沉井施工方案.docx

沉井施工方案.docx

《沉井施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沉井施工方案.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

沉井施工方案

5、沉井施工方案

5.1、沉井施工工艺流程

平整场地→测量放线→开挖基坑→筑捣砂垫层和垫木→沉井制作→挖排水沟、集水井→抽出垫木→封底→浇筑底板砼→施工盖板及辅助设施

5.2、沉井的制作

5.2.1、制作顺序

场地整平→放线→挖土2米左右→夯实基底→抄平放线验线→铺砂垫层→垫木→安设刃脚铁件、绑钢筋→支刃脚、井深模板→浇筑砼→养护、拆模→外围围槽灌砂→抽出垫木。

5.2.2、地基处理

由于本工程地基土质松软，地下水位较高，为防止由于地基不均匀沉降引起井身裂缝，首先采用碎石和砂垫层，用打夯机或机械碾压使地基土达到密实。

使处理后高程达到设计要求的沉井起沉标高

5.2.3、刃脚支设

为便于支撑和拆除模板，使地基均匀承受沉井重量，使其在砼浇筑过程中不会产生突然下沉，而使刃脚裂缝破坏其结构，同时为保持沉井位置不致倾斜，便于调整，综合考虑本工程特点及沉井重量、施工荷载等情况，拟采用支垫架法施工刃脚。

同时计算一次浇筑高度，使其不超过地基地耐力。

具体施工步骤如下：

先在刃脚处铺设砂垫层，再在其上铺承垫木和垫架，垫木采用16cm×22cm枕木，间距为0.5~1.0米。

先设8组定位垫架，每组由2~3个垫架组成，沿沉井刃脚圆弧部分对准圆心铺设。

在垫木上支设刃脚、井壁模板。

铺设垫木应使顶面保持在同一水平面上，用水准仪找平，使高差在10mm以内，并在垫木间用砂填实，垫木中心线应与刃脚中心线重合；垫木埋深为其厚度的一半，在垫架内设排水沟。

当地基承载力较底，经计算垫架需用量较多，铺设过密时，应在垫木下设砂垫层加固，以减少排架数量，将沉井的重量扩散到更大面积上，避免制作中发生不均匀沉降，使易于找平，便于铺设垫木和抽出。

5.2.4、井壁制作

⑴制作方式

根据业主提供的图纸和施工要求，原地面高程为3.5~3.6米，沉井起沉标高为0.80~1.55米，故首先需开挖1.95~2.8米的基坑，在基坑中制作井壁。

基坑应比沉井宽2~3米，四周设排水沟、集水井，使地下水位降至比基坑底面低0.5m，挖出的土方在周围筑堤挡水，要求护堤宽不少于2m。

⑵模板支设

井壁模板采用木定型模板组装而成。

外模靠混凝土一面刨光，涂脱模剂两度。

沉井支模可先支井体内模，一次支到比施工缝略高100mm处，竖缝处用90mm×90mm方木支撑在内部脚手架上，外模亦一次支到施工缝略高100mm处，竖缝处亦用木方或脚手钢管杆以Ф16mm拉紧螺栓紧固沉井，每隔1.8m设一道Ф20mm钢丝绳箍紧，同时再设适当斜支撑支撑于基坑壁及外部脚手架上，在外模每隔1.5m水平方向设一300mm×600mm浇筑口，沿高度方向在距刃脚底部1.5m处亦应设置一道。

在上下节水平缝处设企口缝或钢板止水带。

模板间缝隙刮腻子，模板与已浇筑混凝土接触处垫50mm宽泡沫塑料带，防止漏浆。

第一节沉井筒壁应按设计尺寸周边加大10～15mm，第二节相应缩小一些，以减少下沉摩阻力。

⑶钢筋绑扎

在沉井附近预先绑扎钢筋骨架或网片，用吊车进行大块安装，竖筋一次绑好，水平筋分段绑扎，与前一节井壁连接处伸出的插筋采用焊接连接方法，接头错开1/4，以保证钢筋位置和保护层正确。

钢筋遇孔洞尽量绕过，当必须截断时须与洞口加固钢筋焊接。

内外钢筋之间加设Ф14mm钢筋铁码，每1.5m不少于一个。

钢筋用挂线法控制垂直度，用水平仪测量并控制水平度，用木卡尺控制间距，用水泥砂浆垫块控制保护层。

⑷混凝土浇筑

在沉井上部搭设脚手平台，用1t机动翻斗车运送混凝土直接沿井壁均匀浇筑，为保证砼浇筑质量，严格按照以下要求施工：

①将沉井分成若干段同时对称均匀分层浇筑，每层厚30cm，以避免造成地基不均匀下沉或倾斜；

②混凝土应一次连续浇筑完成，第一节混凝土强度达到70%始可浇筑第二节；

③井体砼抗渗标号为S6，为达到此抗渗目标，上下节井壁的接缝应设置凸形水平缝，接缝处凿毛并冲洗处理后，再继续浇筑下一节，并在浇筑前先浇一层减半石子混凝土；

④混凝土养护采用自然养护。

5.2.5、制作质量要求

沉井外壁应平滑，制作允许偏差见附表一：

沉井的允许偏差

附表一

项次

项目

允许偏差（mm）

1

制作质量

井体半径

±R/200且不大于50

井壁厚度

±15

2

下沉后质量

刃脚平均标高

±100

底面中心线位置偏移

≤100

刃脚底面高差

≤L/100且不大于300

注：

R为半径；L为最高与最低两角间距离。

5.3、沉井的下沉

5.3.1、下沉准备工作与验算

下沉前应进行结构外观检查；检查混凝土强度、抗渗等级并根据勘测报告计算极限承载力，计算沉井下沉的摩阻力及下沉系数，作为判断可否下沉、是否会出现突沉，以及确定下沉方法及采取措施的依据。

由于本工程内的工作井和接收井的沉井高度不大，拟采取一次制作下沉，以简化施工程序，缩短作业时间。

沉井混凝土应达到设计强度的100%后方可允许下沉。

沉井下沉必须克服井壁与土间的摩擦力和地层刃脚的反力，因设计采用排水下沉，故不需克服水的浮力。

沉井制作在拟定高度后，下沉前应按规范规定的公式验算下沉系数。

5.3.2、垫架的拆除

待沉井混凝土达到设计强度的70%始可拆除垫架。

抽除刃脚下的垫架（垫木）应分区、分组、依次、对称、同步地进行。

抽除次序：

先抽一般承垫架，后拆除定位垫架。

抽除的方法是将垫木底部的土挖去，利用推土机或拖拉机将相对垫木抽出。

每抽出一根垫木后，刃脚下应立即用砂、卵石或砾砂填实，在刃脚内外侧应填筑成适当高度的小土堤，并分层夯实使下沉重量传给垫层。

抽除时要加强观测，注意下沉是否均匀。

5.3.3、井壁孔洞的处理

沉井壁中预留的与管道连接的孔洞，为避免下沉时泥土和地下水大量涌入井内，影响施工操作，另外，较大孔洞还会造成沉井每边重量不等，影响重心偏移，易使沉井产生倾斜，在下沉前采用砖砌体封没。

5.3.4、下沉方案的选择

沉井下沉采用排水下沉，此方案易于施工，遇障碍物易于处理；并可投入较多的劳力，效率高，进度快，下沉易于控制平衡，机具设备比较简单。

结合现场地质情况，拟采用设明沟、集水井排水。

在沉井内离刃脚2~3m挖一圈排水明沟，设3~4个集水井，深度比地下水深1~1.5m，沟和井底深度随沉井挖土而不断加深，在井内设水泵，将地下水排出井外。

为不影响井内挖土操作和避免经常搬动水泵，采取在井壁上预埋铁件，焊钢操作平台安设水泵，用草垫或橡皮承垫，避免震动。

5.3.5、下沉挖土

在地面用抓斗挖土机分层开挖，并以人工配合。

挖土必须对称、均匀地进行，刃脚部位采用跳槽破土，使沉井均匀地下沉。

具体施工过程如下：

在沉井中间开始逐渐挖向四周，每层挖土厚0.4~0.5m，沿刃脚周围保留0.5~1.5m土堤，然后再沿沉井壁，每2~3m一段向四周方向逐层、全面、对称、均匀地削薄土层，每次削5~10cm，当土层经不住刃脚的挤压而破裂，沉井便在自重作用下均匀垂直挤土下沉，使不产生过大倾斜。

本法可有效地提高工作效率，如在施工过程中下沉很少或不下沉，可再从中间向下挖0.4~0.5m，并继续向四周均匀掏挖，使沉井平稳下沉。

5.3.6、下沉注意事项

沉井下沉位置的正确与否，测量放线及施工过程监控很重要，开始5m以内，要特别注意保持平面位置与垂直度的正确，以免继续下沉时不易调整。

为减少下沉的摩阻力和以后的清淤工作，在沉井的外壁随下沉随填砂，以减轻下沉困难。

⑶挖土应分层进行，防止锅底挖得太深，或刃脚挖土太快以防突沉伤人。

再挖土时，刃脚处不准有人操作或穿行，以避免刃脚处切土过快伤人。

⑷在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，周边开挖深度应小于30cm或更薄一些，避免发生倾斜。

在离设计标高20cm左右应停止取土，依自重下沉至设计标。

⑸沉井下沉时要均匀下沉，不得有较大偏差，并要求下沉过程中不得停沉，沉井下沉时要确保不对上游引水箱涵产生不利影响。

⑹井下操作人员应戴安全帽、穿胶鞋、防水衣裤；应有备用电源；潜水泵应配装触电保安器。

5.3.7、土方运输方法

在地面的抓斗挖土机将抓斗里的土直接装入自卸汽车运至业主指定的地点。

5.3.8、沉井基础加固

沉井沉至预定标高后，对沉井底部土基按设计要求进行压密注浆加固处理，用泥浆泵代替水泥压浆泵进行注浆，具体要求如下：

⑴压密注浆间距1m梅花形布置，注浆先在外周，后在中间注浆。

⑵压密注浆的水泥用量每m3土控制在150Kg水泥，水灰比小于0.45

压密注浆的压力控制在0.2~0.5Mpa。

5.4、测量控制与观测

沉井位置标高的控制，是在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线、水准基点，以控制位置和标高。

沉井垂直度的控制，是在井筒内按4或8等分标出垂直轴线，各吊线坠一个对准下部标板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。

挖土时，随时观测垂直度，当线坠离墨线达50mm，或四周标高不一致时，即应纠正。

沉井下沉的控制，系在井筒壁周围弹水平线，或在井外壁上两侧用白铅油画出标尺，用水平尺或水准仪来观测沉降。

沉井下沉中应加强位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班至少测量两次（于班中及每次下沉后检查一次），接近设计标高时应加强观测，每2h一次，预防超沉。

由专人负责并做好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时通知值班队长，指挥操作人员纠正，使偏差控制在允许范围以内。

5.5、沉井封底

当沉井下沉到距设计标高0.1m时，应停止井内挖土和抽水，使其靠自重下沉至设计或接近设计标高，再经2~3d下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底。

设计要求干封底（排水封底），具体施工方法是将新老混凝土接触面冲刷干净或打毛，对井底进行修整使之成锅底形，由刃脚向中心挖放射形排水沟，填以卵石作成滤水暗沟，在中部设2~3个集水井，深1~2米，井间用盲沟相互连通，插入Ф600~800mm四周带孔眼的钢管或混凝土管,或钢筋笼外缠绕12号铁丝，间隙3~5mm，外包两层尼龙窗纱，四周填以卵石，使井底的水流汇集在井中，用潜水电泵排出，以保持地下水位低于基底面0.5m以下。

根据设计图纸要求，封底先铺一层300mm厚道渣，再在其上浇筑一层厚度为150mm的C10素混凝土垫层，在刃脚下切实填严，振捣密实，以保证沉井的最后稳定。

达到50%设计强度后，在垫层上绑钢筋，两端伸入刃脚或凹槽内，浇筑上层底板混凝土。

封底混凝土与老混凝土接触面应冲刷干净；浇筑应在整个沉井面积上分层、同时、不间断地进行，由四周向中央推进，每层厚30~50cm，并用振捣器捣实；混凝土采用自然养护，养护期间应继续抽水。

当底板混凝土强度达到70%后，对集水井逐个停止抽水，逐个封堵。

封堵方法是将滤水井中水抽干，在套管内迅速用干硬性的高强度混凝土进行堵塞并捣实，然后上法兰盘用螺栓拧紧或四周焊接封闭，上部用混凝土垫实捣平。

5.6、沉井施工质量标准

项次

项目

允许偏差

1

半径

±0.5%，并不得大于50mm

2

井壁厚度

±15mm

5.7、沉井下沉施工常遇问题及处理方法

5.7.1、下沉困难（沉井被搁置或悬挂，下沉极慢或不下沉）。

原因可能是井壁与土壁间的摩阻力过大，沉井自重不够，下沉系数过小或遇有地下管道、树根等障碍物，或遇流砂、管涌。

处理方法为继续浇筑混凝土增加重量，在井顶均匀加铁块或其它荷重；在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土，降低摩阻力，泥浆槽距刃脚高度不宜小于3m；清楚障碍物；控制流砂、管涌。

5.7.2、下沉过快（沉井下沉速度超过挖土速度，出现异常情况）。

原因可能是遇到软弱土层，土的耐压强度小，使下沉速度超过挖土速度；长期抽水或因砂的流动，使井壁与土间摩阻力减小。

处理方法：

可用木垛在定位垫架处给以支承，并重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土；在征得业主同意的前提下，将排水法下沉改为不排水法下沉，增加浮力；在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实，加大摩阻力，如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石处理；减少每一节筒身高度，减轻沉井重量。

5.7.3、倾斜（沉井垂直度出现歪斜，超过允许限度）

原因可能是沉井刃脚下的土软、硬不均；没有对称地抽除垫木或没有及时回填夯实，或井外四周的土夯实不均；没有均匀挖土，使井内高差悬殊；刃脚下掏空过快，沉井突然下沉，易于产生倾斜；刃脚一侧被障碍物搁住，未及时发现和处理；排水开挖时井内一侧漏砂；井外弃土或堆物，井上附加荷重分布不均，造成对井壁的偏压。

采用的预防措施及处理办法为加强沉井过程中的观测和资料分析，发现倾斜及时纠正；分区、依次、对称、同步地抽除垫木，及时用砂或沙砾填夯实；在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖土或不挖土，待正位后再均匀分层取土；在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，延缓下沉速度；在井外深挖倾斜反面的土方，回填到倾斜一面，增加倾斜面的摩阻力；不排水下沉，在靠近刃脚底的一侧适当回填砂石；在井外射水或开挖，增加偏心压载，以及施加水平外力等措施。

5.7.4、沉井偏移（沉井轴线产生位移现象）

大多数由于倾斜引起，当发生倾斜河纠正倾斜时，井身常向倾斜一侧下部产生一个较大压力，因而伴随产生一个位移，位移大小随土质情况及向一边偏移的次数决定。

常采用的预防措施及处理方法为：

⑴控制沉井不再向偏移方向倾斜；

⑵有意使沉井向偏位的相反方向倾斜，当几次倾斜纠正后，即可恢复到正确位置或有意使沉井向偏位的一方倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至刃脚处中心线与设计中心线位置相吻合或接近时，再将倾斜纠正；

⑶加强测量的检查复核工作。

5.7.5、遇障碍物

主要原因为沉井下沉局部遇孤石、大块卵石、地下沟道、管线、钢筋、树根等造成沉井搁置、悬挂。

预防措施及处理方法为：

⑴遇较小孤石，可将四周土掏出后取出；较大孤石或大块石、地下沟道等，可用风动工具或用松动爆破方法破碎成小块取出，炮孔距刃脚不小于50cm，其方向须与刃脚斜面方向平行，药量不得超过200g，并设钢板防护，不得用裸露爆破；钢管、钢筋、树根等可用氧气烧段后取出；

5.7.6、遇硬质土层

遇厚薄不等的黄砂胶结层，质地坚硬，开挖困难。

本工程采用排水下沉，可采取以人力用铁钎打入土中向上撬动、取出，或用铁锹开挖，必要时打炮孔爆破成碎块来处理。

5.7.7、流砂（井外土、砂涌入井内的现象）

原因分析：

⑴井内锅底开挖过深，井外松散土涌入井内；

⑵井内表面排水后，井外地下水动水压力把土压入井内；

⑶爆破处理障碍物，井外土受震进入井内。

预防措施及处理方法：

⑴采用排水法下沉，水头应控制在1.5～2.0m；

⑵挖土避免在刃脚下掏挖，以防流砂大量涌入，中间挖土也不宜挖成锅底形；

⑶穿过流砂层应快速，最好加荷，使沉井刃脚切入土层；

⑷采用井点降低地下水位，防止井内流淤，井点可设置在井内或井外。

5.8、施工沉井流槽

沉井封底完工之后,据顶管工作井、接收井流槽设计图浇筑流槽。

5.9、施工盖板

盖板事先按照设计要求预制，待强度达到设计强度的75%以后方可安装。

盖板间的缝隙用C15细石混凝土勾缝。

盖板顶部1000×1000砖砌窨井严格按照排通图PT05/06（1/3）施工。