淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构及施工方法与流程

1.本发明属于淤泥地质承台施工技术领域，具体涉及淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构及施工方法。


背景技术：

2.在淤泥地质建筑工程中，对于地下室基础底板结构中的承台等基坑土方开挖后需要设置侧模来满足施工要求，一般采用砌筑砖胎膜的方法。
3.该种方法实际施工中存在以下问题：问题一、施工过程中需要待墙体产生强度后，方可进行土方回填，工序间存在时间间隔，往往造成工期周期长，且增加施工成本；问题二、在淤泥质土中，承台土方开挖需土体降水干燥后方可开挖，施工工期更长；问题三、施工沉井时，沉井与土质之间摩擦力较大，无法快速下沉，需要不断增加压力来加速下沉，施工繁琐；问题四、常规沉井需控制下沉量，尤其在将达到的下沉标高时需减缓下沉速度，避免下沉过量，施工控制难度大。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构及应用该结构的施工方法，其能够实现基于配重的自行下沉施工，施工周期短、施工难度低。
5.本发明提供如下技术方案：淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构，包括沉井胎膜及设置在沉井胎膜上的配重组件，沉井胎膜的顶部设有翼缘板，其内侧设有白铁皮，底部设有预制胎模刃脚，配重组件包括放置在沉井胎膜顶部的配重框及设置在配重框内的一组配重。
6.进一步的，所述配重框采用钢筋骨架焊接而成，配重框的宽度与沉井的宽度相同，其下部设有抓钩，上部配设有钢丝绳及吊钩。
7.进一步的，所述沉井胎膜的上部设有与抓钩相对应的吊装孔。
8.应用淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：工厂化预制生产加工沉井胎膜；步骤二：配重试验，根据淤泥质地质条件在现场进行配重试验，确定达到自动下沉的荷载量；步骤三：基坑土方开挖至底板垫层底；步骤四：测量放线，确定沉井胎膜位置，撒石灰线标记沉井胎膜线；步骤五：将带有配重框、配重的沉井胎膜吊装至基坑承台位置，按石灰线标记沉井胎膜线就位；步骤六：沉井胎膜在配重组件的作用下自动下沉至预设深度；步骤七：移走配重框，直接用于下一个沉井胎膜的吊装作业；
步骤八：承台土方开挖至底部；步骤九：取走沉井胎膜内侧的白铁皮，用于下一个混凝土沉井施工；步骤十：浇筑承台垫层混凝土；步骤十一：承台钢筋混凝土施工。
9.进一步的，所述步骤六的具体过程如下：沉井胎膜在配重组件的作用下自动下沉，下沉过程中，沉井胎膜内侧设置的白铁皮使得沉井胎膜与土壤之间的摩擦力减小，实现了沉井胎膜的快速下沉；下沉过程中，翼缘板贴到地面时，即达到预设的下沉深度。
10.通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1）本发明采用沉井配合配重的方式进行自重力沉井，适用于淤泥地质中的承台施工，其利用淤泥地质中土层柔软的性质，配合配重组件，能够在保证施工质量的基础上，实现快速沉进施工，降低了施工难度、缩短了施工周期；2）本发明中，通过在沉井上设置翼缘板，能够对沉井下沉位置进行准确限位，避免因为控制下沉量而增加施工难度，影响施工进度；3）本发明中，通过在沉井内侧设置白铁皮，使得其内侧与地质土层之间的摩擦力大大减小，减少了沉进过程中的下沉阻力，实现快速沉进施工；4）本发明中，配重重量的设置在开始下沉前即可确定，无需后续持续调整，减少了施工工序，进一步提高了施工效率；5）本发明中，配重组件、白铁皮均可在整个施工过程中重复使用，充分提高了建筑材料的利用效率，减少了建筑材料的浪费，降低了施工成本。
附图说明
11.图1为本发明沉井胎膜结构的结构示意图；图2为本发明施工步骤五中的施工结构示意图；图3为本发明施工步骤六中的施工结构示意图；图4为本发明施工步骤七中的施工结构示意图；图5为本发明施工步骤八中的施工结构示意图；图6为本发明步骤十一中的施工结构示意图。
12.图中：1、沉井胎膜；101、翼缘板；102、预制胎模刃脚；2、配重框；3、配重；4、抓钩；5、钢丝绳；6、吊钩。
具体实施方式
13.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
14.相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
15.请参阅图1-6，淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构，包括沉井胎膜1及
配重组件，配重组件放置在沉井胎膜1的上部。
16.具体的，配重组件包括配重框2、一组配重3、抓钩4、钢丝绳5及吊钩6；配重框2放置在沉井胎膜1上端面上；一组配重3均布设置在配重框2的内部；抓钩4设置在配重框2下部的两侧，便于将配重框2于沉井胎膜1相连接；钢丝绳5及吊钩6设置在配重框2的上部，组合形成吊装结构。
17.具体的，沉井胎膜1的上部四周布置有翼缘板101，在沉井胎膜1下沉过程中，起到限位作用；沉井胎膜1的内侧设置有白铁皮102，能够减少沉井胎膜1与土层之间的摩擦力；沉井胎膜1的底部设置预制胎模刃脚103，便于下沉施工。
18.应用本实施例中淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构的承台施工方法，包括以下步骤：步骤一：沉井胎膜采用工厂化生产，一次性成型，成本低，质量有保障，现场施工无干扰。
19.步骤二：配重试验，根据淤泥质地质条件在现场进行配重试验，确定特殊地质情况下合适配重量，达到自动下沉的荷载量。配重试验时，将沉井和配重框放置现场，先加入少量配重，然后逐步增加配重数量，当沉井能自动下沉到底部时的配重数量为本次施工的合适配重量。
20.步骤三：基坑土方开挖至底板垫层底。
21.步骤四：测量放线，确定沉井位置，撒石灰线标记沉井胎膜线。
22.步骤五：将带有配重框、配重的沉井吊装至基坑承台位置，按石灰线标记沉井胎膜线就位。
23.步骤六：沉井自动下沉，由于沉井内侧设置了白铁皮达到减小了与土壤的摩擦力，实现了快递下沉。
24.步骤七：下沉后翼缘板贴到地面即达到设计深度，翼缘板的设置达到了限位装置的作用。避免下沉过量情况的发生。
25.步骤八：通过脱钩吊走配重框，直接用于下个沉井吊装作业。
26.步骤九：承台土方开挖至底部。
27.步骤十：取走沉井内侧的白铁皮，可使用到下个沉井。白铁皮的设置有效避免了混凝土承台的污染，无需清理。
28.步骤十一：浇筑承台垫层混凝土。
29.步骤十二：承台钢筋混凝土施工。
30.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构，其特征在于：包括沉井胎膜（1）及设置在沉井胎膜（1）上的配重组件，沉井胎膜（1）的顶部设有翼缘板（101），其内侧设有白铁皮（102），底部设有预制胎模刃脚（103），配重组件包括放置在沉井胎膜（1）顶部的配重框（2）及设置在配重框（2）内的一组配重（3）。2.根据权利要求1所述的淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构，其特征在于所述配重框（2）采用钢筋骨架焊接而成，配重框（2）的宽度与沉井的宽度相同，其下部设有抓钩（4），上部配设有钢丝绳（5）及吊钩（6）。3.根据权利要求2所述的淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构，其特征在于所述沉井胎膜（1）的上部设有与抓钩（4）相对应的吊装孔。4.应用权利要求1-3任一所述的淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构的施工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：工厂化预制生产加工沉井胎膜；步骤二：配重试验，根据淤泥质地质条件在现场进行配重试验，确定达到自动下沉的荷载量；步骤三：基坑土方开挖至底板垫层底；步骤四：测量放线，确定沉井胎膜（1）位置，撒石灰线标记沉井胎膜线；步骤五：将带有配重框（2）、配重（3）的沉井胎膜（1）吊装至基坑承台位置，按石灰线标记沉井胎膜线就位；步骤六：沉井胎膜（1）在配重组件的作用下自动下沉至预设深度；步骤七：移走配重框（2），直接用于下一个沉井胎膜（1）的吊装作业；步骤八：承台土方开挖至底部；步骤九：取走沉井胎膜（1）内侧的白铁皮，用于下一个混凝土沉井（1）施工；步骤十：浇筑承台垫层混凝土；步骤十一：承台钢筋混凝土施工。5.根据权利要求4所述的淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构，其特征在于所述步骤六的具体过程如下：沉井胎膜（1）在配重组件的作用下自动下沉，下沉过程中，沉井胎膜（1）内侧设置的白铁皮使得沉井胎膜（1）与土壤之间的摩擦力减小，实现了沉井胎膜（1）的快速下沉；下沉过程中，翼缘板（101）贴到地面时，即达到预设的下沉深度。

技术总结
淤泥地质条件自沉式预制混凝土沉井胎膜结构及施工方法，属于淤泥地质承台施工技术领域。它包括沉井胎膜及设置在沉井胎膜上的配重组件，沉井胎膜的顶部设有翼缘板，其内侧设有白铁皮，底部设有预制胎模刃脚，配重组件包括放置在沉井胎膜顶部的配重框及设置在配重框内的一组配重。本发明通过采用沉井配合配重的方式进行自重力沉井，适用于淤泥地质中的承台施工，其能够在保证施工质量的基础上，降低施工难度、缩短施工周期；通过在沉井上设置翼缘板，能够对沉井下沉位置进行限位，避免因为控制下沉量而增加施工难度，影响施工进度；通过在沉井内侧设置白铁皮，减少了沉进过程中的下沉阻力，实现快速沉进施工。实现快速沉进施工。实现快速沉进施工。


技术研发人员：张汉文 张丰毅 文云峰 骆利锋 斯亦平 王黎明 熊国良 石炬江 吴涛
受保护的技术使用者：杭州建工集团有限责任公司
技术研发日：2022.02.24
技术公布日：2022/5/31