講義沉井施工技術1B413043沉井施工—、沉井施工前的準備沉井施工前，應探明地層，調查水文氣象資料，并根據(jù)設計文件提供的工程地質和水文地質資料及現(xiàn)場的實際情況決定是否補充地質鉆探，對洪汛、凌汛、河床沖淤變化、通航及漂流物等進行調查，制訂專項施工技術方案。需要在施工中度汛、度凌的沉井，應制訂防護措施，保證安全。對水中特大沉井的施工，應在施工前進行河床沖淤變化和防護的數(shù)學模型分析計算，必要時應進行物理模型的模擬試驗。沉井下沉前，應對周邊的堤防、建筑物和施工設備釆取有效的防護措施，并應在下沉過程中，對其沉降及位移進行監(jiān)測。二、沉井制作1.就地制作沉井位于淺水或可能被水淹沒的岸灘上時，宜就地筑島制作；位于無水的陸地時，若地基承載力滿足設計要求，可就地整平夯實形成平臺制作，地基承載力不足時應對地基釆取加固措施；在地下水位較低的岸灘，若土質較好時，可在開挖后的基坑內制作。制作沉井的島面、平臺面和開挖基坑的坑底高程，應比施工期可能的最高水位(包括波浪影響)高出0.5~0.7m；有流冰時，應再適當加高。在水中筑島應符合明挖擴大基礎與基坑施工相關要求，尚應符合下列規(guī)定：(1)筑島的尺寸應滿足沉井制作及抽墊等施工的要求，對無圍堰的筑島，應在沉井周圍設置不小于1.5m寬的護道；有圍堰的筑島其護道寬度需經(jīng)設計計算確定。(2)

筑島材料應采用透水性好、易于壓實的砂性土或碎石土等，且不應含有影響島體受力及抽墊下沉的塊體。在斜坡上筑島時應進行設計計算，并應有抗滑措施；在淤泥等軟土上筑島時，應將軟土挖除，換填或采取其他加固措施。(3)島面及地基承載力應滿足設計要求。無圍堰筑島的臨水面坡度宜為1：1.75~1：30在施工期內，應釆取必要的防護措施保證島體的穩(wěn)定，坡面、坡腳不應被水沖刷損壞。2.在支墊上立模制作在支墊上立模制作鋼筋混凝土沉井底節(jié)時，應符合下列規(guī)定：(1)支墊的布置應滿足設計要求并應使抽墊方便。支墊頂面應與鋼刃腳底面緊貼，應使沉井重力均勻分布于各支墊上。模板及支撐應具有足夠的強度和剛度。內隔墻與井壁連接處的支墊應連成整體，底模應支承于支墊上，并應防止不均勻沉陷；外模應平直且光滑。(2)

沉井的混凝土強度滿足抽墊后受力的要求時方可將支墊抽除。支墊應分區(qū)、依次、對稱、同步地向沉井外抽出，并應隨抽隨用砂土回填搗實；抽墊時應防止沉井偏斜。定位支點處的支墊，應按設計要求的順序盡快地抽出。(3)

沉井的分節(jié)制作高度，應能保證其穩(wěn)定，且應具有適當重力便于順利下沉。底節(jié)沉井的最小高度，應能抵抗拆除支墊后的豎向撓曲，土質條件許可時，可適當增加高度?；炷翝仓皯獧z查沉井縱、橫向中軸線位置是否符合設計要求。3.鋼沉井制作鋼沉井制作除應符合鋼結構施工相關要求外，尚應符合下列規(guī)定：(1)鋼沉井宜在工廠內加工，并應根據(jù)設計文件編制制造工藝，繪制加工圖和拼裝圖。(2)鋼沉井的分段、分塊吊裝單元應在胎架上組裝、施焊。(3)首節(jié)鋼沉井應在堅固的臺座上或支墊上進行整體拼裝，臺座表面的高度誤差應小于4mm,并應有足夠的承載能力，在拼裝過程中不得發(fā)生不均勻沉降。三、沉井浮運與就位位于深水中的沉井，宜采用浮式沉井。浮式沉井的制作應根據(jù)沉井規(guī)模、河岸地形、設備條件等，進行技術經(jīng)濟比較，確定制作場地及下水方案。在浮船上或支架平臺上制作沉井時，浮船、支架平臺的承載力應滿足制作的要求。1.沉井在浮運、就位前應做好以下準備工作：(1)

應制訂專項施工技術方案，并應對沉井的定位系統(tǒng)以及浮運、就位的穩(wěn)定性進行驗算；當沉井的實際重力與設計重力不符時，應對其重新進行驗算。各類浮式沉井在下水、浮運前，均應進行水密性檢查，對底節(jié)尚應根據(jù)其工作壓力進行水壓試驗，合格后方可下水。(2)

應對所經(jīng)水域和沉井就位處的河床進行探查，所經(jīng)水域應無妨礙浮運的水下障礙物，沉井就位處的河床應基本平整；必要時應進行河床沖淤變化和防護的數(shù)學模型分析計算或試驗，并應對河床進行防護。(3)應根據(jù)浮運沉井的具體情況確定相應的浮運設備，浮運前應對拖運、定位、導向、錨碇、潛水、起吊及排、灌水等相關設備設施進行檢査。(4)

應掌握水文、氣象和航運等情況，并應與海事或航道管理部門取得聯(lián)系、配合，必要時宜在浮運及就位施工過程中進行航道管制。(5)

浮式沉并的底節(jié)可釆用滑道、漲水自浮或直接起吊等方法下水。入水后，對其懸浮接高時的初步定位位置，應根據(jù)下水方法、沉井的結構形式、環(huán)境條件等情況綜合分析確定。2.沉井的浮運、就位應符合下列規(guī)定：(1)沉井的浮運宜在氣象和水文條件有利于施工時，以拖輪拖運或絞車牽引進行。在水深和流速大的河流，可在沉井兩側設置導向船增加其穩(wěn)定性。在浮運、就位的任何時間內，沉井露出水面的高度均不應小于Im,并應考慮預留防浪高度或采取防浪措施。(2)就位前應對所有纜繩、錨鏈、錨碇和導向設備進行檢查調整，使就位工作能順利進行，并應考慮水位漲落對錨碇的影響。布置錨碇體系時，應使錨繩受力均勻，并應采取適當措施避免導向船和沉井產(chǎn)生過大楞動或折斷錨繩。四、沉井下沉與著床1.沉井下沉?應根據(jù)水文、地質情況和沉井的結構特點確定其下沉的施工方法，并應按照下沉的不同工況進行必要的驗算。沉井的下沉應符合下列規(guī)定：(1)宜采用不排水的方式除土下沉。在穩(wěn)定的土層中，可采用排水方式除土下沉，但應有安全措施，防止發(fā)生事故。下沉沉井時，不宜采用爆破方法除土；在特殊情況下必須采用爆破方法時，除應得到批準外，還應嚴格控制藥量。爆破作業(yè)應嚴格遵守現(xiàn)行國家標準《爆破安全規(guī)程》GB6722—2014的規(guī)定。(2)下沉過程中，宜對下沉的狀況進行動態(tài)化、信息化管理，應隨時掌握土層情況，進行下沉的監(jiān)測和控制，及時分析和檢驗土的阻力與沉井重力的關系，采取最有利的下沉措施。下沉通過黏土膠結層或沉井自身重力偏輕下沉困難時，可采用井外高壓射水、降低井內水位等方法助沉；在結構受力容許的條件下，亦可采用壓重或接高沉井等方法助沉；在土層條件適宜的情況下，可采用空氣幕、泥漿潤滑套等方法助沉。(3)正常下沉時，應自井孔中間向刃腳處均勻對稱除土。采取排水除土下沉的底節(jié)沉井，對設計支承位置處的土，應在分層除土中最后同時挖除；由數(shù)個井室組成的沉井，應控制各并室之間除土面的高差，使下沉不發(fā)生傾斜，并應避免內隔墻底部在下沉時受到下面土層的頂托。釆用吸泥吹砂等方法下沉時，必須備有向井內補水的設施，應保持井內外的水位平衡或井內水位略高于井外水位；吸泥吹砂在井內應均勻進行，應防止局部吸吹過深導致沉井偏斜。(4)下沉時應隨時進行糾偏，保持豎直下沉，每下沉Im至少應檢查1次；當沉井出現(xiàn)傾斜時，應及時校正。下沉至設計高程以上2m左右時，應適當放慢下沉速度并控制井內的除土量和除土位置，使沉井能平穩(wěn)下沉，準確就位。2.沉井著床浮式沉井在水中下沉時，除應充分考慮風力、浮力、水流壓力、波浪力、冰壓力等對沉井的作用外，尚應符合下列規(guī)定：(1)浮運準確定位并接高后，應向井壁腔格內對稱、均衡地灌水，使沉井迅速落至河床著床。(2)沉井在水中下沉和著床時，應隨時監(jiān)測由于沉井下沉的阻力和壓縮流水斷面后引起流速增大而造成的河床局部沖刷及因沖淤引起的土面高差，必要時可在沉井位置處采用卵、碎石墊填整平，改變河床上的粒徑，減小沖刷深度，增加沉井著床后的穩(wěn)定；或在著床后利用沉井外棄土進行調整，但對沉井外的棄土地點應合理安排，避免對沉井形成偏壓；沉井著床后在土層中的下沉應符合相關規(guī)定。(3)

沉井下沉到傾斜巖層上時，應將巖層表面的松軟層或風化層鑿去并整平，沉井刃腳的2/3以上宜嵌擱在巖層上，嵌入深度最小處不宜小于0.25m,其余未到巖層的刃腳部分，可采用袋裝混凝土等填塞缺口。對刃腳以內井底巖層的傾斜面，應鑿成臺階或樺槽后，清渣封底。3.沉井接高沉井的接高應符合下列規(guī)定：(1)接高前應將沉井的傾斜糾正到允許偏差范圍內，并不得將刃腳下部的土層掏空，接高各節(jié)的豎向中軸線應與前一節(jié)的中軸線相重合。接高加重應均勻、對稱地進行，并應采取措施防止沉井在接高過程中發(fā)生傾斜。(2)沉井在地面上接高時，井頂露出地面不應小于0.5m。水上沉井接高時，井頂露出水面不應小于1.5m,且在接高過程中，應采取措施保持沉井的入水深度不變；帶氣筒的浮式沉井，對氣筒應加防護。五、基底檢驗與沉井封底1.一般要求沉井下沉至設計高程后，應檢驗基底的地質情況是否與設計相符。不排水下沉的沉井基底面應整平，基底為巖層時，巖面殘留物應清除干凈，清理后有效面積不得小于設計要求，巖面傾斜時的處理應符合規(guī)定；排水下沉沉井的基底處理應符合有關規(guī)定。井壁隔墻及刃腳與封底混凝土接觸面處的泥污亦應清除干凈。對下沉至設計高程后的沉井尚應進行沉降觀測，沉降穩(wěn)定且滿足設計要求后方可封底。沉井基底檢驗合格及沉降穩(wěn)定后，應及時封底。不排水下沉的沉井應采用水下混凝土進行封底；對排水下沉的沉井，基底滲水的上升速度不大于6mm/min時，可按普通混凝土的澆筑方法進行封底，但應設置引流排水設施，及時排除明水，且應采取可靠措施使混凝土強度在達到5MPa前不受到壓力水的作用；滲水上升速度大于上述規(guī)定時，宜釆用水下混凝土進行封底。沉井的封底如設計為水下壓漿混凝土時，應按設計要求施工。沉井的混凝土封底厚度應根據(jù)基底的水壓力和地基土的向上反力經(jīng)計算確定，且封底混凝土的頂面高度應高出刃腳根部0.5m及以上。封底混凝土的強度等級不應低于C25。沉井的水下混凝土封底宜全斷面一次連續(xù)灌注完成；對特大型沉井，可劃分區(qū)域進行封底，但任一區(qū)域的封底工作均應一次連續(xù)瞿注完成。封底混凝土在灌注過程中發(fā)生事故或對封底施工的質量有疑問時，應對其進行檢査鑒定，必要時可鉆孔取芯檢驗。不排水封底的沉井，應在封底混凝土強度滿足設計要求后方可進行井內抽水，然后進行下一道工序。2.導管法水下混凝土封底采用剛性導管法進行水下混凝土封底時，應符合下列規(guī)定：(1)封底混凝土的原材料、配合比等可按照鉆孔灌注樁水下混凝土的相關規(guī)定執(zhí)行。每根導管開始灌注時所用的混凝土坍落度宜采用下限，首批混凝土需要數(shù)量應通過計算確定。(2)

灌注封底水下混凝土時，需要的導管間隔及根數(shù)，應根據(jù)導管作用半徑及封底面積確定。采用多根導管灌注時，對其灌注的順序應進行專門設計，并應采取有效措施防止發(fā)生混凝土夾層；若同時灌注，當基底不平時，應逐步使混凝土保持大致相同的高程。(3)在灌