市政结构顶管工程沉井结构设计研究

市政结构顶管工程沉井结构设计研究

绳爱清

山东畅博控股集团有限公司 山东 252000

摘要：在市政顶管工程的设计与施工当中，沉井结构的合理性和稳定性将会影响到整体施工质量。因此，在保证沉井工程能够高质量的完成前提之下，要对其沉井结构进行优化。文章将根据市政工程的施工特点，探讨沉井设计过程当中所存在的一系列问题，分析其中的问题之后对施工方法和沉井的设计进行优化，从而更好的发挥出沉井在施工过程当中的实际作用。

关键词：市政结构；顶管工程；沉井结构设计

引言

本文论述了沉井结构在市政结构高层管理工程中的应用。在人们准确把握沉井结构特点的同时，对市政结构高层管理工程沉井结构进行实际优化设计，为设计人员提供有效的实践指导和帮助。因此，在合理的沉井结构设计基础上，为后续市政结构管网工程的顺利施工和施工质量的提高打下坚实的基础。

1市政顶管工程沉井结构方案

该井作为临时设施，应保证工程设计的质量。在市政工程设计阶段，应结合工程地质条件和施工条件进行结构设计。目前，市政工程最高管理井的类型很多，主要有以下四种：（1）管道工程沉箱结构和沉井结构具有强度高、整体性好的特点。在实际施工中，由于采用了深基坑结构，减小了结构的内力，减小了结构的厚度，提高了工程的施工质量。此外，在沉箱结构设计中，设计人员应掌握流沙、提水等地质条件。（2）采用地下连续墙作为平面结构。在实际应用过程中，对墙体的变形、裂缝、渗漏、渗漏等也提出了要求，空间完整性差异时有发生。因此，在实际设计过程中，应设置内部背景，以保证结构的稳定性。地下连续墙一般设置在井深较大的井上。3） 打桩结构。目前，本文研究的主要目的是建立一种提高结构稳定性的新方法，在设计过程中，如果发现管网表面不规则或施工深度较大，应采用排桩结构。为了提高工程质量和效益，设计人员应加强合理的指标设置。这包括施工进度的延误，以避免受到地下水的影响。4） 钢板桩和钢桩因其施工方便、强度高、造价低等优点，在工程建设中得到广泛应用。但是在设计过程中，结构受地质条件和地下水位的影响很大，因此钢板桩的设计在实际设计过程中受到很大的影响。另外，为了避免地下水对施工环境的影响，应合理设置指标设施，以减少钢桩的影响。

2市政结构顶管工程沉井结构设计要点分析

2.1沉井壁厚

在市政工程高层管理项目中，沉箱的原则是按自身重量进行沉降，但在设计过程中，如果沉箱壁太厚，沉箱重量太轻，既可以依靠自身重量，也可以做所有沉箱的工作来完成任务。如果沉箱壁太厚，不仅保证了自身的重量，而且会增加整体施工成本和浪费施工资源。因此，设计人员将科学计算沉箱壁厚，以保证沉箱的稳定性和抗浮性能。必须确保，根据有关规定，沉箱的稳定系数应在0.8～0.9之间。沉井结构地下水位高时，井口水位应至少达到1.05。

根据沉箱工程设计实例，根据线路的标高要求、施工要求和施工地质条件，深度21米，直径27.5米。同时，正常沉降作业只能在0.9m后进行。排水以进入非井为前提，确保沉降内压差和沉降墙厚度设计满足实际需要，同时详细计算沉降指数和稳定系数。

2.2标高设计

2.2.1井顶设计标高

根据沉箱的实际特点，考虑结构安全，要求沉箱壁顶设计高度比周围水位高0.3m，有效防止最终沉箱后地表水流入沉箱，在本市政管理项目中，根据工程实际文件和地理条件，设计方可在已知最高水位为10米的前提下，确保沉箱结构最终高度为10.3米。设计时，地面与沉箱最大高差保持在0.3米，结构在进行沉箱作业时，需要保证可靠性和安全性。本工程采用圆形沉箱排水沉箱法。因此，在土建土开采作业中，要防止井积水，工作人员应随身携带与地面有关的标准尺。

2.2.2刃脚踏面标高

在市政结构高层管理工程中，静谧的外观设计必须符合相关标准，具有正确的设计，并对静谧结构进行反颠覆。总体上与硬结构剩余尺寸相匹配，达到最佳设计标准，增强了抗滑性能和抗倾覆性能，并能计算出整个沉井叶片的角度。在本工程中，设计人员可根据国家标准，根据工程中采用的圆形，淹没面的具体高度和宽度分别为1.4m和0.45M，总角度不得超过45度°，确保设计符合要求。

2.3环向计算

本工程采用的圆形沉箱壁为圆柱壳。由于周围水土的压力，沉箱壁处于承压状态。为了保证抗压性，一般采用混凝土和砖块。市政结构高层管理工程中采用的圆形沉箱直径不能满足实际设计要求，可采用混凝土设置圆形沉箱。但是，如果沉箱较大，沉箱的外荷载会不均匀，主要是由于大型圆形沉箱本身的直径较大。在施工过程中，沉箱周围土体会不均匀，造成土体水压力差异较大。另外，在沉井实际下沉过程中，由于相关施工人员操作问题，沉井倾斜，沉井两侧土体不稳定，产生冻土压力，会造成施工风险。一般情况下，倾角不随压力的增大而增大，土的压差也随之增大。设计人员还确保井壁垂直方向上的摩擦角为5°。

3市政顶管工程沉井结构设计要点

3.1沉井壁厚设计。

沉降作业是借助沉降重量进行的。在实际沉降过程中，经常出现沉降分量不足的问题。设计人员需要利用外力增加重量来保证沉降的正常运行，在实际设计过程中，设计人员应不断提高防渗性能，优化针刺厚度。

3.2标高设计。

根据市政高层工程沉井结构的特点，在设计竖井高度时，应充分考虑影响高层工程沉井结构安全的因素，并对施工周围的水位进行分析，为使竖井设计标准提高0.5m左右，沉井结构下沉后，应防止地表水流入。因此，在设计沉井结构井的高度时，标高宜高于地面0.3m以上，但具体数值应结合工程实际情况确定。

3.3平面尺寸设计。

平面尺寸是市政工程沉井结构设计中的重要组成部分，其设计水平是沉井结构的强度，在沉井平面结构设计过程中，深度控制在10m以下，水平位置控制在100mm以下，在结构设计过程中，水平位置应小于深度的1%，针井的平面值应根据沉钟深度确定，在计算电位值时应做好试验工作。

3.4刃脚踏面标高设计。

通过对沉箱结构抗刷强度的计算，使所有沉箱结构的边缘布置得足够深。首先，在设计过程中，考虑到污水处理厂的处理能力和沉箱结构其他部位的尺寸，通过分析沉箱结构抗倾动等稳定性性能与叶片脚手架高度的关系，得出沉箱结构的抗倾动稳定性与叶片脚手架高度的关系，对叶片式脚手架表面高度值进行了粗略确定，然后根据叶片脚手架高度计算误差，从而设计整个沉箱结构时，应严格计算日脚误差。

4 结束语

综上所述，在市政高层管理工程中使用沉井结构的最高管理井时，设计人员应充分结合工程实际，严格按照设计规定执行，合理设计沉箱结构的壁厚，根据有关标准，包括影响整体可靠性和稳定性的各种计算标准，合理设计沉箱结构方案，通过对沉降系数的精确计算，设计出最佳下沉结构作为管理施工过程中的临时设施。设施安装后，可以降低施工成本，降低施工成本，减少对外部环境的干扰。目前广泛应用于各种市政管理工程设计中。在其市政工程沉井结构的设计过程中，设计人员在现场进行了详细的测量，然后计算了沉井的整体平面尺寸，以保证整体稳定性和施工稳定性。只有确保安全，确保浸没结构的稳定性和安全性，才能进行施工。

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