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GB／T 51130-2016 沉井与气压沉箱施工规范(可复制，完整正版、清晰无水印).pdf

pneumaticcaisson

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。

floating open caisson

DL/T 373-2019 电力复合脂技术条件floating open caisson

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

乍好的箱体浮运到指定位置的

working pit

沉并或沉箱与土体接触的结构外壁。

cutting edge

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。

subsidence factor

沉井与气压沉箱下沉时向下作用力与阻力的比值

workingchamber

气压沉箱下部加气平衡水土压力和取土作业的工作空间

2.1.10气压沉箱工作室顶板

2.1.10气压沉箱工作室顶

由地面操作室控制气压沉箱工作室内的机械挖掘系统

并（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

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。

沉井下沉过程中，使并内保持无水状态进行取土的下沉方法

沉井下沉过程中，使并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

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

通过井壁管路向外壁注入空气，在井壁与土体之间形 推幕，降低井壁摩阻力的方法

2.1.19泥浆套减阻法

通过井壁管路向外壁注入泥浆，在井壁四周形成泥浆套，降低 井壁摩阻力的方法。

2.1.20筑岛施工法

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。

2.2.1作用及作用效应：

.作用及作用效应： Eep.k 沉井后侧主动土压力标准值之和： Epk 沉井前侧被动土压力标准值之和； a 修正后的地基承载力特征值； fkx 侧壁与土的极限摩阻力标准值； f 混凝土轴心抗拉强度设计值； fk 单位极限摩阻力标准值： fki 第层土的单位摩阻力标准值： Fg 下沉过程中气压的浮托力； Fbf.k 沉井底面有效摩阻力标准值之和； Fk 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 沉并、气压沉箱自重，包括外加助沉重量的标准值： Gkc 接高后的井（箱）体重量； G 沉井与气压沉箱第一节沿井壁单位长度重量： Gik 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 外力矩； Maov.k 沉井抗倾覆弯矩标准值之和； CMov.k 沉井倾覆弯矩标准值之和： 力 基底压力标准值： Pg 气压沉箱工作室内气压值； Ri 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；

k 充盈系数； ks 沉井抗滑移系数； kst 下沉系数； ke 接高稳定性系数； kt 抗浮系数； kov 沉井抗倾覆系数； 7 被动土压力利用系数

k 充盈系数； ks 沉井抗滑移系数； kst 下沉系数； ke 接高稳定性系数； kf 抗浮系数； kov 沉井抗倾覆系数： 7 被动土压力利用系数。

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。 3.0.2沉井与气压沉箱施工计算必须具备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200m²的沉井与气压沉箱，不应少于2个 钻孔； 2面积大于200m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 5.0m; 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： 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

3.0.4水域沉并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。 宝平如城业营自业知能化在业的饰工

求，实行自审、会审（交底）和签证制度，发现施工图有疑 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，应对具

4.1.I沉开施工前应对垫层厚度、下沉系数、接高稳定性 凝土等内容进行计算与验算，计算和验算时所取的作用 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

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.F

4.1.4钢筋混凝土沉井与气压沉箱在分节制作时，每节井

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斤

国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的规定执行。

4. 2. 1开挖工作坑遇有暗塘、暗沟、I

4.2混凝土垫层及砂垫层

并（箱）壁外侧为直壁式并壁时，应按下列公式进行计算：

05

式中：fkx一 侧壁与土的极限摩阻力标准值（kPa）； hx一计算点距离地面的深度（m）； fk一一单位极限摩阻力标准值（kPa)，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：

：h一一刃脚到井（箱）壁变截面高度（m）。 2井（箱）壁外侧与土层间的极限侧阻力标准值应根据

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

4.3.2并（箱）壁外侧与土层间的极限侧阻力标准值

地质条件，通过试验或对比工程的经验资料确定。当无订 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T值应按下式计算

4.3.3侧壁与土的总摩阻力T值应按下式

fk第i层土的单位摩阻力标准值（kPa）； H;一一第i层土的厚度(m)

沉井与气压沉箱下沉系数计算应符合下列规定： 采取刃脚留土下沉时，沉井下沉系数应按下列公式计算

沉箱下沉系数计算应符合下列 土下沉时，沉井下沉系数应按

GkFw Fw=wV Ri =U(6+号)R R2 = A,R+A,R

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：

武中：Fg 下沉过程中气压的浮托力（kN），气压沉箱接高时取 气压浮托力标准值； Pg一一气压沉箱工作室内气压值(kPa)； S一一气压沉箱工作室顶板与气压接触的面积（m²）。 4下沉系数宜为1.05～1.25，在下沉过程中遇有软弱土层 时宜为0.8~0.9。

4下沉系数宜为1.05～1.25，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 直移宝性於管

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 产物产篮

4.4.2当沉与气压沉箱多次制作下沉时，应按下列公式进行接

式中：k。 接高稳定性系数； Gkc—一接高后的井（箱）体重量（kN)； F.一一下沉过程中气压或地下水的浮托力（kN），当沉井下 沉时，取F.三Fw，当气压沉箱下沉时，取F。=Fg

4.5.1干封底混凝土厚度应符合设计要求，且不宜小于0.4m，并 应保证钢筋混凝土底板能够顺利施工。 4.5.2水下封底混凝土的厚度除应符合井（箱）体的强度和抗浮 然

要求，尚应按下式计算：

5.72M +hu bof.

式中：ht 水下封底混凝土厚度（mm）； 每米宽度最大弯矩的设计值（N·mm）； b。一一计算宽度（mm），取1000mm； f 混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm²）； 附加厚度（mm），可取300mm。

f.一一混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm）； h.一一附加厚度（mm），可取300mm。 4.5.3沉井与气压沉箱封底前，应进行抗浮验算。沉井与气压沉 箱抗浮应按封底时可能出现的最高水位进行验算。抗浮系数应按 下式计算，但不应小于1.0：

4.5.3沉井与气压沉箱封底前，应进行抗浮验算。沉

箱抗浮应按封底时可能出现的最高水位进行验算。抗浮系 下式计算，但不应小于1.0：

式中：k一抗浮系数； Fk一一基底的水浮托力标准值（kN）； Gik一下沉到设计标高后井（箱）体的重量标准值（kN）。 4.5.4当封底混凝土与底板间有拉结钢筋等可靠连接时，封底混 凝土的自重宜计入抗浮重量的一部分，且k应大于1.05。 4.5.5沉井采用导管法进行水下混凝土封底时，导管的平面布置 应符合下列规定（图4.5.5）：

式中：k~ 抗浮系数； Fk 基底的水浮托力标准值（kN）； Gik 下沉到设计标高后井（箱）体的重量标准值（kN）

塞底的水存托力标准值（KN）； Gik一下沉到设计标高后井（箱）体的重量标准值（kN）。 .5.4当封底混凝土与底板间有拉结钢筋等可靠连接时，封底混 疑土的自重宜计入抗浮重量的一部分，且k应大于1.05。 。5.5沉井采用导管法进行水下混凝土封底时，导管的平面布置 立符合下列规定（图4.5.5）： 1 导管扩散半径不宜大于4.0m； 2 导管插人深度不宜小于1.0m； 3 导管浇筑时距离基底面高度宜为0.3m~0.4m； 水下封底混凝土初灌量应按下列公式计算：

1 导管扩散半径不宜大于4.0m； 2 导管插人深度不宜小于1.0m； 3 导管浇筑时距离基底面高度宜为0.3m~0.4m； 4 水下封底混凝土初灌量应按下列公式计算

式中：V 混凝土初灌量（m）； 水位面至基底的深度（m）； 导管内混凝土柱与管外泥浆柱平衡所需高度（m）； h2 初灌混凝土下灌后导管外混凝土扩散高度（m），取 1.3m~1.4m;

式中：Φ浮运沉井或浮运沉箱浮运阶段的倾斜角（°）；M外外力矩（kN·m）;V排排水体积（m）；浮运沉井或浮运沉箱重心至浮心的距离（m），重心在浮心之上为正，反之为负；定倾半径（图4.6.1），即定倾中心至浮心的距离（m）；浮运沉井或浮运沉箱浸水截面面积对斜轴线的惯性矩（m)。图4.6.1水中浮运沉井与浮运沉箱D一重心；C一浮心；O一定倾中心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

ks ≥1. 3 Eep.k

式中：ks 沉井抗滑移系数； 7 被动土压力利用系数，施工阶段取0.80，使用阶段 取0.65； Eep,k 沉井后侧主动土压力标准值之和（kN）； Epk 沉井前侧被动土压力标准值之和（kN）； Fbf.k 沉井底面有效摩阻力标准值之和（kN）。 2抗倾覆验算：

kov ≥ 1. 5 Maov.k kov M.v.k

式中：kov 沉井抗倾覆系数； ZMaov.k 沉井抗倾覆弯矩标准值之和（kN·m） ZMouk 沉井倾覆弯矩标准值之和（kNm）

4.6.4浮运沉箱水上运输可用浮运拖带法、半潜驳或浮

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、王高度和稳定性时，应分别对空载和不同拖

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5.0m的浅水地段，宜采取现场人工筑岛进行沉 并与沉箱制作与施工。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2.0m，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

式中：bw 护道宽度（m）； 筑岛高度（m)； ? 筑岛土饱和状态内摩擦角（）

bw≥H.tan 45° e 2

5.1.1施工前应对施工现场进行踏勘，了解邻近建（构）筑物、 提防、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

5.1.3气压沉箱工作室内外应配备通信联络设备，定期 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

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 疑土强度必须达到设计强度，其余各节不得低手设计强度 的70%。

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~8m; 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沉与气压沉箱施工时落地外脚手架必须

5.1.9沉井与气压沉箱下沉前，应完成井壁防水层施工 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。

5.1.10沉井与气压沉箱下沉前及下沉时，应做好地下水位的观测。

5.1.12沉井与气压沉箱的下沉应实时测量与纠偏，下沉至设计

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

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

超过300mm，应逐层浇水控制最佳含水量。砂垫层宜采用颗粒级 配良好的中砂、粗砂或砾砂

5.2.4铺筑砂垫层前，场地应预先清理、平整和夯实。工

设置盲沟和集水，集水井的深度宜低于基底500mm。在 土后，方可进行砂垫层的铺填工作。施工期间应做好排水 严禁砂垫层浸泡在水中

5.2.6沉井砂垫层布置宜采用满堂铺筑形式，平面尺寸较大时，

度GB 1886.117-2015 食品添加剂 羟基香茅醛，符合要求后可沿墙浇筑混凝土垫层。

5.3沉井与气压沉箱制作

5.3.1沉井与气压沉箱刃脚施工应符合下列规定： 1沉井刃脚内侧与底板连接的凹槽在浇筑前应进行凿毛 处理； 2气压沉箱刃脚应与顶板、箱壁整浇； 3沉井与气压沉箱刃脚内侧与底板连接的凹槽深度宜为 150mm~200mm，连接点处不应漏水。

1模板表面应平整光滑且具有足够的强度、刚度、整体稳定 性，缝隙不应漏浆； 2模板的设计、安装及预埋件和预留孔洞设置偏差应符合现 行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的规定 5.3.3沉井与气压沉箱接高制作时模板下端应高出地面 1000mm以上。

1沉井与气压沉箱首节制作高度应符合地基土下卧层的承 载力要求，接高时，应进行接高稳定性验算，气压沉箱接高时应维 特工作室内的气压稳定； 2并壁与后浇隔墙的连接处应在井壁上加设腋脚，并预留凹 槽和连接钢筋；预留连接凹槽的深度不宜少于100mm，连接钢筋 的直径和间距应与隔墙内的水平钢筋的布置一致； 3沉井与气压沉箱接高前应进行纠偏，符合终沉时的偏差允 许值，接高水平施工缝宜做成凸型，应将接缝处的混凝土凿毛，清 洗干净，充分润湿，并在浇筑上层混凝土前用水泥砂浆接浆。气压 沉箱接缝和施工缝应用止水钢板

5.3.5沉井与气压沉箱制作和接高时，脚手架和模板支撑的设

5.3.6混凝土浇筑应分层平铺JB/T 11568-2013 五轴联动高架横梁移动龙门铣床 技术条件，均匀对称，每层混