沉井施工方案

沉井施工方案

　　沉井施工方案（一）

　　一、工程概况：本工程泵站下部采用钢筋混凝土沉井法施工，井壁厚度刃脚为0.95m；下半部0.7m，上部3米为0.50m；沉井为14.1*13.3m的方形井，高度刃脚为2.3m,上部9.6m，砼标号根据设计要求为C25，混凝土抗渗标号为S6。为了保证沉井下沉安全，决定采用三次浇筑，二次下沉。第一次浇筑到刃脚部分标高为-5.4，第二次浇筑至与溥壁交接处+1.2，第三次至沉井顶部。

　　二、工艺流程：定位放线→挖刃脚土方→铺砂垫层→浇筑砼垫层→铺枕木→扎刃脚钢筋→立模→浇刃脚砼（一次）→沉井下沉→扎井壁钢筋→立模→浇筑井壁砼（二次）→扎井壁钢筋→立模→浇筑井壁砼（三次）→沉井下沉到位→扎封底钢筋→浇封底混凝土→顶管→流槽及井内设施施工。

　　三、泵站沉井施工

　　1、 地质勘察和制定施工方案

　　工程地质和水文地质资料是制定沉井施工方案、编制施工组织设计的重要依据。施工前根据业主提供的资料了解地下土质、地下水位以及地下障碍物情况等，除此还应做好现场查勘工作，查清和排除地面及地面下3m以内的障碍物。根据工程结构特点，地质水文情况，施工设备条件，技术的可靠性，编制切实可行的施工方案或施工技术措施，以指导施工。

　　2、工程测量：

　　根据设计院、规划部门的技术交底和设计施工图中总平面布置要求，定出沉井中心的位置和十字轴线桩。在场内引进两个水准点，目的是可以相互校核。在远离沉井不受下沉影响的地方设立观测偏移观察点。

　　3、基础开挖及垫层：

　　为避免沉井在灌注混凝土过程中发生不均匀沉降，先机械开挖挖至地面向下2米左右。刃脚外侧面至基坑边一般为2.5m。在基坑四角设集水坑并不间断排水，保持施工期间基坑干燥。在刃脚底部设置50mm砂垫层和沉井垫木。砂垫层采用2.5米宽。砂垫层施工可具体条件选用振实夯实或压实等办法。适当加水分层夯实，做好一层检验后再施工下一层，采用平板式振捣机时松砂的分层厚度取20-25cm。砂垫层密实度的质量标准用砂的干容重控制，中砂取15.6-16KN/m3，粗砂可适当提高。同时砂垫层应避免受水浸泡。

　　承垫木采用250cm×20cm×l6cm的枕木，枕木对称摆放，对称枕木中心连线必须通过沉井中心，对称的枕木应编上相同的号码，枕木间隔20cm摆放。铺设垫木时应使顶面保持在同一水平面上，并用水准仪找平使高差在10mm以内，垫木摆放时要先在纵、横轴中心线上摆放两组定位枕木，然后对称摆放其他枕木，枕木缝之间用砂填平。

　　承垫木根数计算：n=GO/A[P]

　　n——承垫木根数

　　GO——沉井第一节重量

　　A——根承垫木与砂垫层的接触面积

　　[P] ——砂垫层的允许承载力，砂垫层承载力约为200KMPa

　　铺设承垫木时应用水平仪抄平；使刃脚在同一水平面上，平面布置上均匀对称，每根承垫木的长度中心应与刃脚踏面中线重和。承垫木可以单根成一组编设，每组之间至少要留20-30cm间隙。定位垫木的布置要使沉井最后有对称的着力点。

　　4、钢筋工程

　　a、绑扎刃脚钢筋时，因竖向井壁插筋较高，为了确保钢筋位置正确，在绑扎前先搭设钢管架，竖向钢筋的间距在支架水平钢管上先用粉笔画好位置，然后把钢筋绑扎在钢管上。钢筋安装绑扎时，应严格控制各种钢筋的搭接长度和锚固长度，焊接钢筋应留有足够的焊接规定长度。

　　b、钢筋绑扎时铁丝必须扎紧，其两头应向内。不得有滑动、折断、移位等情况。

　　c、立模前钢筋两侧绑好带铁丝的水泥砂浆垫块，确保钢筋的保护层厚度。

　　d、钢筋需要接长时，优先采用焊接，φ10以下时可以做成绑扎接头。钢筋接头位置必须按规范要求错开，同一截面的搭接数量不能超过允许数量。同时在安装刃脚钢筋时，要预埋好底板及预留洞口的插筋，确保混凝土浇注的整体性。

　　e、做好材料进厂检验工作，并做好有关记录。

　　5、模板工程

　　由于本工程工期较紧，拟在沉井施工中预备两套钢模和一套木模。施工中采用组合钢模为主，铺以木模拼缝。

　　A、施工准备

　　（1）根据各构筑物尺寸、形式确定结构模板平面总图，在总图中标出各构件的型号、位置、数量、尺寸标高及相同或略加拼补即相同的构件替代并编号，以减少配板种类、数量。

　　（2）确定模板配板平面布置及支撑布置。根据总图及编号，并根据砼浇捣时计算的侧压力值，确定纵模钢管规格、数量及排列尺寸，以及支撑系统的纵向支撑、侧向支撑、横向拉接件的型号、间距。

　　（3）严格对模板强度、刚度及稳定性进行验算，合格后绘制全套模板设计图，其中包括平面布置配板图、分块图、组装图、节点大样图、零件及非定型拼接件加工图。

　　（4）轴线、模板线放样。水平控制标高引测到脚手架或其它过渡引测点，并做好预检手续。

　　（5）预组拼装模板，按图纸要求检查对角线、平整、外型尺寸及坚固件数是否有效牢靠。并涂脱模剂、分规格堆放。

　　B、模板安装

　　将已准备好的模板吊装就位，具体工艺流程如下：

　　安装前检查——内侧模板吊装就位——安装斜撑——清理杂物——插入对拉螺栓——安装就位外侧模板——安装斜撑——调整模板位置——紧固穿墙螺栓——斜撑固定。

　　安装模板注意事项：

　　（1）由于分节浇筑，因此在支立第二节模板时，不宜直接支撑在地面上，以免沉井因自重增加而产生沉降，使新浇筑的混凝土内部产生拉力，造成裂缝。

　　（2）模板安装完毕后，全面检查扣件、螺栓、斜撑是否坚固、稳定，模板井缝及下口是否严密。

　　6、混凝土工程

　　本工程沉井混凝土采用商品混凝土，沉井施工按三次浇筑，二次下沉施工，施工缝采用凹槽式接法，结合面应尽量粗糙，施工缝结合处采用沥青砂浆处理。

　　沉井预留洞口设止刚性防水套。泵站沉DN1600A型。沉井预埋钢套管洞口在下沉前用240厚MU10砖，M7.5水泥砂浆砌筑封堵，封口内、外侧用1：3水泥砂浆抹平。

　　沉井外壁涂冷底子油两道，涂刷前应对沉井浇筑的质量仔细检查，并作适当修整。

　　为保证浇筑质量，施工前必须做好准备工作。人员安排应明确职责。为了确保混凝土浇筑的质量，在浇筑混凝土前，应对模板位置标高，断面尺寸及模板的稳定性，接缝位置进行检查，对预埋件位置进行复核。对钢筋的规格、数量、几何尺寸、搭接长度进行验收，发现问题及时纠正。混凝土浇筑时，采用分层浇筑，每次浇筑厚度控制在40cm左右，混凝土坍落度控制在3~5cm左右，并在前层混凝土达到初凝前将次层混凝土拌和物振捣完毕，振捣时插入式振捣器应插入前层砼5~10cm，同时要做到快插慢拔，插点均匀，逐点移动，避免漏插，插点一般控制在30cm左右。刃脚部分，因尺寸较小钢筋较密，振动棒的频率应加强。特别是预留洞的底部，是混凝土浇筑的薄弱环节，一定要注意不能漏插。为了确保钢筋和模板的位置不移动，振捣时尽量不碰钢筋和模板，振捣以混凝土表面不产生气泡，混凝土不明显下沉为宜。为了控制混凝土在浇筑过程中，沉井的沉降倾斜是否满足要求，在沉井的四周设立沉降观测点，混凝土浇筑一层进行测量一次，如发现一侧倾斜过大，则另一侧须加快进度。

　　如因故间歇，应作好水平施工缝。砼浇筑结束后，用草包将整个井壁覆盖，并浇水养护，浇水时应做到细水匀浇，草包保持湿润，保养一个星期。

　　A、混凝土工艺流程

　　作业准备—— 运输 —— 浇筑 —— 养护

　　B、施工要点

　　（1）砼浇筑连续进行，少留施工缝。

　　（2）沉井井壁模板应在混凝土达到设计强度的25%以上方可进行拆除，沉井下沉时应在第一节混凝土必须达到设计强度。

　　（3）本工程以地下沉井为主，浇捣时分三次浇捣，刃脚至预留洞口顶先一次浇捣完，井壁与刃脚交接处设在预留洞口顶处。

　　（4）浇筑井壁前，先将施工缝表面凿毛、清除杂物、冲洗干净湿润，铺一层2-3cm厚水泥砂浆，浇筑第一层高度为30cm，以后每层浇筑40-50cm。

　　（5）混凝土表面找平。

　　（6）砼浇筑后6-10h浇水养护，要保护混凝土表面湿润，养护期不小于7d。

　　C、注意事项

　　（1）严禁在混凝土内任意加水，严格控制水灰比。

　　（2）细部构造如预埋件等施工前仔细阅读图纸，精心处理。

　　7、脚手架

　　本工程脚手架以沉井中支撑架及池壁操作架构成的综合脚手架。

　　A、搭设前准备

　　（1）搭设前根据架子类型（构筑物特点）绘出平面图纸，并进行验算。

　　（2）检查钢管、配件等是否有明显变形、裂纹、扣件是否合格，严禁使用不合格、锈蚀和有裂纹的扣件。

　　（3）搭设场地进行平整、夯实并设置排水措施。

　　B、搭设使用及拆除

　　搭设

　　（1）立于土地面上的立杆底部加设宽度≥200mm，厚≥50mm的垫木。

　　（2）按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置。

　　（3）按定位依次紧闭起立杆、将立杆与纵横向连接固定，然后装设第一步的纵向和横向平杆，随校正立杆垂直之后予固定，并按此要求继续向上搭设。

　　（4）剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙件随搭升的架子一起及时设置。

　　使用

　　（1）作业层每1m2架面上实际的施工荷载不得超过规定值。

　　（2）架面放置的材料码放整齐稳固，不影响施工操作和人员通行。

　　（3）禁止随意拆除脚手架杆件、整体性杆件、连接坚固件。

　　（4）每班工人上架作业时，先检查有无影响安全作业问题存在，在排除和解决后方可作业。

　　（5）在每次作业完成后，清理架面，将材料物品堆放整齐，垃圾搬运出去。

　　8、沉井下沉

　　按设计要求及现场情况本工程沉井分三次浇筑，二次下沉法施工。

　　严格按照设计图纸的要求，设置和封砌预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。

　　沉井下沉采用挖泥下沉法，依靠沉井自重下沉到达设计标高。

　　根据设计要求，第一节沉井下沉必须达到设计强度才可以下沉。

　　沉井混凝土达到设计强度后，开始沉井下沉。下沉前应将井内的所有杂物清除干净，准备工作就绪后，先敲碎刃脚下垫木，应有专人负责对称、同步地进行。敲碎刃脚下垫木过程中，应随敲随填夯黄砂，在刃脚内外应填筑成小土堤，并分层夯实，同时加强观察，注意下沉是否均匀。

　　根据地质报告本工程沉井下面的土质基本上是粉质粘土、淤泥质粉质粘土，因粉土渗透系数较大，在施工中采用井点降水降低地下水位。考虑到沉井下沉深度较深，在沉井下沉过程中，考虑挖土下沉的方法，沉井内设一台潜水泵，进行不间断的排水。沉井下沉前，预留孔应用砖块进行封堵。在沉井外井壁上划好中心线及水平线，在井内挂好线锤测倾斜度，做好沉降标尺。沉井挖土上部采用机械挖土，挖土深度为4米，剩余部分采用人工挖土下沉施工。沉井挖泥应注意均匀对称，由中心向刃脚四周开挖，挖土时控制每层30~50cm ,且一切行动听指挥。挖出的土采用卷扬机将土吊出井外再用自卸汽车运走。井内挖土始终应保持中间稍低于四周，但高差需控制在1m之内，严禁深锅挖土，防止突沉造成沉井四周地面沉陷和沉井倾斜的危险。沉井下沉时的指挥者应对井内四周的垂线必须密切注意，并在沉井四周设观测点，加强下沉过程中观测，发生偏移、扭曲等及时纠正。沉井施工过程中，须对周围环境的变形、沉降进行严密监测。

　　沉井下沉初阶段纠偏应根据“多沉则少挖，少沉则多挖”的原则，刃脚下挖土要逐步扩大，不能一次过量掏空，不能通过大量挖土来纠偏，纠偏应根据测量数据随偏随纠，当沉井偏斜达到允许值的1/4时，便要纠偏，下沉过程中要勤测、勤纠、缓纠。

　　沉井每下沉一次检查一次垂直度与中心轴线。随时检查沉井水平度，加强监护，对地下水及时排除。

　　下沉至接近设计标高1米时，应减速下沉，记录下沉的速度。最后20~30cm处停止开挖，观测沉井在不开挖的情况下的下沉速度，确保沉井下沉标高严格控制在范围内。坚决防止超挖。如发现特殊土质，应及时报告建设单位、设计单位、监理单位，提前做防止措施。

　　9、沉井封底

　　本工程工作井、接收井封底时先铺碎石垫层，再浇筑150cm厚C25钢筋混凝土底板。沉井下沉至设计标高后，应先清除污泥等杂物，超挖部分采用碎石夹砂填实，不得用土回填，待沉井8小时自沉累计不大于10mm时即可进行封底。本工程沉井封底采用干封底的方法，在沉井内设集水井。将地下水位降至底板下不能上升时，此时可浇筑封底混凝土。在封底混凝土未达到设计强度前，应进行不间断抽水。保持地下水位低于底板30cm。砼强度达到设计要求时方可停止排水，对集水井进行封堵。底板混凝土浇捣完成后应及时养护，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。

　　四、沉井施工的常遇问题与处理对策

　　（一）沉井倾斜：

　　原因分析：

　　1、沉井刃脚下的土软硬不均匀；

　　2、没有对称地敲碎刃脚下素混凝土垫块或没有及时地回填夯实，井外四周的回填土夯实不均匀；

　　3、没有均匀挖土使井内土面高差悬殊；

　　4、刃脚下掏空过多，沉井突然下沉，易产生倾斜；

　　5、刃脚一侧被障碍物搁住，需及时发现和处理；

　　6、排水开挖时，井内涌砂；

　　7、井外弃土或堆物，井上附加荷重分布不均匀，造成对井壁的偏压。

　　预防措施及处理方法：

　　1、加强下沉过程的观测和资料分析，现场倾斜及时纠正；

　　2、对称、均匀敲碎刃脚下素混凝土垫块，及时用砂或砂砾回填夯实。

　　3、在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，加大阻力延缓下沉速度。

　　（二）沉井偏移

　　原因分析：

　　1、大多由于倾斜引起，当发生倾斜和纠正倾斜时，井身常向倾斜一侧下部产生一个较大的压力，因而伴随产生一定的位移，位移大小随土质情况及向一边倾斜的次数而定。

　　2、测量定位发生差错。

　　预防措施及处理方法：

　　1、控制沉井不再向偏移方向倾斜；

　　2、有意使沉井偏向相反方向，当几次倾斜纠正后，即可恢复到正确位置。

　　3、加强测量的检查复核工作。

　　（三）沉井下沉过快

　　原因分析：

　　1、遇软弱土层，土的耐压强度小，使下沉速度超过挖土速度；

　　2、长期抽水或因砂的流动，使井壁与土之间摩阻力减少；

　　3、沉井外部土体液化。

　　预防措施及处理方法：

　　1、重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土。

　　2、将排水法下沉改为不排水法下沉，增加浮力。

　　3、在沉井外壁与土壁间填粗糙材料或将井筒外的土夯实，增加摩阻力，如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石进行处理。

　　4、先封底后下沉。

　　在沉井下沉时遇到土质软或含水量较大突然下沉时，立即通知监理、业主，根据实际情况与以往的施工经验与业主、监理、设计院协商后采取先封底后下沉方法进行施工。在浇筑底板时，预留直径为200mm的预留孔作为沉井下沉的冲洗口与排水口。预留孔的数量与位置根据现场实际情况确定。待沉井下沉至设计标高时再进行封孔。再清理新旧砼的接口和除去松动的砼。

　　（四）沉井下沉缓慢或停沉

　　原因分析：

　　1、井壁与土壁间的摩阻力过大；

　　2、沉井自重不够，下沉系数过小；

　　3、遇有障碍物。

　　预防措施及处理方法：

　　1、继续浇灌砼增加自重或在井顶面均匀加重。

　　2、挖除刃脚下的土或在井内继续进行第二层“锅底”状破土；用小型炸药包爆破震动，但刃脚下挖空宜小，药量不宜大于0.1kg，刃脚应用草袋等防护。

　　3、在井外壁用射水管冲刷井周围土，减少摩阻力，射水管也可埋在井壁混凝土内，此法仅适用于砂类土。

　　4、在井壁与土壁之间灌入触变泥浆，降低摩阻力。

　　5、清除障碍物。

　　（五）沉井超沉与欠沉

　　原因分析：

　　1、沉井封底时下沉尚未稳定；

　　2、测量有差错；

　　预防措施及处理方法：

　　1、当沉井下沉至距设计标高以上1.5~2.0m的终沉阶段时，应加强下沉观测，等8小时的累计沉降量不大于10mm时，沉井趋于稳定，方可进行封底。

　　2、加强测量工作，对测量标志应加固校核，测量数据须准确无误。

　　沉井施工方案（二）

　　一、施工前的准备工作

　　（一）探明地层

　　沉井施工前要详细钻探沉井所要通过的地质层，查明其地质构造、地质层次、深度、特征和水文情况，以便制定切实可行的沉井下沉方案和对附近构造物采取的有效措施。

　　应以探明地层情况为前提来布置探孔的位置、数量和确定孔深。每个沉井位置至少应有2个探孔。一般孔位在基层范围外2～3m处，探孔深度要超过沉井预定下沉的刃脚深度。

　　（二）清理和平整场

　　就地浇筑沉井要清除井位及附近场地的孤石、倒木、树根、淤泥及其它杂物。对于软硬不均的地表应进行换土或作加固处理。

　　（三）设备及辅助设施

　　在场地布置时，对场内外运输道路、电力、水的供应线路，起重设备等，均匀统一安排。沉井施工设备选用以下设施。

　　（1）井顶吊机：安拆扒杆、龙门吊；

　　（2）墩旁吊机：在沉井外侧距井外壁2～3m、不受沉井下沉影响、坚实的土地上铺设木垛，在木垛上架设15t履带式吊机，以满足沉井制作和下沉过程中吊装工作的需要；

　　二、场地处理、沉井分节

　　（一）场地处理

　　制造沉井前，要挖除原有场地松软土，换上好土，交在将场地夯实平整，以防在浇筑砼过程中或撤除垫木时发生不均匀沉陷。按沉井位置放出准确的十字中线并整平。为了使垫木铺设平顺，受力均匀，垫木下要加一层厚于5cm的砂层。

　　（二）沉井分节

　　沉井分节高度应根据开挖方法、下沉进度、土层性质、沉井的平面尺寸决定，使其保持稳定、顺利下沉。底节沉井的最小高度视在拆除垫木或挖除土模时能抵抗纵向破裂而定。若沉井底节下为松软土时，则底节最大高度不得大于0.8倍沉井宽度，其余各节应尽量做得高一些，除要考虑保证沉井稳定外，还要考虑挖土起重机机械工作的方便。

　　（三）铺垫、支撑、立模、绑扎钢筋

　　A、铺垫

　　1、垫木安排及数量

　　刃脚下应满铺垫木，并使长短垫木相间布置。刃脚在直线段应垂直布置，圆弧部份应径向布置铺设。

　　垫木数量按垫木底面承压应力不大于0.1Mpa求算：

　　n= Vr/ Lb[σ]

　　式中： n—垫木根数；

　　V—第一节沉节砼体积（m3）：

　　r—砼的容重（kg/ m3）；

　　Lb—基底土容许压应力（Mpa）；

　　2、垫木铺设（应符合下表要求）：

　　经验证明立铺（窄面平放）既增强承载力又方便抽拔。

　　铺垫完后，在垫木上面测量放出精确的沉井刃脚轮廓线，在轮廓线外15cm～20cm处放出检查点，便于检查控制。

　　3、沉井模板与支撑

　　沉井模板与支撑应具有足够的强度和较好的刚度。刃脚下的底模应按拆除顺序分段布调预先断开，刃脚可直接置于垫木上。刃脚下的垫木连成一体，防止浇筑砼时发生不均匀沉落造成裂纹。

　　施工步骤如下：

　　（1）测量放样：准确地画出刃脚边线，严格控制沉井中心位置的准确性；

　　（2）模板制作：沉井外侧模板要平滑，具有一定的刚度，与砼接触面必须刨光，与刃脚接触的空隙要塞严，防止漏浆；

　　（3）模板安装：沉井外侧模板必须竖缝支立，立好后要核对上下口各部份尺寸、井壁的垂直度（或斜度）、刃脚标高，支撑拉杆（内外模间）和拉箍要牢固；当井壁有斜度时，模板要按斜率要求支立；支第二节及以后诸节模板时不准支撑到地面上，以免沉井因加重而自动下沉造成新浇筑的砼发生裂纹；环箍和拉缆要加强，外模上口尺寸不得大于下口尺寸。

　　模板安装顺序：刃脚斜面及隔墙底面模板→井孔模板→绑扎钢筋→设内外模间支顶→支设外模板→设内外模板间拉筋→调整各部尺寸→全面紧固支顶、拉杆、拉箍→固定撑杆和拉缆。

　　4、钢筋绑扎：

　　钢筋绑扎是在内模（井孔）已支立完毕，外模尚未扣合时进行的，先将制好的焊有锚固筋的刃脚面摆放在垫木上的刃脚画线位置，进行焊接后再布设刃脚筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋（冲刷水管、空气幕管道）。为了加快进度可以组织大片，利用吊机移动定位焊接组成整体。

　　（四）沉井砼浇筑、养生、拆模

　　1、沉井砼应沿井壁四周对称进行浇筑，避免砼面高低相差悬殊，以防产生不均匀下沉造成裂缝。每节沉井的砼都应分层、均匀、连续地浇筑直至完毕。高度较高可设缓降器，缓降器下的工作高度不得高于1米。每层砼的厚度h值不超注：Q—每小时砼产量（m3/h）；

　　t—水泥初凝时间；

　　A—砼的浇筑面积。

　　2、养生：

　　沉井砼养生应注意以下问题：

　　（1）浇筑后10h即遮盖浇水养护。气候炎热或干燥时，终凝后即可遮盖洒水养护。

　　（2）施工期间室外最低－3℃低或室外平均温度低于+5℃时，应按冬季施工要求进行。

　　（3）底节沉井砼养生强度必须达到100%，其余各节强度允许达到70%时进行下沉。

　　（4）砼强度达2.5Mpa时，砼顶面要凿毛。

　　3、拆模

　　在砼强度达到2.5Mpa以上时，方可拆除直立的侧面模板。

　　（2）当砼强度达到70%（或设计要求）后，方可拆除隔墙底面、刃脚斜面的支撑与模板。

　　（3）拆模的顺序为：井孔模板→外侧模板→隔墙支撑及模板→刃脚斜面支撑与模板

　　拆除隔墙及刃脚下支撑应对称依次进行，宜从隔墙中部向两边拆除。拆除时可先挖去支撑架垫木下的砂，抽出支撑架及垫木。当支撑排架顶面（或底面）设有楔形木时，可先打掉楔木，然后再拆除支撑。

　　（4）拆模后、下沉抽垫前，仍需将刃脚下回填密实以防止下沉，保证正确位置下沉。

　　（五）沉井制造的允许偏差

　　沉井各结构尺寸取决于模板制造与安装尺寸的精确程度。沉井模板支立好后，要进行全面检查，确认各部尺寸均在允许偏差内，经监理工程师验收后方能浇筑沉井砼。

　　三、 沉井下沉

　　沉井下沉主要是通过从井孔中用机械或人工方法均匀除土，削弱基底土对刃脚的正面阻力和沉井壁与土之间的摩阻力，使沉井依靠自重力克服上述阻力而下沉。

　　本工程设计为排水下沉方法，排水沉井下沉的辅助措施有：压重（接高沉井）、降低井内水位减少浮力、炮振（必要时）等。

　　四、沉井制作和下沉过程中的质量控制

　　（一）抽除垫木

　　抽除垫木是沉井下沉的开始，也是下沉过程中的重要工序之一。此项工作突击性强，不论沉井大小，一般均要求在数小时（2h～4h）内全部抽除，因此，要精心安排，谨慎进行。

　　一）抽除垫木的准备工作

　　1、垫木编号

　　为使抽除垫木时在沉井内外能很好地配合，有条不紊地进行，要对垫木分组编号。分组编号次序，应按设计拟定的次序用红漆写在沉井内外井壁上。

　　2、清理施工现场及材料准备

　　在抽除垫木之前应将沉井内外的碎木块、碎砼块等清除干净，同时应备好回填时用的砂石材料以及开挖回填工具等。

　　3、劳动组织

　　劳动力的配备可根据沉井大小、垫木的多少及分组情况来确定，一般设2～4个小组，每组8～12人。

　　4、下沉量的测量

　　在沉井模板拆除后，抽除垫木之前，由测工进行刃脚高程测量和沉井中线测量，在沉井四脚井壁上做也标尺，绘出沉井中心线标记。要抽除下组垫木时，每抽出一且应对沉四角高程变化观测一次，如发现沉井向一侧倾斜过大时，应采取措施。

　　二）抽除垫木的方法

　　1、抽除垫木

　　在抽除垫木时必须统一指挥，按规定的联络信号分组、对称、同步进行抽除工作。等待同一编号的垫木抽完交进行回填后，方可抽除下一组垫木。一般情况下，垫木以向沉井外抽除为宜。如向沉内抽除时，必须及时地将抽出的垫木运至井外。

　　2、沉井垫木内外的回填

　　垫木每抽完一组必须及时回填，回填材料以粗、中砂为宜。回填料不得从井内或筑岛上挖取（可挖取井内预留部份），以防造成沉井歪斜。

　　回填高度H的决定，应以最后分配在定位垫木上的重力不致压弯垫木以及垫木下土的承载应力不超出岛面极限承压力为准，必要时加高H值，甚至在隔墙下进行回填来满足要求。

　　3、注意事项

　　抽垫过程中如发现下列情况时，应及时研究处理：

　　（1）沉井向一侧倾斜，其倾斜度>1%，且继续向该侧倾斜时；

　　（2）一次抽垫后下沉量超过上次的1倍时；

　　（3）回填土被挤出后，产生隆起或裂缝等现象时；

　　（4）垫木被压断时。

　　三）排水开挖下沉

　　在稳定的土层中，如渗水量不大，或者虽然土层透水性较强，渗水量较大，但排水不致产生流砂现象时，可采取排水开挖下沉。沉井排水应选用适合其排水量、吸程、扬程的电动离心泵和污水泵。在井深大于泵的有效吸程时，可将泵放置在悬吊于井孔壁的平台上，使它能随抽水沉度在井孔内升降。在保证井孔吊罐上下通道和升降梯安设有足够位置的前提下，平台可设在井孔一侧或两侧，如布置有困难时可设多层平台。多孔沉井在满足除土需要后，可用部份井孔专设抽水平台。

　　排水下沉时，用人力或风动工具开挖，必须对称地进行，保证均匀下沉。

　　从地面或筑岛面开始下沉时，应先将刃脚内侧的回填土分层挖除，开挖顺序同抽垫。4个定位垫木处的土最后挖除。在一层全部挖除后，再开始挖第二层。

　　在刃脚尚未抵达原地面就需要接筑后一节沉井时，应先在刃脚下做适当的回填，防止沉井加重后下沉产生偏斜。

　　1、各种土质开挖方法：

　　（1）松软土质

　　在分层挖除回填土时，沉井逐渐下沉，当刃脚与井中部土面平齐时，即可在中部先向下挖深约40cm～50cm，并逐渐向四周均匀扩挖，距刃脚约1m时，开始分层挖除刃脚内侧的土台，使沉井挤土下沉。

　　（2）比较坚硬的土质

　　如刃脚内侧土挖平后，沉井下沉很少或不下沉时，(fanwen.weiyujianbao.cn)可从沉井中部再向下挖深约40cm～50cm，并继续向四周均匀扩挖，使沉井平稳下沉。

　　（3）坚硬土层

　　可依抽垫顺序，分段掏空刃脚，每段掏空后随即回填砂砾，待最后几段（即定位垫木处）掏空并回填完毕，再逐次挖除回填砂砾，使沉井下沉。

　　（4）岩层

　　沉井下沉至岩层时，可先挖除刃脚部位，后挖除中间部位。风化或软质岩层可用风镐等铲除，较硬的可打眼放炮。挖除刃脚下的土时，可采用跳槽法，即沿刃脚周长等分成若干段（每段长约1m），先隔一段挖一段，留下定位承垫处，将其余各段全挖掉，待清除残渣用较小粒径砂砾回填刃脚后，再挖除定位承垫处岩石，然后逐次挖除回填料使沉井均匀平稳下沉。

　　开挖岩层时可先打斜炮眼，其斜度大致与刃脚内侧斜面平行，并伸出刃脚15cm～20cm，使开挖宽度超过刃脚5cm～10cm，开挖深度宜为40cm。

　　排水开挖每个周期的首项工作是选择适当位置挖掘较深的集水坑，以便抽水。沉井外侧加设井点降水，以降低地下水位，便于沉井内开挖取土。

　　旱地下沉，可在井顶搭设平台及吊架，将井内弃土吊出，用机具运往堆弃处；在河中下沉时，通常用活底吊罐将井中弃土吊出卸到井上平车上，推到井边弃土；或用吊机直接吊运卸除。

　　2、排水开挖注意事项

　　1、随时注意土层的变化情况，严格控制刃脚附近除土深度，注意分析发出的声响，慎防翻砂涌水；

　　2、备好一旦发生翻砂涌水时工作人员出井的设备；

　　3、保证井顶卸土或换装时不向井下掉土；

　　4、做好吊斗升降时对水泵平台碰撞的防护措施；

　　5、弃土不得靠近井壁，避免对沉井发生一侧超载压力引起沉偏斜。

　　四、沉井下沉施工偏差的控制

　　（一）沉井纠偏方法

　　1、偏除土纠偏法

　　入土不深的沉井可利用此法使沉井在下沉过程中逐渐纠正纠正偏差。

　　纠正偏差时，可在刃脚高的一侧除土，刃脚低的一侧支垫，随着沉井的下沉，倾斜即可纠正。

　　纠正位移时，可先有意地偏除土使沉井向偏位方向倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至沉井底面中心与设计中心位置相重合（或接近）时再将其纠正。如位移量较大，一次完不成，可反复几次进行，使其逐渐移近中心位置，最后调整到使倾斜和位移都在允许偏差范围内为止。沉井偏差原因及预防措施：

　　2、加压法

　　在井顶施加水平力，刃脚低的一侧设支垫，反方向设滑车组及平衡重牵引纠编。具体方法：

　　在低的一侧用5～6组（3根直径30cm/组）圆木支于沉井外壁预留的缺口内，圆木与井壁呈30o左右的夹角，下面用枕木垫牢，在高端设滑车组，一组拉于沉井的顶部，另一端固定于沉附近特设的地锚（或利用已沉入的沉井做地锚）上，并加设平衡重增加持续拉力进行牵引，同时在井内配合除土纠偏。这样，在井顶水平推力和拉力及控制低侧刃脚下沉的综合作用下，随着沉井逐渐下沉，使沉井的偏斜逐渐纠正至允许偏差范围内。也可不采用在低侧设支垫，采用在井顶施加水平拉力，井外射水，井内偏除土纠偏。

　　3、增加偏土压纠偏

　　由于弃土偏堆在沉井一侧，能使沉井产生偏斜。同理，可在沉井偏斜的一侧抛石填土，使该侧土压力较彼侧为大，也可纠正沉井的偏斜。

　　4、沉井位置扭转的纠正

　　可在沉井的对角位置分别偏除土和填土，使沉的刃脚下不相等的土压力作用下形成扭矩，从而使沉井得以纠偏。

　　五、 沉井基底清理

　　在沉井下沉到设计标高，经检查合格后，应按设计要求对基底进行清理，然后进行灌注底板砼的作业。

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