沉井施工方案

沉井施工方案

一、施工前的准备工作 （一）探明地层

沉井施工前要详细钻探沉井所要通过的地质层，查明其地质构造、地质层次、深度、特征和水文情况，以便制定切实可行的沉井下沉方案和对附近构造物采取的有效措施。

应以探明地层情况为前提来布置探孔的位置、数量和确定孔深。每个沉井位置至少应有2个探孔。一般孔位在基层范围外2～3m处，探孔深度要超过沉井预定下沉的刃脚深度。

（二）清理和平整场

就地浇筑沉井要清除井位及附近场地的孤石、倒木、树根、淤泥及其它杂

物。对于软硬不均的地表应进行换土或作加固处理。

（三）设备及辅助设施

在场地布置时，对场内外运输道路、电力、水的供应线路，起重设备等，均匀统一安排。沉井施工设备选用以下设施。

（1）井顶吊机：安拆扒杆、龙门吊；

（2）墩旁吊机：在沉井外侧距井外壁2～3m、不受沉井下沉影响、坚实的土地上铺设木垛，在木垛上架设15t履带式吊机，以满足沉井制作和下沉过程中吊装工作的需要；

二、场地处理、沉井分节 （一）场地处理

制造沉井前，要挖除原有场地松软土，换上好土，交在将场地夯实平整，以防在浇筑砼过程中或撤除垫木时发生不均匀沉陷。按沉井位置放出准确的十字中线并整平。为了使垫木铺设平顺，受力均匀，垫木下要加一层厚于5cm的砂层。

（二）沉井分节

沉井分节高度应根据开挖方法、下沉进度、土层性质、沉井的平面尺寸决定，使其保持稳定、顺利下沉。底节沉井的最小高度视在拆除垫木或挖除土模时

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能抵抗纵向破裂而定。若沉井底节下为松软土时，则底节最大高度不得大于0.8倍沉井宽度，其余各节应尽量做得高一些，除要考虑保证沉井稳定外，还要考虑挖土起重机机械工作的方便。

（三）铺垫、支撑、立模、绑扎钢筋 A、铺垫

1、垫木安排及数量

刃脚下应满铺垫木，并使长短垫木相间布置。刃脚在直线段应垂直布置，圆弧部份应径向布置铺设。

垫木数量按垫木底面承压应力不大于0.1Mpa求算： n= Vr/ Lb[σ]

式中： n—垫木根数；

V—第一节沉节砼体积（m3）： r—砼的容重（kg/ m3）； Lb—基底土容许压应力（Mpa）； 2、垫木铺设（应符合下表要求）：

项目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 垫木材料 垫木设置方向 垫木下承压应力 筑岛底面承压应力 刃脚下和隔墙下垫木应力 铺垫次序 支撑排架下垫木 铺木顶平面最大高差 相邻两垫木高差 调整垫木高度时 垫木间隙 要求 质量好的普通木枕及短方木 刃脚直线段垂直铺设，圆弧段径向铺设 应小于岛面容许承压应力 应小于河床面地面容许承压应力 应基本上相等，以免不均匀沉陷使井壁与隔壁连接处砼裂缝 先从定位垫木开始向两边延伸铺设 应对正排架中心线铺设 应不大于3cm 应不大于0.5cm 不准在其下塞垫木块、木片、石块等 填砂捣实 深圳市建安（集团）股份有限公司

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12 垫木埋入岛内深度 应为垫木高度的1/2 经验证明立铺（窄面平放）既增强承载力又方便抽拔。

铺垫完后，在垫木上面测量放出精确的沉井刃脚轮廓线，在轮廓线外15cm～20cm处放出检查点，便于检查控制。

3、沉井模板与支撑

沉井模板与支撑应具有足够的强度和较好的刚度。刃脚下的底模应按拆除顺序分段布调预先断开，刃脚可直接置于垫木上。刃脚下的垫木连成一体，防止浇筑砼时发生不均匀沉落造成裂纹。

施工步骤如下：

（1）测量放样：准确地画出刃脚边线，严格控制沉井中心位置的准确性； （2）模板制作：沉井外侧模板要平滑，具有一定的刚度，与砼接触面必须刨光，与刃脚接触的空隙要塞严，防止漏浆；

（3）模板安装：沉井外侧模板必须竖缝支立，立好后要核对上下口各部份尺寸、井壁的垂直度（或斜度）、刃脚标高，支撑拉杆（内外模间）和拉箍要牢固；当井壁有斜度时，模板要按斜率要求支立；支第二节及以后诸节模板时不准支撑到地面上，以免沉井因加重而自动下沉造成新浇筑的砼发生裂纹；环箍和拉缆要加强，外模上口尺寸不得大于下口尺寸。

模板安装顺序：刃脚斜面及隔墙底面模板→井孔模板→绑扎钢筋→设内外模间支顶→支设外模板→设内外模板间拉筋→调整各部尺寸→全面紧固支顶、拉杆、拉箍→固定撑杆和拉缆。

4、钢筋绑扎：

钢筋绑扎是在内模（井孔）已支立完毕，外模尚未扣合时进行的，先将制好的焊有锚固筋的刃脚面摆放在垫木上的刃脚画线位置，进行焊接后再布设刃脚筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋（冲刷水管、空气幕管道）。为了加快进度可以组织大片，利用吊机移动定位焊接组成整体。

（四）沉井砼浇筑、养生、拆模

1、沉井砼应沿井壁四周对称进行浇筑，避免砼面高低相差悬殊，以防产生不均匀下沉造成裂缝。每节沉井的砼都应分层、均匀、连续地浇筑直至完毕。高度较高可设缓降器，缓降器下的工作高度不得高于1米。每层砼的厚度h值不超

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过下表：

项目 1 2 3

注：Q—每小时砼产量（m3/h）； t—水泥初凝时间； A—砼的浇筑面积。 2、养生：

沉井砼养生应注意以下问题：

（1）浇筑后10h即遮盖浇水养护。气候炎热或干燥时，终凝后即可遮盖洒水养护。

（2）施工期间室外最低－3℃低或室外平均温度低于+5℃时，应按冬季施工要求进行。

（3）底节沉井砼养生强度必须达到100%，其余各节强度允许达到70%时进行下沉。

（4）砼强度达2.5Mpa时，砼顶面要凿毛。 3、拆模

在砼强度达到2.5Mpa以上时，方可拆除直立的侧面模板。

（2）当砼强度达到70%（或设计要求）后，方可拆除隔墙底面、刃脚斜面的支撑与模板。

（3）拆模的顺序为：井孔模板→外侧模板→隔墙支撑及模板→刃脚斜面支撑与模板

拆除隔墙及刃脚下支撑应对称依次进行，宜从隔墙中部向两边拆除。拆除时可先挖去支撑架垫木下的砂，抽出支撑架及垫木。当支撑排架顶面（或底面）设有楔形木时，可先打掉楔木，然后再拆除支撑。

（4）拆模后、下沉抽垫前，仍需将刃脚下回填密实以防止下沉，保证正确

使用插入式振捣器 人工振捣 按浇筑一层时间不超过砼初凝时间考虑 层厚h应小于 振捣器作用长度的1.25倍 15cm～25cm h≤Qt/A 深圳市建安（集团）股份有限公司

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位置下沉。

（五）沉井制造的允许偏差

沉井各结构尺寸取决于模板制造与安装尺寸的精确程度。沉井模板支立好后，要进行全面检查，确认各部尺寸均在允许偏差内，经监理工程师验收后方能浇筑沉井砼。 序号 1 项目 长 允许偏差 ±0.5%（大于24m时 ±120mm） ±0.5%（大于24m时 ±120mm） 1.0% 0.5% 1.0% 40mm，-30mm ±15mm 高度的1/50 2 3 4 5 6 7 宽 两对角线偏差为其长的 曲线段的半径 倾斜度（不允许外倾） 砼、片石砼 井壁厚 在筑岛上制造的沉井， 其中心纵横偏差 钢筋砼 三、 沉井下沉

沉井下沉主要是通过从井孔中用机械或人工方法均匀除土，削弱基底土对刃脚的正面阻力和沉井壁与土之间的摩阻力，使沉井依靠自重力克服上述阻力而下沉。

本工程设计为排水下沉方法，排水沉井下沉的辅助措施有：压重（接高沉井）、降低井内水位减少浮力、炮振（必要时）等。

四、沉井制作和下沉过程中的质量控制 （一）抽除垫木

抽除垫木是沉井下沉的开始，也是下沉过程中的重要工序之一。此项工作突击性强，不论沉井大小，一般均要求在数小时（2h～4h）内全部抽除，因此，要精心安排，谨慎进行。

一）抽除垫木的准备工作 1、垫木编号

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为使抽除垫木时在沉井内外能很好地配合，有条不紊地进行，要对垫木分组编号。分组编号次序，应按设计拟定的次序用红漆写在沉井内外井壁上。

2、清理施工现场及材料准备

在抽除垫木之前应将沉井内外的碎木块、碎砼块等清除干净，同时应备好回填时用的砂石材料以及开挖回填工具等。

3、劳动组织

劳动力的配备可根据沉井大小、垫木的多少及分组情况来确定，一般设2～4个小组，每组8～12人。

4、下沉量的测量

在沉井模板拆除后，抽除垫木之前，由测工进行刃脚高程测量和沉井中线测量，在沉井四脚井壁上做也标尺，绘出沉井中心线标记。要抽除下组垫木时，每抽出一且应对沉四角高程变化观测一次，如发现沉井向一侧倾斜过大时，应采取措施。

二）抽除垫木的方法 1、抽除垫木

在抽除垫木时必须统一指挥，按规定的联络信号分组、对称、同步进行抽除工作。等待同一编号的垫木抽完交进行回填后，方可抽除下一组垫木。一般情况下，垫木以向沉井外抽除为宜。如向沉内抽除时，必须及时地将抽出的垫木运至井外。

2、沉井垫木内外的回填

垫木每抽完一组必须及时回填，回填材料以粗、中砂为宜。回填料不得从井内或筑岛上挖取（可挖取井内预留部份），以防造成沉井歪斜。

回填高度H的决定，应以最后分配在定位垫木上的重力不致压弯垫木以及垫木下土的承载应力不超出岛面极限承压力为准，必要时加高H值，甚至在隔墙下进行回填来满足要求。

3、注意事项

抽垫过程中如发现下列情况时，应及时研究处理：

（1）沉井向一侧倾斜，其倾斜度>1%，且继续向该侧倾斜时； （2）一次抽垫后下沉量超过上次的1倍时；

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（3）回填土被挤出后，产生隆起或裂缝等现象时； （4）垫木被压断时。 三）排水开挖下沉

在稳定的土层中，如渗水量不大，或者虽然土层透水性较强，渗水量较大，但排水不致产生流砂现象时，可采取排水开挖下沉。沉井排水应选用适合其排水量、吸程、扬程的电动离心泵和污水泵。在井深大于泵的有效吸程时，可将泵放置在悬吊于井孔壁的平台上，使它能随抽水沉度在井孔内升降。在保证井孔吊罐上下通道和升降梯安设有足够位置的前提下，平台可设在井孔一侧或两侧，如布置有困难时可设多层平台。多孔沉井在满足除土需要后，可用部份井孔专设抽水平台。

排水下沉时，用人力或风动工具开挖，必须对称地进行，保证均匀下沉。 从地面或筑岛面开始下沉时，应先将刃脚内侧的回填土分层挖除，开挖顺序同抽垫。4个定位垫木处的土最后挖除。在一层全部挖除后，再开始挖第二层。

在刃脚尚未抵达原地面就需要接筑后一节沉井时，应先在刃脚下做适当的回填，防止沉井加重后下沉产生偏斜。

1、各种土质开挖方法： （1）松软土质

在分层挖除回填土时，沉井逐渐下沉，当刃脚与井中部土面平齐时，即可在中部先向下挖深约40cm～50cm，并逐渐向四周均匀扩挖，距刃脚约1m时，开始分层挖除刃脚内侧的土台，使沉井挤土下沉。

（2）比较坚硬的土质

如刃脚内侧土挖平后，沉井下沉很少或不下沉时，可从沉井中部再向下挖深约40cm～50cm，并继续向四周均匀扩挖，使沉井平稳下沉。

（3）坚硬土层

可依抽垫顺序，分段掏空刃脚，每段掏空后随即回填砂砾，待最后几段（即定位垫木处）掏空并回填完毕，再逐次挖除回填砂砾，使沉井下沉。

（4）岩层

沉井下沉至岩层时，可先挖除刃脚部位，后挖除中间部位。风化或软质岩层可用风镐等铲除，较硬的可打眼放炮。挖除刃脚下的土时，可采用跳槽法，即

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沿刃脚周长等分成若干段（每段长约1m），先隔一段挖一段，留下定位承垫处，将其余各段全挖掉，待清除残渣用较小粒径砂砾回填刃脚后，再挖除定位承垫处岩石，然后逐次挖除回填料使沉井均匀平稳下沉。

开挖岩层时可先打斜炮眼，其斜度大致与刃脚内侧斜面平行，并伸出刃脚15cm～20cm，使开挖宽度超过刃脚5cm～10cm，开挖深度宜为40cm。

排水开挖每个周期的首项工作是选择适当位置挖掘较深的集水坑，以便抽水。沉井外侧加设井点降水，以降低地下水位，便于沉井内开挖取土。

旱地下沉，可在井顶搭设平台及吊架，将井内弃土吊出，用机具运往堆弃处；在河中下沉时，通常用活底吊罐将井中弃土吊出卸到井上平车上，推到井边弃土；或用吊机直接吊运卸除。

2、排水开挖注意事项

1、随时注意土层的变化情况，严格控制刃脚附近除土深度，注意分析发出的声响，慎防翻砂涌水；

2、备好一旦发生翻砂涌水时工作人员出井的设备； 3、保证井顶卸土或换装时不向井下掉土； 4、做好吊斗升降时对水泵平台碰撞的防护措施；

5、弃土不得靠近井壁，避免对沉井发生一侧超载压力引起沉偏斜。 四、沉井下沉施工偏差的控制 （一）沉井纠偏方法 1、偏除土纠偏法

入土不深的沉井可利用此法使沉井在下沉过程中逐渐纠正纠正偏差。 纠正偏差时，可在刃脚高的一侧除土，刃脚低的一侧支垫，随着沉井的下沉，倾斜即可纠正。

纠正位移时，可先有意地偏除土使沉井向偏位方向倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至沉井底面中心与设计中心位置相重合（或接近）时再将其纠正。如位移量较大，一次完不成，可反复几次进行，使其逐渐移近中心位置，最后调整到使倾斜和位移都在允许偏差范围内为止。沉井偏差原因及预防措施：

产生原因 2 沉井刃脚下土层软硬不均 预防措施 随时掌握地层情况，多层土层较硬深圳市建安（集团）股份有限公司

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地段，对土质较软地段应少挖，多留台阶，或适当回填和支垫 3 没有对称地抽出垫木或未及时回填夯实 除土不均匀使井内土面高低相差过大 刃脚下掏空过多，沉井突然下沉 刃脚一角或一侧被障碍物搁住没有及时发现或处理 井外弃土，偏土压对沉井的水平推移 认真制订和执行抽垫操作细则，注意及时回填夯实 除土时严格控制土井内土面的高差 4 5 严格控制刃脚下除土量 及时发现和处理障碍物，对未被障碍物搁住的地段，应适当回填或支垫 弃土应尽量远弃 刃脚处应适当留有土台，不宜挖通，6 7 8 排水开挖时井内大量翻砂 以免在刃脚下形成翻砂涌水通道，引起沉井偏斜 在倾斜面低的一侧填土挡御，刃脚9 土层或岩面倾斜较大，沉井沿倾斜面滑动 到达倾斜岩面后，应尽快使刃脚嵌入岩层一定深度，或对岩层钻孔以桩（柱）锚固 10 在软塑至流动状态的淤泥泥中，沉井易于偏斜 可采用轻型沉井，踏面宽度宜适当加宽，以免沉井下沉过快南昌失去控制 2、加压法

在井顶施加水平力，刃脚低的一侧设支垫，反方向设滑车组及平衡重牵引纠编。具体方法：

在低的一侧用5～6组（3根直径30cm/组）圆木支于沉井外壁预留的缺口内，圆木与井壁呈30o左右的夹角，下面用枕木垫牢，在高端设滑车组，一组拉于沉井的顶部，另一端固定于沉附近特设的地锚（或利用已沉入的沉井做地锚）

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上，并加设平衡重增加持续拉力进行牵引，同时在井内配合除土纠偏。这样，在井顶水平推力和拉力及控制低侧刃脚下沉的综合作用下，随着沉井逐渐下沉，使沉井的偏斜逐渐纠正至允许偏差范围内。也可不采用在低侧设支垫，采用在井顶施加水平拉力，井外射水，井内偏除土纠偏。

3、增加偏土压纠偏

由于弃土偏堆在沉井一侧，能使沉井产生偏斜。同理，可在沉井偏斜的一侧抛石填土，使该侧土压力较彼侧为大，也可纠正沉井的偏斜。

4、沉井位置扭转的纠正

可在沉井的对角位置分别偏除土和填土，使沉的刃脚下不相等的土压力作用下形成扭矩，从而使沉井得以纠偏。

五、 沉井基底清理

在沉井下沉到设计标高，经检查合格后，应按设计要求对基底进行清理，然后进行灌注底板砼的作业。

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