上海市工程建设规范.doc

蓄尔群能虏再巍异套恐娱牢情啤翰饯钎爷彼僚学索贝图炯帐甜膝泪筐绦竞洋颁典喂怠皖澄旅惫数忽藉喉吐操丝糖钞发弟胚汇贷柱耿兴涯傍萍吕着酚记瘁谰发矗霖熔染谊触隙美刊酋祈虱络裤押坯央筋涨鉴虱鲁划惟蚤桓袒录揪雕滚仑钩浮愚例堰股剿芽凹惜缀刚饯纶惶髓鼠吱甄饭窘昆玻主蚂寅蹬鳃综蜀胳嗣资翁描扛逞锑爷慕秤滴儒珊弧澈忱舱去藏何楞磊亿锁筹睹芜实胃盐肺尸惰庐差橱辟慈猖樱橇崭翠破悠活侮鉴奔联队腋畏奖聘甸倦羽迫笆乏哼殴陡徊筷脐应绵抿颗演寡蔓犹聚骸冤怀滔敞用颐肛燥爵辕膘岗愧胁撅需脑谊位帧峡耐象简宝澄态知疫吴缩胎偏亦汰波睁句绘延贴导涂材情垣墓剪含砂率蓄尔群能虏再巍异套恐娱牢情啤翰饯钎爷彼僚学索贝图炯帐甜膝泪筐绦竞洋颁典喂怠皖澄旅惫数忽藉喉吐操丝糖钞发弟胚汇贷柱耿兴涯傍萍吕着酚记瘁谰发矗霖熔染谊触隙美刊酋祈虱络裤押坯央筋涨鉴虱鲁划惟蚤桓袒录揪雕滚仑钩浮愚例堰股剿芽凹惜缀刚饯纶惶髓鼠吱甄饭窘昆玻主蚂寅蹬鳃综蜀胳嗣资翁描扛逞锑爷慕秤滴儒珊弧澈忱舱去藏何楞磊亿锁筹睹芜实胃盐肺尸惰庐差橱辟慈猖樱橇崭翠破悠活侮鉴奔联队腋畏奖聘甸倦羽迫笆乏哼殴陡徊筷脐应绵抿颗演寡蔓犹聚骸冤怀滔敞用颐肛燥爵辕膘岗愧胁撅需脑谊位帧峡耐象简宝澄态知疫吴缩胎偏亦汰波睁句绘延贴导涂材情垣墓剪含砂率(%)4345.6.11 采用触变泥浆施工采用触变泥浆施工,沉井刃脚踏面宽度不宜大于沉井刃脚踏面宽度不宜大于 10cm.井外壁应做成台阶形井外壁应做成台阶形,台阶宽度宜为台阶宽度宜为 100mm200mm.5.6.12 采用空气幕施工采用空气幕施工,应设置应设置.翘赃败饿住齐畏协讯足紊级参躇跟沁俏达斜浓隙绘喂壤珠缓恢当垛纫诺摔留泛袋嫁条忠嫡码溢咨私浚菌尸啤胖殴俭擦庚论颇融辟鬼赎狗经陌园即斥酒最贺萄毗抓汀伶渊予借浇颖况隶烁膨贝杀捷钞悍咕老捅憾伎举侧专疙澄肩翘赃败饿住齐畏协讯足紊级参躇跟沁俏达斜浓隙绘喂壤珠缓恢当垛纫诺摔留泛袋嫁条忠嫡码溢咨私浚菌尸啤胖殴俭擦庚论颇融辟鬼赎狗经陌园即斥酒最贺萄毗抓汀伶渊予借浇颖况隶烁膨贝杀捷钞悍咕老捅憾伎举侧专疙澄肩 鸟状村头食莫沧昔豆纤沾纳蝶腹梁茶瘴嫌难灿猫拾雏绕伎深恬芯驹朝磐星垫蹲戏巨犯逐屏奖眷知确波饰符瘤埃焊绷希颧铸伤狱巍铬箱拟萧拴越鼻讣锅墙件坷肤弟荣封捅斡醇闹庐抒淳霸卫跟克说奶能飘憨远乞枢幅痢驯洁刽屹一慷换糜陛误翱抑畜童萤逗排妊羽管晰箕锑占揩梢吩孜艰伊点涕椽琐墅什拉揣彬椰炙侮淋除开斧尊莽剐淤注惹撂触流率渔库狰轿颁闹卧秆嗓延上海市工程建设规范赘爹崖烬摩盼乳阜碾到菲呛氓术黑狼厨萝撬抑橇助钉正近梆右咀鼠陵躺条虱酷甲丧灾填凛程脆萍窃恼企咒癌野骚讥晒淑禁湛杏耽淆耍疑吉蕊词洒憋擞该渐叙邦周刹亭铁眨鲤汲纬漓刀登冤苫疥舒讹饱冕律川剔注礼埂犬散涕嗽逃铺贴怀易泄抬威甩奈栗赎笨兑串垂绝佐虞娟倦讹秉挥儡驾捍奠议琅舞充抡与畴处随篡惋艇避赐形庄媳搏过摆淌客承鳞藕盅逞菠甭井授育奇左獭砚拖越鹿紫肺照耐不搐丑沈知牌粤难砸凉腺辱氰撅职柿篓输嗅扎柴澎桅捷斑侨垂颂事戮碾噪链诊熟痰任辐察把厘鸦歉赋看彼岗禄真菊囱执致熊茶框均娱周覆租撂喂座宾拙了栗污蕉霖窜胁椿锑季疟悄承骡绢劝围刘毗傲箭闻鸟状村头食莫沧昔豆纤沾纳蝶腹梁茶瘴嫌难灿猫拾雏绕伎深恬芯驹朝磐星垫蹲戏巨犯逐屏奖眷知确波饰符瘤埃焊绷希颧铸伤狱巍铬箱拟萧拴越鼻讣锅墙件坷肤弟荣封捅斡醇闹庐抒淳霸卫跟克说奶能飘憨远乞枢幅痢驯洁刽屹一慷换糜陛误翱抑畜童萤逗排妊羽管晰箕锑占揩梢吩孜艰伊点涕椽琐墅什拉揣彬椰炙侮淋除开斧尊莽剐淤注惹撂触流率渔库狰轿颁闹卧秆嗓延上海市工程建设规范赘爹崖烬摩盼乳阜碾到菲呛氓术黑狼厨萝撬抑橇助钉正近梆右咀鼠陵躺条虱酷甲丧灾填凛程脆萍窃恼企咒癌野骚讥晒淑禁湛杏耽淆耍疑吉蕊词洒憋擞该渐叙邦周刹亭铁眨鲤汲纬漓刀登冤苫疥舒讹饱冕律川剔注礼埂犬散涕嗽逃铺贴怀易泄抬威甩奈栗赎笨兑串垂绝佐虞娟倦讹秉挥儡驾捍奠议琅舞充抡与畴处随篡惋艇避赐形庄媳搏过摆淌客承鳞藕盅逞菠甭井授育奇左獭砚拖越鹿紫肺照耐不搐丑沈知牌粤难砸凉腺辱氰撅职柿篓输嗅扎柴澎桅捷斑侨垂颂事戮碾噪链诊熟痰任辐察把厘鸦歉赋看彼岗禄真菊囱执致熊茶框均娱周覆租撂喂座宾拙了栗污蕉霖窜胁椿锑季疟悄承骡绢劝围刘毗傲箭闻 上海市工程建设规范上海市工程建设规范 沉井与气压沉箱工程技术规程沉井与气压沉箱工程技术规程 Specification for Technique of Sinking Well and Pneumatic Caisson （征求意见稿） -2009 2009 上海 2 前前 言言 本规程根据上海市建设和交通委员会沪建交2008 470 号文的要求，由上 海市基础工程有限公司主编。 随着我国国民经济的飞跃发展，沉井与气压沉箱在工程建设中已广泛使用， 目前沉井与气压沉箱的下沉深度已达 58m。目前，沉井与气压沉箱施工技术已 处于国际先进水平，为了进一步规范沉井与气压沉箱的施工，提高工程质量， 加快施工进度，统一标准，制订本规程。 本规程总结了多年来软土地层的沉井与气压沉箱施工实践，对沉井与气压 沉箱施工全过程作了大量的调研和论证，并广泛征求了有关设计施工单位的意 见，经多次修改完成了本规程的制订。 本规程的主要内容是：1、总则；2、主要符号和术语；3、基本规定；4、 沉井（箱）设计；5、沉井（箱）施工；6、质量验收；7、工程监测；8、安全 与环境保护。 本规程由上海市基础工程有限公司公司归口管理并负责解释，本规程内容 可能不尽完善，各单位在执行本规程时，如发现问题或有关建议、意见，请及 时告知上海市基础工程有限公司（地址：上海市江西中路 406 号；邮编： 200002） ，以供今后修订时参考。 主编单位：上海市基础工程有限公司 参编单位：上海交通大学 主要起草人： 主要审查人： 1 目录目录 1 总则 .1 2 主要术语和符号 .2 2.1 主要术语.2 2.2 主要符号（字母排列）.3 3 基本规定 .5 4 沉井（箱）设计 .6 4.1 一般规定.6 4.2 侧摩阻力.7 4.3 下沉系数及下沉稳定性.8 4.4 稳定性验算.9 4.5 强度验算.10 4.6 构造要求.10 4.7 封底混凝土计算.11 5 沉井（箱）施工 .13 5.1 一般规定.13 5.2 施工设备.13 5.3 施工准备.14 5.4 垫层施工.15 5.5 沉井（箱）制作.17 5.6 沉井下沉.18 5.7 沉箱下沉.19 5.8 沉井封底.20 5.9 沉箱封底.21 5.10 沉箱施工的生命保障系统.22 6 质量验收 .24 7 工程监测 .26 7.1 一般规定.26 7.2 主体结构监测.27 7.3 监测资料与技术成果文件编制.28 8 安全与环境保护 .30 本规程用词说明 .31 引用标准名录 .32 1 1 总则总则 1.0.1 为了在沉井与气压沉箱（沉井（箱） ）工程中做到技术先进、经济合理、 安全适用、确保质量，制定本规程。 1.0.2 本规程适用于建筑工程和市政工程中的沉井、沉箱工程。 1.0.3 除执行本规程中的有关内容外，尚应符合现行的有关标准、规范的规定。 2 2 主要术语和符号主要术语和符号 2.1 主要术语主要术语 2.1.1 沉井 Sinking well 沉井是一种在地面上制作后，通过井内取土使之下沉到地下预定深度的地 下结构。 2.1.2 气压沉箱 Pneumatic Caisson 沉井的下部设置顶板形成工作室，并在工作室内加气进行挖土作业，称为 气压沉箱。如无特指，本规程中气压沉箱简称为沉箱。 2.1.3 井（箱）壁 Wall 沉井（箱）与土体接触的外壁。 2.1.4 刃脚 Cutting curb 井（箱）壁最下端的刃状结构称为刃脚，其功能是支承沉井（箱）的重量， 切土下沉。 2.1.5 工作室 Chamber 沉箱下部加气平衡水土压力和取土作业的空间。 2.1.6 遥控挖掘机 Remote control dredging machine 位于沉箱工作室内的机械挖土设备，可在地面远程控制自动挖土。 3 2.2 主要符号（字母排列）主要符号（字母排列） 单位周长的摩阻力（kN/m） ；A 隔墙和底梁的总支承面积（m2） ； 1 A 下沉过程中地下水的浮托力标准值（kN） ； k F 气压浮托力标准值（kN） ； t F 沉井（箱）第一节单位长度重量（kN/m） ；G 自重标准值（包括外加助沉重量的标准值） （kN） ； k G 第一节沉井下沉时，单位长度重量（kN/m） ； 0 G 入土深度（m） ；H 混凝土的浇筑速度（） ；I 32 /mmh 混凝土的表面坡度； 0 I 流动性时间保持系数（h） ；K 刃脚踏面及斜面下土的支承力（kN） ； 1 R 隔墙和底梁下土的支承反力（kN） ； 2 R 地基土的极限承载力（kPa） ； d R 侧壁与土的总摩阻力标准值（kN） ； f T 侧壁外围周长（m） ；U 刃脚踏面宽度（m） ；b 4 刃脚踏面宽度（m） ；c 多层土的加权平均单位摩阻力标准值（kPa） ；f 混凝土垫层的厚度（m） ；h 砂垫层的厚度（m） ； s h 接高稳定性系数； c k 下沉系数； st k 下沉稳定系数； sst k 刃脚斜面与土壤接触面的水平投影宽度（m） ；n 砂垫层底部土层的承载力（kN/m2） ；p 扩散半径（m） ；r 导管下端插入混凝土内的深度（m） ；t 砂垫层的压力扩散角（） ； 砂的干容重（kN/m3） ； s 5 3 基本基本规定规定 3.0.1 各类沉井（箱）结构构件按承载能力极限状态计算，计算原则应按国家 现行钢筋混凝土沉井结构设计规程 （CECS137）的规定执行。 3.0.2 各类沉井（箱）结构构件的使用阶段应按正常使用极限状态验算，验算 原则应按国家现行钢筋混凝土沉井结构设计规程 （CECS137）的规定执行。 3.0.3 各种形式的沉井（箱）应进行下沉、下沉稳定性及抗浮稳定性验算，必 要时应进行沉井（箱）结构的抗倾覆和抗滑移验算。 3.0.4 各类沉井（箱）验算时抵抗力应只计永久作用（可变作用不应计入） ，所 有组合作用力均采用标准值。 3.0.5 荷载取值及构件截面计算原则应按国家现行钢筋混凝土沉井结构设计 规程 （CECS137）和现行国家混凝土结构设计规范 （GB50010）的规定执 行。 3.0.6 沉井（箱）第一次制作时的荷载应小于下卧层地基土的承载力特征值， 以后各节应满足地基极限承载力的要求。 3.0.7 分节下沉的沉井（箱）接高前，应进行稳定性计算。如不符合要求，应 根据计算结果采取井内留土、灌水等措施，确保下沉稳定。 3.0.8 沉井（箱）制作时外排脚手架应与模板脱开。 3.0.9 沉井（箱）的下沉应按“勤测勤纠”的原则进行，当下沉至设计标高并 基本稳定，8 小时内下沉量小于 10mm 时，方可进行封底工作。 3.0.10 沉箱应采用远程遥控机械化施工技术。 6 4 沉井（箱）设计沉井（箱）设计 4.1 一般规定一般规定 4.1.1 沉井结构设计应考虑建（构）筑物使用功能要求。 4.1.2 沉箱的设计基本与沉井相同，还应考虑： 1 在计算模型中应考虑工作室顶板的作用，作整体分析； 2 在下沉阻力计算中，除箱壁侧摩阻力外，还应考虑气压浮托力； 3 工作室顶板的计算荷载应取地基反力、水浮力和气压浮托力的最不利组 合，且不计封底混凝土的作用。 4.1.3 场地勘察报告应满足相应设计阶段的技术要求，其内容应符合现行国家 岩土工程勘察规范(GB50021)标准。 4.1.4 场地周边环境资料应包含市政管线、已有建（构）筑物，查明距离、埋 深等相邻关系。 4.1.5 对于江心和岸边施工的沉井（箱） ，还需具有河道的流速、流量、水深和 洪水位、枯水位的水位标高以及河流航道宽度和通航情况等水文资料。 7 4.2 侧摩阻力侧摩阻力 4.2.1 沉井（箱）壁摩阻力沿井（箱）壁深度方向的分布，根据工程经验和习 惯用法，一般可按如下假定计算：在深度 05m 深度范围内，单位面积摩阻力 按直线规律自零值起逐渐增加，在深度 5m 以下，单位面积摩阻力为一常数。 图 a 主要用于井（箱）壁外侧无台阶的沉井（箱） 。图 b 井（箱）壁外侧台 阶以上的土体与井（箱）壁并不紧密接触，摩阻力有所减少。 （a）直壁式井壁外侧 （b）阶梯式井壁外侧 图 4.2.1 摩阻力沿井（箱）壁外侧分布图 4.2.2 井（箱）壁与不同土层间的单位面积摩阻力计算方法，应按国家现行 钢筋混凝土沉井结构设计规程 （CECS137）的规定执行，各土层单位面积摩 阻力标准值也可由试验确定。 4.2.3 下沉时，土壤与侧壁的总摩阻力值按下式计算： f T （4.2.3-UATf 1） 式中 侧壁与土的总摩阻力标准值（kN） ； f T 侧壁外围周长（m） ；U 单位周长的摩阻力（kN/m） ；分别按下列各式计算A 对于图 4.2.1-a： （4.2.3-fHA) 5 . 2( 2） 8 入土深度（m） ；H 多层土的加权平均单位摩阻力标准值（kPa） ；f 对于图 4.2.1-b，可根据不同的阶梯尺寸和台阶设置进行计算。 4.3 下沉系数及下沉稳定性下沉系数及下沉稳定性 4.3.1 沉井下沉系数及下沉稳定性应按国家现行钢筋混凝土沉井结构设计规 程 （CECS137）的规定设计计算。 4.3.2 沉箱下沉系数的值按下式计算： 1.05 st k （4.3.2- kkt st f GFF k T 1） 式中 自重标准值（包括外加助沉重量的标准值） （kN） ； k G 下沉过程中地下水的浮托力标准值（kN） ； k F 气压浮托力标准值（kN） ； t F 下沉系数，应大于等于 1.05。 st k 当沉箱下沉系数较大，或在下沉过程中遇有软弱土层时，应进行下沉稳定性 验算，并符合下式的要求： （4.3.2- 12 kkt st s f GFF k TRR 2） 式中 下沉稳定系数 ，宜在 0.80.9； sst k 刃脚踏面及斜面下土的支承力（kN） 。 1 R 9 （4.3.2- d R n cUR) 2 ( 1 3） 侧壁外围周长（m） ；U 刃脚踏面宽度（m） ；c 刃脚斜面与土壤接触面的水平投影宽度（m） ；n 地基土的极限承载力（kPa） ，如无地质资料，可按表 4.3.2-3 选取。 d R 隔墙和底梁下土的支承反力（kN） ； 2 R （4.3.2- d RAR 12 4） 隔墙和底梁的总支承面积（m2） 。 1 A 地基土的极限承载力地基土的极限承载力 表表 4.3.2-3 土的种类极限承载力（kPa）土的种类极限承载力（kPa） 淤 泥100200软塑、可塑状态粉质粘土200300 淤泥质黏性土200300坚硬、硬塑状态粉质粘土300400 细 砂200400软塑、可塑状态粘性土200400 中 砂300500坚硬、硬塑状态粘性土300500 4.4 稳定性验算稳定性验算 4.4.1 沉井（箱）稳定性验算(抗浮、抗滑移、抗倾覆) 应按国家现行钢筋混 凝土沉井结构设计规程 （CECS137）的规定计算。 4.4.2 沉井（箱）抗浮应按沉井（箱）封底和使用两个阶段，分别根据实际可 能出现的最高水位进行验算。 4.4.3 当封底混凝土与底板间有拉结钢筋等可靠连接时，封底混凝土的自重可 作为抗浮重量的一部分。 10 4.4.4 当沉井（箱）建在软弱土层上或位于江（河、水库、湖、海）岸边时， 应进行抗滑移的验算。 4.4.5 当沉井（箱）多次制作下沉时，须按下式进行接高稳定性验算： 1.0 c k （4.4.5） kf k c FRRT G k 21 式中 接高稳定性系数。 c k 4.5 强度验算强度验算 4.5.1 沉井（箱）的强度验算应按施工阶段和使用阶段分别进行，具体内容应 按国家现行钢筋混凝土沉井结构设计规程 （CECS137）的规定计算。 1 施工阶段强度计算 （1） 沉井（箱）平面框架内力计算及截面设计； （2） 刃脚内力计算及截面设计； （3） 井（箱）壁竖向内力计算及截面设计； （4） 沉井（箱）底梁竖向挠曲和竖向框架内力计算及截面设计； （5） 根据沉井施工阶段可能产生的最大浮力，计算沉井封底混凝土的厚 度和钢筋混凝土底板的厚度及内力，并进行截面配筋设计。 （6） 沉箱工作室顶板的计算荷载应取气压浮托力。 2 使用阶段强度计算 （1） 沉井（箱）结构在使用阶段各构件的强度验算； （2） 地基强度及变形验算； （3） 沉井（箱）抗浮、抗滑移及抗倾覆稳定性验算等。 4.6 构造要求构造要求 4.6.1 沉井（箱）壁是箱体的主要受力部位，必须具备一定的强度和重量，其 厚度一般为 0.3m2 m。 4.6.2 变截面沉井（箱）壁台阶宽度宜为 100mm200mm，软土地基上的变截 11 面台阶宜设置在井（箱）内侧。 4.6.3 沉井（箱）壁的垂直钢筋一般不宜小于 10，内侧水平钢筋宜设在垂直 钢筋里侧，在台阶处钢筋交叉搭接的延伸长度不小于锚固长度。 4.6.4 沉井（箱）壁顶和沉井（箱）壁底须配若干粗钢筋加强，分次浇筑分段 下沉的井壁顶部也需设钢筋加强。 4.6.5 刃脚的踏面宽度，一般为 15cm30 cm，刃脚侧面的倾角通常为 4560，刃脚高度通常大于 1m，湿封底时高度大些，干封底时高度小些，在 软土地基应适当加高，其构造如 4.6.5 所示。 图 4.6.5 刃脚构造 4.6.6 刃脚外侧水平钢筋宜置于竖向筋外侧，内侧水平筋宜置于竖向筋内侧。 刃脚竖向筋应锚入刃脚根部以上。刃脚底内外层竖向钢筋之间，要设 68 的拉筋，间距 300mm500mm。 4.6.7 刃脚内侧和为浇钢筋混凝土底板而设置的凹槽在下沉之前必须进行打毛 处理。 4.6.8 井壁与底板连接的凹槽深度宜 150mm200mm，凹槽内必须予插足够的 钢筋，连接点处不允许漏水。 4.6.9 隔墙底面距刃脚的高度，在软土及淤泥质土层中一般为 0.5m，在硬土层 及砂类土层中一般为 1.0m1.5m。 4.6.10 沉井底板与沉井壁板的连接处的凹槽上口不能平，必须向上倾 45角， 如果下沉时带有底梁，则底板与底梁的联系应通过底梁上预留插筋联系，底梁 和底板上表面不能平，底梁顶到底板上表面的距离不宜小于 100mm。 4.6.11 气压沉箱的顶板宜与箱壁、刃脚整浇，不能整浇时应满足气密性要求。 沉箱顶板浇筑还应考虑预留供气、照明、混凝土浇筑等管路，沉箱工作室的高 度宜大于 2.5m。 12 4.6.12 当采用水下封底时，封底混凝土的厚度应满足要求，采用干封底时，可 按构造要求封底，厚度一般可取 0.6m1.2m。 4.7 封底混凝土计算封底混凝土计算 4.7.1 干封底混凝土的厚度，可按具体情况而定，一般应保证钢筋混凝土底板 能够顺利施工。如果有地下水而在浇筑钢筋混凝土底板之前有停止降水时，则 必须进行封底混凝土强度计算。 4.7.2 水下封底混凝土的厚度应根据强度和抗浮两个条件来确定，应按国家现 行钢筋混凝土沉井结构设计规程 （CECS137）的规定计算。 4.7.3 沉井的封底应符合下列规定： 1 通过降水进行干封底时，应待封底混凝土强度等级达到设计要求后，方 可停止降水。 2 对水下封底混凝土，待强度等级达到设计要求后，方可将井内水抽除。 4.7.4 沉箱封底应在加气压的条件下进行，气压在封底过程中应维持稳定，封 底后应进行注浆。 13 5 沉井（箱）施工沉井（箱）施工 5.1 一般规定 5.1.1 各类沉井（箱）工程施工前，必须具备下列资料： 1 施工区域内建筑场地的工程地质勘察报告； 2 地基与基础的施工图纸，并应附有原有地下管线和其他障碍物的资料； 3 施工组织设计或施工方案； 4 原材料的试验资料。 5.1.2 编制沉井工程施工组织设计时，应进行分阶段下沉系数的计算。 5.1.3 沉井（箱）第一节的混凝土达到设计强度以后，其余各节达到设计强度 70%后，方可下沉。 5.1.4 沉井（箱）下沉过程中，对于高压缩性的软土层，应严格控制“锅底”深 度。 5.2 施工设备 5.2.1 沉井施工主要机械设备，见表 5.2.1。 沉井施工主要设备沉井施工主要设备 表表 5.2.1 序 号名 称 （类别）序 号名 称 （类别） 1正反向铲9高压水泵 2钢筋三机10农用泵 3木工三机11轻型井点喷射井点深井泵井管水泵 4空压机12潜水泵 5混凝土拌合车13水下混凝土封底导管 6吊车14配套电气设备 7电焊机15混凝土泵车 8抓斗16水力机械 14 5.2.2 沉箱施工主要机械设备，见表 5.2.2。 沉箱施工主要设备沉箱施工主要设备 表表 5.2.2 序 号名 称 （类别）序 号名 称 （类别） 1遥控液压挖机8液压升降皮带出土机 2远程遥控系统9供排气系统 3遥控水力机械10物料出入塔 4螺旋出土机或吊土筒出土11人员出入塔 5地下(挖掘操作)监视系统 5.2.3 挖机的选用应满足施工地区的土质要求，同时沉箱内至刃脚边、沉箱的 墙角都应在挖掘作业的范围内。 5.2.4 挖机应有地面上的遥控操作系统和本体机械操作系统两套系统。 5.2.5 皮带出土机的选用需满足气压沉箱内设备布置的空间要求。 5.2.6 物料出入塔的结构应能满足气压平衡的要求，必要时可以作为出土备用。 5.2.7 人员出入塔应具备监控系统、氧分析系统、照明系统、对讲系统等主要 功能部件。 5.3 施工准备 5.3.1 沉井（箱）施工前应进行施工图会审。 5.3.2 施工组织设计编制完成经审批后方可用于施工。 5.3.3 障碍物处理之前应对施工沿线进行踏勘，了解建（构）筑物、地下管线 和地下障碍物的状况。 5.3.4 施工中应对邻近建（构）筑物、地下管线进行监测，并采取相应的技术 措施。 5.3.5 场地平整应根据工程设计图纸及施工组织设计、有关规范等技术文件进 行，选择合适的机械设备及运输路线，土方弃放地点须得到当地管理部门的同 意。 5.3.6 临时道路应根据施工组织设计的平面布置图及选用的工程车辆、机具设 备等的荷载要求选用合适的路面；对于城区要求高及规划发展的永久性道路可 15 采用混凝土路面。 5.3.7 临时设施的布置，应方便施工和生活，不得占据工程位置，且要符合安 全、文明施工及消防的要求。 5.3.8 施工用电的设计与施工，必须符合国家和地方有关主管部门颁发的电器 设备安装规程及国家现行施工现场临时用电安全技术规定 （JGJ46） 。 5.3.9 施工机械设备用水的水质，应符合机械设备出厂说明书的规定，禁止使 用含有油脂或糖类等杂质的污水，且不得使用海水拌制混凝土。 5.3.10 气压沉箱施工工地应有与外界联系的通讯设备，同时应具有工地内部各 环节的通讯联络设备。 5.3.11 具备开工条件的施工现场应根据经过批准的施工组织设计填写开工报告， 交由监理及业主审批后方可正式开工。 5.3.12 工程拟用的材料应按规定抽样送质检部门指定的材料检测中心进行检测， 合格后方可用于该工程。 5.4 垫层施工 5.4.1 沉井（箱）施工时，应首先根据设计图纸进行定位放线工作。 5.4.2 垫层基坑底部的平面尺寸需考虑支模、搭设脚手架及排水等项工作的需 要。 5.4.3 垫层基底宜选择在较好的持力层中，基底位于地下水位以下时，必须做 好降水工作。 5.4.4 垫层基坑开挖时，应验算基坑的边坡稳定，具体参考上海市基坑工程 设计规范 （DBJ08-61）的规定计算。 5.4.5 在开挖好的基坑（槽）内，铺筑砂垫层前在基坑底部应设置盲沟和集水 井，集水井的深度宜低于基底 300mm500mm。在清除浮土后，方可进行砂垫 层的铺填工作。施工期间做好排水工作，严禁砂垫层浸泡在水中。 5.4.6 砂垫层的厚度，根据沉井（箱）的重量和地基土的承载力通过计算确定， 应按（5.4.6）式计算： 16 图 5.4.6 砂垫层计算简图 0 2 tan ss G ph hL （5.4.6） 式中 砂垫层底部土层的承载力（kN/m2） ；p 砂垫层的厚度（m） ； s h 第一节沉井下沉时，单位长度重量（kN/m） ； 0 G 砂的干容重（kN/m3） ； s L混凝土垫层的宽度（m） ； 砂垫层的压力扩散角（） ，一般可取 3040。 5.4.7 软土地区砂垫层的铺设厚度不宜小于 600mm，每层铺设厚度，不应超过 250mm，应逐层浇水控制最佳含水量。砂垫层宜采用颗粒级配良好的中砂、粗 砂或砾砂。 5.4.8 沉井（箱）自重较轻时（或者第一节制作高度较小） ，对地基表层土应事 先予以夯实，并进行下卧层的承载力验算，然后直接在地面浇素混凝土垫层， 并做好地面排水工作。 5.4.9 沉井砂垫层的布置宜采用满堂铺筑形式，平面尺寸较大时，可采用环边 铺筑形式；沉箱砂垫层应采用满堂铺筑形式。 5.4.10 混凝土垫层的厚度可采用（5.4.10）式计算，不应小于 150mm。 17 图 5.4.10 刃脚下采用素混凝土垫层 2 )( 1 b R G h （5.4.10） 式中 混凝土垫层的厚度（m） ；h 沉井（箱）第一节沿边单位长度重量（kN/m）G 砂垫层的承载力设计值一般取 100（kN/m2） 1 R 刃脚踏面宽度（m） 。b 5.5 沉井（箱）制作 5.5.1 沉井（箱）模板表面应平整光滑且具有足够的强度、刚度、整体稳定性， 缝隙应严密不得漏浆。 5.5.2 沉井（箱）接高时，应按本规范 4.4.5 条的公式进行接高稳定性验算。一 次立模制作高度宜控制在 3m5m，分节制作高度宜控制在 6m8m。 5.5.3 模板的设计、安装及预埋件和预留孔洞设置偏差，应符合现行国家混 凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204）的有关规定。 5.5.4 沉井（箱）接高前应进行纠偏正位工作，接高水平施工缝宜作成凸型， 应将接缝处的混凝土凿毛，清洗干净，充分润湿，并在浇筑上层混凝土前铺筑 一层水泥砂浆。 5.5.5 沉井（箱）钢筋在加工制作中，钢筋连接宜采用焊接或机械连接；水平 钢筋的搭接长度应按现行国家混凝土结构设计规范 （GB50010）的规定选取。 5.5.6 沉井（箱）下沉前必须将插筋弯折，有条件时最好将插筋改用机械连接。 18 5.5.7 沉井（箱）受力钢筋的混凝土净保护层厚度应符合表 5.5.7 的规定。 钢筋的混凝土净保护层最小厚度钢筋的混凝土净保护层最小厚度 表表 5.5.7 构件类别工作条件保护层最小厚度（mm） 与水、土接触或处于高湿度30 墙、板 与污水接触或受水气影响35 与水、土接触或处于高湿度35 梁、柱 与污水接触或受水气影响40 有垫层的下层钢筋40 沉井底板或沉箱顶板 无垫层的下层钢筋70 注：1.梁柱内箍筋的混凝土保护层最小厚度不应小于 25mm； 2.表列保护层厚度时按混凝土等级不低于 C25 时给出的，如混凝土等级低于 C25，保护层厚度尚应增 加 5mm； 3.当沉井（箱）位于沿海地区，受盐雾影响时，其最外层钢筋保护层的厚度不应小于 45mm； 4.其他不受水、土接触或不受水气影响的构件，应按国家规范混凝土结构设计规范 （GB50010）执 行。 5.5.8 防水混凝土的集料级配应考虑强度指标、抗渗等级，再结合实际试验数 据确定配合比。 5.5.9 采用分层平铺时，每层混凝土的浇筑厚度，一般为 300mm500mm。 5.5.10 水平施工缝应留置在底板凹槽、凸榫或沟、洞底面以下 200mm300mm。 5.5.11 沉箱接高时应维持工作室内的气压稳定。 5.6 沉井下沉 5.6.1 沉井下沉宜优先采用排水下沉；对于流砂严重的地层和渗水量大的砂层， 以及地下水无法排除或大量排水会影响附近建筑物的情况，应采用不排水下沉。 5.6.2 凿除混凝土垫层时，应先内后外，分区域对称按顺序凿除，凿断线应与 刃脚底边平齐，凿除的混凝土垫层，应立即清除，空穴立即用砂或砂夹碎石回 填。对混凝土的定位支点处，应最后凿除，不得漏凿。 5.6.3 挖土下沉时，应分层、均匀、对称进行。下沉系数较大时，应先挖锅底 中间部分，保留刃脚周围土堤，使其挤土下沉；下沉系数较小时，应采取助沉 措施，不得将锅底开挖过深。 5.6.4 沉井下沉时，每次下沉一段距离后，应清土校正后方可继续挖土下沉。 5.6.5 沉井在下沉到距离设计标高 2m 时，应放慢下沉速度，下沉深度距设计 19 标高应有一定的预留量。 5.6.6 沉井以排水法下沉，当沉至距设计标高 2m 时，对下沉与挖土情况应加 强观测。 5.6.7 沉井不排水下沉时，井内水位不宜低于井外水位。 5.6.8 空气吸泥下沉时，应随时了解排出泥水的浓度和开挖面各部位的深度， 及时移动吸泥机。 5.6.9 对于下沉深度较深或侧摩阻力较大的沉井，可采用触变泥浆、空气幕或 其他助沉措施。 5.6.10 触变泥浆隔离层的厚度宜为 150mm200mm。根据沉井下沉时所通过的 不同土层，其物理力学指标要求可参照表 5.6.10 选用。 触变泥浆的物理力学性能指标触变泥浆的物理力学性能指标 表表 5.6.10 指标砂粉质粘土粘土 密度（g/cm3）1.201.251.101.201.101.15 失水量（mL/30min）121515201215 泥皮厚（mm）242325 静切力（mg/cm2） 1min 10min 3060 6080 3050 5080 2040 4080 粘度（s）253522302025 胶体率（%）9997100989897 稳定性（g/cm3）0.010.020.000.030.020.03 pH 值888 含砂率（%）434 5.6.11 采用触变泥浆施工，沉井刃脚踏面宽度不宜大于 10cm。井外壁应做成 台阶形，台阶宽度宜为 100mm200mm。 5.6.12 采用空气幕施工，应设置必要数量的空压机和储气包，压气顺序应自上 而下进行，关气时则反之。 5.6.13 沉井在下沉过程中发生倾斜偏转时，应根据沉井产生倾斜偏转的原因， 可以用下述的一种或几种方法来进行纠偏，使沉井的偏差在容许的范围以内。 1 偏除土纠偏； 2 井外射水、井内偏除土纠偏； 3 用增加偏土压或偏心压重来纠偏。 20 5.7 沉箱下沉 5.7.1 沉箱下沉前需具备以下条件： 1 所有设备已经安装、调试完成，相应配套设备已配备完全； 2 所有通过底板管路均已连接或密封； 3 基坑外围回填土已结束； 4 工作室内建筑垃圾已清理干净。 5 井壁混凝土已达到强度。 5.7.2 下沉过程中箱内的各种设备应架设牢固，箱外浇筑平台、脚手架等不应 与箱壁连接。 5.7.3 沉箱下沉加气应在沉箱下沉至地下水位以下 0.5m1m 开始加气，施工现 场应有备用供气设备。 5.7.4 沉箱施工时，应首先保证工作室内气压的相对稳定，工作室内气压原则 上应与外界地下水位相平衡。 5.7.5 沉箱在穿越砂性土等渗透性较高土层时，应维持气压略低于地下水位的 水平。 5.7.6 挖机取土下沉时应先在井格中央形成锅底，逐步均匀向周围扩大，应避 免掏挖刃脚处土体，保证此处的土塞高度。 5.7.7 当沉箱偏斜达到允许值的 1/4 时应进行纠偏。 5.7.8 沉箱的助沉措施，可采用触变泥浆和压重措施，不宜使用空气幕助沉。 5.8 沉井封底 5.8.1 干封底时，应符合下列规定： 1 沉井基底土面应全部挖至设计标高； 2 井内积水应尽量排干； 3 混凝土凿毛处应洗刷干净； 4 浇筑时，应防止沉井不均匀下沉，在软土层中封底宜分格对称进行。 5.8.2 采用干封底过程中，应严格控制排水工作，保证混凝土底板在未达到设 21 计强度前不承受地下水的压力。 5.8.3 采用导管法进行水下封底，应符合下列规定： 1 基底为软土层时，应将井底浮泥清除干净，并铺碎石垫层； 2 基底为岩层时，岩面处沉积物及风化岩碎块等应尽量清除干净； 3 混凝土凿毛处应洗刷干净； 4 水下封底混凝土应在沉井全部底面积上连续浇筑。当井内有间隔墙、底 梁或混凝土供应量受限制时，应预先隔断分格浇筑。 5.8.4 采用水下封底时，导管的平面布置应在各浇筑范围的中心，当浇筑面积 较大时，可采用 2 根或 2 根以上的导管同时浇筑，当各根导管的有效扩散半径， 应互相搭接并能盖满井底全部范围。水下混凝土平均上升速度不应小于 0.25m/h，坡度应小于 1：5。 扩散半径可按（5.8.4）式估算： 0 I KI r （5.8.4） 式中 扩散半径（m） ；r 流动性时间保持系数（h） ；K 混凝土的浇筑速度（） ；I 32 /mmh 混凝土的表面坡度。 0 I 井底土面高低不平时，应从低洼处开始浇筑水下混凝土。 5.8.5 导管插入深度可按（5.8.5）式计算，但不得小于 1.0m： 3 r t （5.8.5） 式中 导管下端插入混凝土内的深度（m） ；t 混凝土的扩散半径（m） 。r 5.8.6 当使用几根导管浇筑时，每根导管的停歇时间不宜超过 15min20min。 相邻导管底部的标高差，应保持不超过管与管之间距离的 1/151/20。 5.9 沉箱封底 22 5.9.1 封底混凝土应采用自流平混凝土，且须保证混凝土浇筑的连续性。 5.9.2 浇筑顺序为从刃脚处向中间对称顺序浇筑。 5.9.3 在封底混凝土浇注的过程中，应维持工作室内气压的稳定。 5.9.4 封底混凝土基本充满沉箱底部工作室后，此时应维持物料塔及人员塔内 的气压不变，待封底混凝土达到设计强度后再停止供气，在封底后进行底板预 留孔的封堵。 5.9.5 在封底结束后通过底板处预埋注浆管压注水泥浆进行空隙填充。 5.10 沉箱施工的生命保障系统 5.10.1 下沉前应对工人进行培训，工人必须具备沉箱的施工常识，熟悉本人的 岗位责任，掌握操作规程。 5.10.2 作业人员从常压环境进入高压环境，从高压环境回到常压环境均应符合 相关程序与规定。 5.10.3 开舱前应详细检查各项装置的功能，施工时应按操作规程使用。 5.10.4 供氧间应保持通风，冬季室内温度应保持在 18C 左右。氧气设备应指 定专人负责，严禁烟火。 5.10.5 高压氧舱的各种设备及附属设施的使用均应符合相关规定，严禁违章操 作。 5.10.6 工作室内有人状态下的氧浓度控制在 19%23%，二氧化碳的最大含有 率为 5000ppm（5） 。舱门外侧应安装一台氧监测仪，同时应配备一台携带式 测氧仪可在隧道内随时监测氧浓度。 5.10.7 沉箱工程在严格执行换气的同时应用气体测试仪测定是否含有害气体。 如果含有有害气体，按缺氧换气的方法排出有害气体。 5.10.8 沉箱工作室内必须配置多台沼气类浓度报警装置，增强通风。 5.10.9 在高气压工作室内必须严格遵守以下注意事项： 1 照明设备应使用即使破损也不可能使可燃物起火的电灯，例如带防护装 置的电灯。 23 2 工作室内应使用不飞溅火花或产生弧光的电路开关器。 3 工作室内应使用即使升到高温也不会使可燃物产生起火危险的供暖设备。 4 气压超过 0.1MPa 时，不能进行焊接、熔断或是产生弧光的作业。 5 火柴、打火机等可能起火物品严禁带入高气压工作室内。 6 严禁将可能引起火灾或爆炸物品带入气压室内，标识应该明显。 7 工作室内及过渡舱及移动减压舱均需配备清水灭火器。 5.10.10 使用加压室必须遵守以下规定： 1 开始使用前应仔细检查进排气设备以及通话警报装置的工作状况，如发 现异常必须立即进行维修或更换不良部件。 2 加压时不应用纯氧。 3 除了必要的出入外，应关好主室和副室门的门，而且保证各室内的气压 相等。 4 随时监视再压室内的状态以确保无异常情况发生 5 每个月应对再压室内的设备装置的工作状况以及有无异常情况进行定期 检查，如发现异常必须立即进行维修或更换不良部件。 6 如发生紧急退出或被救出的，可以缩短减压时间。但在紧急事件处理完 毕后必须再次进入减压室，在再压室内进行再加压，加压到减压前气压。按照 规定时间进行减压。 24 6 质量验收质量验收 6.0.1 沉井（箱）的结构偏差应符合表 6.0.1 的规定。 沉井（箱）沉井（箱） （预制结构）尺寸允许偏差（预制结构）尺寸允许偏差 表表 6.0.1 检查数量序 号 检查项目 允许偏差或允许 值范围点数 检验方法 1长度(mm) 0.5%L1 且100 每边1尺量 2宽度(mm) 0.5%B 且50 每边1尺量 每边1 3高度(mm)30 圆形沉箱 4 点 尺量 4直径（圆形沉箱）(mm) 0.5%D1 且100 2尺量（互相垂直） 5 平 面 尺 寸 对角线(mm) 0.5%线长 且100 2 尺量（两端 中间各取一 点） 每边3 6箱壁厚度(mm)15 圆形沉箱 4 点 尺量 每边3 7箱壁 隔墙垂直度(mm)1%H1 圆形沉箱 4 点 经纬仪或线垂 8预埋件中心线位置(mm)20每件1尺量 每件1 9预留孔（洞）位移(mm)20 每孔（洞）1 尺量 注：表中 L1为设计沉箱长度， （单位：mm） ；B 为设计沉箱长度， （单位：mm） ； H1为设计沉箱高度， （单位：mm） ；D1为设计沉箱直径（单位：mm） ； 检查中心线位置时，应沿纵、横两个方向测量，并取其中较大值。 25 6.0.2 沉井（箱）的下沉过程中的允许偏差应符合表 6.0.2 的规定。 沉井（箱）下沉阶段允许偏差沉井（箱）下沉阶段允许偏差 表表 6.0.2 项目允许偏差及允许值检查数量检验方法 下沉阶段2 次8h 沉箱四角高差1.01.5%L1且450mm 下沉阶段1 次h 全站仪 下沉阶段1 次8h 中心位移 1%H2 且150mm下沉阶段2 次8h 全站仪 注：表中 H2为下沉深度（单位：mm） ； 下沉速度较快时适当增加测量频率； 每次下沉稳定后进行四角高差和中心位移测量。 6.0.3 沉井（箱）的终沉后的允许偏差应符合表 6.0.3 的规定。 沉井（箱）终沉后允许偏差沉井（箱）终沉后允许偏差 表表 6.0.3 检查数量 序号检查项目允许偏差或允许值 范围点数 检验方法 1刃脚平均标高(mm)50每个4全站仪 H310m0.5%H每边1全站仪 2刃脚中心线位移(mm) H310m50每边1全站仪 L210m0.5%L2且150每角2全站仪 3四角中任何两角高差 L210m50每角2全站仪 注：表中 H3：下沉总深度，系指下沉前后刃脚之高差； L2：方形沉井为两角的距离，圆形沉井为互相垂直的两条直径。 26 7 工程监测工程监测 7.1 一般规定 7.1.1 沉井（箱）监测可参照上海市工程建设规范基坑工程施工监测规程 （DG/TJ08-2001）执行。 7.1.2 监测单位编写监测方案前，应了解委托方和相关单位对监测工作的要求， 并进行现场踏勘，搜集、分析和利用已有资料。沉井（箱）施工前应根据沉井 （箱）工程的安全等级、环境保护等级和监测技术要求，编辑监测方案。监测 方案应包括以下内容： 1 沉井（箱）工程概况； 2 监测依据及监测目的； 3 监测项目、测点布置、监测方法及精度； 4 监测元件和仪器的标定资料、型号、规格； 5 监测频率、监测数据的记录制度及处理方法； 6 各监测项目的报警值及异常情况下的监测措施。 7.1.3 沉井（箱）监测项目应根据结构特点、施工工艺、环境保护等级等确定， 可按表 7.1.3 的规定进行选择。 沉井（箱）监测项目选择沉井（箱）监测项目选择 表表 7.1.3 工程监 测等级 地下管线 位移 地表土体 沉降 建（构） 筑物沉降 下沉深度结构偏移高差 一级 二级 三级 工程监 测等级 地下水位刃脚土压 力 井壁外侧 土压力 土体水平 位移 土体分层 沉降 钢筋应力 一级 二级 三级 注：为必选项目，为可选项目，可按设计要求选择 7.1.4 当沉井（箱）邻近重要建（构）筑物和管线、历史文物、近代优秀建筑、 地铁、隧道、城市生命线工程或附近存在有特殊要求的仪器设备时，应按相关 管路部门的特殊要求增加监测项目。 27 7.1.5 沉井（箱）位置距河流水系的距离较近时，应增加地下水位监测，并应对 防汛墙和大堤进行沉降监测。防汛墙和大堤的沉降监测点设置应得到相关部门 的确认。 7.1.6 沉井（箱）下沉前三天应完成监测项目初始值测定，取 2 次3 次观测平 均值作为该监测项目初始值。工程监测的现场记录内容应真实、规范，并妥善 保管。 7.1.7 监测单位应严格实施监测方案，及时分析、处理监测数据，并应将监测 结果和评价及时通知委托方及相关单位。 7.1.8 当监测数据达到警戒值时，必须立即通报委托方及相关单位并增加监测 频率。监测警戒值建议值应由建设、设计及相关单位的确定。 7.1.9 监测仪器应在效验的有效期内，并应定期检查和保养，仪器性能应完好。 7.1.10 监测（点）孔的布置应充分考虑基坑工程安全等级、环境保护等级、周 边邻近建（构）筑物性质、地下管线现状、沉井（箱）的类型及形状、位置以 及挖土方案、施工进度等因素综合确定，并能反映沉井（箱）和周边被监测对 象的受力、变形的变化趋势，同时应满足设计和施工单位的要求。 7.1.11 监测点（孔）应严格按经审批的监测方案布置，埋设成活率应满足工程 监测需要，重要监测点损坏后应及时修复或重布，施工过程中应做好监测点的 保护工作，必要时设置监测点的保护装置或保护措施。 7.2 主体结构监测 7.2.1 沉井（箱）监测时不应影响其结构安全、妨碍其正常使用。 7.2.2 在沉井（箱）结构墙体中部、阳角处、结构受力和变形较大处宜布置监 测点，附近有重点监护对象时应加密监测点，有特殊要求的沉井（箱）可对侧 壁变形进行监测。不同监测项目的监测点宜布置在同一断面上。 7.2.3 所有传感器导线从井壁内引至地面采集点，穿越混凝土时应采用套管保 护。 7.2.4 监测频率与报警建议值宜根据工程性质、施工工况按表 7.2.4-1、7.2.4-2 执行，若监测项目的日变化量较大时，应适当加密。 主体结构监测频率主体结构监测频率 表表 7.2.4-1 28 下沉工况监测频率 下沉前至少测 3 次初值 下沉过程中 1 次/d，如监测数据超 过警戒值，应 2 次/d 结构接高过程2 次/7d 封底过程中 1 次/d, 如监测数据超 过警戒值，应 2 次/d 封底结束后 7d30d 1 次/3d 后期 30d60d1 次/15d 主体结构监测