沉井施工方案

一、工程概况：

1、本工程东方大道1#泵站泵房下部结构采用排水下沉的沉井法施工，泵房沉井部分尺寸为18m*10.3m*12.08m，泵房沉井在施工阶段作为顶管工作井，在顶管施工完毕后，再浇注沉井内部结构。

2、工程地质、水文地质

根据设计图纸地质显示，地基土自上而下为第①层素填土、第②层粉质粘土、第③层淤泥质粘土、第④层粘土、第⑤层粉质粘土。沉井底板位于第⑤层粉质粘土中，沉井下沉施工前需进行井点降水施工。

场地地下水类型为孔隙潜水，孔隙潜水存在与第①层、第②层、第③层，水位主要通过地表水补给，通过侧向径流排泄。本场地抗浮水位为2.500m，地下水对混凝土无腐蚀性。

二、施工准备

1、根据现场实际情况、设计图纸等要求，排出施工进度计划，并按要求准备各内业资料表式。

2、做好沉井施工的安全、技术交底，落实专人负责。

3、根据施工进度计划，编制工程所需材料用量计划和机具配置，确保施工中材料供应及时和机具配置能满足施工要求。

4、认真熟悉地质报告和设计图纸，了解地质情况，确定沉井施工工艺流程。

5、认真、仔细核对施工图纸上的放样控制点坐标，对其平面位置和高程进行校对，若与施工图及有关资料提供的位置或高程不符时，及时通知设计人员变更调整，并做好测量内业工作。

三、沉井施工

根据设计井壁形式，采取分2次制作、1次下沉，施工顺序为：挖基坑——铺设砂垫层、安装垫架——制作刃脚——（刃脚部位注浆）——井点降水 ——制作第二节沉井井壁——拆除垫架、模板、挖土下沉到设计深度——沉井封底

1、沉井结构下沉受力计算

结合本工程在施工中遇到的浇筑困难，下沉易引起倾斜等问题，我们采取分节制作，分节高度应保证其稳定性，使沉井能在自重下顺利下沉，沉井下沉系数计算如下：

K=Q/L(H-2.5)ｆ

其中：K—沉井下沉系数

Q—井壁自重

H—井壁高度

L—井壁外周长

f—土壤的摩擦系数

本沉井根据沉井井壁设计分节，采取分二节制作，浇筑程序是第一、二节沉井砼和底板砼浇好后，然后进行浇筑沉井隔墙、顶板、池壁砼。

2、沉井施工过程

（1）、施工坑开挖

沉井采取在基坑中制作，沉井起沉标高为1.300m，基坑开挖时必须将沉井施工范围内（沉井四周2.5m）的浜底淤泥挖除，回填粘土，并夯实、整平；对于部分沉井范围内场地标高未达到设计起沉标高的，用粘土回填至设计起沉标高；再铺砂垫层，砼垫层，然后浇注沉井。考虑到拆除垫架和支模操作的需要，基坑比沉井宽2.5米，四周挖排水沟，集水井，使地下水位降至比基坑底面低0.5m，挖土采用1台反铲挖掘机进行。配合人工修坡和平整坑底，挖出的土方用自卸车运至弃土场堆放。

（2）、沉井制作

1）、钢筋绑扎

钢筋绑扎时应严格按照图纸进行施工，钢筋型号、位置、搭接长度准确，并保证箍筋加密区与非加密区的箍筋间距，钢筋遇孔时截断并与加固筋焊牢。交接部位留有预埋钢筋，预埋钢筋型号、位置必须满足要求。纵向钢筋与钢筋混凝土井壁预留钢筋相连接，保证其空间位置的准确性，并严格控制其搭接长度。井壁钢筋绑扎应保证钢筋间距与图纸相吻合，并保证40mm的保护层厚度。钢筋绑扎完毕后，保证混凝土保护层底板、隔墙、梁为40mm，板为35mm ,测量人员对钢筋位置进行复测。

2）、模板支设

模板采用6015与3015的组合钢模板，特殊位置配以木模、角模或其它型号的组合钢模板，模板支设前应进行除锈、清理干净，并涂抹机油，模板接缝要严密，对模板接缝处严格检查，接缝过大处塞堵海绵条，拧紧卡子及螺栓以避免浇筑混凝土的时候发生漏浆现象，模板支设到设计位置。井壁模板采用双拼槽钢配合以脚手钢管进行支撑。穿墙螺栓每隔1.5m设置一道，同时应注意穿墙螺栓处的防水处理。具体做法为：在穿墙螺栓的两端设置止水环及防水胶垫，使混凝土池壁在浇筑后池壁面留有4～5cm深的锥形槽，拆模后用膨胀水泥填充。

3）、混凝土浇筑

混凝土采用泵送商品混凝土的浇筑形式，垫层为C15，底板、井壁、隔墙、顶板为C25抗渗要求为P6。浇筑混凝土时严格控制混凝土的坍落度，并注意振捣，禁止漏振和过振现象的发生。混凝土浇筑时，注意浇筑顺序，注意接茬部分混凝土的振捣，不能漏振。严格控制混凝土的浇筑位置，以避免混凝土浇筑过高对以后部位的施工造成不便。井壁混凝土沿井壁均匀对称浇筑，浇筑采用分层平铺法，每层厚30cm，将沉井沿周长分成若干段同时浇筑，保持对称均匀下料，以避免一侧浇筑，使沉井倾斜。沉井分节浇筑的施工缝设于结构受力较小处，施工缝采用水平凸缝。上节混凝土须待下节混凝土强度达到

70%后浇筑，接缝处先凿除老混凝土表面疏松部分，冲洗干净后铺20mm厚砂浆（用原混凝土配合比，剔除粒径d>7mm以上的骨料粒）。井壁与隔墙、板、柱在浇筑时应连成整体，须事先预留好插筋并在沉井井壁的接口处混凝土做成10cm深凹槽，保证先后混凝土浇筑的整体性及止水。浇筑混凝土完毕后，待混凝土初凝后，及时铺盖麻袋片并洒水进行养护。严格控制拆模时间，根据当时气温状况，保证梁、板混凝土强度必须达到设计强度的85%以上时方可拆模。

4）、钢管脚手架搭设

基本要求：

①、脚手架搭设应有适当的宽度（或面积）、步架高度、离墙距离，能满足工人操作、材料堆置和运输的需要。 ②、脚手架应具有稳定的结构和足够的承载能力，能保证施工期间在可能出现的使用荷载（规定限值）的作用下不变形、不倾斜、不摇晃。

③、严格控制使用荷载，确保有较大的安全储备。

④、认真处理脚手架地基，确保脚手架的搭设质量。

⑤、严格按照规定的构造尺寸进行搭设，注意杆件的搭设顺序，控制好立杆的垂直偏差横杆的水平偏差，并确保节点联接达到要求。

⑥、脚手板要铺满、铺平或铺稳，不得有探头板。

⑦、搭设过程中要及时设置斜撑杆、剪刀撑与结构拉结或采用临时支顶，避免脚手架在搭设过程中发生偏斜和倾倒，确保脚手架手搭设过程的安全。

⑧、有变形的杆件和不合格的扣件（有裂纹、尺寸不合适、扣接不紧等）不能使用。

⑨、没有完成的脚手架，在每天收工时，一定要确保架子稳定，以免发生意外。

⑩、加强脚手架搭设过程中的检查，发现问题应及时解决脚手架搭设完毕后应进行检查验收，检查合格才能使用。

（3）、沉井下沉控制

1）、沉井下沉

下沉前沉井外壁在地面以下部分用冷底子油打底，刷热沥青二度。沉井下沉采用井点降水，干挖土、干封底方式。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，采用碗形挖土、自重破土方式。采用履带挖铲式抓斗1台，在井外挖掘，从中间开始挖向四周，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，在刃脚处留1.2～1.5m宽土台，用人工逐层切削，每人负责2～3m一段。方法是按顺序分层逐渐往刃脚方向削薄土层，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。刃脚下部土方必须连挖边清理。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。

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段对称的将刃脚下挖空，并挖出双脚外壁10cm，每段挖完后用小卵石，可使沉井因均匀的减少承压面而平稳下沉。

沉井下沉至上口离基坑底50cm高，即应停止下沉，继续接高或采取安全措施，下沉至一定深度，一边下沉，一边继续接高。接高时上一节竖向中心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。在离设计深度20cm左右应停止取土，依自重下沉至设计标高。

下沉完毕，在挖掘机体与臂铲解体，用起重机吊出井外。

2）、下沉观测

沉井位置的控制是在井外地面设置纵横十字控制桩、水准基点。下沉时，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点。于壁外侧用红铅油画出标尺，以测沉降，井内中心线与垂直度的观测系在井内壁四边标出垂直轴线，各吊垂球一个，对准下部标志板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达50mm 或四面标高不一致时，立即纠正，沉井下沉过程中，每班至少观测两次，并在每次下沉后进行检查，做好记录，当发现倾斜、位移、扭转时，及时通知值班队长，指挥操作工人纠正，使允许偏差范围控制在允许范围以内。沉井在下沉过程中，最大沉降差均控制在250mm以内。当沉至离设计标高2m时，对下沉与挖土情况应加强观测，以防超沉。

3）、下沉纠偏

沉井下沉过程中，有时会出现倾斜、位移及扭转等情况，应加强观测,及时发现并采取措施纠正。产生倾斜的可能原因有：

①、刃脚下土质软硬不均；

②、拆刃脚垫架时，抽垫层时未对称同步进行，或未及时回填；

③、挖土不均，使井内土面高低悬殊；

④、刃脚下掏空过多，使沉井不均匀突然下沉；

⑤、排水下沉，井内一侧出现流砂现象；

⑥、刃脚局部被大石块或埋设物搁住；

⑦、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适当回填砂石，必要时配以井外射水，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。位移产生的原因多由于倾斜导致，如沉井在倾斜情况下下沉，则沉井向倾斜相反方向位移，或在倾斜纠正时，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。位移纠正措施一般是有意使沉井向位移相反方向倾斜，再沿倾斜方向下沉，至刃脚中心与设计中心位置吻合时,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后，使其向位移相反方向产生位移纠正。沉井下沉产生扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移的复合作用引起的，可按上述纠正位移、倾斜方法纠正位移，然后纠正倾斜，使偏差在允许范围以内。

（4）、下沉到位、封底技术

当沉井沉到设计标高，经2～3天，下沉已稳定，在8h内累计10mm 时，即可进行沉井封底。沉井封底有排水封底和不排水封底两种方案，本沉井对封底质量要求严格，不允许出现渗漏，再者涌水量不大，井底土质较密实，因此确定采取排水封底方案，分两步进行。第一步进行土形整理，使之呈锅底形，自刃脚向中心挖放射形排水沟，填以石子做成滤水暗沟，在中部设2～4个集水井, 井深1～2m ，插入直径 0.6～0.8m，周围有孔的混凝土或钢套管，四周填以卵石，使井中的水都汇集到集水井中，用潜水泵排出，使地下水位保持低于井底面30～50cm。刃脚混凝土凿毛处洗刷干净，然后，在井底对称均匀浇一层0.2m厚的C15混凝土垫层，强度达到30%后，绑钢筋，浇筑上层500mm厚的抗渗需求为S6混凝土强度等为C25的底板。浇筑应在整个沉井面积上分层由四周向中央进行，每层厚 30～40cm ,并捣固密实。混凝土养护14d 期间，在封底的集水井中应不间断地抽水，待底板混凝土达到70%设计强度后，进行第二步，对集水井逐个