沉井下沉取土吸泥施工方案1工程概述沉井下沉取土吸泥是沉井施工的核心環(huán)節(jié)，直接影響沉井下沉的穩(wěn)定性、垂直度及施工效率。本方案針對(duì)沉井下沉施工需求，采用兩種成熟可靠的施工工藝——高壓射水+空氣吸泥法、自主研制絞吸機(jī)+空氣吸泥法，通過高壓射水破土或絞吸機(jī)切土形成泥漿，再利用空氣吸泥機(jī)將泥漿吸出井外，實(shí)現(xiàn)沉井均勻、平穩(wěn)、垂直下沉。兩種工藝均遵循“定位準(zhǔn)確、分層對(duì)稱、先中后邊、及時(shí)糾偏”的原則，適用于不同地質(zhì)條件下的沉井施工，可有效減少對(duì)井周土體的擾動(dòng)，確保施工質(zhì)量與安全。2編制依據(jù)本工程沉井施工設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)勘察報(bào)告及相關(guān)技術(shù)文件。《給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50141-2008）?！冻辆c氣壓沉箱施工規(guī)范》（GB51130-2015）?！督ㄖ鼗A(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202-2018）?！妒┕がF(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46-2005）。類似工程沉井下沉施工經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)技術(shù)總結(jié)。3施工準(zhǔn)備3.1技術(shù)準(zhǔn)備詳細(xì)研讀設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)勘察報(bào)告，明確沉井尺寸、下沉深度、地質(zhì)分層情況（如土層分布、含水率、承載力等），結(jié)合地質(zhì)條件選擇合適的吸泥工藝。進(jìn)行施工技術(shù)交底，向現(xiàn)場(chǎng)管理人員、操作人員明確施工工藝、操作要點(diǎn)、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)及安全注意事項(xiàng)，確保各崗位人員熟悉施工要求。編制專項(xiàng)施工方案，明確設(shè)備選型、施工流程、進(jìn)度計(jì)劃、質(zhì)量控制措施及應(yīng)急預(yù)案。對(duì)沉井下沉監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行交底，明確監(jiān)測(cè)指標(biāo)（如下沉速度、垂直度、井周土體沉降等）、監(jiān)測(cè)頻率及預(yù)警值。3.2設(shè)備準(zhǔn)備3.2.1高壓射水+空氣吸泥法設(shè)備高壓射水系統(tǒng)：高壓水泵、高壓射水管（直徑50-80mm）、噴嘴（孔徑5-10mm，噴射角度30°-60°），射水壓力需達(dá)到1.5MPa～2.5MPa，確保破土效率?？諝馕嘞到y(tǒng)：空氣壓縮機(jī)（排氣量6-10m3/min，工作壓力0.6-0.8MPa）、空氣吸泥機(jī)（吸泥管直徑100-150mm）、輸泥管道（直徑150-200mm）、氣閥、閘閥等。輔助設(shè)備：起重設(shè)備（如汽車吊、卷揚(yáng)機(jī)，起重量5-10t）、電纜卷揚(yáng)機(jī)、泥漿沉淀池、排污泵等。監(jiān)測(cè)設(shè)備：水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、測(cè)斜儀、鋼尺等，用于監(jiān)測(cè)沉井下沉速度、垂直度及下沉深度。3.2.2自主研制絞吸機(jī)+空氣吸泥法設(shè)備絞吸系統(tǒng)：自主研制絞吸機(jī)（含潛水鉆機(jī)、旋轉(zhuǎn)鉆頭，鉆頭直徑500-800mm，轉(zhuǎn)速30-50r/min）、驅(qū)動(dòng)電機(jī)（功率15-30kW）?？諝馕嘞到y(tǒng)：與高壓射水+空氣吸泥法通用（空氣壓縮機(jī)、空氣吸泥機(jī)、輸泥管道等）。輔助設(shè)備：起重設(shè)備、電纜卷揚(yáng)機(jī)、泥漿處理設(shè)備、監(jiān)測(cè)設(shè)備等（同3.2.1）。3.3現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備平整施工場(chǎng)地，確保起重設(shè)備、空氣壓縮機(jī)、高壓水泵等設(shè)備擺放平穩(wěn)，作業(yè)場(chǎng)地排水暢通。鋪設(shè)輸泥管道，確保管道連接牢固、密封良好，避免泥漿泄漏；設(shè)置泥漿沉淀池，沉淀池容積根據(jù)日吸泥量確定（一般不小于日吸泥量的1.5倍），泥漿經(jīng)沉淀處理后達(dá)標(biāo)排放或外運(yùn)。檢查沉井內(nèi)壁，確保無凸出鋼筋、型鋼或其他障礙物，避免提升吸泥設(shè)備時(shí)造成損壞。搭建作業(yè)平臺(tái)，確保操作人員上下沉井安全；設(shè)置安全警示標(biāo)志，劃定作業(yè)禁區(qū)，禁止無關(guān)人員進(jìn)入。接通施工用水、用電，確保高壓水泵、空氣壓縮機(jī)、絞吸機(jī)等設(shè)備正常供電供水，臨時(shí)用電線路架設(shè)符合規(guī)范要求。4施工工藝及操作流程4.1高壓射水+空氣吸泥法該工藝通過高壓射水管噴射高壓水流將土體破碎形成泥漿，同步利用空氣吸泥機(jī)將泥漿吸出，適用于粉質(zhì)黏土、粉土、砂土等易被水流破碎的土層。4.1.1工藝原理高壓水泵產(chǎn)生1.5MPa～2.5MPa的高壓水流，通過射水管末端的噴嘴噴射至井底土體，將土體沖刷破碎形成泥漿；同時(shí)，空氣壓縮機(jī)向空氣吸泥機(jī)通入壓縮空氣，在吸泥管內(nèi)形成負(fù)壓，將泥漿吸入吸泥管，經(jīng)輸泥管道輸送至泥漿沉淀池。為提高施工效率，將高壓射水管與空氣吸泥器固定在一起，實(shí)現(xiàn)邊沖邊吸、同步作業(yè)。4.1.2施工流程設(shè)備就位→檢查調(diào)試→啟動(dòng)系統(tǒng)→下放設(shè)備→射水吸泥→移動(dòng)作業(yè)→提升設(shè)備→關(guān)閉系統(tǒng)→清理維護(hù)設(shè)備就位：通過起重設(shè)備將固定好的高壓射水管與空氣吸泥器吊至沉井井口上方，對(duì)準(zhǔn)作業(yè)區(qū)域。檢查調(diào)試：檢查高壓水泵、空氣壓縮機(jī)、射水管、吸泥管、閥門等設(shè)備連接牢固，密封良好；啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行空載調(diào)試，確保高壓水泵壓力達(dá)標(biāo)、空氣壓縮機(jī)運(yùn)行正常、閥門開關(guān)靈活。啟動(dòng)系統(tǒng)：①打開氣閥，啟動(dòng)空氣吸泥系統(tǒng)，確保吸泥管內(nèi)形成穩(wěn)定負(fù)壓；②打開高壓水閥，啟動(dòng)高壓射水系統(tǒng)，調(diào)節(jié)射水壓力至1.5MPa～2.5MPa。下放設(shè)備：緩慢下放吸泥機(jī)（含射水管），同步下放電纜及管線，確保設(shè)備平穩(wěn)下降，避免與沉井內(nèi)壁碰撞；調(diào)整吸泥管口與泥面距離至15～50cm。射水吸泥：高壓射水沖刷土體形成泥漿，空氣吸泥機(jī)同步將泥漿吸出，操作人員實(shí)時(shí)觀察出漿口泥漿濃度，根據(jù)濃度調(diào)整吸泥機(jī)高度及射水壓力，確保吸泥效率。移動(dòng)作業(yè)：吸泥至作業(yè)指令深度后，關(guān)閉高壓水閥和氣閥，提升吸泥機(jī)至一定高度，按照“先中部后邊緣、對(duì)稱均勻”的預(yù)定順序，將吸泥機(jī)移至下一個(gè)吸泥位置，重復(fù)步驟3-5。提升設(shè)備：達(dá)到本次沉井下沉深度后，提升吸泥機(jī)至沉井中部上方（距泥面1-2m）。關(guān)閉系統(tǒng)：關(guān)閉高壓水閥，繼續(xù)保持空氣吸泥系統(tǒng)運(yùn)行，待出漿口排出清水后，關(guān)閉氣閥，避免泥漿回流堵塞管道。清理維護(hù)：將吸泥器懸掛于沉井內(nèi)壁指定位置，對(duì)射水管噴嘴、吸泥管管口進(jìn)行清理，檢查設(shè)備有無損壞，及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)。4.1.3操作要點(diǎn)沉井下沉施工應(yīng)嚴(yán)格遵循“定位正確、先中后邊、分層對(duì)稱破土、先高后低、深度適當(dāng)、及時(shí)糾偏”的原則，使沉井開挖的泥面形成鍋底形狀，利于沉井均勻下沉。沉井刃腳內(nèi)側(cè)應(yīng)保留2m寬左右的土坎，利用沉井自重?cái)D土下沉，減少對(duì)井周土體的擾動(dòng)；僅當(dāng)沉井中部土體全部吸除仍不下沉或需糾偏時(shí)，方可適當(dāng)吸除刃腳處土體，吸除時(shí)需對(duì)稱進(jìn)行，避免沉井傾斜。取土下沉?xí)r必須對(duì)稱、分層、均勻取土，同一水平面上相鄰井孔的除土面標(biāo)高高差控制在1m以內(nèi)，沉井下沉速度控制在0.5-1.5m/d，確保沉井保持均勻、平穩(wěn)、垂直下沉，垂直度偏差不得超過1‰。吸泥機(jī)吸水頭應(yīng)勤運(yùn)動(dòng)，平掃井底，避免長時(shí)間固定在一處吸泥導(dǎo)致局部超挖或吸清水，影響下沉效率；根據(jù)出泥率實(shí)時(shí)調(diào)整吸泥機(jī)位置，確保吸泥均勻。吸泥管口與泥面距離控制在15～50cm：距離過低易造成管口堵塞，過高則降低吸泥效果；吸泥過程中，根據(jù)泥漿濃度動(dòng)態(tài)調(diào)整距離，若泥漿濃度過低，適當(dāng)降低吸泥機(jī)高度；若濃度過高或出現(xiàn)堵塞跡象，適當(dāng)提升吸泥機(jī)。若久吸效果不佳（出泥率低），可采用“憋風(fēng)”辦法處理：暫時(shí)關(guān)閉閘閥，停機(jī)2min~3min后迅速打開風(fēng)閥，利用風(fēng)量風(fēng)壓驟然加大的沖擊力，吸出較堅(jiān)硬土塊或堵塞物。沉井下沉過程中，安排專人監(jiān)測(cè)沉井垂直度及下沉深度，每下沉50cm監(jiān)測(cè)一次，若發(fā)現(xiàn)傾斜（垂直度偏差超過1‰），立即停止吸泥，采取糾偏措施（如偏重吸泥、一側(cè)回填土體等），糾偏合格后再繼續(xù)施工。4.1.4防止吸泥機(jī)堵塞的措施停吸前，應(yīng)先將吸泥機(jī)提升至距泥面1m以上高度，繼續(xù)運(yùn)行3-5min，待吸泥管內(nèi)泥漿基本排出后再關(guān)閉風(fēng)閥，避免泥漿在管內(nèi)沉積堵塞。施工過程中密切關(guān)注空氣壓縮機(jī)風(fēng)壓變化，若風(fēng)壓異常升高，可能是管道堵塞或回風(fēng)，應(yīng)立即停機(jī)檢查，排除故障后方可繼續(xù)作業(yè)，防止導(dǎo)管內(nèi)泥沙倒灌入吸泥機(jī)和風(fēng)管內(nèi)堵住風(fēng)眼。彎頭及異徑排泥管的接頭處是堵塞高發(fā)部位，施工前應(yīng)檢查管道內(nèi)壁光滑，接頭連接緊密；施工中盡量避免木塊、草袋、麻繩、工具、鐵件等雜物掉入井內(nèi)，若發(fā)現(xiàn)雜物掉入，立即停機(jī)清理。實(shí)時(shí)掌握井底土體變化情況，通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及出漿情況判斷是否存在井周土層坍落或翻砂現(xiàn)象，若出現(xiàn)異常，立即提升吸泥機(jī)，采取加固或降水措施后再繼續(xù)施工，防止吸泥機(jī)被埋。沉井內(nèi)壁表面應(yīng)平整光滑，提前清除凸出的鋼筋、型鋼或其他障礙物，避免提升空氣吸泥器時(shí)刮擦損壞設(shè)備或管道。4.2自主研制絞吸機(jī)+空氣吸泥法該工藝通過絞吸機(jī)的旋轉(zhuǎn)鉆頭切割破碎土體，再利用空氣吸泥機(jī)吸出泥漿，適用于黏土、粉質(zhì)黏土等較堅(jiān)硬、不易被水流破碎的土層，破碎效率更高，吸泥效果更穩(wěn)定。4.2.1工藝原理絞吸機(jī)的潛水鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)鉆頭高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)井底土體進(jìn)行切割、破碎，形成松散土體或泥漿；空氣吸泥機(jī)同步通入壓縮空氣形成負(fù)壓，將破碎后的土體或泥漿吸入并輸送至泥漿沉淀池，實(shí)現(xiàn)切土與吸泥同步進(jìn)行，提高施工效率。4.2.2施工流程設(shè)備就位→檢查調(diào)試→啟動(dòng)絞吸系統(tǒng)→啟動(dòng)吸泥系統(tǒng)→下放設(shè)備→絞吸作業(yè)→移動(dòng)作業(yè)→提升設(shè)備→關(guān)閉系統(tǒng)→清理維護(hù)設(shè)備就位：通過起重設(shè)備將絞吸機(jī)（含潛水鉆機(jī)、鉆頭）與空氣吸泥器吊至沉井井口上方，對(duì)準(zhǔn)作業(yè)區(qū)域。檢查調(diào)試：檢查絞吸機(jī)、空氣壓縮機(jī)、吸泥管、電纜、閥門等設(shè)備連接牢固，絕緣良好；啟動(dòng)設(shè)備進(jìn)行空載調(diào)試，確保絞吸機(jī)鉆頭旋轉(zhuǎn)正常、空氣吸泥系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。啟動(dòng)系統(tǒng)：①啟動(dòng)吸泥機(jī)潛水鉆機(jī)，使鉆頭旋轉(zhuǎn)，檢查鉆頭運(yùn)行平穩(wěn)無異常；②打開氣閥，啟動(dòng)空氣吸泥系統(tǒng)，確保負(fù)壓穩(wěn)定。下放設(shè)備：緩慢下放絞吸機(jī)及吸泥器，同步下放電纜及管線，避免設(shè)備碰撞沉井內(nèi)壁；調(diào)整鉆頭至泥面，吸泥管口距泥面15～50cm。絞吸作業(yè)：鉆頭旋轉(zhuǎn)切土，將土體破碎形成泥漿，空氣吸泥機(jī)同步吸出泥漿，操作人員觀察出漿口泥漿濃度，調(diào)整絞吸機(jī)下降速度及吸泥壓力，確保切土與吸泥匹配。移動(dòng)作業(yè)：鉆吸至作業(yè)指令深度后，關(guān)閉潛水鉆機(jī)和氣閥，提升絞吸機(jī)具至一定高度，按“先中部后邊緣、對(duì)稱均勻”的順序移至下一個(gè)作業(yè)位置，重復(fù)步驟3-5。提升設(shè)備：達(dá)到本次下沉深度后，提升絞吸機(jī)具至沉井中部上方，停止切土作業(yè)。關(guān)閉系統(tǒng)：繼續(xù)運(yùn)行空氣吸泥系統(tǒng)3-5min，排出管內(nèi)殘留泥漿后，關(guān)閉氣閥，避免泥漿回流。清理維護(hù)：將絞吸機(jī)具及吸泥器懸掛于沉井內(nèi)壁，清理鉆頭及吸泥管口的泥土雜物，檢查設(shè)備有無磨損、損壞，及時(shí)維護(hù)保養(yǎng)。4.2.3操作要點(diǎn)遵循與高壓射水+空氣吸泥法相同的總體原則，即“定位正確、先中后邊、分層對(duì)稱破土、先高后低、深度適當(dāng)、及時(shí)糾偏”，確保沉井均勻垂直下沉。刃腳內(nèi)側(cè)土坎保留要求同4.1.3條，僅在沉井不下沉或需糾偏時(shí)，對(duì)稱吸除刃腳處土體，吸除量需嚴(yán)格控制，避免過度擾動(dòng)導(dǎo)致沉井傾斜。取土過程中，相鄰作業(yè)點(diǎn)的除土面標(biāo)高高差控制在1m以內(nèi)，分層取土厚度根據(jù)地質(zhì)條件確定，一般每層取土厚度為0.5-1.0m，避免超挖導(dǎo)致沉井突沉。絞吸機(jī)鉆頭旋轉(zhuǎn)切土?xí)r，應(yīng)勻速下放設(shè)備，避免鉆頭過載卡死；若遇到堅(jiān)硬土層或障礙物，不得強(qiáng)行切土，應(yīng)提升設(shè)備，采用高壓射水輔助破碎后再繼續(xù)作業(yè)。吸泥管口與泥面距離控制在15～50cm，根據(jù)泥漿濃度動(dòng)態(tài)調(diào)整；若出現(xiàn)堵塞，可采用“憋風(fēng)”辦法處理，操作同4.1.3條。沉井垂直度監(jiān)測(cè)頻率及糾偏要求同4.1.3條，若發(fā)現(xiàn)傾斜，立即停止作業(yè)，采取糾偏措施，確保沉井下沉垂直度符合規(guī)范要求。防止吸泥機(jī)堵塞的措施同4.1.4條，同時(shí)需額外注意保護(hù)絞吸機(jī)鉆頭，避免鉆頭碰撞堅(jiān)硬物體導(dǎo)致?lián)p壞，施工前應(yīng)清理井底大塊雜物。5質(zhì)量控制措施沉井下沉前，需對(duì)沉井制作質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，確保沉井尺寸偏差、垂直度、平整度符合設(shè)計(jì)要求，井壁無裂縫、蜂窩、麻面等質(zhì)量缺陷。吸泥施工嚴(yán)格遵循“對(duì)稱、均勻、分層”原則，嚴(yán)禁單側(cè)過量取土，確保沉井下沉速度均勻（0.5-1.5m/d），垂直度偏差控制在1‰以內(nèi)，下沉深度偏差不得超過±50mm。加強(qiáng)地質(zhì)勘察資料的分析利用，根據(jù)不同土層調(diào)整施工參數(shù)：粉質(zhì)黏土、粉土土層可適當(dāng)提高射水壓力或絞吸機(jī)轉(zhuǎn)速；砂土土層應(yīng)降低下沉速度，加強(qiáng)井周土體沉降監(jiān)測(cè)，必要時(shí)采取降水或加固措施。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)沉井下沉情況，采用水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)下沉深度，經(jīng)緯儀監(jiān)測(cè)垂直度，測(cè)斜儀監(jiān)測(cè)井壁傾斜趨勢(shì)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)記錄整理，若接近預(yù)警值，立即采取措施調(diào)整。泥漿沉淀池應(yīng)定期清理，避免泥漿溢出污染環(huán)境，沉淀后的渣土應(yīng)及時(shí)外運(yùn)處理，確保施工場(chǎng)地整潔。每道工序完成后，需經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下道工序施工；沉井下沉至設(shè)計(jì)深度后，需進(jìn)行沉降觀測(cè)，連續(xù)觀測(cè)3d，下沉量累計(jì)不超過10mm/d時(shí)，方可進(jìn)行封底施工。6安全保證措施建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各崗位人員安全職責(zé)，施工前對(duì)所有操作人員進(jìn)行安全技術(shù)交底和安全培訓(xùn)，考核合格后方可上崗。施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)志，劃定作業(yè)禁區(qū)，禁止無關(guān)人員進(jìn)入；作業(yè)人員必須穿戴個(gè)人防護(hù)用品（安全帽、救生衣、防滑鞋等），高空作業(yè)系好安全帶。起重設(shè)備作業(yè)時(shí)，設(shè)專人指揮，指揮信號(hào)統(tǒng)一規(guī)范，避免違章指揮導(dǎo)致設(shè)備碰撞或墜落；設(shè)備吊裝前檢查鋼絲繩、吊鉤等部件，確保無磨損、斷裂等安全隱患。臨時(shí)用電線路必須架空或埋地敷設(shè)，嚴(yán)禁亂拉亂接；電氣設(shè)備接地接零可靠，配備漏電保護(hù)器，雨天作業(yè)加強(qiáng)用電安全檢查，防止觸電事故。高壓水泵、空氣壓縮機(jī)等設(shè)備運(yùn)行時(shí)，操作人員不得離崗，密切關(guān)注設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，若出現(xiàn)異常聲響、壓力驟變等情況，立即停機(jī)檢查，排除故障后方可繼續(xù)作業(yè)。沉井內(nèi)作業(yè)時(shí)，確保通風(fēng)良好，必要時(shí)采用通風(fēng)設(shè)備強(qiáng)制通風(fēng)；安排專人監(jiān)護(hù)，隨時(shí)觀察沉井內(nèi)情況，若出現(xiàn)涌砂、坍土等險(xiǎn)情，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，組織人員撤離。雷雨天氣嚴(yán)禁露天作業(yè)，設(shè)備應(yīng)采取防雨、防雷措施；高溫天氣作業(yè)時(shí)，合理安排作業(yè)時(shí)間，配備防暑降溫用品，避免中暑事故。施工現(xiàn)場(chǎng)配備足夠的消防器材，制定消防應(yīng)急預(yù)案；易燃、易爆物品單獨(dú)存放，專人管理，嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火審批制度。7應(yīng)急預(yù)案7.1沉井傾斜超標(biāo)預(yù)警情況：沉井垂直度偏差超過1‰，或單次傾斜量超過50mm。應(yīng)急措施：立即停止取土作業(yè)，分析傾斜原因；若因單側(cè)取土過量導(dǎo)致傾斜，在傾斜一側(cè)刃腳處回填土體或沙袋，在另一側(cè)適當(dāng)增加取土量，逐步糾偏；糾偏過程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，每30min監(jiān)測(cè)一次垂直度，直至偏差恢復(fù)至允許范圍。7.2吸泥機(jī)堵塞預(yù)警情況：出漿口無泥漿排出，或空氣壓縮機(jī)風(fēng)壓異常升高。應(yīng)急措施：立即關(guān)閉氣閥和高壓水閥，提升吸泥機(jī)，檢查堵塞部位；若為吸泥管口堵塞，人工清理管口雜物；若為管道內(nèi)部堵塞，采用“憋風(fēng)”辦法或高壓水流反向沖洗，必要時(shí)拆卸管道清理，清理完成后重新安裝調(diào)試。7.3沉井突沉預(yù)警情況：沉井下沉速度突然超過3m/d，或出現(xiàn)明顯沉降加速。應(yīng)急措施：立即停止取土作業(yè)，在沉井刃腳處回填土體或沙袋，減緩下沉速度；加強(qiáng)井周土體沉降監(jiān)測(cè)，若出現(xiàn)坍土跡象，立即組織人員撤離，采取降水或加固措施后再繼續(xù)施工。7.4涌砂險(xiǎn)情預(yù)警情況：井底出現(xiàn)大量涌砂，泥漿濃度急劇降低，沉井周圍地面沉降