沉井施工方案

沉井施工方案工程特点本工程特点是沉井数量不多，结构简单，仅有顶管工作井和接收井。但沉井的施工难度较大，埋入深、土基一般。施工部署施工安排：根据工程特点，采取先制作沉井后下沉、先地下后地上的顺序施工。沉井分三次制作下沉，第一次制作高度为2.5m，后二次2.5~5m左右，二次下沉。沉井挖土下沉与上节支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土适当采用立体交叉施工，以缩短工期。施工顺序：施工准备施工放样基坑开挖垫层制作制作沉井（井底井字梁）拆模凿除垫层挖土下沉沉井封底安装顶管顶进设备施工准备阶段施工准备工作在整体施工中已经作好，重点是平整场地，沿基坑边缘铺设3.5m宽的临时道路，与其他区域贯通，尽量利用正式道路路基，在平整场地即对本工程范围内所有分项工程进行测量放样，引测水准点、钉龙门桩。并将妥善处理。施工工艺基坑开挖a、根据地下水位及土质情况，第一开挖至地面以下1.2m，在自然水位线上，可不进行专业排水。b、考虑到拆除垫层、支模、脚手架操作的需要，基坑宽比沉井宽2m，四周挖排水沟、集水井，使地下水位降至比基坑面低0.5m。c、挖土用1台挖土机挖土，配合人工修皮和平整场地，挖出的土方除部分堆入在周围修筑0.3m高、8m宽的护道、挡地面雨水，多余土方运至指定场地。d、基坑进行1：1放坡。（2）分节高度的确定：根据同类工程施工经验，本工程沉井的高度为10m左右，采取三次制作下沉，高度应保证其稳定性，为缩短混凝土养护期限，采取掺加早强剂。（3）刃脚支设模板，有垫架法、半垫架法和无垫架法三种，本沉井高度高、面积大、重量重、地基强度较低，根据以往施工经济采用枕木作为垫木，枕木不易抽出，因此本沉井垫层采用黄沙基层上浇筑混凝土垫层，垫层只做圆形刃脚及底部隔梁，混凝土垫层上刷隔离剂，然后在其上支设刃脚及井壁模板，浇筑混凝土。a、混凝土垫层：根据刃脚、井壁厚度，混凝土垫层宽度定为2.5m、厚0.6m，混凝土垫层标号选用C15，垫层厚度根据各沉井大小取定为15~30cm。b、砂垫层：厚度根据沉井重量和垫层底部地基上的承载力计算。经计算采用0.6m厚砂垫层，选用中砂，用平板振动器分层振捣（层厚控制在30cm）并洒水，控制干容重≥1.56t/m3，地基应清理整平砂垫层，使顶面保持在同一水平上，同水准仪控制其标高在10mm偏差以内。（4）模板支设a、沉井井壁采用规格为钢木组合模板拼装。b、在刃脚内侧，井壁以及墙壁对穿螺栓处，均采用非标准模板。c、刃脚垫架上模板应分段安装，以便垫架拆除，刃脚上部井壁模板采用4套钢木模板进行循环周转。d、考虑500型搅拌机浇筑速度快，对模板产生很大的侧压力，用2根8号槽钢圈，以直径16mm对拉螺栓固定，穿螺栓部位用1500（1000）*100*55mm木模，螺栓纵横向间距均为1m，中间设止水片，与螺栓接触的圈满焊，相应也在靠混凝土一面以小方木等距离支顶，槽钢圈按井壁曲率制作，用螺栓连接，并用适当支撑支顶在外脚手架上保持模板稳定，并利用上一节沉井模板固定下一节沉井模板。e、外壁支模和混凝土浇筑，在井架外搭设双排钢筋脚手架。内壁模板支设采取在上节沉井上预埋铁件的办法焊悬挑脚手架，随着沉井下沉，而不影响井内挖土、运土等作业。对于井壁上预留管道孔，为防止下沉时重量不等，产生重心偏移而让泥水涌入井内，施工中采取在洞口内外预埋钢框和螺栓，用钢板、木扳封住，中间填与孔洞重量相等在沙石配比重量。（5）钢筋的绑扎a、钢筋在加工场加工成型，然后运到现场就位，人工绑扎。b、每节井壁竖筋一次绑扎好，水平筋分段绑扎，与上节井壁连接处伸出插筋，接头错开1/4。c、为保证钢筋位置正确，垂直钢筋间距采用开槽口的木卡控制，水平筋间距选用一批竖筋按间距焊上短钢筋头控制。（6）混凝土浇筑a、混凝土采用自拌混凝土，垂直运输采用井架或塔吊，水平运输采用翻斗车运输。b、混凝土浇筑做到定人、定位、定机。浇筑采用分层平铺法。每层厚度控制在30~50cm均匀浇灌，一次连续浇灌完，浇筑混凝土时应沿着井壁四周对称进行，避免混凝土面高低相差悬殊，压力不均匀沉降，每层混凝土要求在2小时内浇捣完毕。c、混凝土采用自然养护，为加快拆模下沉，为混凝土中掺加早强剂、减水剂。d、井壁混凝土的接缝外表面如有蜂窝、麻面等缺陷，应用水泥砂浆仔细修补平整。e、两节混凝土的接缝处设凹缝或止水钢带施工缝，上节混凝土待下节混凝土强度达到70%后浇筑，接缝处应凿毛及冲洗处理，并用高一级水泥砂浆座浆20厚。（7）刃脚垫架拆除a、沉井拆模板在混凝土强度达到25%即可拆除，刃脚垫架在混凝土达到100%强度后方可拆除破土下沉。b、在破碎混凝土垫层之前，应对封底及底板接缝部位混凝土进行凿毛处理。c、拆除方法是将混凝土垫层底部挖去，使垫层架空，利用空压泵汽锤或人工重镑榔头破碎，刃脚下应随即用砂或砂砾回填夯实。在刃脚内侧应夯筑成小土堤，以承担部分井筒重量，接着破碎另一段，如此逐点进行，破除垫层时要加强观测，注意下沉是否均匀，如发现倾斜，应及时处理。（8）挖土下沉a、沉井每层挖土量较大，挖土采用机械与人工配合进行，根据土质情况，采用从中间开挖向四周，均衡对称地进行，使其能均匀竖直下沉。每层挖土厚度为0.4~1.5m，按顺序分层逐渐往刃脚处方向削薄土层，每次削5~15cm，当土垅挡不住刃脚的挤压而破裂时，沉井便在自重作用下破土下沉，削土量应沿刃脚方向全面、均匀、对称地进行，使均匀平稳下沉。刃脚下部土方必须挖边清理。挖土时着重注意先挖隔仓，减少底梁地基反力，防止底梁搁裂。b、碰到硬土层时，当土垅削至刃脚，沉井仍不下沉或下沉不平稳。则须按平面布置分段的次序逐渐对称的将刃脚挖空，并挖出双脚外壁10cm，每段挖完后用小卵石，可使沉井均匀地减少承压力而平衡下沉。c、沉井下沉至上口离基坑底50cm高，即应停止下沉，采取一定的安全措施，一边下沉一边继续接高。接高时上一节竖向中收应与前一节的中心线重合或平行，沉井接缝和外壁应平滑，以利下沉。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。避免发生倾斜。尤其在开始下沉5m以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整。在设计深度20cm左右应停止取土，依自重下沉至设计标高。（10）测量控制和观测a、沉井位置的控制，在井外地面设置纵横十字控制线，并在四侧设水产点用墨线四周水平弹通，红油漆画出标尺，以测沉井下沉量。井内中心线与垂直度的观测系在井筒内壁纵横四等分标出垂直轴线，各吊垂球一个，用经纬仪来控制。挖土时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达50mm，或者达到允许偏纠植的1/4时候，即应纠正沉井，采取措施。沉井下沉过程，每班至少观测两次，并应在每次下沉后进行检查，做好记录。当发现倾斜、位移、扭转时，及时通知值班长，指挥操作工人纠正，使偏差在允许范围以内。当沉至离设计标高2m时，对沉挖土情况加强观测，当达到其下沉量小于10mm/8小时即可进行沉井封底。（11）下沉倾斜、位移、扭转的预防及纠正沉井下沉过程中，有时会出现倾斜、位移、扭转等情况，应加强观测，及时发现并采取措施纠正。对倾斜产生的可能原因有：刃脚下土质软硬不均。拆刃脚垫架，破除垫层未对称进行，或未及时回填。挖土不均，时井内土面高低悬殊。刃脚下掏空许多，使沉井不均匀突然下沉。排水下沉，井内一侧出现流砂现象。刃脚局部被大石块埋设或搁住。井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。操作中可针对原因予以预防。如沉井已经倾斜，可采取在刃脚较高一侧加强挖土，并可在较低的一侧填砂石，必要时配以井外注水，或局部偏心压载，都可使偏斜得到纠正。待其正位后，再均匀分层取土下沉，如倾斜是由于被大石块或破损杂物搁住，可用风镐破碎成小块取出。位移产生的原因多由于倾斜导致的，如沉井在倾斜情况下下沉，则沉井向倾斜方向位移，或在倾斜纠正设计，如倾斜一侧土质较松软时，由于重力作用，有时也沿倾斜方向下沉伴随产生一定位移。因此预防位移应避免在倾斜情况下下沉，加强观测，及时纠正倾斜。位移纠偏措施一般是有意使沉井向相反方向倾斜，再沿倾斜方向下沉，至刃脚中心位置吻合时，再纠正倾斜，因纠正倾斜重力作用产生的位移，可有意向位移的一方倾斜，纠正倾斜后，使其向位移相反方向产生位移纠正。沉井下沉产生原因扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移复合作用引起的，可按上述方法纠正位移，用倾斜方法来纠正位移，然后纠正倾斜，使偏差在允许范围以内。在沉井下沉中要做到勤测、勤纠、，以确保沉井正确下沉。沉井挖土下沉严格控制“锅底”深度，防止因锅底超深而引起的突沉现象，按确保沉井稳定的需要，掌握临界挖深，对沉井下沉过程中的基底隆起、管涌等情况，要做到下沉前有预计，下沉时严格控制，主要方法是切断明水。（12）封底：本沉井采取排水、干封底方法，分两步进行：第一步进行土形整理，使其形成锅底形并填以级配块石，同时要抛石回填，自刃脚向中心挖放射排水沟，填以石子做成滤水暗沟，在中部设1~2个集水井，井深1~2m，插入直径0.5cm周围有孔的钢套管，管外设止水环，四周填以卵石，使井底的水都汇集到集水井中，用水泵排出。使地下水位保持低于井底面30~50cm。刃脚混凝土凿毛处应刷洗干净，然后在井底对称均匀浇一层混凝土垫层，强度达到40%后，绑扎底板钢筋，浇筑防水混凝土底板。浇筑应在整个沉井面上分层由四周向中央进行，每层30~40cm，并捣固密实。在混凝土养护14d的期间内，在封底的集水井中应不间断地抽水，待底板混凝土达到70%强度后，进行第二步。对集水井逐个停止抽水，逐个进行封填，必要时掺加膨胀剂。在沉井封底时，要埋准预留孔、预埋件等位置。（13）施工质量标准沉井制作尺寸允许偏差符合下表项次项目允许偏差1平面尺寸：长、宽曲线部分半径两对角线差L/200，且水大于100mm±R/200，且水250mmb/1002井壁厚度±15mm注：L为长度或宽度；R为半径；b为对角线长。下沉完毕的沉井允许偏差项次项目允许偏差1刃脚平均标高与设计的偏差±100mm2底面中心位置偏移H>10mH≤10m≤H/100100mm3刃脚底面高差：L/10mL≤10mL/100，且不大于300mm100mm注：H为下沉总深度；L为最高与最低两角间距离。4、沉井防腐、防水根据设计图纸，沉井在下沉前。对井壁进行防腐处理，在沉井外壁涂冷底子油一道，热沥青两道。下沉后内侧用1：2水泥砂浆掺5%防水剂抹面，厚20mm。主要施工机械设备表序号机械或设备名称规格型号数量额定功率备注1砼搅拌机5001台22.5KW2砼搅拌机3501台7.5KW3砂浆机UJW2002台4.0KW4电焊机3002台22.5KW5钢筋弯曲机1台6散装水泥罐20T1台7钢筋切断机2台5.5KW8木工圆盘踞1台9木工平刨1台10插入振动机Φ704台1.1KW11平板振动机1台12装载机ZJM301台13水准仪AL2222台14经纬仪J2-11台15水泵3台16夯实机HW401台17压路机YZ14A1台沉井施工工艺：施工准备施工准备测量放样测量放样基坑开挖基坑开挖垫层施工垫层施工砼试块制作制作第一节沉井及底梁砼试块制作制作第一节沉井及底梁28天龄期试验拆模养护28天龄期试验拆模养护砼试块制作制作第二节沉井砼试块制作制作第二节沉井28天龄期试验拆模养护28天龄期试验拆模养护凿除垫层凿除垫层沉井下沉沉井下沉沉井标高轴线控制位置纠偏沉井标高轴线控制位置纠偏沉井封底沉井封底砼试块制作沉井内及上部结构施工砼试块制作沉井内及上部结构施工28天龄期试验28天龄期试验质量标准（一）保证项目1、沉井工程中的模板、钢筋、混凝土等均应符合施工规范的规定。2、混凝土抗压强度和抗渗等级及下沉前混凝土的强度等级，必须符合设计要求和施工规范的规定。3、沉井外壁应平滑。沉井封底必须符合设计要求和施工规范的规定。（二）允许偏差项目沉井制作和下沉后的允许偏差及检验方法见表。沉井的允许偏差和检验方法项次项目允许偏差检验方法1制作质量平面尺寸长度、宽度±l/200，且不大于100尺量检查曲线部分半径±l/200，且不大于50拉线和尺量检查对角线差B/100尺量检查井壁尺寸±15尺量检查2下沉后质量刃脚平均标高≤100用水准仪检查底面中心位置偏移H>10M≤H/100吊线和尺量检查或用经纬仪检查H≤10M100刃脚底面高差L>10ML/100，且不大于300用水准仪检查L≤10M100注；1、l为长度或宽度；R为半径；B为对角线；H为下沉总深度；L为最高与最低两角间距离；2、检查数量：沉井的制作质量按浇筑段（节）内外各制抽查1-5处：下沉后的质量按每座沉井检查。安全措施沉井施工前，应查清沉井部位的地质水文及地下障碍物情况，摸清对邻近建筑物、地下管道等设施的影响情况，并采取有效措施，防止施工中出现问题，影响正常，安全施工。严格遵守循沉井垫架拆除和土方开挖程序，控制均匀挖土速度，防止发生突然下沉、严惩倾斜现象，导致人身事故。作好沉井下沉的降排水工作，并设备用电源，以保证沉井挖土过程中出现大量涌水、涌泥或流砂现象，以避免造成淹井事故。沉井上部应设安全平台，周围设栏杆，井内上下层立体交叉作业，设安全网、安全挡板；避开出土的垂直下方作业；井下作业应戴安全帽、穿胶皮鞋。沉井内土方吊运，应由专人操作和专人指挥，统一信号，预防发生碰撞或脱钩；起重机吊运土方和材料靠近沉井边坡行驶时，应加强对地基稳定性的检查，防止发生塌陷、倾翻事故。沉井挖土应分层、分段、对称、均匀地进行，达到破土下沉时，操作人员要离开刃脚一定距离，防止突然性下沉而造成事故。加强机械设备维护、检查、保养；机电设备由专人操作，认真遵守用电安全操作规程，反复制超负荷作业，并设漏电保护器；夜间作业，沉井内外应有足够的照明，沉井内应采用36V安全电压。沉井下沉施工常遇问题及处理方法（一）下沉困难原因分析：1、井壁与土壁间的摩阻力过大。2、沉井自重不够，霞趁系数过小。3、遇有地下管道、树根等障碍物。4、遇流砂、管涌。预防措施及处理方法1、继续浇筑砼增加重量，在井顶均匀加铁块或其他荷重。2、挖除刃脚下的土，或在井内继续进行第二层碗形破土。3、不排水下沉改排水下沉，以减少浮力。4、在井外壁装置射水管冲刷井周围土，减少摩阻力；射水管亦可埋于井壁砼内，此法仅适用于砂及砂类土。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。清除障碍物，控制流砂、管涌。（二）下沉过快原因分析：遇软弱土层，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。沉井外部土体液化。预防措施及处理方法可用木垛在定位垫架处给予支承，并重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土。将排水法下沉改为不排水法下沉，增加浮力。在沉井外壁间粗糙材料，或将井筒外的土夯实，加大摩阻力，如沉井外部土的液化发生虚坑时，可填碎石处理。（三）突沉原因分析：挖土不注意，将锅底挖得太深，沉井暂时被外壁摩阻力和刃脚托住，使处于相对稳定状态，当继续挖土时，土壁摩阻力达极限值，井壁摩阻力因土的触变性而突然下降，发生突沉。流砂大量涌入井内。预防措施及处理方法适当加大下沉系数，可沿井壁油一定的水，减少与井壁的摩阻力。控制挖土，锅底不要挖得太深；刃脚下避免掏空过多。在沉井梁中设置一定数量的支撑，以承受一部分土反力。控制流砂现象发生。（四）倾斜原因分