沉井施工方案 107

1、昆明滇池北岸水環(huán)境綜合治理工程城東片區(qū)東北部排水管網(wǎng)工程12包沉井施工方案編制人：審核人：審批人：施工單位：中鐵十八局集團有限公司 監(jiān)理單位：昆明建設咨詢監(jiān)理公司沉井施工方案一、工程概況東二環(huán)污水管道沉井主要設計在工作井污107#、污125#和污130#井，接收 井污106#、污124#和污129#井。其工作井斷面尺寸為長8.4米、寬4.9米，矩 形工作井，接收井為直徑5.8米的圓形接收井。二、沉井施工方案21 .施工準備工作沉井施工前的準備工作，除去常規(guī)的場地平整；修建臨時設施；水、電、風 等動力供應外，著重作好下述工作：地質(zhì)勘察在沉井施工處需進行鉆探，鉆孔設在井外，距外井壁距離宜大于2m，

2、需有 一定數(shù)量和深度的鉆孔，以提供土層變化、地下水位、地下障礙物及有無承壓水 等情況，對各土層要提供詳細的物理力學指標，為制訂施工方案提供技術依據(jù)。施工方案是指導沉井施工的核心技術文件，要根據(jù)沉井結構特點、地質(zhì)水文 條件、已有的施工設備和過去的施工經(jīng)驗，經(jīng)過詳細的技術、經(jīng)濟比較，編制出 技術上先進、經(jīng)濟上合理的切實可行的施工方案。在方案中要重點解決沉井制作、 下沉、封底等技術措施及保證質(zhì)量的技術措施，對可能遇到的間題和解決措施要 做到心中有數(shù)。布設測量控制網(wǎng)事先要設置測量控制網(wǎng)和水準基點，用于定位放線、沉井制作和下沉的依據(jù)。 如附近存在建(構)筑物等，要設沉降觀測點，以便施工沉井時定期進行沉降

3、觀 測。施工方案選擇本工程的沉井施工方案選擇如下：a、沉井下沉采用排水下沉方法。排水方法為在井內(nèi)設水泵，將水抽出并外 排走；b、制作與下沉型式選擇對于制作高度5m的沉井，采用分節(jié)制作，一次下沉；對于制作高度5m的沉井，采用分節(jié)制作，二次下沉；c、采用開挖淺基坑制作沉井。2.2.沉井施工過程2.2.1水泥土攪拌樁施工水泥土攪拌法施工現(xiàn)場事先應予以平整，必須清除地上和地下的障礙物。 遇有明浜、池塘及洼地時應抽水和清淤，回填粘性土料并予以壓實，不得回填雜 填土或生活垃圾。水泥土攪拌樁施工前應根據(jù)設計進行工藝性試樁，數(shù)量不得少于2根。當 樁周為成層土時，應對相對軟弱土層增加攪拌次數(shù)或增加水泥摻量。攪拌

4、頭翼片的枚數(shù)、寬度、與攪拌軸的垂直夾角、攪拌頭的回轉(zhuǎn)數(shù)、提升 速度應相互匹配，以確保加固深度范圍內(nèi)土體的任何一點均能經(jīng)過20次以上的 攪拌。豎向承載攪拌樁施工時，停漿（灰）面應高于樁頂設計標高300500mm。 在開挖基坑時，應將攪拌樁頂端施工質(zhì)量較差的樁段用人工挖除。施工中應保持攪拌樁機底盤的水平和導向架的豎直，攪拌樁的垂直偏差不 得超過1%;樁位的偏差不得大于50mm；成樁直徑和樁長不得小于設計值。水泥土攪拌法施工步驟由于濕法和十法的施工設備不同而略有差異。其主 要步驟應為： 攪拌機械就位、調(diào)平； 預攪下沉至設計加固深度； 邊噴漿（粉）、邊攪拌提升直至預定的停漿（灰）面； 重復攪拌下沉至設

5、計加固深度； 根據(jù)設計要求，噴漿（粉）或僅攪拌提升直至預定的停漿（灰）面；關閉攪拌機械；在預（復）攪下沉時，也可采用噴漿（粉）的施工工藝，但必須確保全樁長 上下至少再重復攪拌一次。濕法施工 施工前應確定灰漿泵輸漿量、灰漿經(jīng)輸漿管到達攪拌機噴漿口的時間和 起吊設備提升速度等施工參數(shù)，并根據(jù)設計要求通過工藝性成樁試驗確定施工工 藝。所使用的水泥都應過篩，制備好的漿液不得離析，泵送必須連續(xù)。拌制 水泥漿液的罐數(shù)、水泥和外摻劑用量以及泵送漿液的時間等應有專人記錄；噴漿 量及攪拌深度必須采用經(jīng)國家計量部門認證的監(jiān)測儀器進行自動記錄。攪拌機噴漿提升的速度和次數(shù)必須符合施工工藝的要求，并應有專人記 錄。當水

6、泥漿液到達出漿口后，應噴漿攪拌30s，在水泥漿與樁端土充分攪 拌后，再開始提升攪拌頭。攪拌機預攪下沉時不宜沖水，當遇到硬土層下沉太慢時，方可適量沖水， 但應考慮沖水對樁身強度的影響。 施工時如因故停漿，應將攪拌頭下沉至停漿點以下0.5m處，待恢復供 漿時再噴漿攪拌提升。若停機超過三小時，宜先拆卸輸漿管路，并妥加清洗。 壁狀加固時，相鄰樁的施工時間間隔不宜超過24h。如間隔時間太長， 與相鄰樁無法搭接時，應采取局部補樁或注漿等補強措施。干法施工噴粉施工前應仔細檢查攪拌機械、供粉泵、送氣（粉）管路、接頭和閥 門的密封性、可靠性。送氣（粉）管路的長度不宜大于60m。 水泥土攪拌法（干法）噴粉施工機械

7、必須配置經(jīng)國家計量部門確認的具 有能瞬時檢測并記錄出粉量的粉體計量裝置及攪拌深度自動記錄儀。攪拌頭每旋轉(zhuǎn)一周，其提升高度不得超過16nan。攪拌頭的直徑應定期復核檢查，其磨耗量不得大于10mm。當攪拌頭到達設計樁底以上1.5m時，應即開啟噴粉機提前進行噴粉作 業(yè)。當攪拌頭提升全地面下500mm時，噴粉機應停止噴粉。成樁過程中因故停止噴粉，應將攪拌頭下沉至停灰面以下1m處，待恢 復噴粉時再噴粉攪拌提升。需在地基土天然含水量小于30%土層中噴粉成樁時，應采用地面注水攪 拌工藝。2.2.2施工坑開挖沉井采取在基坑中制作，以減少下沉深度，降低施工作業(yè)面?？紤]到拆除墊 架和支模操作的需要，基坑比沉井寬2

8、米，四周挖排水溝，集水井，使地下水位 降至比基坑底面低0.5m，挖土采用1臺小松220-3 1.0m3反鏟挖掘機進行。配合 人工修坡和平整坑底，挖出的土方用自卸車運至棄土場堆放2.2.3沉井制作（1）沉井施工程序:基坑測量放樣基坑開挖刃腳墊層施工立井筒內(nèi)模和支架鋼筋擲扎， 立外模和支架澆搗混凝土養(yǎng)護及拆模封砌預留孔井點安裝及降水鑿除 墊層、挖土下沉沉降觀察鋪設碎石及混凝土墊層綁扎底板鋼筋、澆搗底板 混凝土混凝土養(yǎng)護素土回填。（2）基坑測量放樣根據(jù)沉井設計圖紙和工程地質(zhì)報告所揭示的地質(zhì)情況，沉井基坑開挖深度取2米，沉井刃腳外側面至基坑邊的工作距離取2米，基坑邊坡采用1 1放坡。整 平場地后，根據(jù)

9、沉井的中心座標定出沉井中心樁、縱橫軸線控制樁及基坑開挖邊 線。施工放樣結束后，須經(jīng)監(jiān)理工程師復核準確無誤后方可開工。（3）基坑開挖經(jīng)監(jiān)理工程師認可的基坑開挖邊線確定后，即可進行挖土工序的施工。挖土 采用3米的單半挖掘機，并與人工配合操作。基坑底面的浮泥應清除干凈并保持 平整和干燥，在底部四周設置排水溝與集水井相通，集水井風匯集的雨水及地下 水及時用水泵抽除，防止積水而影響刃腳墊層的施工。（4）刃腳墊層施工刃腳墊層采用砂墊層和混凝土墊層共同受力。刃腳支設沉井下部為刃腳，其支設方式取決于沉井重量、施工荷載和地基承載力。常 用的方法有墊架法、磚砌墊座和土模。在軟弱地基上澆筑較重的沉井，常用墊架法（圖

10、2-1a）。墊架的作用是將上 部沉井重量均勻傳給地基，使沉井井身澆筑過程中不會產(chǎn)生過大不均勻沉降，使 刃腳和井身產(chǎn)生裂縫而破壞；使井身保持垂直；便于拆除模板和支撐。采用墊架 法施工時，應計算井身一次澆筑高度，使其不超過地耐力，其下砂墊層厚度亦需 計算確定。直徑（或邊長）不超過8m的較小的沉井，土質(zhì)較好時可采用磚墊座 （圖2-1b），磚墊座沿周長分成68段，中間留20mm空隙，以便拆除，磚墊座 內(nèi)壁用水泥砂漿抹面。對重量輕的小型沉井，土質(zhì)較好時，甚至可用土胎模（圖 2-1c），土胎模內(nèi)壁亦用水泥砂漿抹面。（a）（b）S）圖2-1沉井刃腳支設（a）墊架法；（b）磚墊座法；（c） 土胎模法1-刃腳；

11、2-砂墊層；3-枕木；4-墊架；5-模板；6-磚墊座；7-水泥砂漿抹面；8-刷隔離層；9-土胎模刃腳支設用得較多的是墊架法。采用墊架法時，先在刃腳處鋪設砂墊層，再 在其上鋪枕木和墊架，枕木常用斷面16cm X 22cm，墊架數(shù)量根據(jù)第一節(jié)沉井的 重量和地基（或砂墊層）的容許承載力計算確定，間距一般為0.51.0m。墊架應 對稱，一般先設8組定位墊架，每組由23個墊架組成。矩形沉井多設4組定位 墊架，其位置在距長邊兩端0.15L處（L為長邊邊長），在其中間支設一般墊架， 墊架應垂直井壁。圓形沉井墊架應沿刃腳圓弧對準圓心鋪設。在枕木上支設刃腳 和井壁模板。枕木應使頂面在同一水平面上，用水準儀找平，

12、高差宜不超過 10mm，在枕木間用砂填實，枕心中心應與刃腳中心線重合。如地基承載力較低， 經(jīng)計算墊架需要量較多時，應在枕木下設砂墊層，將沉井重量擴散到更大面積上。井壁制作沉井制作可在修建構筑物的地面上進行，亦可在基坑中進行，如在水中施工 還可在人工筑島上進行。應用較多的是在基坑中制作。沉井施工有下列幾種方式：一次制作、一次下沉；分節(jié)制作、一次下沉；分 節(jié)制作、分節(jié)下沉（制作與下沉交替進行）。如沉井過高，下沉時易傾斜，宜分 節(jié)制作、分節(jié)下沉。沉井分節(jié)制作的高度，應保證其穩(wěn)定性并能使其順利下沉。 采用分節(jié)制作、一次下沉時，制作高度不宜大于沉井短邊或直徑，總高度超過 12m時，需有可靠的計算依據(jù)和采

13、取確保穩(wěn)定的措施。分節(jié)下沉的沉井接高前，應進行穩(wěn)定性計算，如不符合要求，可根據(jù)計算結 果采取井內(nèi)留土、填砂（土）、灌水等穩(wěn)定措施。（5）立井筒內(nèi)模和支架A、鋼筋綁扎鋼筋的表面應潔凈，使用前將表面油漬、鱗銹等清理干凈；鋼筋應平直，無 局部彎折，成盤的鋼筋均應調(diào)直；預制構件中的主筋均應采用對焊、焊接并按照 有關規(guī)定抽樣送檢；鋼筋接頭應互相錯開，并嚴格按照國家標準混凝土結構工 程施工及驗收規(guī)范（GB5020492）中的有關規(guī)定執(zhí)行；現(xiàn)場鋼筋綁扎時，其交 叉點應用21#鐵絲綁扎結實，必要時用電焊焊牢。鋼筋規(guī)格、尺寸應符合設計圖紙要求和規(guī)定，綁扎鋼筋時應采用撐件將兩層 鋼筋位置固定，保證鋼筋設計間距。為

14、了保證保護層的厚度，應在鋼筋與模板之 間設置同強度標號的水泥砂漿墊塊，墊塊應與鋼筋扎緊并互相錯開。鋼筋綁扎完 成后，應上報監(jiān)理工程師進行隱蔽驗收。隱蔽驗收合格后方可進行立外模。B、立外模和支架井壁模板可用組合式定型模板（圖3-2），高度大的沉井亦可用滑模澆筑。分 節(jié)制作時，水平接縫需做成凸凹型，以利防水。如沉井內(nèi)有隔墻，隔墻底面比刃 腳高，與井壁同時澆筑時需在隔墻下立排架或用砂堤支設隔墻底模。隔墻、橫梁 底面與刃腳底面的距離以500mm左右為宜。圖3-2沉井井壁鋼模板支設1-下一節(jié)沉井；2-預埋懸挑鋼腳手鐵件；3-組合式定型鋼模板；4-28鋼楞;5-對立螺栓；6-100X3止水片；7-木墊塊；

15、8-頂撐木；9-鋼管腳手架C、澆搗混凝土模板和支架工序完成后，必須經(jīng)監(jiān)理工程師進行驗收。驗收合格后，方可進 行混凝土的澆搗。為縮短施工周期和保證工程質(zhì)量，采用泵送商品混凝土。泵送 混凝土可將輸送管的軟管直接放入澆搗段，距離澆搗面1米左右，保證不離析。 混凝土澆搗前應嚴格檢查各種預留孔、預留管和預埋件的位置和幾何尺寸，嚴禁 漏放和錯放?；炷琳駬v采用插入式振搗器振搗，振搗棒插入時應離開鋼筋，但 應防止混凝土振搗不均勻和振搗過密而產(chǎn)生混凝土離析現(xiàn)象的發(fā)生?；炷猎谡?搗時應隨時注意檢查模板受力和螺桿鋼筋受力的情況，防止模板因混凝土振搗的 原因而后跑模。井身澆搗混凝土分二段施工。采用分段澆搗混凝土時

16、，嚴格按規(guī)范要求做好施工縫。施工縫做成凸縫，并 在后澆時將連接處的混凝土鑿毛，并用清水洗干凈，澆搗時先用12%的UEA砂漿 座漿，然后輕倒第一層混凝土并振搗密實，以免形成蜂窩，影響沉井的質(zhì)量。在 混凝土澆搗過程中，還應做好混凝土的試塊工作，保證質(zhì)保資料的完善。（6）沉井下沉施工A、沉前準備將所有模板拆除干凈，拉結螺栓從根部切割干凈用1： 2水泥砂漿粉平壓光， 井內(nèi)預埋鋼筋向上1/7坡向理順，沉井外側回填碎石粉夯實，在沉井外壁彈出水 平，中分線并在離沉井10米左右設固定水平控制和中分控制。8、不排水下沉挖土方法一般采用抓斗、水力吸泥機或水力沖射空氣吸泥等在水下挖土。抓斗挖土用吊車吊抓斗挖掘井底中

17、央部分的土，使之形成鍋底。在砂或礫石類土中， 一般當鍋度比刃腳低11.5m時，沉井即可靠自重下沉，而將刃腳下土擠向中央 鍋底，再從井孔中繼續(xù)抓土，沉井即可繼續(xù)下沉。在粘質(zhì)土或緊密土中，刃腳下 土不易向中央坍落，則應配以射水管沖土（圖3-3a）。沉井由多個井孔組成時， 每個井孔宜配備一臺抓斗。如用一臺抓斗抓土時，應對稱逐孔輪流進行，使其均 勻下沉，各井孔內(nèi)土面高差不宜大于0.5m。圖3-3用水槍和水力吸泥器水中沖土（a）用水槍沖土、抓斗水中抓土；（b）用水力吸泥器沖土水力機械沖土水力機械沖土是用高壓水泵將高壓水流通過進水管分別送進沉井內(nèi)的高壓 水槍和水力吸泥機，利用高壓水槍射出的高壓水流沖刷土層

18、，使其形成一定稠度 的泥漿匯流至集泥坑，然后用水力吸泥機（或空氣吸泥機）將泥漿吸出，從排泥 管排出井外（圖3-3b）。沖粘性土時，宜使噴嘴接近90的角度沖刷立面，將立 面底部刷成缺口使之坍落。沖土順序為先中央后四周，并沿刃腳留出土臺，最后 對稱分層沖挖，盡量保持沉井受力均勻，不得沖空刃腳踏面下的土層。施工時， 應使高壓水槍沖入井底，所造成的泥漿量和滲入的水量與水力吸泥機吸入的泥漿 量保持平衡。水力機械沖土的主要設備包括吸泥器（水力吸泥機或空氣吸泥機）、吸泥管、 揚泥管和高壓水管、離心式高壓水泵、空氣壓縮機（采用空氣吸泥時用）等。 水力吸泥機沖土，適用于粉質(zhì)粘土、粉土、粉細砂土中；使用不受水深限

19、制，但 其出土效率則隨水壓、水量的增加而提高，必要時應向沉井內(nèi)注水，以加高井內(nèi) 水位。在淤泥或浮土中使用水力吸泥時，應保持沉井內(nèi)水位高出井外水位12m。（7）沉井封底不排水下沉方法：根據(jù)設計要求，采取不排水下沉。采用抓斗挖掘井底中央 部分的土，使沉井形成鍋底，在砂類土中，一般當鍋底比刃腳低11.5米時，沉 井即可靠自重下沉，而將刃腳下的土擠向中央鍋底，然后再由抓斗繼續(xù)抓土，沉 井便可繼續(xù)下沉。若刃腳下的土不易向中央塌落，則配以射水管松土。沉井封底及底板澆筑：沉井下沉至設計標高后觀察其穩(wěn)定性，在8小時內(nèi)沉 井自沉累計量不大于10mm和每小時觀察自沉量，在沉井下沉已經(jīng)穩(wěn)定時，才進 行封底。根據(jù)設計

20、要求，采取水下混凝土封底：水下混凝土封底即不排水封底，將井 底浮泥清除干凈，鋪碎石墊層30cm，封底混凝土用導管法灌注，灌注水下封底 混凝土時，需要的導管間隔及根數(shù)根據(jù)導管作用半徑和封底面積確定，導管作用 半徑隨導管下口超壓力大小而異，其關系如下：超壓力（kpa）75100150250導管作用半徑（m）2.53.03.54.0數(shù)根導管灌注時的順序：按照先低處后高處，先周圍后中部為原則，使混凝土保持大致相同的標高。見（圖3-4）。待水下封底混凝土達到所需強度后（一般養(yǎng)護714d）,方可從沉井內(nèi)抽水， 檢查封底情況，進行檢漏補修，按排水封底方法施工上部鋼筋混凝土底板。三、沉井下沉質(zhì)量控制措施1、下

21、沉速度的控制根據(jù)土質(zhì)情況，采用臺階形挖土自重破土方式。采用從中間開始向四周逐 漸開挖，并始終均衡對稱地進行，每層挖土厚度為0.41.5m。刃腳處留1.2 1.5m寬土垅，用人工逐層全面、對稱、均勻地削薄土層，每人負責23m 一 段，方法是順序分層逐漸往刃腳方向削薄土層，每次削515cm，當土垅擋不 住刃腳的擠壓而破裂時，沉井便在自重作用下破土下沉，削土時應沿刃腳方向 全面、均勻、對稱地進行，使均勻平衡下沉，刃腳土方開挖方法如圖3-5所示。圖3-4不排水封底導管法澆筑混凝土1-沉井；2-導管；3-大梁；4-平臺；5-下料漏斗；6-機動車跑道；7-混凝土澆筑料斗;8-封底混凝土沉井挖土下沉采用人工

22、挖土，一臺塔吊吊運出土，由于挖土施工困難，綜合考 慮挖土、吊運的施工能力，研究沉井下沉的安全控制，沉井下沉速度控制為 30cm/ 天。沉井下沉中，如遇到砂礫石或硬土層，當土垅削至刃腳，沉井仍不下沉或 下沉不平穩(wěn)，則按平面布置分段的次序，逐段對稱地將刃腳下掏空，并挖出刃 腳外壁10cm，每段挖完后用小卵石填滿夯實，待全部掏空回填后，再分層刷 掉回填的小卵石，可使沉井因均勻地減少承壓面而平衡下沉。在沉井開始下沉和將沉至設計標高時，周邊開挖深度小于10cm，避免發(fā)生 傾斜，尤其在開始下沉5m以內(nèi)時，其平面位置與垂直度要特別注意保持正確， 否則繼續(xù)下沉不易調(diào)整，在離設計深度20cm左右停止取土，依靠自

23、重下沉至設 計標高。2、下沉觀測沉井位置的控制是在井外地面設置縱橫十字控制樁、水準基點。下沉時， 在井壁上設十字控制線，并在四側設水平點。于壁外側用紅鉛油畫出標尺，以 測沉降，井內(nèi)中心線與垂直度的觀測系在井內(nèi)壁四邊標出垂直軸線，各吊垂球 一個，對準下部標志板來控制，并定時用兩臺經(jīng)緯儀進行垂直偏差觀測。挖土 時隨時觀測垂直度，當垂球離墨線邊達50mm或四面標高不一致時，立即糾正，刃腳土方開挖灰葉圖3-5沉井下沉過程中，每班至少觀測兩次，并在每次下沉后進行檢查，做好記錄， 當發(fā)現(xiàn)傾斜、位移、扭轉(zhuǎn)時，及時通知值班隊長，指揮操作工人糾正，使允許 偏差范圍控制在允許范圍以內(nèi)。沉井在下沉過程中，最大沉降差

24、均控制在250mm以內(nèi)。當沉至離設計標高2m時，對下沉與挖土情況應加強觀測，以防 超沉。3、下沉糾偏沉井下沉過程中，有時會出現(xiàn)傾斜、位移及扭轉(zhuǎn)等情況，應加強觀測，及時發(fā) 現(xiàn)并采取措施糾正。產(chǎn)生傾斜的可能原因有：a、刃腳下土質(zhì)軟硬不均；d、拆刃腳墊架時，抽出承墊木未對稱同步進行，或未及時回填；c、挖土不均，使井內(nèi)土面高低懸殊；d、刃腳下掏空過多，使沉井不均勻突然下沉；e、排水下沉，井內(nèi)一側出現(xiàn)流砂現(xiàn)象；f、刃腳局部被大石塊或埋設物擱??；g、井外棄土或施工荷載對沉井一側產(chǎn)生偏壓。操作中可針對原因予以預防，如沉井已經(jīng)傾斜，可采取在刃腳較高一側加強 挖土并可在較低的一側適當回填砂石，必要時配以井外射水

25、，或局部偏心壓載， 都可使偏斜得到糾正。待其正位后，再均勻分層取土下沉。位移產(chǎn)生的原因多由于傾斜導致，如沉井在傾斜情況下下沉，則沉井向傾斜 相反方向位移，或在傾斜糾正時，如傾斜一側土質(zhì)較松軟時，由于重力作用，有 時也沿傾斜方向產(chǎn)生一定位移，因此預防位移應避免在傾斜情況下下沉，加強觀 測,及時糾正傾斜。位移糾正措施一般是有意使沉井向位移相反方向傾斜，再沿 傾斜方向下沉，全刃腳中心與設計中心位置吻合時，再糾正傾斜，因糾正傾斜重 力作用產(chǎn)生的位移，可有意向位移的一方傾斜后，使其向位移相反方向產(chǎn)生位移 糾正。沉井下沉產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)的原因是多次不同方向傾斜和位移的復合作用引起的，可 按上述糾正位移、傾斜方法糾正位移，然后糾正傾斜，使偏差在允許范圍以內(nèi)。4、沉井施工的質(zhì)量標準（1）刃腳平均標高與設計標高的偏差不得超過100mm。（2）沉井水平位移不得超過下沒總深度的1%。（3）矩形沉井刃腳底面四角中的任何兩角的高差，不得超過該兩角間水平距離 的1%，且最大不得超過300mm。（4）