联合作业；也可用钢轨冲击破坏后，再用抓斗抓出。

(7)如因沉井四壁减阻措施被破坏，应设法恢复。

(8)采用振动装置(振动锤或振动器)振动井壁，以减低摩阻力，但仅限于小型沉井使用。

瞬间突沉

1．现象

沉井在瞬时间内失去控制，下沉量很大，或很快，出现突沉或急剧下沉，严重时往往使沉井产生较大的倾斜或使周围地面塌陷。

2．原因分析

(1)在软粘土层中，沉井侧面摩阻力很小，当沉井内挖土较深，或刃脚下土层掏空过多，使沉井失去支撑，常导致突然大量下沉，或急剧下沉。

(2)当粘土层中挖土超过刃脚太深，形成较深锅底，或粘土层只局部挖除，其下部存在的砂层被水力吸泥机吸空时，刃脚下的粘土一旦被水浸泡而造成失稳，会引起突然塌陷，使沉井突沉。当采用不排水下沉，施工中途采取排水迫沉时，突沉情况尤为严重。

(3)沉井下遇有粉砂层，由于动水压力的作用，向井筒内大量涌砂，产生流砂现象，而造成急剧下沉。

3．预防措施

(1)在软土地层下沉的沉井可增大刃脚踏面宽度，或增设底梁以提高正面支承力；挖土时，在刃脚部位宜保留约50cm宽的土堤，控制均匀削土，使沉井挤土缓慢下沉。

(2)在粘土层中严格控制挖土深度(一般为40cm)不能太多，不使挖土超过刃脚，可避免出现深的锅底将刃脚掏空。粘土层下有砂层时，防止把砂层吸空。

(3)控制排水高差和深度，减小动水压力，使其不能产生流砂或隆起现象；或采取不排水下沉的方法施工。

4．治理方法

(1)加强操作控制，严格按次序均匀挖土，避免在刃脚部位过多掏空，或挖土过深，或排水迫沉水头差过大。

(2)在沉井外壁空隙填粗糙材料增加摩阻力；或用枕木在定位垫架处给以支撑，重新调整挖土。

(3)发现沉井有涌砂或软粘土因土压不平衡产生流塑情况时，为防止突然急剧下沉和意外事故发生，可向井内灌水，把排水下沉改为不排水下沉。

4 下沉搁置

1．现象

沉井被地下障碍物搁住或卡住，出现不能下沉或下沉困难的现象。

2。原因分析

(1)沉井下沉局部遇孤石、大块卵石、矿渣块、砖石、混凝土基础、管线、钢筋、树根等被搁置、卡住，造成沉井难以下沉。

(2)下沉中遇局部软硬不均地基或倾斜岩层。

3．预防措施

(1)施工前做好地基勘察工作，对沉井壁下部3m以内的各种地下障碍物，下沉前挖井取出。

(2)对局部软硬不均地基或倾斜岩层，采取先破碎开挖较硬土层或倾斜岩层，再挖较弱土层，使其均匀下沉。

4．治理方法

(1)遇较小孤石，可将四周土掏空后取出；较大孤石或大块石、地下沟道等，可用风动工具或用松动爆破方法破碎成小块取出。炮孔距刃脚不小于50cm，其方向须与刃脚斜面平行，药量不得超过200g，并设钢板、草垫防护，不得用裸露爆破。

(2)钢管、钢筋、树根等可用氧气烧断后取出。

(3)不排水下沉，爆破孤石，除打眼爆破外，也可用射水管在孤石下面掏洞，装药破碎吊出。

沉井悬挂

1．现象

沉井下沉过程中，刃脚下部土体已经掏空，而沉井的自重仍不能克服摩阻力下沉，产生悬挂现象，有时将井壁拉裂。

2．原因分析

(1)井壁与土壁间的摩阻力过大，沉井自重不够，下沉系数过小。

(2)沉井平面尺寸过小，下沉深度较大，遇较密实的土层，其上部有可能被土体夹住，使其下部悬空，有时将井壁拉裂。

3．预防措施

(1)使沉井有足够的下沉自重；下沉前应验算沉井的下沉系数，应不小于1．1～1．25。

(2)加大刃脚上部空隙，使井壁与土体问有一定空间，以避免被土体夹住。

4．治理方法

(1)用0．2～O．4MPa的压力流动水针沿沉井外壁缝隙冲水，以减少井壁和土体间的摩阻力。

(2)在井筒顶部加荷载；或继续浇筑上节筒身混凝土增加自重和对刃口下土体的压力，但应在悬空部分下沉后进行，以免突然下沉破坏模板和混凝土结构。

(3)继续第二层碗形挖土，或挖空刃脚土，必要时向刃脚外掏深100mm。

(4)在岩石中下沉，可在悬挂部位进行补充钻孔和爆破。

筒体倾斜

1．现象

沉井下沉过程中或下沉后，简体发生倾斜，使筒体中心线与刃脚中心线不重合，沉井垂直度出现歪斜，超过允许限度。

2．原因分析

(1)沉井制作时，就出现歪斜，详见“井筒歪斜”的原因分析(1)一(4)。

(2)土层软硬不均，或挖土不均匀，使井内土面高低悬殊；或局部超挖过深，使下沉不均；或刃脚下掏空过多，使沉井不均匀突然下沉，易导致沉井倾斜。

(3)不排水下沉沉井，未保持井内水位高于井外，造成向井内涌砂，引起沉井歪斜。

(4)刃脚局部被石块或埋设物搁住，未及时处理；或排水下沉，井内一侧出现流砂。

(5)沉井壁上留有较大孔洞，使重心偏移，未填配重使井壁各部达到平衡就下沉。

(6)井外临时弃土或堆重对沉井产生偏心土压；或在井壁上施加施工荷载，对沉井一侧产生偏压。

(7)在下沉过程中，未及时采取防偏、纠偏措施。

(8)在软土中下沉封底时，未分格、逐段对称进行，造成沉井不均匀下沉而引起倾斜G

3．预防措施

(1)沉井制作时出现歪斜详见“11．1．3井筒歪斜”的预防措施(1)～(4)。

(2)根据不同土质情况，采用不同的挖1j顺序，分层开挖，使挖土对称均匀，刃脚均匀受力，沉井均匀、竖直平稳下沉。对松软土质，可先挖沉井中部土层(每层约深40～50cm)，沿沉井刃脚周围保留土堤，使沉井挤土下沉；对中等密实的土，如刃脚土堤挖出后仍很少下沉，可再从中部向刃脚分层均匀削薄土堤，使沉井平稳下沉；对土质软硬不均的土层，应先挖硬的一侧，后挖软的一侧；对流砂层只挖中间不挖四周；对坚硬土层，可按撤除垫木州顷序分段掏空刃脚，并随即回填砂砾，待最后几段(即定位承垫木处)掏空并回填后，再分层逐步挖去回填填料，使均匀下沉。沉井倾斜如受地下水方向影响时，先挖背水方面的土，后挖迎水方向的土。

(3)不排水下沉应常向井内注水，保持井内水位高于井外1～2m，以防向井内涌砂。排水下沉井内侧出现流砂，应采取措施减小或平衡动水压力，或改用不排水下沉，或用井点降水。

(4)刃脚遇到小块姜石、孤石搁住，可将四周土挖空后立即橇去；较大姜石或孤石，用风动工具破碎，或钻孔爆破成小块取出，炮孔应与刃脚斜面平行，药量控制在200g以内。

(5)井壁孔洞应封闭，内用填配重(块石、铁块等)办法，保持井壁各段重量均衡，以达到平衡下沉。

(6)井外卸土、堆重，井上施工荷载，务使均匀、对称。

(7)下沉井过程中加强测量观测，在沉井外设置控制网，沉井顶部设十字控制线和基准点，在井筒内壁按四或八等分划垂线，设置标板，吊锤球(图11-2)，以控制平面和垂直度。下沉过程中，每班观测不少于2次，发现倾斜(锤球偏离5cm)应及时纠正。

4．治理方法

(1)在初沉阶段，一般可采取在刃脚较高部位的一侧加强挖土，在较低的一侧少挖土或回填砂石来纠正。如系不排水下沉，一般可靠近刃脚较高的一侧加强挖土。

(2)在终沉阶段，一般可利用设在井外侧的射水管冲刷土体或采取井外射水来纠正倾斜。

(3)在刃脚低的一侧加垫木楔，刃脚高的一侧多挖土。

(4)在井口上端加偏心压载纠正，务使在沉井封底以前纠正达到合格。

偏移或扭位

1．现象

沉井下沉过程中或下沉后，筒体轴线位置发生一个方向偏移(称为位移)，或两个方向的偏移(称为扭位)。

2．原因分析

(1)位移大多由于倾斜引起，当沉井倾斜一侧土质较松软，在纠正倾斜时，井身往往向倾斜一侧下部产生一个较大的压力，因而伴随向倾斜方向产生一定位移。位移大小随土质情况及向一边倾斜的次数而定。当倾斜方向不平行轴线时，纠正后则产生扭位，多次不同方向的倾斜，纠正倾斜后拌随产生位移的综合复合作用，也常导致产生偏离轴线方向的扭位。

(2)沉井倾斜未纠正就继续下沉，常会使沉井向倾斜相反方向产生一定位移。。

(3)测量偏差未及时纠正。

3．预防措施

(1)加强测量控制和检测，在沉井外和井壁上设控制线，内壁上设垂度观测标志，以控制平面位置和垂直度，每班观测不少于2次，发现位移或扭位应及时纠正。

(2)及时纠正倾斜，避免在倾斜情况下继续下沉，造成位移或扭位。

(3)控制沉井不再向偏移方向倾斜。

(4)加强测量的检查和复核工作。

4．治理方法

位移纠正方法一般是控制沉并不再向位移方向倾斜，同时有意识地使沉井向位移相反方向倾斜，纠正倾斜后，使其伴随向位移相反方向产生一定位移纠正。如位移较大，也可有意使沉井偏位的一方倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直到刃脚处中心线与设计中心线位置吻合或接近时，再纠正倾斜，位移相应得到纠正。扭位可按纠正位移方法纠正，使倾斜方向对准沉井中心，然后纠正倾斜，扭位随之得到纠正。亦可先纠正一个方向的倾斜、位移，然后纠正另一个方向的倾斜、位移，几次倾斜方向纠正后，轴线即恢复到原位置。

下沉遇坚硬土层

1．现象

沉井挖土遇坚硬土层，出现难以开挖下沉的现象。

2。原因分析

遇厚薄不一的黄砂胶结层(姜结石)，质地坚硬，用一般镐、锹开挖非常困难，使下沉十分缓慢。

3．防治措施

(1)排水下沉时，以人力用铁钎打入士中向上撬动、取出，或用铁镐、锄开挖，必要时打炮孔爆破成碎块。

(2)不排水下沉时，用重型抓斗、射水管和水中爆破联合作业。先在井内用抓斗挖2m深锅底坑，由潜水工用射水管在坑底向四角方向距刃脚边2m冲4个400mm深的炮孔，各放200g炸药进行爆破，余留部分用射水管冲掉，再用抓斗抓出。

下沉遇流砂

1．现象

沉井采取井内排水时，井外的土、粉砂产生流动状态，随地下水一起涌入井内，边挖、边冒，无法挖深；常造成沉井出现突沉、偏斜、下沉过慢或不下沉等情况。

2．原因分析

(1)井内锅底开挖过深；井外松散土涌入井内。

(2)井内表面排水后，井外地下水动水压力把土压入井内。

(3)爆破处理障碍物时，井外土受振进入井内。

(4)挖土深超过地下水位0．5m以上。

3。预防措施

(1)采用排水法下沉，水头宜控制在1．5～2．0m。

(2)挖土避免在刃脚下掏挖，以防流砂大量涌入，中间挖土也不宜挖成锅底形。

(3)穿过流砂层应快速，最好加荷，使沉井刃脚切入土层。

4．处理方法

(1)当出现流砂现象，可在刃脚堆石子压住水头，削弱水压力，或周围堆砂袋围住土体，或抛大块石，增加土的压重。

(2)改用深井或喷射点井降低地下水位，防止井内流淤。深井宜安设在沉井外，点井则可设置在井外或井内。

(3)改用不排水法下沉沉井，保持井内水位高于井外水位，以避免流砂涌人。

邻近建筑物下沉

1．现象

沉井周围地面塌陷，邻近建筑物局部下沉，出现裂缝或倾斜。

2．原因分析

(1)建筑物离沉井过近，基础未采取加固隔离措施。

(2)沉井下沉降低地下水位，使邻近建(构)筑物地基土层局部压密产生下沉。

(3)沉井下沉遇粉砂层或下沉挖土刃脚外掏空过多，向沉井内涌砂，造成周围地面下陷。

3．预防措施

(1)在建筑物基础靠沉井一侧用板桩或喷粉桩加固。

(2)在沉井与建筑物之间设置回灌井，减少邻近建筑物地下水的流失。

(3)遇粉砂层采用点井降水，使水头差不过大，避免引起流砂。

(4)沉井挖土，避免在刃脚处向外掏空，尽量采取切土下沉方法。

(5)在井壁外侧不断回填中砂，使靠近建筑物一侧土不被扰动。

4．治理方法

遇流砂或向井内涌泥引起建筑物下沉时，应改排水下沉为不排水下沉，或在井外部加设点井降水下沉

下沉裂缝

1．现象

沉井下沉过程中，在沉井竖壁上出现纵向或水平方向裂缝，有的集中在隔墙上，或预留孔洞口两侧。

2．原因分析

(1)沉井卜沉时被大孤石、漂石或其他障碍物搁住，使井壁产生过大拉应力而造成裂缝。

(2)圆形沉井下沉过程中，由于过大的倾斜受侧向不均匀土压力作用或一侧突然下沉，常导致在井壁内侧或外侧产生竖向裂缝。

(3)沉井下沉时，当刃脚踏面脱空，沉井被上部土体挤紧而悬挂在土层中，在井墙内可能出现较大的竖向拉力，而将井筒水平拉裂。

3．预防措施

(1)做好地质勘察工作，深3m以内障碍物应在沉井制作、下沉前挖除，下沉时采取先钎探，挖除障碍物再挖土下沉。

(2)考虑沉井受侧向不均匀土压力作用，按实测内摩擦角，加减5o～8o计算井壁强度，提高受不均匀荷载强度的能力。下沉过程中注意避免过大的倾斜和突然下沉。

(3)考虑沉井脱空情况，验算竖向钢筋，一般按自重的25％一65％计算其最大拉断力，或按最不利情况(在墙高度分节接头处即施工缝位置)计算最大拉断力。

4．治理方法

参见 “井筒裂缝”的治理方法。

三、沉井封底

11．3．1超沉或欠沉

1． 1．现象

沉井下沉完毕后，刃脚平均标高大大超过或低于设计要求深度，相应沉井壁上的预埋件及预留孔洞位置的标高，也大大超过规范允许的偏差范围。

2．原因分析

(1)沉井下沉至最后阶段，未进行标高控制和测量观测。

(2)下沉接近设计深度，未放慢挖土和下沉速度。

(3)遏软土层或流砂，下沉失去控制。

(4)在软弱土层预留自沉深度太小，或未及时封底；或沉井下沉尚未稳定就封底，常造成超沉；在砂土层或坚硬土层预留自沉深度太大，或沉井下沉尚未稳定就封底，常发生欠沉。

(5)沉井测量基准点碰动，标高测量错误。

3．须防措施

(1)沉至接近设计标高，应加强测量观测和校核分析工作。

(2)在井壁底梁交接处，设砖砌承台，在其上面铺方木，使梁底压在方木上，以防过大下沉。

(3)沉井下沉至距设计标高0．1m时，停止挖土和井内抽水，使其完全靠自重下沉至设计或接近设计标高。

(4)采取减小或平衡动水压力和使动水压力向下的措施，以避免流砂现象发生。

(5)沉井下沉趋于稳定(8h的累计下沉量不大于10mm时)，方可进行封底。

(6)采取措施保护测量基准点，加强复测，防止出现测量错误。

4．治理方法

如超沉过多，可将沉井上部接高处理；欠沉一般作抬高设计标高处理。

遇倾斜岩层

1．现象

沉井下沉到设计深度后遇倾斜岩石，造成封底困难。

2．原因分析

地质构造不均，使沉井刃脚部分落在基岩上，部分落在较软的土层上，封底后易造成沉井不均匀下沉，产生倾斜。

3．预防措施

(1)井底岩层的倾斜面，适当作成台阶。

(2)当沉井部分落在岩层上，部分落在较软的土层上时，在沉井落在软土层上的两角及中间挖井浇筑混凝土或砌块石支墩直至硬土层，以支承沉井，使封底后下沉均匀；亦可将沉井支承在岩层的部分凿去50cm深，再回填土砂混合物作软性褥垫处理。

4．治理方法

遇倾斜岩层应使沉井大部分落在岩层上，其余末到岩层部分，如土层稳定不向内崩坍，可进行封底工作；若井外土易向内崩坍，则可不排水，由潜水工一面挖土，一面以装有水泥砂浆或混凝土的麻袋包堵塞缺口，堵完后再清除浮渣，进行封底。

3 沉井失稳

1．现象

沉井封底后，沉井继续下沉或不均匀下沉，造成上部标高出现水平差，沉井出现偏

2．原因分析

(1)井底土质松软，封底前未进行处理。

(2)井底土质软硬不均，未经处理就封底，造成各部分下沉不均。

(3)封底混凝土未分格、对称、均匀浇筑，使各部分沉陷不均。

3．预防措施

(1)封底前，对井底松软土层和软硬不均土层，进行换填加固处理；井底积水淤泥要清除干净，使有足够的承载力，以支承沉井上部荷载，防止不均匀沉陷。

(2)封底混凝土采取均匀、对称分格、按照一定顺序进行浇筑，并宜先沿刃脚填筑一宽约70cm同心圆带，厚度根据刃脚斜面高度确定，而后再逐步向锅底中心推进。混凝土应分层浇捣，每层厚50cm，在软土中采取分格逐段对称封底。

4．治理方法

沉井均匀下沉，可将沉井接高处理；不均匀下沉，可采取在井口上端偏心压载等措施纠正。

沉井上浮

1．现象

封底后，沉井上浮一定高度，沉井底脱空或被稀泥填塞，或造成沉井倾斜。

2．原因分析

(1)在含水地层沉井封底，井底未做滤水层，封底时未设集水井继续抽水，封底后停止抽水，地下水对沉井的上浮力大于沉井及上部附加重量而将沉井浮起。

(2)施工次序安排不当，沉井内部结构和上部结构未施工，沉井四周末回填就封底，在地下、地面水作用下，沉井重量不能克服水对沉井的上浮力而导致沉井上浮。

3．预防措施

(1)在含水地层上的沉井封底，井底应先按设计铺设垫层，一般设置厚约40～50cm的碎石或砂砾石倒滤层，其中碎石和砂砾石部分应分层夯实，并在沉井底部设2～3个集水并不断抽水，待封底混凝土达到设计强度后，方可停止抽水，将集水井一个一个封堵，方法是将集水中水抽干，在套管内迅速用干硬性混凝土堵塞，然后用带胶圈法兰盖严，用螺栓拧紧或用钢盖板封焊，最后在盖板上浇筑混凝土抹平。

(2)沉井封底后，整个沉井受到被排除地下水的向上浮力作用，应对沉井进行封底后的抗浮稳定性验算：沉井外未回填土，不计抗浮的井壁与侧面土反摩擦阻力的作用，按下式验算： K＝G/F≥1．1 (11-1)

沉井外已回填土，考虑井壁与侧面土的

反摩阻力的作用，按下式验算：

K=G+f/F≥1．25 (11-2)

式中 K——抗浮稳定系数；

G——沉井自重力；

F——地下水的向上浮力：

f——井壁与侧面土反摩阻力。

如抗浮稳定系数K分别小于1．1和1．25，应采取将回填十、内隔墙、上部结构等先施工的措施，再封堵集水井。

(3)合理安排施上次序，需要沉井四周回填土和上部结构施上完，才能满足抗浮要求时，应先回填土和施工上部结构，才封底。

4．治理方法

(1)沉并不均匀下沉，可采取在井口上端偏心压载等措施纠正。

(2)在含水地层井筒内涌水量很大无法抽干时，或井底严重涌水、冒砂时，可采取向井内灌水，用不排水方法封底。如沉并已上浮，可在井内灌水或继续施工上部结构加载；同时在外部采取降水措施使恢复下沉。

封底出现泥浆夹层

1．现象

封底混凝土中，出现大量的泥浆夹层，破坏了整体性，降低了强度，造成渗漏水。

2．原因分析

(1)在软土地基，沉井施工采用不排水封底，井底浮泥未清理干净，混入混凝土内。

(2)导管下口距基底面高度过大，首批混凝土量不够，使导管未埋入混凝土堆内。

(3)浇筑时，导管埋人混凝土深度不够，提升速度太快，泥浆水进入导管内，混凝土与泥浆水未完全隔离。

(4)导管接缝不严或断裂，严重漏水，使泥浆水与混凝土混在一起。

(5)导管布置间距大于导管扩散影响半径，使混凝土堆间搭接不良，出现泥夹层。

(6)混凝土和易性差，流动度过小，不能顺利摊开使之密实，而使泥浆水混入。

3．预防措施

(1)基底为软土地基时，应将井底浮泥清除干净并铺碎石垫层。

(2)导管下口距基底保持40cm为宜；首批灌注导管混凝土应通过计算确定，使混凝土能顺利从导管内排出扩散并与水隔离。

(3)浇筑前导管中应设置球、塞等隔水，灌注导管应埋入混凝土堆中不小于1．5m。多根导管同时灌注时，混凝土面应平均升高，上升速度不应小于O．25m/h，坡度不应大于1：5。

(4)导管接头应用橡胶圈密封，避免漏水；导管焊缝应有足够的强度，防止破裂。

(5)导管间距应控制在有效影响半径范围以内，一般取3～4m，使各导管的浇筑面积相互覆盖，导管直径宜为250～300mm。

(6)混凝土配合比要适当，保持良好的和易性和流动度，坍落度宜为18～20cm，搅拌要均匀，浇筑应从最低处开始，由下而上分层浇筑，搭接严密，不使泥浆水混入。

4．治理方法

封底混凝土存在泥浆夹层时，可采取压浆处理；或在上部加设适当厚度配筋面层加固。

封底混凝土不密实

1．现象

封底混凝土不密实，存在蜂窝、孔洞。

2．原因分析

(1)混凝土配合比选择不当，初凝时间太短，坍落度过小，和易性差，混凝土不能很好扩散。

(2)混凝土未连续浇筑，间隔时间过长，使混凝土失去流动性，扩散不开，不能自流密实。

3．预防措施

(1)封底混凝土配合比要适当，水泥用量一般为350～400kg/m3；砂应用中、粗砂；砂率一般为45％～50％；骨料粒径以5～40mm为宜；初凝时间应大于3h，水灰比不大于0．6；坍落度应为18～20cm。为节省水泥，宜掺加适量木钙减水剂，使能较好地扩散，依靠重力和流态达到密实；或掺加水泥用量0．5％～3．0％的絮凝剂，使混凝土拌合物遇水不离析，水泥不流失，可进行水中自落浇筑，落到水底混凝土可自流平，自密实。

(2)混凝土保持在沉井全面积上连续浇筑，浇筑间歇时间不超过30min。

4．治理方法

个别蜂窝孔洞可凿去松散颗粒，冲洗干净后，重新浇筑混凝土；大面积蜂窝孔洞，不密实，应采取压浆加固处理。

导管拔不出

1．现象

在封底混凝土浇筑中，出现导管下口埋入混凝土内拔不出来的现象。

2．原因分析

(1)导管制作尺寸和垂直度偏差大，外直径不一，并出现弯曲。

(2)导管埋入混凝土堆过深，提动次数太少。

(3)混凝土未连续浇筑，间隔时间过久，混凝土已经凝固，将导管粘牢。

(4)混凝土配合比不当，初凝时间太短，和易性差，贮料时间过久，混凝土浇筑后，很快凝固，与导管粘牢，摩阻力加大。

3．预防措施

(1)导管应精心加工制作，保持上下外直径一致，弯曲度不大于0．5％。接头应用粗丝扣套接，最下一节导管长度应大于2m，下端应不带法兰盘。

(2)导管插入混凝土深度应视封底厚度确定，宜控制在1．2～3．0m，不应过深。对导管外面混凝土面标高，每隔20min应测量一次，及时提升导管，不使埋入过深。在浇筑过程中，每隔20～30min应提动一次导管。

(3)混凝土应连续浇筑，间隔时间一般控制在15min内，任何情况下不得超过30min。

(4)适当选用混凝土配合比，初凝时间不应少于3h，混凝土坍落度应为18～20cm，贮料时间不应超过1．5h。

4．治理方法

导管拔不出，可在管根部凿去部分封底混凝土，将露出的导管割断，在管内及上部浇筑混凝土堵塞，捣实并整平。

4800中边桩计算程序

本文引用自柳絮飘飘《4800中边桩计算程序》

公路逐桩坐标计算程序

(可以计算对称、不对称缓和曲线)

Lb1 0

Z=？

V=？

W=V+2：Fixm

｛K｝

Lb1 1

K>Z[W+5Z+4]=>W=W+1:Goto 1⊿ (判断桩号在哪个交点范围，就是该交点曲线起点至下一交点曲线起点)

S=K-Z[W+5Z+3] （计算该桩号与曲线起点的距离）

R=Z[W+2Z+2]：L=Z[W+3Z+2]:E=Z[W+4Z+2] （读取该交点曲线要素R、Ls1 、Ls2）

Pol（Z[W]-Z[W-1],Z[W+Z+2]-Z[W+Z+1]）（计算该交点与下一交点直线方位角）

J<0=>J=J+360⊿

A=J

Pol（Z[W-1]-Z[W-2],Z[W+Z+1]-Z[W+Z]）（计算该交点与上一交点直线方位角）

J<0=>J=J+360⊿

C=A-J:A=J （计算偏角）

W=V+2=>Goto2⊿ （如果桩号在起点与第一交点曲线起点之间，则转 Lb1 2 ）

I=Abs（tan（c÷2））

M=L÷2-L^3÷240R^2:N=E÷2-E^3÷240R^2

P=L^2÷6R-L^4÷336R^3-R（1-cos（90L÷πR））

Q=E^2÷6R-E^4÷336R^3-R（1-cos（90E÷πR））

D=（P-Q）I÷2 : F=（P+Q+2R）I÷2

M=F+M-D:Q=F+N+D

N=πRAbsC÷180+（L+E）÷2

X=Z[W-1]-McosA

Y=Z[W+Z+1]-MsinA

M=Z[W-1]+Qcos（A+C）

V=Z[W+Z+1]+Qsin（A+C）

Q=AbsC÷C

S≤L=>P=0:Goto3⊿ （如果桩号在第一缓和曲线内，则转 Lb1 3）

S≤N-E=>S=S-L:Goto4⊿（如果桩号在圆曲线内，则转 Lb1 4）

S≤N=>S=N-S

Q=-Q:A=A+C-180:X=M:Y=V:L=E：P=180:Goto3 ⊿ （如果桩号在第二缓和曲线内，则转 Lb1 3）

P=A+C:S=S-N:D=M+ScosP:F=V+SsinP

Goto6 （如果桩号在直线内，则转 Lb1 6）

Lb1 2

P=A+C

D=Z[W-1]+ScosP

F=Z[W+Z+1]+SsinP:Goto6

Lb1 3

I=S-S^5÷40R^2÷L^2+S^9÷3456R^4÷L^4

J=Q（S^3÷6RL-S^7÷336R^3÷L^3）

P=P+A+90QS^2÷πRL:Goto5

Lb1 4

M=90（2S+L）÷πR

I=RsinM+L÷2-L^3÷240R^2

J=Q（L^2÷24R+R（1-cosM））

P=A+QM

Lb1 5

D=X+IcosA-jsinA:F=Y+JcosA+IsinA

Lb1 6

D″X=″◢ （结果显示X坐标）

F″Y=″◢ （结果显示Y坐标）

P″AT=″◢ （结果显示该桩号方位角）

{BO}：B″S″O″⊿″ （输入边桩距离，交角）

P=P+O

L″XB″=D+BcosP◢ （结果显示边桩X坐标）

M″YB″=F+BsinP◢ （结果显示边桩Y坐标）

以上是坐标计算程序，括号内是程序计算的大致原理及说明，中间部分为直线、圆曲线、缓和曲线计算的各种公式，大家也知道，书上也有。

该程序是最基本的，如再加几条语句就可以处理断链。

该程序还需变量输入，把整条线路曲线要素一次输入到4800中，就可以计算线路任意中、边桩坐标。

4800程序2鱼

本文引用自柳絮飘飘《4800程序2鱼》

Lbl 0

Defm 4:{T}:Prog”DAT”

N=1→C=T-B:P=0:Q=A:L=C◣

N=2→C=T-B:P=(180C÷（ПR）):Q=A+K(P÷2):L=2Rsin(P÷2)◣

N=3→C=Abs(T-B):O=6:Z[1]=Σ(((((-1)^(O+1))×(C^(4O-3)))÷((2O-2)!×(2^(2O-2))×(4O-3)×((RD)^(2O-2)))),0,1,6):Z[2]= Σ(((((-1)^(O+1))×C^(4O-1)))÷((2O-1)!×(2^(2O-1))×(4O-1)×((RD)^(2O-1))),O,1,6):I=1→P=90C2÷(ПRD)◣I=2→P=90C2÷(ПRD)+180◣Q=A+Ktan-1(Z[2]÷Z[1]):L=√-(Z[1]2+Z[2]2)◣

X”Z-X”=U+LcosQ◢

Y”Z-Y”=V+LSinQ◢

{S,Z,W,F}

G”B-X”=X+SCos(A+KP+W)◢

H”B-Y”=Y+SSin(A+KP+W)◢

Z[3]”BB-X”=G+ZCos(A+KP+F)◢

Z[4]”BB-Y”=H+ZSin(A+KP+F)◢

GOTO

字母说明：

Ｅ：所属线型（N＝１直线，N＝２圆曲线，N＝３完整缓和曲线，N＝４非完整缓和曲线）

Ｂ：起点桩号

Ａ：起始方位角

Ｕ：起始Ｘ坐标

Ｖ：起始Ｙ坐标

Ｋ：曲线偏向（左-１，右１）

Ｒ：曲线半径（完整缓和曲线为与之相连的圆曲线半径，非完整缓和曲

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