第八章-给水排水构筑物施工

第八章给水排水构筑物的施工

主要内容检查井等附属构筑物施工钢筋混凝土构筑物施工沉井工程施工大口井施工渗渠第一节检查井等附属构筑物施工检查井是一般设在排水管道交汇处、转弯处、管径或坡度改变处等，为了便于定期检查、清洁和疏通或下井操作的检查用井状构筑物。检查井一般采用圆形，由井底(包括基础)、井身和井盖(包括盖座)三部分组成(见图)。为使水流流过检查井时阻力较小，井底宜设半圆形或弧形流槽。一般分为现浇钢筋混凝土，砖砌，石砌，混凝土或钢筋混凝土预制拼装等形式，以砖砌检查井为多。预制检查井

砌筑检查井现浇钢筋混凝土1.砖砌检查井的施工1.1砌筑形式砖的三种不同放置方式：“顺”、“丁”、“侧”组砌形式：指砌块在砌体中的排列。组砌的关键是错缝搭接，避免通缝。①一顺一丁：一皮中全部顺砖与一皮中全部丁砖相互间隔砌成，上下皮间的竖缝相互错开1／4砖长②三顺一丁：三皮中全部顺砖与一皮中全部丁砖间隔砌成。上下皮顺砖间竖缝错开1/2砖长；上下皮顺砖与丁砖间竖缝错开1/4砖长，如下图(b)所示。③全丁砌法：每皮全部用丁砖砌筑，两皮间竖缝搭接为1／4砖长。此种砌法一般多用于圆形建筑物，如水塔、烟囱、水池，圆仓等。1.2砌筑工艺

砌筑工艺：抄平放线—摆砖—立皮数杆—盘角、挂线—砌筑、勾缝

ａ.抄平放线砌墙前应在基础底板上定出标高，并用M7.5水泥砂浆或C10细石混凝土找平，使各段砖墙底部标高符合设计要求。根据龙门板上给定的轴线及图纸上标注的墙体尺寸，在基础顶面上用墨线弹出墙的轴线和墙的宽度线。

ｂ.摆砖（摆脚）摆砖是指在放线的基面上按选定的组砌方式用干砖试摆。摆砖的目的是为了校对所放出的墨线是否符合砖的模数，以尽可能减少砍砖，并使砌体灰缝均匀，组砌得当。摆砖由一个大角摆到另一个大角，砖与砖留10mm缝隙。ｃ.立皮数杆皮数杆是指在其上划有每皮砖和砖缝厚度，以及门窗洞口、过梁、楼板、梁底、预埋件等标高位置的一种木制标杆.砌筑时用来控制墙体竖向尺寸及各部位构件的竖向标高，并保证灰缝厚度的均匀性。d.盘角（立头角）、挂线盘角指在砌墙时先砌墙角，然后从墙角处拉准线，再按准线砌中间的墙。砌筑过程中应三皮一吊、五皮一靠，保证墙面垂直平整。为保证砌体垂直平整，砌筑时必须挂线，一般二四墙可单面挂线，三七墙及以上的墙则应双面挂线。1-皮数杆2-水平控制线3-转角处水平控制线固定铁钉4-末端水平控制线固定铁钉

e.砌筑、勾缝；“三一”砌法：即为一铲灰，一块砖，一挤揉，并随手将挤出的砂浆刮去。挤浆法：即用灰勺、大铲在墙顶上铺一段砂浆，然后双手拿砖或单手拿砖，用砖挤入砂浆中一定厚度之后把砖放平，达到下齐边、上齐线、横平竖直的要求。勾缝：清水墙砌完后，要进行墙面修正及勾缝。墙面勾缝应横平竖直，深浅一致，搭接平整，不得有丢缝、开裂和粘结不牢等现象。砖墙勾缝宜采用凹缝或平缝，凹缝深度一般为4～5mm。勾缝完毕后，应进行墙面、柱面和落地灰的清理。1.3砌筑检查井施工工艺1.形状：圆形（D200—800），矩形（D800—2000）2.材料砌筑材料采用普通烧结砖或者方石。砖强度等级不应低于MU10；石材应采用质地坚实、无风化和裂纹的料石或块石，其强度等级不应低于MU20；其他砌块材料应符合设计要求；所用水泥砂浆强度等级不低于M7.5，3.施工流程及施工要点放线定位—土方开挖—基础施工（井底）—砌筑井筒（井身）—收口—井盖安装—井外回填⑴放线定位施工前，进行平面及水准控制测量及复测，保证井中心位置高程及井距符合设计要求，并定出中心点，划上砌筑位置及标出砌筑高度，便于操作人员掌握。⑵基础施工（井底）井底基础应与管道基础同时浇筑。当采用砖石砌筑时，表面应用砂浆分层压实抹光。流槽应与上下游管道底部平滑顺接，管道内底高程应符合设计图纸的要求。⑶砌筑井筒具体砌筑工艺见上①放出检查井的位置，按检查井半径摆出井壁砖墙的位置。②砌筑井室，用水冲净基础后，先铺一层砂浆，再压砖砌筑，做到满铺满挤，砖与砖间灰缝保持1cm。一般检查井用24墙砌筑，采用内缝小、外缝大的摆砖方法，满足井室弧形要求。③预留支管。预留支管应随砌随安，管口应深入井壁3cm，预留管的管径、方向、高程应符合设计要求，管与井壁衔接处应严密，不漏水④踏步和脚窝。井室内的踏步和脚窝应随砌随安，其尺寸应符合设计要求。踏步和脚窝在砌筑砂浆或混凝土未达到规定强度前不得踩踏。⑷收口①到达规定高度时收口。用砖砌筑圆形检查井时，应随时检测直径尺寸，当到达收口高度时，如为四面收进，则每砖收进量应不超过30mm；如为三面收进，则每砖收进量最大不超过50mm。②砌筑检查井的井室、井筒内壁应用原浆勾缝。井室内有抹面要求时，内壁抹面应分层压实，外壁应用砂浆搓缝严实。⑸安装井盖。检查井砌筑至规定高程后，应及时浇筑或安装井圈，盖好井盖；盖板下的井室最上一层砖须是丁砖；检查井井盖的型号应符合设计要求，其高程应与路面衔接。⑹井外回填。检查井及雨水口的周围回填前，应符合下列规定：①井壁的勾缝、抹面和防渗层应符合质量要求。②井壁同管道连接处应采用水泥砂浆填实。③闸阀的启闭杆中心应与并口对中。2.支墩的施工支墩：指的是为防止管内水压引起水管配件接头移位而砌筑的礅座。支墩的作用：是承受水重和管道自重在法向的分力，允许管道在轴向自由移动。减小支墩间距可以减小管道的弯矩和剪力，但支墩数增加，故支墩的间距应通过结构分析和经济比较确定，一般在6～12m之间。大直径的钢管可采用较小的支墩间距。按管身与墩座间相对位移的特征，可将支墩分成滑动式、滚动式和摆动式三种。2.1滑动式支墩滑动式支墩的特征是管道伸缩时沿支墩顶部滑动，分为鞍式和支承环式两种．鞍式支墩如图（a）所示。钢管直接安放在一个鞍形的混凝土支座上，鞍座的包角在120°左右。为了减小管壁与鞍座间的摩擦力，在鞍座上常设有金属支承面，并敷以润滑剂。优点：结构简单，造价较低，缺点：摩阻力大，支承部分管身受力不钧匀，适用于直径在1OOcm以

下的管道。支承环式滑动支墩是在支墩处的管身外围加刚性的支承环，用两点支承在支墩上，这样可改善支座处的管壁应力状态，减小滑动摩阻，并可防止滑动时摩损管壁，如(b）所示。但与滚动式支座相比，摩阻系数仍然较大，适用于直径200cm以下的管道。2.2滚动式支墩与上述支承环式滑动支墩不同之处，在于支承环与墩座之间有辊轴，如图所示，改滑动为滚动，从而使摩擦系数降为0.1左右，一适用于直径200cm以上的管道。由于辊轴直径不可能做得很大，所以辊轴与上下承板的接触面积较小，不能承受较大的垂直荷载，使这种支墩的使用受到限制。如下图所示：2.3摆动式支墩在支承环与墩座之间设一摆动短柱，如图所示。图中摆柱的下端与墩座铰接，上端以圆弧面与支承环的承板接触，管道伸缩时，短柱以铰为中心前后摆动。这种支墩摩阻力很小，能承受较大的垂直荷载，适用于大直径管道。2.4支墩施工第二节钢筋混凝土构筑物施工一、现浇钢混池施工要求及注意事项防水、抗渗、耐腐、抗压、抗冻水池经常贮存水体埋于地下或半地下，一般随较大水压和土压，因此，除需满足结构强度外，应保证它的防水性，以及在长期使用条件下具有良好的水密性、耐蚀性、抗冻性等耐久性能。①材料浇筑水池结构的混凝土常采用外加剂防水混凝土、普通防水混凝土，以提高防水性能。

外加剂防水混凝土：用掺入适量外加剂方法，改善混凝土内部组织结构，以增加密实性来提高抗渗性的混凝土。

普通防水混凝土：在普通混凝土骨料级配的基础上，以调整和控制配合比的方法，提高自身密实度和抗渗性的一种混凝土。防水混凝土二者相比，普通防水混凝土具有实用、经济、施工简便的优点，应用广泛。

普通混凝土：非匀质性材料，内部分布有许多大小不等以及彼此连通的孔隙，造成渗漏的主要因素，提高混凝土的抗渗性就要提高其密实性，控制孔隙，减少裂缝。普通防水混凝土：富砂浆混凝土，使具有一定数量和质量的砂浆能在粗骨料周围形成一定浓度的良好的砂浆包裹层，将粗骨料充分隔开，混凝土硬化后，密度高的水泥砂浆不仅起着填充和粘结粗骨料的作用，并切断混凝土内部沿石子表面形成的连通毛细渗水通道，使混凝土具有较好的抗渗性和耐久性。

②选择合适的配合比水灰比。质量比。一般以0.5～0.6较为适宜。水泥用量。不小于320kg/m3，水泥标号不宜低于425号砂率。以35％～40％为宜。灰砂比。应在1∶2～1∶2.5范围。坍落度。以3～5cm为宜。水泥水灰比。水灰比值的选择应以保证混凝土的抗渗性和与之相适应的和易性，便于施工操作为原则。水灰比过大或过小，均不利于防水混凝土的抗渗性。实践表明，当水灰比大于0.6时，抗渗和抗冻性将明显下降。一般以0.5~0.6较为适宜。水泥用量。水灰比选定后，水泥用量是直接影响混凝土中水泥砂浆数量和质量的关键。在砂率已定条件下，如水泥用量过小，不仅使混凝土拌合物和易性差，而且会使混凝土内部产生孔隙，从而降低密实度。一般防水混凝土水泥用量以不小于320kg/m3为宜，水泥标号也不宜低于425号。砂率。重量比

SP=砂的用量S/(砂的用量S+石子用量G)*100%灰砂比。水泥C与砂子S的重量比，表示水泥砂浆的浓度，是衡量填充石子空隙的水泥砂浆质量的指标，灰砂比大小与抗渗性直接有关，根据经验，灰砂比应在1:2~1:2.5的范围为宜坍落度。是指混凝土的塑化性能和可泵性能。在选定水灰比和砂率后，应控制坍落度。一般防水混凝土的坍落度以3~5cm为宜。坍落度过大，易使混凝土拌合物产生泌水，泌水通道在混凝土内部形成毛细孔道，使抗渗性下降。为了改善混凝土拌合物的施工和易性，可掺入适量外加剂。用一个上口100mm、下口200mm、高300mm喇叭状的塌落度桶,灌入混凝土分三次填装，每次填装后用捣锤沿桶壁均匀由外向内击25下，捣实后,抹平。然后拔起桶,混凝土因自重产生塌落现象，用桶高(300mm)减去塌落后混凝土最高点的高度，称为塌落度.如果差值为10mm,则塌落度为10。③改善施工条件，精心组织施工。搅拌：采用机械搅拌，搅拌时间≥120s。运输：常温下应在半小时内运至浇筑地点。浇筑和振捣：分层浇筑，每层厚度不宜超过30～40cm，相邻两层浇筑时间间隔不应超过2h。养护：混凝土浇筑达到终凝(一般为4～6h)即应覆盖，浇水湿润养护不应少于14d。防水混凝土不宜过早拆除模板。拆模时应使混凝土表面温度与环境温度之差不超过15℃，以防产生裂缝。

混凝土搅拌：防水混凝土应采用机械搅拌，搅拌时间比普通混凝土略长，一般不应少于120s以保证混凝土拌合物充分均匀。④施工排水在有地下水地区修建水池结构工程，必须作好排水工作，以保证地基土壤不被振动，使水池不因地基沉陷而发生裂缝。施工排水需在整个施工期间不间断进行，防止因地下水上升而发生水池底板裂缝。⑤抹面处理为了确保水池的防水性良好，可在结构表面喷涂防护层或按重量比为1:2的水泥砂浆（掺适量防水粉）抹面。为防止地下水渗透，亦可增加沥青防水层。

二、水池整体浇筑的模板结构形式水池模板结构，常可采用如下形式。1.内模支设两种形式：一种是在池内设置立柱脚手架与水平撑木，池壁内模即设置其上；这种形式需要木料或金属材料较多但比较牢固；另一种是不设内部脚手架支撑，而采用多角形支撑结构，或用横箍带联结形式。这种方法用料省，但坚固性不如第一种结构。2.外模支撑两种形式：一种采用直接支撑在土坡上的方法；但用料需要多，支撑比较牢固；另一种采用钢筋箍模法，但要求内模脚手架必须牢固。因为当外模箍好后，力量将集中于脚手架上。此法较前法省料，但稳定性较差。施工时钢筋必须箍紧，以防模板位移而变形。

模板的拼合而板都应采用定型工具式模板，可以是木制钢木结合或钢制面板，以及辅以构造所要求的特殊面板拼装而成。面板拼装的尺寸、安装程序与安装高度，则取决于混凝土的浇筑方案。一般内模板为一次架立，外模板分次安装，分次安装的时间间隔须小于已浇筑混凝土的开始凝结时间。

现浇钢筋混凝土水池现浇钢筋混凝土水池三、混凝土构筑物的整体浇筑贮水、水处理和泵房等地下或半地下钢筋混凝土构筑物特点是构件断面较薄，有的面积较大且有一定深度，钢筋一般较密；要求具有高抗渗性和良好的整体性，需要采取连续浇筑。

混凝土底板的浇筑（运输）地下或半地下构筑物平底板浇筑时，混凝土的垂直和水平运输可以采用多种方案。混凝土底板的浇筑（方法）池底分平底和锥底两种。锥形底板从中央均匀向四周浇筑。为了控制水池底板、管道基础等浇筑厚度，应设置高程标桩，混凝土表面与标桩顶取平；或设置高程线控制。混凝土底板的浇筑（方式)混凝土在硬化过程中会发生干缩。如果混凝土四周有约束，就会对混凝土产生拉应力。要限制同时浇灌的面积，而且各块面积要间隔浇筑。

混凝土板的振捣方式用平板式或插入式振动器捣固。平板式振动器的有效振捣深度一般为20cm。两次振捣点之间应有3～5cm搭接。振捣时间与混凝土稠度有关。混凝土内气泡不再上升，骨料不再显著下沉，表面出现一层均匀水泥砂浆时，振捣就可停止。底板混凝土振捣后，用拍杠或抹子将表面压实找平。四、构筑物渗漏检验贮水或水处理钢筋混凝土构筑物，除检查强度和外观外，还应作渗漏、闭气检查。满水试验的测定方法是测量24h后的水位下降。按照规范规定1m2的浸湿面积每24h的漏水量不得大于2L式中g——渗水量(L/m2·d)；A1——水池水面面积(m2)；A2——水池浸湿总面积(m2)；E1——水池水位测针初读数(mm)；E2——测读E1后24h，水池水位测针读数(mm)；e1——测读E1时蒸发水箱水位测针初读数(mm)；e2——测读E2时蒸发水箱水位测针读数(mm)。闭气试验闭气试验是观察24h前后的池内压力降。按规定；消化池24h压力降不得大于0.2倍试验压力。

式中

ΔP——池内气压降(daPa)；

Pdl——池内气压初读数(daPa)；

Pd2——池内气压末读数(daPa)；

Pal——测量Pd1时的大气压力值(daPa)；

Pa2——测量Pd2时的大气压力值(daPa)；

t1——测量Pdl时的池内温度(℃)；

t2——测量Pd2时的池内温度(℃)。一般试验压力是工作压力的1.5倍。二、钢砼辐流沉淀池施工实例1、工程介绍2、施工顺序3、沉降、注水4、安刮泥机首先进行中心支座、进水管道和排泥廊道的土方开挖和井点降水支模2.中心支座的支模大于3米用串筒浇注3.中心支座的浇筑4.排泥廊道的支模及浇筑5.池壁的支模6.池底及池壁的浇筑7.刮泥机的安装8.沉降观测点的设置中心支座设置4个，位于支座顶板轴线，距边缘1米池壁设置2个，采用角钢焊于钢筋上第三节装配式预应力钢筋

混凝土水池施工原理：在荷载作用之前，先对混凝土预加压力，产生人为的应力状态，它所产生的预压应力抵消了由荷载所引起的大部分或全部拉应力，致使构件在使用时拉应力显著减少或不出现拉应力。布筋：预应力钢筋混凝土中预应力钢筋主要沿环向布置，有时也在垂直方向施加预应力钢筋。特点：与普通钢筋混凝土水池相比较，装配式预应力钢筋混凝土水池更具有比较可靠的抗裂性及不透水性；在钢材、木材、水泥的消耗量上均较普通整体式钢筋混凝土水池节省。一、壁板的构造与制作

池壁板的两种结构形式：两壁板之间有搭接钢筋（图a

）；两壁板之间无搭接钢筋(图)。前一种壁板的横向非预应力钢筋可承受部分拉应力，但壁板的构造与运输不便，外露钢筋易锈蚀，而且接缝混凝土捣固不易密实。因此，大多采用后一种形式的壁板。

池壁板安插在底板外周槽口内。缠绕预应力钢丝时，须在池壁外侧留设锚固柱、锚固肋或锚固槽，安装锚固夹具，固定预应力钢丝。

壁板的构造与制作壁板的构造与制作壁板接缝应牢固和严密。壁板与池底间连接，先填里侧填料，预张应力后，再填外侧填料。在壁板顶浇筑圈梁，顶板搁置在圈梁上，提高水池结构抗震能力。二、装配式水池的构件吊装构件吊装前，应结合水池结构、直径与构件的最大重量确定采用的吊装机械，吊装方法，吊装顺序及构件堆放地点等。常用的吊装机械多系自行式起重机，如汽车式和履带式起重机等。吊装顺序可按选定的机械性能而定。通常有两种吊装顺序：一种是连续吊装柱、梁、盖板，由中心向外进展，然后吊装壁板；另一种是依次分别吊完柱、梁、壁板后再吊装顶盖板。三、壁板环向预加应力水池环向预应力钢筋张拉工作应在环槽杯口，壁板接缝浇注的混凝土强度达到设计强度的70％后开始。钢筋采用普通钢筋或高强钢丝。普通钢筋在张拉前作冷拉处理。冷拉采用双控。预应力钢筋有两种张拉方法，即电热张拉和绕丝张拉。

后张法施工工艺过程：浇筑混凝土结构或构件（留孔）→养护拆模→（达75%强度后）穿筋张拉→固定→孔道灌浆→（浆达15N/mm2,混凝土达100%后）移动、吊装。适于：大构件及结构的现场施工——预制拼装，结构张拉。特点：不需台座；但工序多、工艺复杂，锚具不能重复利用。

穿心式千斤顶

前卡式千斤顶多孔夹片锚固体系（1）安装工作锚后的限位板限位板工作锚预应力张拉操作经典过程

（2）安装千斤顶、安装千斤顶外侧的工具锚锚板千斤顶工具锚板

（3）安装工具锚夹片并击紧工具锚夹片

千斤顶进油，油缸伸出少许，钢绞线绷紧，准备张拉。千斤顶油缸

明示张拉程序、配套的千斤顶号与油压表号、对应分级张拉的油压控制读数值。油压表号千斤顶号分级张拉比例分级张拉油压表控制读数

用配套校验的油压表控制张拉力。张拉油压表电热张拉器四、枪喷水泥砂浆保护层

喷浆施工应在水池满水试验合格后的满水条件下及早进行，以免钢丝曝露在大气中发生锈蚀。喷浆机械：喷浆机喷浆应沿池壁的圆周方向自池身上端开始。每次喷浆厚度15～20mm，共喷三遍，保护层总厚度不宜小于40mm。喷浆凝结后，加遮盖湿润养护14d以上。第三节沉井工程施工

一、沉井的基本概念和构造1.沉井的定义先在地表制作井筒，然后在井壁的围护下从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构。2.沉井的特点及用途施工场地占地面积小、出土量少、成本低、可靠性好;适用土质范围广，淤泥土、砂土、粘土等均可施工施工深度大，最大深度可达100m；适用:高地下水位、流砂地段、软土地段和现场狭窄地段的地下构筑物及深基础，地下泵房、地下沉淀池、水池竖井、盾构或顶管的工作井等。3.沉井的分类⑴按沉井的施工方法分类一般（陆地）沉井：指就地制造下沉的沉井，这种沉井是在设计的位置上制造，然后挖土靠沉井自重下沉。如基础位置在浅水中，需先在水中筑岛，再在岛上筑井下沉。浮式沉井：在深水地区筑岛有困难或不经济时，可采用岸边浇筑浮运就位下沉的方法，这类沉井称为浮运沉井或浮式沉井。

⑵按沉井形状分类①按沉井的平面形状：常用的有圆形、圆端形和矩形等。根据井孔的布置方式，又有单孔、双孔及多孔的分别。②按沉井的立面形状主要有柱形、锥形及阶梯形等。采用形式应视沉井需要通过的土层性质和下沉深度而定。柱形沉井:受土体约束较均衡、下沉过程中不易倾斜，井壁接长较简单，模板支设简单、但侧阻力较大。故当土质较松软，沉井下沉深度不大，可以采用这种形式。锥形沉井:井壁与土的摩阻力减少，其缺点是施工较复杂，消耗模板多，同时沉井下沉过程中容易发生倾斜。故在土质较密实，沉井下沉深度大时采用。

阶梯式：鉴于沉井所承受的土压力与水压力，均随深度而增大。为了合理利用材料，可将沉井的井壁随深度分为几段，做成阶梯形。下部井壁厚度大，上部井壁厚度小，因此，这种沉井外壁所受的摩擦阻力可以减小，有利于下沉，且最大限度减少了材料消耗。土软，浅土较密，深土密，深

4.沉井的构造井壁—挡土、挡水，自重下沉、一般情况下作为永久结构刃脚—切土，保证沉井下沉隔墙—沉井平面尺寸较大，应在沉井内设置隔墙，以加强沉井的刚度，缩小外壁计算跨度，其厚度一般小于井壁。内隔墙的间距一般不大于5~6m，厚度一般为0.5~1.0m。一般要求隔墙底高出刃脚底面0.5~1.0m。底梁—在软土土层中下沉，为防止下沉不稳定，起到增加阻力的作用凹槽——设在井孔下端近刃脚处，其作用是使封底混凝土与井壁有交好的接合，封底混凝土底面的反力更好的传给井壁射水管——有助于更好地下沉当沉井下沉深度大，穿过的土质密实，使下沉困难时，可在井壁中预埋射水管组。射水管应均匀布置，以利于控制水压和水量来调整下沉方向。一般水压不小于600kPa。如使用泥浆润滑套施工方法时，应有预埋的压射泥浆管路。封底：防止地下水涌入井内，并承受地基土和水的反力。二、沉井的设计计算1.沉井的尺寸设计⑴据工艺要求确定沉井内净尺寸；沉井的长短边之比越小越好，以保证下沉时的稳定性。一般沉井应分节制作，每节高度不宜大于5m。⑵井顶标高，高出开挖后的地面300mm以上。有时顶部有现浇板，通常预留一段井壁与顶板同时现浇；⑶刃脚底标高，根据工艺标高、底板厚度及持力层确定刃脚底面(踏面)宽度一般为0.1～0.2m，对软土可适当放宽。下沉深度大，且土质较硬，刃脚底面应以型钢(角钢或槽钢)加强，以防刃脚损坏。刃脚内侧斜面与水平面的夹角一般为大于等于45°。刃脚高度视井壁厚度、便于抽除垫木而定，一般当沉井湿封底时，取1.5m左右；干封底时，取0.5m左右。⑷壁厚井壁厚度按下沉需要的自重，本身强度以及便于取土和清基等因素而定，一般为0.80～1.50m，为便于绑扎钢筋及浇筑混凝土，其厚度不宜小于0.4m。钢筋混凝土薄壁沉井可不受此限制。井壁的混凝土强度等级不低于C15。有时为增大下沉系数，需做成外台阶变截面形式，以降低井壁与土的摩阻力，同时也减少了材料量；还有时为减小下沉系数，需做成内台阶变截面形式，在不降低摩阻力的情况下降低自重，同时减少了材料量。⑸隔墙厚度一般小于井壁，底面应高出刃脚底面0.5m以上，避免隔墙下的土顶住沉井而妨碍下沉。如为人工挖土，在隔墙下端应设置过人孔，便于工作人员井孔间往来。⑹凹槽深度约0.15～0.25m，高约1.0m。2.沉井下沉计算下沉的条件：井简必须克服井壁与土之间的摩擦力和地层对刃脚的反力。此外，地下水位的高低，也会对井筒产生不同程度的浮力。井壁与土之间的摩擦力两种计算方法：一种是摩接力随土的深度而增加，并且在深5m时，达到最大值，5m以外保持常值；另一种是摩擦力随土深而增加，在刃脚台阶处达到最大值，其余即为常值。根据对若干沉井的观察，后一种较为符合实际。井筒下沉应满足下式，见图9-5所示。

G-BT+RKfD[h+0.5×(H-h)]+R(9-2)式中G—井筒重(t)；

B—井简所受浮力(t)；

T—井壁与土间摩擦力(t)；

R—刃脚反力(t)；

K—下沉系数，取1.15~1.25；

f—摩擦系数(t/m2)；

D—井筒外径(m)；

H—井筒高(m)；

h—刃脚高(m)。

R值一般指刃脚底面或刃脚底面和斜面的反力。当沉井有纵向隔墙、框架底梁时，R还应包括纵隔墙底面和框架底梁面上的反力。R还取决于土层极限承载力，并筒下沉过程中，穿越不同土层，会产生不同反力。如果将各种底面和斜面的土方挖空，则R＝0。当下沉地点是由不同土层组成时，平均摩擦系数f0由下式决定：

(9-3)

式中f1,f2……fn—各层土与井壁的摩擦系数；

n1，n2……nn—各土层厚度。经测定，f值可参用：(1)混凝土与粘土f＝1.5t/m2；(2)混凝土与砂、砾石f＝2.5t/m2；(3)砖砌体与粘土f＝2.5t/m2；砖砌体与砂、砾石f＝3.5t/m2。

K称稳定系数，若K＜1，说明沉井是稳定的，不会自行下沉。根据沉井受压条件而设计的井壁厚度，往往使井筒不能有足够的自重而下沉，过分增加井壁厚度也不合理。可以采取附加荷载以增加下沉重量，或采用震动法使之下沉及采用泥浆套三、沉井施工

沉井施工一般可分为旱地施工、水中筑岛施工及浮运沉井施工三种位于旱地时，沉井可就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及浇筑顶板，参见下图。在这种情况下，一般较容易施工。a)制造第一节沉井；b)抽垫木、挖土下沉；c)沉井接高下沉；d)封底

1-井壁；2-凹槽；3-刃脚；4-承垫木；5-素混凝土封底

沉井施工顺序图施工工序：平整场地→测量放线→开挖基坑→铺设砂垫层、垫木→制作（第一节）井筒→设置降水井点或挖排水沟、集水井→抽取垫木→挖土、下沉→封底→浇筑底板砼1.平整场地如天然地面土质较好，只需将地面杂物清掉整平地面，就可在其上制造沉井。2.测量放线通过测量定位井筒，放线标识

3.基坑开挖及处理为了减小沉井的下沉深度也可在基础位置处挖一浅坑，在坑底制造沉井下沉，坑底应高出地下水位0.5～1.0m基坑内制作优点；减少从地面算起的浇筑高度，便于垂直运输；减少下沉时井筒内的挖方量；易于清除表土层中的障碍物；降低轻型井点系统总管埋设标高，增加降水深度等。井筒制作时，其重量借刃脚底面传递给地基。为了防止在井筒制作过程中产生地基沉降，应进行地基处理或增加受力面积。4.铺设砂垫层、垫木当原地基承载力较大时，可进行浅层处理，即在与刃脚底面接触的地基范围内，进行原土夯实，铺砂、级配砂石或灰土垫层等处理，垫层厚度一般为30~50cm。此称无垫木法。由于沉井自重较大，刃脚踏面尺寸较小，应力集中，场地土往往承受不了这样大的压力。所以在整平的场地上应在刃脚踏面位置处对称地铺满一层垫木(可用200×200mm的方木)以加大支承面积，使沉井重量在垫木下产生的压应力不大于100kPa。

所需垫木的面积应符合下式要求：

FQ/P0

式中F—垫木面积(m2)；

Q—沉井制作重量，当分段制作时，应采用第一节井筒的重量(t)；

P0—地基承载力标准值(t/m2)。5.制作（第一节）井筒在刃脚位置处放上刃脚角钢，竖立内模，绑扎钢筋，立外模，最后浇灌第一节沉井混凝土。首节沉井的制作第二节沉井的制作6.抽取垫木70％：拆模板、抽垫木抽垫顺序：使抽垫过程，沉井受力合理（避免开裂、移动或倾斜），隔墙－短边－长边长边：以定位垫木(最后抽撤的垫木)为中心由远及近，对称抽取。抽垫→回填→捣实原则：分区、依次、对称、同步。7.挖土下沉开挖方式：排水下沉和不排水下沉。排水下沉（干挖法）：直接用水泵将井筒内地下水排除或人工降低地下水位。适用于不流砂，小渗水或存在卵石、孤石的情况。优点：可人工取土、下沉均匀、便于清障不排水下沉（水挖法）：水中挖土。机械取土，如土硬用水力吸泥机配水枪，压重、炮震、泥浆润滑套。适用于渗水量大的砂层等不稳定地层，可避免排水造成的涌砂等不良现象8.接高沉井：留1～2m→扶正、稳定→凿毛→模板，钢筋→浇筑；注意：接缝处强度。待混凝土强度达设计要求后，拆模继续挖土下沉9.地基检验和处理至设计标高，检：土质、平整度、处理：砂土，粘性土→铺砾石（碎石）至踏面（刃脚底面）以上200mm岩石风化→凿；岩面倾斜→阶梯：利用紧密连接；有洞→堵。目的：保证封底混凝土、沉井及地基紧密连接10.封底封底：尽早；不排水（湿封底）：导管法：先边后中，先低后高（水下）混凝土达设计强度后，再抽干井孔中的水排水（干封底）：处理过的地基上浇筑混凝土11.浇筑钢筋混凝土盖板四.井筒下沉的质量检查和控制1.井筒倾斜的观测倾斜观测方法分井内、井外及井顶3种，井内观测可采用垂球观测或电测等方法。垂球观测：在井筒内壁四个对称点悬挂垂球，下沉位置正确时，垂线应与井壁上所画的坚直标志线平行并重合。电测：布置如图9-20所示。当井筒倾斜时，垂线与裸露导线接触，通电后发生信号。为了安全，电测设备的电压应为24~36V。此法可自动观察，发现及时，但也无法定量观测。上述井内观测方法只适用于排水下沉。无法定量观测。

井外观测可采用标尺测定和水准测量两种方式。标尺观测：下沉前在井外壁四个对称点(即井筒的两个互相垂直外径的端点)绘出高程标记，如图9-21所示，对准高程标记设置水平标尺。观测时移动水平标尺，使其一端与井壁接触，读出下沉高程数，在固定尺槽的刻度上得出井筒水平移动数值。相应两次读数之差，即为井筒水平位移与垂直下沉的距离。

水准测量是使用水准仪或激光经纬仪，需事先在井筒四周设置高程标志。在比较重要的下沉阶段中，或已产生倾斜而需求读差值时采用。顶测法是利用水准仪测量井筒上沿几个固定点的高程，通过高程差，计算出井筒的倾斜程度。

2.井筒倾斜及其校正挖土校正：由于井筒内四周挖土不匀或由于土质不均，地耐力不一致等原因而引起井筒轴线的倾斜时，可用挖土的方法校正，即在下沉较慢的一边多挖土，下沉快的一边的刃脚处将土夯实或做人工垫层，使井筒恢复垂直。如此法不足以校正时，可在井筒外壁一边开挖土方，相对一边回填土方。

加载校正：在下沉较慢的一边增加荷载，如图9-22所示。其它校正方法：在下沉慢的一边安装振动器震动，也可使井筒下沉，如图9-23所示；在下沉慢的一边用高压水枪冲击，减少土与井壁摩擦力，也有助于轴线纠正。第四节管井施工管井是垂直安装在地下的取水构筑物。结构主要由井壁管、滤水器、沉淀管、填砾层和井口封闭层等组成。管井的深度、孔径，井管种类、规格及安装位置，填砾层的厚度，井底的类型和抽水机械设备的型号等决定于取水地段的地质构造、水文地质条件及供水设计要求等。一、管井的施工方法

管井施工是用专门钻凿工具在地层中钻孔，然后安装滤水器和井管。在松散岩层、深度在30m以内，规模较小的浅井工程中，可以采用人力钻孔。深井通常采用机械钻孔。机械钻孔方法根据破碎岩石的方式不同有冲击钻进、回转钻进、锅锥钻进等；根据护壁或冲洗的介质与方法不同，分为泥浆钻进、套管钻进、清水水压钻进等。管井施工的程序包括施工准备、钻孔、安装井管、填砾、冼井与抽水试验等。（一）施工前的准备工作

施工前，应做好临时水、电、路、通讯等准备工作，并按设备要求范围平整场地。安装钻塔时，应将塔腿固定于基台上或用垫块垫牢，以保持稳定。泥浆作业时应在开钻前挖掘泥浆循环系统。开钻前，还应安装好钻具，检查各项安全设施。井口表土为松散土层时还应安装护口管。钻塔的安装冲击式钻进泥浆循环系统（二）护壁与冲洗

1、泥浆护壁作业泥浆是粘土和水组成的胶体混合物，它在凿井施工中起着固壁、携砂、冷却和润滑等作用。泥浆既为护壁材料，又为冲洗介质，适用于基岩破碎层及水敏性地层的施工。泥浆作业具有节省施工用水、钻进效率高、便于砾石滤层回填等优点，但是含水层可能被泥壁封死，所以成井后必须尽快洗井。护壁与冲洗

2、套管护壁作业套管护壁作业是用无缝钢管作套管，下入凿成的井孔内，形成稳固的护壁。套管下沉有三种方法：

(1)靠自重下沉。(2)采用人力、机械旋转或吊锤冲打等外力，迫使套管下沉。(3)在靠自重和外力都不能下沉时，可用千斤顶将套管顶起1.0m左右，然后再松开下沉(有时配合旋转法同时进行)。套管护壁

适用于泥浆护壁无效的松散地层，特别适用于深度较小、半机械化钻进及缺水地区施工时采用。套管护壁作业具有无需水源、护壁效果好、保证含水层透水性、可以分层抽水等优点，但是需用大量的套管、技术要求高，下降起拔困难，费用较高。护壁与冲洗

3、清水水压护壁作业清水在井孔中相当于一种液体支撑，其静压力除平衡土压力及地下水压力外，还给井壁一种向外的作用力，此力有助于孔壁稳定。清水水压护壁适用于结构稳定的粘性土及非大量露水的松散地层，且具有充足水源的凿井施工。此法施工简单，钻井和洗井效率高，成本高，但护壁效果不长久。（三）凿井机械与钻进

1、冲击钻进冲击钻进的工作原理是靠冲击钻头直接冲碎岩石形成井孔。主要有以下两种：(1)绳索式冲击钻机这种钻机适用于松散石砾层与半岩层，较钻杆式冲击钻机轻便。冲击钻进

(2)钻杆式冲击钻机这种钻机由发动机供给动力，通过传动机构提升钻具作上下冲击。凿井机械与钻进

2、回转钻进回转钻机优点是钻进速度快、机械化程度高，并适用于坚硬的岩层钻进；缺点是设备比较复杂。回转钻机凿井机械与钻进

3、锅锥钻进锅锥钻进适用于松散的冲积层，不适用于各类基层岩。（四)井管的安装

1、井管安装前的准备工作

(1)井管安装之前，先用试孔器试孔，检查井孔尺度是否满足设计要求，井孔是否垂直、圆整。

(2)由全部井管重与井管承受拉力的情况决定采用何种井管安装方法，并选择设备。

(3)检查井管有无缺陷，井管与管箍丝扣松紧程度与完好情况，并将井管与管箍丝扣刷净。井管安装前的准备工作

(4)按照岩层柱状图及井的结构图中井管次序排列井管，并编号。

(5)将井底的稠泥用掏泥筒(冲击钻进时)，掏出或用泥浆泵(回转钻进时)抽出，将井孔泥浆适当换稀，但切勿加入清水。

(6)丈量各井管长度与井孔深度，确认与柱状图吻合。井管的下管

下管方法根据下管深度、管材强度和钻探设备等因素选择：

(1)井管自重(浮重)不超过井管允许抗拉力和钻探设备安全负荷时，宜用直接提吊下管法。

(2)井管自重(浮重)超过井管允许抗拉力或钻机安全负荷时，宜采用浮板下管法或托盘下管法。下管

(3)井身结构复杂或下管深度过大时，宜采用多级下管法。井