沉井施工中的重难点控制

1、 TOC o 1-5 h z 前言 2工程概况2地层岩性及物理学特征22沉井施工方案2.1施工流程2.2沉井施工方案 32 .2.1沉井施工方案选择32 .2.2布设测量控制网 42 .2.3沉井制作42 .3测量控制与观测 12沉井施工中重难点分析 13沉井下沉过快 13原因分析： 13预防措施及处理方法：13沉井倾斜13原因分析：13预防措施及处理方法：14沉井偏移14 原因分析：14预防措施及处理方法：14沉井被搁置或悬挂，下沉极慢或不下沉14原因分析：14预防措施及处理方法：15结论 15沉井施工的过程控制及重难点分析摘要： 沉井是井筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩

2、阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。关键词： 沉井；泵房；重难点；模板；下沉； 前言项目名称 路立交桥位于地级市地名 车站北咽喉，由两座上跨项目名称 路的匝道桥和三座铁路桥共同组成。项目名称 路下穿通道的汇水面为2.9 公顷， 汇水量为 1.0m3/s 。分别在非机动车道和机动车道边设置雨水沟收集雨水，边沟雨水排入道路下K2+696处 d1000mm连通管，再通过d1200mm雨水管接入雨水泵站，提升后排入水系水系。工程概况泵站结构设计为圆形钢筋混凝土沉井结构。沉井内径尺寸 10m， 外墙厚0.5m， 忍脚厚度0.65， 由 1.95m厚的素

3、混凝土和 0.6m厚的钢筋混凝土底板封底，隔板为0.15m。 沉井结构总高度为10.8m， 原 TOC o 1-5 h z 地面以上0.2m。地层岩性及物理学特征（0）Q4ml杂填土：稍湿，松散，厚1.23.8m；（ 1） Q4al 粉质黏土：软塑，厚016.4m， 0=120kPa， II ；（1）1 Q4al粉质黏土：硬塑，厚12.133.7m， 0=180kPa，II ；1 J1-2泥质粉砂岩全风化：厚01.3m， 0=200kPa，III；2J1-2泥质粉砂岩强风化：厚3.614.1m， 0=300kPa，IV；3J1-2泥质粉砂岩弱风化：厚大于5m， 0=400kPa，IV；2 沉井

4、施工方案施工流程沉井施工方案2 .2.1 沉井施工方案选择本工程的沉井总高10.8m，经现场实测地基承载力承载力较弱，为防止沉井在初次浇筑时因基础下沉而对模板产生不均匀压力，确定先将原地面清除1m并 换填，以增加沉井的稳定性，防止倾斜。泵站沉井制作时，为解决地基承载力的不足，采用垫层法。即在刃脚下设垫木垫层，垫木下再设砂垫层，逐层扩大，类似扩大基础。沉井高10.8m， 分三节浇筑，分节下沉，待上节浇筑完成养护到验标要求时，方可下沉继续第二节施工。封底混凝土厚1.95m。如地下水源有压力，采用导管法水下浇筑混凝土。2 .2.2 布设测量控制网按照设计图纸的平面位置要求，设置测量控制网和水准点，进

5、行定位放线，定出沉井的轴线、中心线和基坑轮廓线桩位，作为沉井制作和下沉定位的依据。2 .2.3 沉井制作1、砂垫层及垫木铺设泵站沉井制作时，为解决地基承载力的不足，采用了垫层法。即在刃脚下设垫木， 垫木下再设砂垫层。为防止由于地基不均匀下沉引起井身开裂，砂垫层的基底要夯压或碾压密实。在地基上铺设砂垫层，砂垫层灌水、振捣密实。在砂垫层上，沉井刃脚位置铺设标准枕木( 1500mm 220mm 160mm) 作支承垫架的垫木，并在枕木间用砂填满夯实，然后在枕木上固定刃脚底模。施工效果如图1 所示：2、构造刃脚造型及模板安装根据刃脚底部造型，由于木质模板不能承受井壁混凝土自重，最终选择刃脚內模从底部开

6、支，刃脚内部小三角造型采用砖砌填充，待內模拆除后，将砌砖拆除即可。施工效果如图2 所示：123、井壁內模加工、安装及钢筋绑扎模板面板采用12mm胶合板。模板使用前先进行弧形加工，方便使用。模板弧形加工方法：a. 模板横向使用，方便做出弧形；b. 将模板横向分左、中、右与3 根长方木竖向相连；c. 方木在下，模板在上，将中间方木支垫高于左右侧方木15cm； （外模是模板在下，方木在上）d. 依靠方木的自重，将模板自然压弯，放置2 天。次楞（内龙骨）采用50 100mm木枋，横向间距300。主楞（外龙骨）采用 2 25 螺纹钢，竖向间距400，并用“3 形扣”夹紧主楞（外龙骨）双钢筋。对拉螺栓在中

7、央处设80 80 5mm钢板止水环，止水片与螺栓接触处满焊，并在两端各设一件墙厚定位挡片，挡片用50 50 5mm钢板制作，两挡片外边间的距离等于混凝土墙体的厚度。內模先简单由泵井内侧加固防止倾倒，后期再行加固，具体方法后面具体说明。钢筋的制作、安装均在现场进行。钢筋交叉点均逐点绑扎，绑丝头一律扣向里侧。严防出现因保护层过薄而造成露筋的现象，专门制作符合保护层厚度同标号的垫块，垫块的间距梅花状布置而且不得小于4/m2，并保证绑扎牢固及垫面朝向模板。钢筋的材质与施工以及绑扎、接头、 弯钩的要求均要符合设计图纸和现行施工规范的要求。施工效果如图3 所示：4、外模安装外模制作与內模相似，弧形制作略根

8、据使用部位不同：內模方木在下，模板在上，将中间方木支垫高于左右侧方木15cm；外模是模板在下，方木在上刚好相反。外模安装完毕后，次楞（内龙骨）采用50 100mm木枋，横向间距300。主楞（外龙骨）采用2 25 螺纹钢，竖向间距400，并用“3 形扣”夹紧主楞（外龙骨）双钢筋。外模加固完成。施工效果如图4 所示：图45、内外模板加固模板加固主要由内部进行，由内部对模板施做拉和压双重力，再由拉杆传送到外模主楞。具体方法：a. 在泵井中心硬化一块500*500*500 的混凝土基础，并在正中心预埋一根6m长的 48 钢管； b. 设置 3 层横向 48 钢管顶住沉井內模，并固定到內模主楞；c. 每

9、两根钢管通过中心钢管连成一条直线（圆的直径），并用锁扣进行锁死；d. 设置斜撑；e. 安装横向钢管将每层横向钢管用锁扣锁死，连成网状。施工效果如图5、图6 所示：5图65、浇筑混凝土通过隐蔽验收后，才能浇筑混凝土。混凝土浇筑采用搅拌站砼供料，混凝土泵车输送，导管下料，用振棒振捣。为防止出现冷缝，要做好计划并协调好，保证足够的混凝土熟料供应能力。对称均匀分层浇灌，均衡下料，每层厚约300mm，最大不得超过500mm，以免造成地基不均匀下沉，使沉井倾斜。混凝土应振捣密实，振捣时，振捣棒应插入下层混凝土50mm，保证层间结合紧密。在搭接口处，振捣范围应延伸至搭接口500mm处。每节沉井的混凝土应一次

10、连续浇筑完成。混凝土养护采用覆盖保湿棉洒水养护，养护7 天。在混凝土达到设计强度的70方可拆模，拆除模板时，应对混凝土表面进行外观检查。施工效果如图7 所示：图76、泵井下沉沉井采用长臂挖机內掏土，靠混凝土自重下沉，注意下沉前先抽出枕木及拆除刃脚砌砖。沉井的混凝土强度达到设计强度的100才能开始挖土下沉。下沉前应进行井壁外观检查，检查混凝土强度及抗渗等级，外井壁的预留孔洞要全部封堵好，经检查符合后才能进行下沉施工。第一次下沉前，做好对沉井的初始标高、轴线位移等校核，并做好记录，以此作为对以后各项观测的参照。刃脚枕木垫架的拆除：下沉前分区、分组、 依次、 对称、 同步的抽除（拆除）刃脚下的枕木垫

11、架，每抽出一根垫木后，在刃脚下立即用砂回填并浇水、振捣密实。沉井下沉施工按“先中后边、 分层对称破土、先高后低、及时纠偏”的原则进行操作。下沉挖土：在井内采用长臂挖机挖掘。挖土须分层、对称、均匀地进行。在沉井中间开始逐渐挖向四周，每层高0.4 0.5m，沿刃脚周围保留0.5 1.5m宽的土堤，然后沿沉井壁，每2 3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀的削薄土层，每次削5 10cm，当土层经不住刃脚的挤压而破裂，沉井便在自重作用下均匀垂直挤土下沉，使不产生过大倾斜。沉井井格中部的锅底深度控制在l 2m以内。锅底过深则易产生突沉，使沉井下沉量和惯斜度无法控制，同时井外土体也易塑流入井，引起井周地面

12、过多沉降。各仓土面高差在50cm以内，使沉井在外刃脚处挤土下沉，以减少对井周土体的扰动程度，使沉井保持均匀垂直下沉。沉井底部设集水井排水，集水井设在沉井中央。集水井底深度随沉井挖土而不断加深。设离心式水泵，将地下水排出井外。筒壁下沉时，外侧土会随之出现下陷，与筒壁间形成空隙，一般在筒壁外侧填砂，保持不少于30cm高，随下沉灌入空隙中。雨季应在填砂外侧作挡水堤，以阻止雨水进入空隙，防止出现筒壁外的摩阻力接近于零，而导致沉井突沉或倾斜的现象。按勤测勤纠偏的原则进行沉井下沉。在终沉阶段，沉井下沉接近设计标高时，加强观测，刃脚的标高差和平面轴线偏差，要始终控制在规范容许的范围内，防止超沉。当沉井的进尺

13、到最后2m时即进入终沉阶段。挖土锅底形状由“凹”面逐步过渡到“凸”形反锅底， 并且适当放慢取土速度和数量，严格按照均匀对称的原则布置挖土范围，当沉井四周控制点高差大于20mm时，及时纠偏，纠偏方法以调整各仓挖土深度为主。终沉阶段是沉井的关键时刻，故一定要加强观测，测量在最后阶段每隔不少于1 小时，严格控制沉井的下沉速率。一旦沉井刃脚踏面标高达到设计要求的标高并上抛20cm 后， 立即停止取土，测量密切注意观测，24 小时内沉井下沉不大于10mm，即为刹车成功。沉井施工到位后，测量要求每隔4 6 小时观测一次四方向高差。7. 沉井封底、底板施工沉井封底采用排水封底工艺。封底混凝土一次性浇筑。封底

14、条件：当沉井下沉距设计标高200mm时，停止挖土和抽水，使其靠自重下沉至设计标高。沉井达到终沉标高后，再经2 3d 下沉稳定，或经观测在8小时的累积下沉量1cm时，可进行混凝土封底。封底前应先将刃脚处新旧混凝土接触面打毛并冲洗干净，对井底进行修整使之成锅底形，由刃脚向中心挖放射形排水沟，填以石子作成滤水盲沟，在中部设个集水井与盲沟连通，井深1m， 放入直径0.6m的密编钢筋笼，四周填以碎石，使井底地下水汇集于集水井中，用潜水电泵排出，保持水位低于基底面0.5m 以下。锅底面铺一层20cm厚碎石疏水层。封底混凝土浇筑应在整个沉井面积上分层、不间断地进行，由四周向中央推进，并用振动器捣实。混凝土养

15、护期间应继续抽水，在封底混凝土达到设计强度后，对集水井逐个停止抽水，逐个封堵。封堵方法是将集水井中水抽干，迅速用干硬性混凝土填塞并捣实。封堵后做沉井底板。做底板前应先将刃脚处新旧混凝土接触面打毛并冲洗干净，绑钢筋， 两端伸入刃脚凹槽内，浇筑底板混凝土。.3 测量控制与观测沉井平面位置、标高控制在沉井外部地面及井壁顶部、内井壁四面设置纵横十字中心控制线、水准基点，以控制其平面位置和标高。沉井垂直度控制在井筒内上方按十字标出轴心，根据轴心位置设置吊线锤，吊线锤对准下面的标板来控制。挖土时，随时观测垂直度，当线锤偏离墨线50mm，或四周标高不一致时，立即纠正。沉井下沉控制在井壁周围弹水平线用水准仪来

16、观测沉降。观测沉井下沉过程中加强位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班测量两次（于班中和每次下沉后检测）；接近设计标高时，每2h 观测一次，严防超沉。由专人负责并做好记录，发现倾斜、位移或扭转，及时纠正。沉井开始下沉的5m以内，要特别注意保持平面位置和垂直度的正确，以免继续下沉，不易调整。在沉井开始下沉和接近设计标高时，周边开挖深度应小于0.3m，避免发生倾斜。在离设计标高200mm左右停止取土，靠其自重下沉至设计标高。在挖土下沉过程中，工长、测量人员、挖土工人应密切配合，加强观测，及时纠偏。沉井施工中重难点分析沉井下沉过快原因分析：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

17、或因砂的流动，使井壁与土间摩擦力减小；沉井外部土液化。预防措施及处理方法：可用木垛在定位垫架处给以支承并重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分不挖土；在沉井外壁间填粗糙材料或将井身外的土夯实，加大摩阻力；如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石处理。井内多留土，利用加大“边载”， 提高刃脚下的土阻力，然后从中间格逐步对称向边格，分格进行挖土。在刃脚斜面处边挖土边回填粗砂或基砂石，以增加土对沉井下沉的阻力。沉井倾斜原因分析：沉井刃脚下的土质软硬不均；拆刃脚垫架时，抽出承垫木未对称同步进行，或未及时回填；挖土不均，使井内土面高低悬殊；刃脚下掏空过多，使沉井不均匀突然下沉，易于产生倾斜；刃脚一侧被大石块或障

18、碍物搁住，未及时发现和处理；井外弃土或堆物，井上附加荷重分布不均造成对沉井一侧产生偏压。预防措施及处理方法：加强沉井过程中的观测和资料分析，发现倾斜及时纠正；分区依次对称同步地抽出垫木，及时用砂填夯实；在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖土或不挖土，待正位后再均匀分层取土；在刃脚较低的一侧适当回填砂石或碎石，放缓下沉速度；在井外开挖，增加偏心压载以及施加水平外力等措施；在井顶高的一侧的壁外挖土减载，低的一侧的壁外夯填土加载，造成土压差，从而达到纠偏效果。沉井偏移原因分析：井身制作场地高低不平，土层软硬不匀，地质条件不良；抽取垫木的方法不妥，回填不及；刃脚制作质量差，不平，不垂直，井壁制造有问题，其中线与刃脚不在一根直线上；开挖土不对称不均匀，在沉井时有突沉井和停沉的现象；井身的正面和侧面的阻力不对称；预防措施及处理方法：对初沉的偏斜可用在高侧多挖土，低侧少