沉井下沉施工方案

1、江苏南通电厂“上大压小”新建工程循环水取水工程沉井下沉施工方案循环水取水工程取水泵房沉井下沉施工方案编 制： 审 核： 审 批： 2012年4月20日2目录一、工程概况11.1工程概述11.2主要的验收规范11.3沉井下沉允许偏差11.4工程条件11.5主要施工方法41.6工程特点、难点及针对性措施4二、施工部署52.1施工现场平面布置52.2施工总体安排62.3施工机具62.4施工人员配备72.5施工进度计划安排7三、沉井下沉施工方案73.1降排水施工方案73.2沉井下沉施工103.3初沉控制183.4下沉纠偏183.5终沉控制203.6高程控制213.7平面位置及扭转控制测量21四、沉井下

2、沉系数与下沉稳定系数分析22五、质量保证措施22六、安全保证措施236.1安全管理目标236.2安全生产措施23七、沉井下沉周边防护措施257.1沉井周边钢板桩防护267.2脱硫车间防护27八、临近建（构）筑物监测及应对处理措施288.1监测工作步骤288.2大堤监测298.3脱硫车间监测308.4钢板桩监测30九、应急预案319.1应急处理原则319.2应急反应组织机构319.3危险源的确定349.5应急救援的培训与演练359.6各类事故的处置程序和抢险措施359.7施工现场的应急救援设备器材的储备36江苏南通电厂“上大压小”新建工程循环水取水工程取水泵房沉井下沉施工方案一、工程概况1.1工

3、程概述取水泵房为整体钢筋混凝土箱型结构，采用沉井法施工。沉井平面尺寸为43.7m（长）×45m（宽），沉井顶面标高为4.3m（吴淞高程系，下同），沉井刃脚底标高为-12.9m，地下埋深17.2m。沉井井壁厚度为1.5m，东西向底梁及隔墙宽1.0m，南北向底梁及隔墙宽1.2m。沉井内东西及南北向底梁和隔墙各5道，将沉井内部分为36个隔仓。另外在井壁南侧和北侧标高分别为-4.80m和2.30m位置设置穿墙预埋管。沉井部分总重为26640t。沉井现场施工场地标高为5.85m，基坑底面标高为-1.5m，刃脚底面标高为0.5m。取水泵房沉井分三次制作，一次下沉的施工方法。沉井下沉在粉砂土中进行

4、，且靠近长江较近，施工中较易出现大量涌水、涌水、流沙现象，按照常规优先选用不排水下沉的施工方案，即湿沉法。但本工程沉井地下情况复杂、障碍不明，为保证有效清除障碍、沉井顺利下沉，有效控制沉井下沉质量，本工程采用排水下沉的施工方案，即干沉法。采用干沉法施工沉井下沉系数较大，可采取保持井格内土塞高度的方式增加井底土体的极限承载力，从而增加下沉阻力，降低下沉系数，防止沉井超沉。1.2主要的验收规范1.2.1电力建设施工质量验收及评定规程（第部分：土建工程）（DL/T 5210.1-2005）1.2.2电力建设施工及验收技术规范（水工结构篇）（SDJ280-90）1.2.3给水排水构筑物施工及验收规范（

5、GBJ50141-2008）1.3沉井下沉允许偏差1.3.1刃脚平面中心的水平位移不大于172mm（H/100）。1.3.2刃脚底面标高不大于300mm（不大于1/100最高、最低两角距离，且不大于300mm）。1.3.3沉井整体转角小于1°。1.4工程条件1.4.1工程地质条件本工程沉井刃脚位于换填砂垫层上，刃脚部位砂垫层厚度为2.0m，底梁部位为2.8m。砂垫层底部为1粉砂层和2粉砂层。1粉砂：灰色、青灰色，饱和，稍密为主，局部松散或中密；成份以长石、石英为主，颗粒不均匀，偶见腐植物及贝壳碎片，夹薄层粉质粘土和粉土。标贯击数约12.0击，静探锥尖阻力约6.00MPa。该层在陆地上

6、普遍分布，层厚约3.809.80m，平均厚度约6.83m，层顶标高约0.80-13.19m。2粉砂：灰色、青灰色，饱和，中密为主，局部稍密；成份以长石、石英为主，颗粒不均匀，夹薄层粉质粘土和粉土，中下部局部富集。标贯击数约17.0击，静探锥尖阻力约8.00MPa。该层在陆地上普遍分布，层厚约5.8010.70m，平均厚度约8.06m，层顶标高约-7.11-20.05m。需注意的是：由于本工程的循环水泵房距江堤较近，沉井下沉不可避免会引起周边土体扰动和变形，若设计方案或施工方法不当，则可能对江岸的土体结构造成不利影响，进而危害江堤的稳定性。因此必要时应对本工程上下游一定范围内的江岸进行适当的防护

7、加固，同时合理规划循环水泵房的施工方案，并应布置针对性的监测工作。填土：经现场调查、收资，循环水泵房场地原先为长江岸滩，1997年前后人工回填作为华能南通电厂的施工场地，后又多次开挖、回填。根据本次勘察，场地浅层填土厚度相对较大，且成份复杂，其表层为杂填土，主要由碎石（块石）、建筑垃圾及粉煤灰等组成；中下部以吹填砂、粘性土为主，局部夹有抛石和淤泥质粉质粘土，密实度不均。该填土层用作地基时可能会产生不均匀沉降，亦会给地基处理、沉井施工造成困难。流砂、管涌：综合场地内各土层的工程性质、含水层埋藏条件及建（构）筑物地基基础的特点分析，对本工程基坑和地下工程起影响作用的地下水主要为上部孔隙潜水，其含水

8、层为浅部的粉土和粉砂层，渗透系数均达到10-5cm/s数量级，渗透性较大，由于场地内稳定地下水位埋深相对较浅，水量大，基坑开挖时必须考虑因地下水的作用所产生的流土、流砂、管涌、基底涌土、冒水及由此引起的基坑边坡失稳、强度降低等不良地质问题，切实做好基坑的边坡围护及降水、排水措施。各土层的工程性质指标见下表：土层编号土层名称水平渗透系数kH垂直渗透系数kV压缩系数a0.1-0.2压缩模量Es0.1-0.2压缩系数ap0p0+200压缩模量Esp0p0+200固结快剪静力触探试验标准贯入击数N地基土承载力特征值fakCq锥尖端阻力qc侧壁摩阻力fs粘聚力c内摩擦角j10-4cm/s10-5cm/s

9、MPa-1MPaMPa-1MPakPa°MPakPa击数/30cmkPa填土122粉土1.5929.50.2502.830.11.9207.0901粉砂2.146.680.12012.06.830.16.070.012.01502粉砂1.071.970.13512.50.075183.327.78.078.017.01901.4.2水文条件由于电厂所在河段澄通河段距长江入海口仅160km，感潮程度强，全年绝大部分时间处在潮流界以下。本河段潮汐为非正规半日浅海潮，并有日潮不等现象，潮位每日两涨两落，涨潮历时短，落潮历时长，平均涨潮历时为4小时 9分钟，平均落潮历时8小时16分钟，一涨一

10、落的历时平均为12小时25分钟。本河段潮位的高低与径流的大小关系不大，主要受天文潮大小决定，特别是天文大潮与台风遭遇时会形成风暴潮，对江堤威胁严重。最高潮位一般出现在8月份(农历7月份)，最低潮位出现在1月份或2月份(农历12月或正月份)。本河段以落潮流作用为主，涨潮流的作用自下而上逐渐减弱，潮差自下而上沿程递减，涨潮历时自下而上逐渐减少，落潮历时则相反。河段内有江阴、天生港、徐六泾等潮位站，仅前两站有较长系列的潮位资料。鉴于厂址附近江面无长期实测波浪系列，无法直接通过频率统计推算设计波浪，拟利用风速资料间接推算的方法。厂址附近江面主要由水面风生成波浪，波浪的成长主要取决于水面风速、风区长度及

11、其水深。视风速与波浪同频率，将50年一遇设计风速、风区长度、平均水深作为输入参数，采用莆田试验站法、青岛海大法，分别推求设计波要素，在此基础上推算波浪相对于江堤的爬高。经计算，重现期为50年累积频率1的波浪爬高为3.0m。总之，长江河口段较高的潮位发生在涨潮后期，而不是在落潮期，形成高潮位的水量来自长江口外的潮流，而不是上游下泄的径流。河口段稀遇高潮位主要由天文大潮、气象大潮各自独立形成或两者相遭遇共同形成，上游大径流的下泄不是形成河口段稀遇高潮位的决定因素。根据厂址河段天生港水位站资料统计，历史最高潮位为7.08m(1997.08.19)。江苏省水利厅苏水计1997210号文中规定：长江天生

12、港段50年一遇高潮位为6.73m、100年一遇高潮位为7.18m、200年一遇高潮位为7.44m。经计算，天生港站1000年一遇高潮位为8.12m。1.5主要施工方法根据业主单位提供的地质资料并结合我公司多年沉井施工的经验，以及对本工程沉井的结构特点，采用分三次制作、一次下沉。根据泵房区域的地质条件及泵房埋置较深、距长江防洪大堤距离较近、地下水位较高、地下障碍多且不明的特点，为了保证沉井施工质量、提高清障能力、加快工程施工进度，泵房地下结构采用干法沉井施工方案，尽量采用干封底。沉井下沉过程中需穿越粉土、粉砂层，该层土渗透系数较大，且与长江水力联系紧密，在水头差条件下易发生流砂和管涌现象，因此在

13、采用干法沉井下沉前，在沉井四周打设20m长拉森钢板桩，并分别在钢板桩内外侧布置深井同时降水。另外沉井下沉施工中可采用泥浆帷幕辅助下沉和纠偏。沉井下沉应分层、均匀、对称出土，各井格内挖土面高差不超过1m，具体施工方案详见“三、沉井下沉施工方案”。1.6工程特点、难点及针对性措施1.6.1工程特点及难点1.6.1.1泵房沉井施工区域为原自来水厂取水泵房、吸水井等建构筑物遗址，地下障碍不明确，且有大量建筑垃圾回填，给泵房沉井下沉及降水井施工造成极大困难。1.6.1.2本工程循泵房沉井结构体积较大且高度较高。沉井离长江大堤较近，沉井下沉时地下水与长江水力联系密切，增加了沉井下沉的施工难度，且下沉穿越的

14、土层复杂，需考虑相应的措施，防止沉井超沉。1.6.1.3本工程沉井南侧边、东侧边与防汛大堤间距仅有15m，沉井下沉可能对防汛大堤有所影响而造成防汛大地开裂等，另外，防汛大堤抛石基床是一个透水通道；西侧边与大件码头道路间距约27m，大件码头道路下是块石基础，是一个水源补给通道。1.6.1.4沉井西侧约25m处有一自来水供水干管，该供水干管为承插式铸铁管，埋设于地面以下约1.5m。若该供水干管因地基变形引起管接漏水或接头脱开淌水，大量的地表明水从井壁下渗，将会发生管涌现象，使沉井下沉处于失控状态。1.6.1.5沉井西侧约39m处是脱硫车间围墙、48m处是脱硫车间；沉井西南角约40m处是大件码头管理

15、用房，沉井深井降水将会对这些结构产生影响，严重时将会引起墙体或钢筋砼梁开裂。1.6.2针对性措施1.6.2.1针对沉井区地下障碍较多且不明的特点，为了更好的清障，保证施工质量和下沉施工进度和精度，沉井下沉拟采用深井降水排水下沉的方式进行，即干沉法施工，这样沉井下沉工期和下沉质量可以保证。沉井后期，若地下障碍已清除干净、深井降水受到限制或无法满足干沉施工的情况下，为防止在地下水头差下产生流砂管涌等现象，保证长江大堤和周边构筑物的安全，可采用不排水下沉，即湿沉法施工，水下封底。1.6.2.2沉井四周打设一排拉森型封闭钢板桩，距沉井外壁约4m，桩长20m，桩顶标高约4.0m，桩底标高约-16.0m，

16、以隔离内外侧土体和地下水源，起到挡土和防渗作用。同时，在钢板桩内外侧同时布设深井降水，以利土体稳定，降低钢板桩两侧水头差，减少沉井下沉施工的影响范围，保证长江大堤的安全。1.6.2.3沉井下沉过程中应加强测量监测，并注意四周对称出土，防止沉井下沉中产生位移、扭转。同时利用泥浆帷幕法助沉，以保证沉井顺利下沉和减少沉井下沉对周边土体的扰动。并通过在下沉过程中及时调整井四壁的泥浆量，达到控制沉井侧壁摩阻力的目的，从而满足沉井纠偏要求。1.6.2.4针对沉井西侧供水干管的处理，将供水干管挖出，下设桩式支墩，根据下沉量及时在支墩处上调供水干管，使供水干管的变形在允许范围内，不发生渗漏、脱节现象。1.6.

17、2.5设置降水观测井和布设沉降位移观测点，加强监测，制定应急预案。二、施工部署2.1施工现场平面布置根据沉井施工场地布设情况，在钢筋场东侧布置泥浆沉淀池。施工用水直接从老江堤外侧长江内抽取。施工现场平面布置图如下：2.2施工总体安排沉井预制分三次预制，一次下沉，总预制高度为17.2m，下沉后沉井顶标高为4.3m，剩余上部结构在沉井底板浇筑完毕后接高。在预制沉井第三节砼强度达到设计强度后，开始沉井下沉施工。沉井下沉采用干沉法，施工时要保证深井运行正常，定时监测地下水位。沉井内土方挖除采用水力冲挖机组均匀对称挖除，下沉过程中加强对位移和垂直度进行观测，并及时进行纠偏。当沉井下沉深度较大，深井降水不

18、能满足干沉施工条件时，尽早切换为湿沉施工，采用空气吸泥机挖除井内土方，并保持井内水位高于地下水位约1m。当沉井下沉至设计标高，干封底时，连续24小时实测累计下沉量不超过10mm方可以封底；水下封底时，连续8小时实测累计下沉量不超过10mm方可以封底。沉井封底采取分仓、分批、对称均匀进行封底砼浇筑。采用干式封底时，砼通过套筒入仓，封底完成后即开始砼底板施工；采用水下封底时，砼通过密闭的钢导管浇筑水下砼，待砼强度达到设计要求后，抽干沉井内水，开始底板施工，并做好渗漏点的导流与排水，待底板砼强度达到设计要求后，对渗漏点进行封堵。2.3施工机具序号设备名称单位数量单机功率(KW)施工总功率(KW)备注

19、16寸泥浆泵套30223526套备用2高压泵套25153005套备用31t卷扬机台97.567.54深井泵台50310814台备用5300KW发电机组套1300备用应急电源6高压注浆泵台230607制浆机台25.5118配套皮管、电缆及电箱9施工照明套50150合 计948.52.4施工人员配备沉井施工实行24小时作业，充分发挥施工人员的积极性，采用两班施工人员轮流作业，具体配备人员如下：序号工 种人数备注1现场施工管理人员82电工23机修工44泥浆泵操作工205普工10合 计442.5施工进度计划安排下沉准备：2012年5月10日2012年6月25日沉井下沉：2012年6月26日2012年7

20、月30日三、沉井下沉施工方案沉井井壁和底梁达到设计强度后即可进行沉井下沉施工，沉井采用三次制作一次下沉方法施工，沉井下沉采用排水下沉工艺。3.1降排水施工方案3.1.1降水情况分析3.1.1.1工程地质资料表明：本工程场区内的土质主要为粉砂，最大垂直渗透系数Kv=2.95×10-4cm/s。基坑周围受江水浸透，年平均潮位在3.0m以上，地下水含量丰富。沉井基坑最大挖深为-12.9m，地下水位至少应控制在-14.0m以下。3.1.1.2沉井周边建（构）筑物较多，有长江大堤、脱硫车间、大件码头管理用房等，沉井施工应尽量避免或减少由于大降水对基坑周边产生的负面影响。鉴于降排水对于沉井下沉和

21、长江大堤及周边建筑物安全的重要性，本工程除布设深井外，在沉降周边还打设一排钢板桩、布设双排降水井点，必要时在脱硫车间侧布设一些回灌井，减少建筑物处的水头降深和水力坡度，控制建筑物的绝对沉降和不均匀沉降。详细的降水方案已单独上报。3.1.2深井布设考虑到沉井下沉后土体变形将严重影响深井的有效运行，本工程沉井外侧工布设单排深井井点，主要考虑到以下几个原因：第一排深井尽量靠近井壁，减小深井与沉井井壁之间的距离，这样土体的位移对深井的破坏影响将尽量减小。沉井下沉过程存在挤土效应，钢板桩受到外向的推力；当沉井下沉到一定深度，因钢板桩内侧土体滑动下沉，钢板桩受外侧水土侧向压力，又出现向内侧的推力，因此在钢

22、板桩外侧打设第二排深井控制地下水位来调节钢板桩所承受的外侧不平衡外力。即使当内侧深井因沉井产生破坏后，外侧深井降水还可以保证沉井顺利干沉就位。现场钢板桩内侧与沉井间已布设深井20口，钢板桩外侧布设深井16口。降水管井直径为400mm，内侧管井底面标高为-18.0m，外侧管井底面标高为-24.0m，井点的平面布设位置详见附图3-1。3.1.3深井降水效果验算由于泵房井下部为透水层，管井涌水量按无压均质含水层潜水非完整井基坑近河岸（含水层厚度很大时）涌水量计算，其验算示意图如下图所示：H附图3-1： 井点平面布设示意图井点吸水量计算公式：式中：K渗透系数(m/d)，本工程地质土为粉土，取K=0.0

23、1m/d； S地下水位降低值（m），S=5+14=19.0m；r0基坑的假象半径（m），对于矩形基坑，当基坑长宽比不大于5时，可将其化成一个假象半径为x0的圆形井，X0=(A/)1/2A基坑井点管所包围的平面面积（m2），内侧深井所包围的平面面积A=56×56=3136m2，则r0=31.6m；R抽水影响半径（m），R=2S(HK)1/2=2×19.0×(25×0.01)1/2=19.0ml滤管长度（m），井管底面标高-24.0m，井内降水面标高-20.0m，取l=4m；b水源距降水基坑中心距，本工程取b=35m则 =16.26m3/d管井单井出水量可按

24、下式计算： q=65dlk1/3式中：K渗透系数(m/d)，取K=0.01m/d； l滤管长度（m），取l=4m； d管井井点直径(m)，取d=0.40m则q=65×3.14×0.40×4×0.011/3=70.37m3/d根据用水量计算所需管井数： N=1.1Q/q=1.1×16.26/70.37=1（口）根据抽水影响范围计算所需管井数：N=1.1L/l=1.1×56×4/19=13（口）因此，现场沉井外侧布设深井16口单独运行能满足沉井干下沉施工要求。3.1.4降水运行管理3.1.4.1降水分两阶段进行，第一阶段先进行内

25、侧20口深井降水，当地下水降至-6.0m、沉井下沉至-4.0m-5.0m时，开始第二阶段降水，将外侧16口深井开启降水，与内侧井同时降水，控制地下水位至-14.0m。3.1.4.2抽水派人24小时值班，并做好抽水记录，记录内容包括降水井涌水量Q和水头降S，并在现场绘制ST曲线，以掌握抽水动态，指导降水运行达到最优。3.1.4.3应急措施：若水头降深不能完全满足要求，可增大单井的出水量；也可以在降水薄弱部位增设降水井点。3.1.4.4整个降水过程中应备有双电源，以确保降水连续进行。如电源供电无法保证会造成井底突水，后果不堪设想。3.1.4.5为了检查深井降水效果和降水影响范围，在南侧和西侧各布设

26、2个观测井，第一个观测井距外侧深井距离为4m，南侧第二个观测井距外侧深井距离为10m，西侧第二个观测井布设于大件码头道路西边。3.2沉井下沉施工3.2.1沉井下沉前准备3.2.1.1刃脚、垫层等凿除清理下沉前先凿除刃脚砖胎膜和两侧边素砼垫层，并将刃脚及底梁与封底和底板混凝土接触部位凿毛，中间隔仓清理的杂物用塔吊吊出井外，周边隔仓清理的杂物用履带吊吊出井外。下沉前必须首先将井内碎砖、废混凝土渣屑等刚硬性杂物清理干净。同时在沉井四周井壁上画出测量标尺寸、并设立水平指示尺。3.2.1.2外壁土方回填 施工场地标高为+5.85m，刃脚所处高程为+0.5m，沉井下沉前须将刃脚外侧土方回填至+5.85m，

27、使沉井具有一个良好的固定导向作用。3.2.2下沉施工3.2.2.1下沉施工工艺沉井下沉按照“定位准确、先中后边、对称取土、深度适当”的原则进行。本工程沉井共36个隔仓，分为A、B两区，分区示意图详见附图3-1。沉井下沉的整体施工顺序为先A区，后B区，先用高压水枪冲刷沉井A区中央各隔的锅底，形成大锅底，然后扩大对称均匀冲吸四周B区井格，逐步让沉井刃脚下沉。附图3-2： 沉井分区示意图A区为下沉的中心区域，在整个下沉过程中可一直悬空，但锅底不宜太深，保持在1.5m左右。A区底梁悬空控制在1.0m以内，B区底梁悬空控制在50cm以内，四周外壁刃脚控制在20cm以内。需要冲刃脚时要做到对称、均匀，且开

28、挖深度不宜太大。沉井干沉下沉取土工艺示意图如下：3.2.2.2沉井井内设备布置每个吸泥施工井格内布置2支高压水枪和1套泥浆泵，采用高压水流冲刷沉井底部土体形成泥浆，用泥浆泵通过输泥管将泥浆排出井外泥浆沉淀池。本工程井格内共布置24台（采用接力泵，2台组成一组，共12套）6寸泥浆泵进行下沉施工，12套泥浆泵的布设位置详见下图：3.2.2.3泥浆池布置泥浆池布设于沉井西侧约30m处，占地面积约4680m2，深度为3m，总容量为14000m3。而沉井下沉施工总出土量约200000m3，因此中途需对泥浆沉淀池内的土体进行清理。泥浆沉淀池共分为四个部分：泥浆池、沉淀池1、沉淀池2和蓄水池，泥浆池面积约1

29、140m2，沉淀池1面积约1160m2，沉淀池2面积约1180m2，蓄水池面积约1200m2。泥浆池的布设位置详见施工平面布置图。3.2.2.4取土下沉每个泥浆泵冲吸施工中，首先在泥浆泵下方冲出一个直径约2.02.5m的集水坑，然后在向四周扩散形成锅底。本工程A区取土共设有泥浆泵四套，四套泥浆泵共设4个集水坑，集水坑形成后先四周扩散取土，完成A区取土。由于本工程沉井南北向不对称，A区A1、A2、 A3、A4北侧应适当减少取土。A区取土锅底及扩散示意图如下：第一步：A区4套泥浆泵同时降坑取土，形成集水坑40第二步：A区4套泥浆泵“锅底”同时向外扩散，完成该区16仓取土本工程B区取土共设有泥浆泵八

30、套，八套泥浆泵共设8个集水坑，集水坑形成后先四周扩散取土，完成B区取土，同时完成A区A1、A2、 A3、A4北侧剩余的土方挖除。B区取土锅底及扩散示意图如下：第一步：B区8套泥浆泵同时降坑取土，形成集水坑第二步：B区8套泥浆泵“锅底”同时向外扩散，完成该区20仓取土沉井下沉过程中应根据测量资料随偏随纠。3.2.2.5施工工艺及技术要求水力机械设备由水泵、进水管路、水力冲泥机、水力吸泥机以及排泥管路组成。每套6英寸水力机械包括：一台6D型水泵，水力冲泥机（水枪）12台，水力吸泥机（150mm）1台及相应管路。排水下沉的关键在于泥泵排水能力和控制沉井位移，尤其是初始下沉阶段至关重要，它是沉井下沉的

31、奠基段，既能检验沉井下沉方案的可行性，又能检验第一节下沉的控制措施。冲泥时，可先在水力吸泥机的吸泥龙头下方（一般均选在锅底中央），冲挖出一个直径约为2.02.5米的集泥坑。然后用水力冲泥机开拓各个方向通向集泥坑的水沟24条，沟的纵向坡度35%。此后，即可向四周开挖锅底，为了防止沉井突然下沉，引起很大的偏差，以及减少井外土的扰动坍塌等情况，可在沉井四周刃脚旁保留宽0.51.0米的土堤。待锅底开挖完毕后，再逐渐均匀地冲挖土堤，第一步先冲除四角处的土堤，第二步再冲除四周土堤，最后冲除中位点处土堤，使沉井下沉。各井孔之间，在沉井偏斜不大时，应力争同时冲挖。如果沉井偏斜趋势增大时，井孔之间的开挖情况应根

32、据偏斜情况加以调整。对于离集泥坑较远的井孔（格），当冲沉井四角和井壁处土堤时，泥浆从那里流到集泥坑有时是很困难的，为了不使集泥坑和集泥水沟之泥砂沉淀，经常用一个水力冲泥机反复冲刷和搅动。一方面用它将沉井最远处的泥砂冲至集泥坑；另一方面还可以把集泥坑冲深，搅动泥浆，并清除堵塞在吸泥龙头网罩上的杂物。利用上述方法能够提高水力吸泥机的排泥量，尤其是在沉井初期，泥土中常混杂着建筑垃圾，如石块、碎木块等，采用上述措施是必要的。根据以往经验，当水压为1520kg/cm2时，水力冲泥机的有效冲刷半径约为68米，在此范围内的泥浆一般可流至集泥坑内。水力吸泥机的吸泥龙头的网罩应低于泥浆面约510厘米，这样可吸入

33、较多的泥浆。当吸泥龙头网罩或吸泥管内被杂物堵塞时，亦可用反冲法来清除吸泥管或吸泥龙头的堵塞物。其方法是关闭水力吸泥机的进水阀门，这时排泥管内的水体便倒流入井内，把吸泥龙头及吸泥管中的杂物冲出来，有时上述的方法尚需重复数次，始终将堵塞物清除干净。3.2.2.6水力机械装置在运转中常见的故障及消除方法1）水力吸泥机吸泥效果不佳：发生这种情况的原因是：吸泥龙头的网罩被堵塞；水力吸泥机喷嘴的射水孔局部堵塞；或者是喷嘴处的水压过大或水压不足。上述故障相应解决的办法是：清除吸泥孔龙头网罩上的堵塞物；从混合管上拆下弯管清洗喷嘴的射水孔；或者适当地降低或提高水压，使水力吸泥机吸泥效果得到改善。2）水力吸泥机不

34、吸泥：发生这种情况的原因是：吸泥管堵塞或者喉管堵塞。解决的办法是：应将吸泥管中堵塞的泥砂清除或者用反冲法将喉管中的障碍物冲掉。3）水经水力吸泥机的吸泥管倒流入井内：发生这种情况的原因是：喉管及喷嘴堵塞。解决的办法是：清洗喉管及喷嘴，解决水倒流入井内的问题。4）泥浆断续地不均匀地在出口处喷出：发生这种情况的原因是：由于集泥坑中的泥浆没有淹没吸泥龙头。解决的办法是：应增加冲泥水量，使泥浆填满泥浆坑，并淹没吸泥龙头。5）在水力吸泥机正常工作时，井内有很多积水：发生这种情况的原因是：由于水力冲泥机喷嘴直径过大。解决的办法是：应调换水力冲泥机的喷嘴，减少冲泥时的水量，井内就不会再有很多积水。6）水力冲泥

35、机喷射出的水柱不急和破坏力不强：发生这种情况的原因是：水力冲泥机喷嘴堵塞或水力冲泥机喷嘴磨损。解决的办法是：拆下喷嘴清除障碍物或调换新喷嘴。7）水力冲泥机的刚性活络接头（填料筒）处大量漏水：发生这种情况的原因是：刚性活络接头内的填充料未塞紧或填料磨损。解决的办法是：拧紧轴承座的螺栓或更换填料。8）水力冲泥机转动困难：发生这种情况的原因是：刚性活络接头上的太紧或垂直活络接头发生倾斜。解决的办法是：拧松轴承座的螺栓或纠正刚性活络接头不正确的位置。3.2.3主要下沉措施3.2.3.1出土顺序由内向外：先取内圈井格，再取分批取外圈井格，根据下沉情况掏除底梁下的土，最后形成全刃脚支承的大锅底，使沉井安全

36、下沉，由于本工程的下沉系数偏大，可依实际情况保留部分底梁下土塞，防止沉井突沉。3.2.3.2严格控制刃脚外土塞，为保证沉井受力均匀，内部应力没有集中现象，在刃脚全支承不能满足下沉要求时，需在刃脚处取土，做到均匀、对称、层层剥离，循序渐进；但在淤泥质粉质粘土中下沉时，不宜捣刃脚。3.2.3.3通过电测和光学仪两种手段对下沉量，四角高差，偏位进行测量，及时了解下沉速度，并进行纠偏，当沉井达到允许偏差值1/4时必须纠偏。确保沉井在初始下沉阶段形成良好的下沉轨道。3.2.3.4观测水位情况，严防涌砂现象的发生。施工时，应保持地下水位地于开挖面，以防流沙、管涌等现象发生。安排专人测量观察井内水位，每2小

37、时观测一次，特别是高潮位时须加强观测。当地下水位不能满足施工要求时，分析原因，采取相应的措施，如增加深井点或采用湿沉法施工。湿沉施工时须保证沉井内水位高于地下水位。3.2.3.5对周围建构筑物等布点监测，随时掌握由于沉井下沉引起的环境影响问题。3.2.3.6沉井始沉阶段，当素砼垫层敲拆后，沉井重心偏高，沉井井壁的四周无摩擦力，沉井的下沉系数很大，掏挖刃脚下的砖土若不均匀，将会成沉井很大的倾斜，所以在沉井挖土前，沉井的刃脚处先采用全面同时分层掏挖，挖除的土方先集中在各仓底中央，让沉井逐渐下沉部分，使沉井刃脚埋在土层中，降低沉井重心。由于沉井在初期下沉过程中，下沉系数较大，故采取挤土下沉。3.2.

38、4沉井助沉措施沉井下沉过程中，为防止对周围土体产生较大的扰动和由于沉井后期下沉系数较小，可采用泥浆帷幕法助沉，泥浆帷幕法是一种较好的助沉减阻方法，在施工时能在较大程度降低沉井对周围土体扰动影响。泥浆帷幕系统主要是由一套制浆和压浆设备组成，包括制浆机、注浆机，井壁插管及地面供浆管路等。施工时，根据需要在井壁外侧插设25mm的注浆管，间距为13m。注浆管底部约2m范围内均匀开设注浆孔，外面包裹2层密目滤网，防止土体涌入堵塞注浆孔。注浆管插入深度为井壁刃脚上0.51.0m，随着沉井的下沉跟进插入。泥浆帷幕的主要材料为“粘土+膨润土”，泥浆的比重控制在1.101.20g/cm3之间，注浆压力控制在0.

39、30.6MPa。防堵措施：泥浆帷幕在使用过程中，影响其效果的重要因素是注浆孔堵塞，为解决这一问题，本工程拟采用两种防堵措施，一是在注浆孔外侧包裹密目滤网，二是每次注浆完毕后压注清水洗孔，防止泥浆沉积固结堵塞注浆孔。3.3初沉控制沉井下沉初沉阶段对沉井下沉质量是至关重要的，由于沉井此时尚未入土，各侧井壁尚无土压力，无法提供沉井稳定所必需的土压力，因此初沉阶段若不处理好，极易造成沉井大幅度偏斜，因此沉井初沉阶段下沉施工必须确保沉井的平稳下沉。 沉井开始下沉时，首先应从井格中央开始挖取砂垫层、破碎土体，慢慢向四周扩大，严禁直接在刃脚踏面附近直接挖取砂垫层和取土，保持沉井刃脚踏面受力均匀，让沉井平稳地

40、缓缓切入土内。因沉井自重存在偏心，因此冲刷土体时应根据沉井重心平面位置适当调整两边锅底深度，保持沉井均匀下沉。3.4下沉纠偏由于本工程沉井尺寸大，对沉井下沉的偏差要求高，因此在沉井下沉时应注意及时纠偏。沉井下沉主要以取土下沉为主，随着井内土体的破坏，沉井依靠自身重力克服踏面反力与井壁摩阻力而下沉，但因沉井下沉系数较大下沉穿越土层地质条件差，为防止沉井下沉过程中土体坍方，因此沉井下沉过程中锅底不宜过深，一般应控制在1.5m以内。沉井纠偏在下沉过程中进行，按照“勤测勤纠，随偏随纠”的原则进行纠偏。在下沉过程中每隔2小时测量一次，在沉井初沉阶段、终沉阶段以及偏差较大适应加大观测频率，观测数据及时上报

41、作为纠偏依据。纠偏时应根据测量的偏差数据及时采取纠偏措施。 本工程沉井距长江较近，开始下沉时位于填土层，下沉系数较大，很容易发生偏移，因此在施工时必须慎重，特别要控制好初沉，严格注意沉井头尾两侧均匀出土，不使沉井下沉过程中发生大位移，尽量在深度不深的情况下纠偏，符合要求后方可继续下沉。下沉初始阶段是沉井易发生偏差的时候，同时也较易纠正，这时应以纠偏为主，次数可增多，以使沉井形成一个良好的下沉轨道。下沉过程中，应做到均匀，对称出土，严格控制泥面高差，当出现平面位置和四角高差出现偏差时应及时纠正，纠偏时不可大起大落，避免沉井偏离轴线，同时应注意纠偏幅度不宜过大，频率不宜过高。纠偏以不对称取土纠偏为

42、主，不宜通过“掏刃脚”的方式纠偏。沉井下沉时若发生偏斜，根据测量所得四角标高及四角下沉速度差异进行分析，标高较高的一侧适当多出土，另一侧适当少出土，人为造成踏面反力的差异，调整沉井各部位的下沉速度。多出土的范围及深度应根据沉井刃脚高差、下沉速度差及锅底形状确定。沉井中偏差应在沉井下沉了1/31/2井高以前时基本纠正好，纠正后应谨慎下沉，不再有超出容许范围的位置及方向偏差，否则由于土体形成了约束沉井下沉的“通道”，使沉井难于纠正。沉井下沉至距设计标高2m以上时，必须不再有超出容许范围的位置及方向偏差，否则难于纠正。在终沉阶段纠偏幅度不宜过大，应注意勤测勤纠。3.4.1造成沉井产生倾斜偏转的常见原

43、因：1）沉井刃脚下土层软硬不均匀；2）没有均匀出土下沉，使井孔内土面高低相差很多；3）刃脚下掏空过多，沉井突然下沉，易于产生倾斜；4）刃脚一角或一侧被障碍物搁住，没有及时发现和处理；5）由于井外弃土或其他原因造成对沉井井壁的偏压；3.4.2纠偏方法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。确保沉井的偏差在容许的范围以内。1）偏出土纠偏沉井在入土较浅时，容易产生倾斜，但也比较容易纠正。纠正倾斜时，一般可在刃脚高的一侧取土，必要时可由人工配合在刃脚下除土。随着沉井的下沉，在沉井高的一侧减少刃脚下正面阻力，在沉井低的一侧增加刃脚下的正面阻力，

44、使沉井的偏差在下沉过程逐渐纠正，这种方法简单，效果较好。纠偏位移时，可以预先使沉井向偏位方向倾斜。然后沿倾斜方向下沉，直至沉井底面中轴线与设计中轴线的位置相重合或接近时，再将倾斜纠正或纠至稍微向相反方向倾斜一些，最后调正至使倾斜和位移都在容许范围以内为止。2）压重纠偏在沉井高的一侧压重，最好使用钢锭或生铁块，这时沉井高的一侧刃脚下土的应力大于低的一侧刃脚下土的应力，使沉井高的一侧下沉量大些，亦可起到纠正沉井倾斜的作用。这种纠偏方法可根据现场条件进行选用。3）沉井位置扭转时的纠正沉井位置如发生扭转，可在沉井偏位的二角偏出土，另外二角偏填土，借助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩，使下沉过程中逐步

45、纠正其位置。3.5终沉控制当沉井下沉至离设计标高1.5m2.0m时，应放慢下沉速度，加强观测，一般控制在30分钟左右测量一次，到接近标高时应不间断的进行测量，严格控制取土深度，防止沉井超沉。根据下沉系数计算，沉井终沉阶段在刃脚和底梁与土体紧密接触时，下沉系数为0.68，沉井完全可以保持稳定。当沉井下沉至标高-9m时，主要依靠外围1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、12#、13#、18#、19#、24#、25#、30#、31#、32#、33#、34#、35#、36#，共20个格仓的排泥设备取土为主，其他格仓的泥浆泵只能根据沉井高差和位移情况进行选择性运转取土，为干封逐渐创造条件，使冲泥格仓

46、锅底逐渐形成，如果当刃脚标高达到-11m时，外围20个格仓仍无法形成锅底，马上减小取土范围，调正为外围四个角1#、6#、31#、36#四格仓取土下沉。 为了防止不利于干封情况产生，自刃脚标高进入-11m之后取土一定严加控制，严格控制下沉速度和锅底深度，下沉速度严格控制在30cm/d以内，如果难以估计终沉速度，可以考虑停止下沉3小时，观测下沉量。 终沉阶段下沉施工，加强纠偏、纠平，确保高差在30cm以内，位移在17.2cm以内，加大测量频率，每隔1小时进行一次高程测量，每12小时一次平面位移测量。如果发现下沉速度超过30cm/d时，立即减小取土速度或取土区域。 整个下沉过程中，如果中央16格土塞

47、发生过剩时（即土塞下沉），考虑中央16格进行取土，每次取土高度0.5m1m。针对下沉引起的井外塌方区域，应该及时回填。3.6高程控制沉井下沉过程中刃脚高程采用水准仪进行控制测量，沉井下沉前在沉井四角墙面上自刃脚踏面开始每隔10cm高度用油漆做出沉井高度标尺。下沉前首先在沉井四角挂四把塔尺，塔尺尺底与刃脚踏面平，并测出沉井四角踏面的初始高程，从而计算出刃脚踏面平均初始高程及四角初始高差。 沉井初沉时，每隔两小时用水准仪测量一次四角踏面高程，并计算踏面平均高程和四角高差，以此作为指导沉井下沉的依据。在下沉过程中根据需要不断提升塔尺，使尺底与前述沉井四角的高度标尺平，并记下尺底标高，以作为推算踏面标

48、高的依据。 在沉井高差较大、下沉速度较快、初沉及终沉阶段应根据需要加大测量频率。3.7平面位置及扭转控制测量因沉井为方形沉井，故可测量沉井两对角线端点坐标精确计算沉井的位移和扭转，以沉井长短边方向为X轴、Y轴方向建立现场相对坐标系，假设沉井刃脚踏面某对角线两端点A、B的设计坐标（初始坐标）分别为A(XA0，YA0)、B(XB0，YB0)，下沉至某一时刻其坐标分别为A(XA，YA)、B(XB，YB)，此时沉井X向、Y向的高差分别为HX、HY，若设此时沉井踏面中心坐标为(Xo，Yo)，顶部中心坐标为(Xo，Yo)，沉井长短边长度分别为A、B，高度为H，则 Xo(XAXB)/2Yo(YAYB)/2X

49、oXo±H·HX/AYoYo±H·HY/B则可计算出沉井中心位移为： XXo(XA0XB0)/2YYo(YA0YB0)/2沉井整体转角为： 沉井整体转角和整体位移可每隔12天测量一次，测量时用两台经纬仪采用前方交会法测出坐标。四、沉井下沉系数与下沉稳定系数分析循环水取水泵房沉井部分砼量为11100m3，钢筋量为1980t，取砼密度为2.4t/m2，则沉井自重G=2.4×11500+2500=30100t=301000KN。沉井刃脚踏面面积A1=271.1m2，底梁踏面面积A2=424.2m2，沉井外侧面每米高度面积S1=197.4m2（-12.

50、91.0m）、S2=177.4m2（1.04.3m）。地基反力R=P×A（P为地基极限承载力），沉井侧面摩阻力F=fs×S（fs 为摩阻系数）。干沉时，沉井的下沉系数K=G/(F+R1+R2)，则沉井下沉各阶段下沉系数计算如下：土层沉底标高(m)土层厚度(m)侧摩阻系数 建议值fs (kpa)承载力特征值R(Kpa)极限承载力P=2R(Kpa)侧摩阻力F (KN)刃脚土体支承力R1 (KN)底梁土体支承力R2 (KN)下沉系数K掏空底梁下沉系数K填土层0.53.712801608765975961527121.162.83砂垫层-1.52.02018036016661975

51、961527121.132.631粉砂层-8.87.370150300117532813301272600.921.512粉砂层-12.94.1781903801798921030181611960.681.06由以上分析可看出：本工程沉井下沉系数较小，沉井初期下沉系数在可控的安全范围内（1.051.20）；在中后期下沉时，适当掏空沉井隔墙底梁下土体，可保证沉井顺利下沉。当掏空沉井隔墙底梁下土体时，沉井下沉系数将达到1.06，大于1.05，表明沉井依靠自重可以下沉至设计标高，不需要压载下沉。当沉井下沉到设计标高时，下沉系数较小，为0.68，表明沉井下沉至设计标高后，不会发生有害下沉，可以保持沉

52、井稳定。五、质量保证措施 5.1根据设计要求，沉井混凝土强度必须达到设计强度的100%以后方可下沉。 5.2沉井下沉前应将刃脚、底梁与底板混凝土接触处凿毛。5.3沉井下沉前应先将沉井制作时的砖胎膜和素混凝土垫层凿处，凿除时应遵循先内后外、对称凿除的原则，保证沉井下沉前的自沉均匀，保持沉井平稳。 5.4沉井开始下沉时应首先在井格中央出土，逐步向四周扩大形成锅底，保证沉井初沉时的入土稳定。 5.5沉井下沉应均匀对称出土，以保持沉井均匀下沉。下沉出土形成锅底不宜过深，一般控制在1.01.5m为宜。5.6贯彻勤测勤纠的下沉纠偏原则，尽量减小沉井下沉过程中的偏差，沉井下沉过程中最大高差不宜超过30cm，

53、在下沉过程中测量控制点、高程控制点等测量网点要经常复核。 5.7沉井下沉应做好班前交底与交接班交底，并及时做好记录，以保证下一班了解沉井下沉的各种情况，及时采取相应措施。5.8测量人员要认真负责，及时提供沉井偏差、位移，保证施工人员能及时调整纠偏措施。5.9当沉井下沉至距设计标高近2m时，应放缓沉井下沉速度，以纠偏为主，并密切注意沉井下沉速度，防止超沉，使沉井顺利下沉至设计标高。5.10在沉井下沉的终沉阶段，应注意分析沉井下沉速度，在必要时暂停下沉，观察沉井的自沉速度情况，为决策沉井停止下沉的时机提供依据。5.11沉井下沉至设计标高停止下沉后24小时内自沉不超过10mm方可进行封底和钢筋混凝土

54、底板施工，由于沉井下沉系数大，封底时应分格分区域对称清泥并封底，清理完一个井格后，马上对该井格进行封底，封底完成后再进行下一井格进行清泥。六、安全保证措施6.1安全管理目标杜绝重大伤亡、设备、火灾事故。事故负伤频率为零。6.2安全生产措施为达到进一步控制施工现场安全生产的目的，在以下的各项目中进行针对性的重点控制和规范化的落实各项安全计划。6.2.1重点部位风险控制6.2.1.1安全用电： 现场照明：照明电线用绝缘子固定，导线不得随地拖拉或绑在脚手架上。照明灯具的金属外壳必须接地或接零。配电箱、开关箱：应使用BD型标准电箱，电箱内开关电器必须完整无损，接线正确，电箱内应设置漏电保护器，选用合理

55、的额定漏电动作电流进行分级匹配。配电箱设总熔丝、分开关、零排地排齐全，动力和照明分别设置。金属外壳电箱应作接地或接零保护。开关箱与用电设备实行一机一闸保险。同一移动开关箱严禁有380伏和220伏两种电压等级。接地接零：接地体采用角钢、圆钢或钢管，其截面不小于48mm2，一组二根接地体之间间距不小于2.5米，入土深度不小于2.5米，接地电阻应符合规定，电杆转角杆、终端杆及总箱，分配电箱必须有重复接地。用电管理：安装、维修或拆除临时用电工程，必须由电工完成，电工必须持有效上岗证，实行定期检查制度，并做好检查记录。施工用电采用四级配电三级保护。 6.2.1.2对起重作业的各种索具，安全系数K8，其中索具定期检查，对断丝超标的、钢丝绳棱角边快口损坏的，及时予以报废，防止钢丝绳在吊运中被拉断。 6.2.1.3施工区域实行封闭管理，临边处设置栏杆在沉井下沉地面可能出现塌陷下沉区域外设置封闭围栏，并设置专用安全通道，非施工人员禁止入内，进入参与施工的人员实行签到制，下班