沉箱施工技术规程

沉箱施工技术规程一、总则（一）编制目的沉箱施工是一种适用于深基础、地下构筑物建设的关键技术，具有承载力高、稳定性强、对周边环境影响相对较小等优势，广泛应用于桥梁基础、港口码头、地下车库、盾构始发井等工程领域。为规范沉箱施工全过程的技术要求、操作流程、质量控制及安全管理，明确各环节的施工要点与验收标准，防范常见质量事故与安全风险，依据现行国家标准、行业规范及工程实践经验，制定本规程。本规程旨在为施工、监理、设计及建设单位提供系统、全面的技术指导，确保沉箱施工质量符合设计要求，保障工程安全、高效推进。（二）适用范围本规程适用于工业与民用建筑、市政工程、交通工程、水利工程等领域中，采用气压沉箱法施工的钢筋混凝土沉箱结构，涵盖沉箱制作、下沉、封底、质量检验及事故处理等全过程。适用于黏性土、粉土、砂土、碎石土等各类地层，包括地下水位较高、地质条件复杂的施工场景。对于特殊地质条件（如岩溶发育区、强透水层、高灵敏度软土区）的沉箱施工，应结合工程实际补充专项技术方案。（三）编制依据《建筑地基基础工程施工质量验收标准》（GB50202-2018）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）《港口工程质量检验评定标准》（JTS257-2008）工程地质勘察报告、设计文件及相关技术要求二、沉箱施工基本规定（一）施工前期准备技术准备熟悉设计文件、地质勘察报告，明确沉箱的结构尺寸、材质要求、下沉深度、封底厚度、地基承载力等核心参数。结合工程地质、水文地质条件及周边环境（如建筑物、地下管线、道路），编制专项施工方案，明确沉箱制作、下沉、封底的施工工艺、设备选型、人员配置、质量控制要点及安全保障措施。进行技术交底，组织施工、监理、设计等单位相关人员召开交底会议，确保施工人员掌握施工流程、技术要求及应急处置方法。布设施工测量控制网，建立平面控制点和高程控制点，采用全站仪、水准仪等精密仪器进行定位放线，确保沉箱制作及下沉过程中的位置偏差符合规范要求。现场准备清理施工场地，平整压实作业面，确保场地承载力满足施工设备（如起重机、混凝土泵车、螺旋出土机）的作业要求。搭建临时设施，包括钢筋加工场、模板堆放场、混凝土搅拌站（或设置混凝土输送通道）、办公及生活用房等。铺设施工道路，保证材料运输及施工设备通行顺畅；设置排水系统，及时排除场地内积水，避免影响施工。排查施工区域内的地下管线、构筑物等，必要时采取迁移、保护措施；设置安全警示标志，划定施工禁区，禁止无关人员进入。物资与设备准备原材料进场：钢筋、水泥、砂石、外加剂等原材料需提供质量证明文件，进场后按规定进行抽检，合格后方可使用；防水材料、止水条、预埋管件等需符合设计及规范要求。设备选型与调试：根据施工方案配备起重机、混凝土搅拌输送设备、螺旋出土机、水力吸泥机、气压控制系统、压沉系统（穿心千斤顶、探杆等）、触变泥浆制备设备、测量仪器等；设备进场前进行全面检修调试，确保性能完好、运行正常。辅助材料准备：准备模板、脚手架、支撑件、密封材料、注浆管、套管等辅助材料，确保施工连续进行。（二）施工基本原则质量第一原则：严格按照设计文件及规范要求施工，加强过程质量控制，确保沉箱结构的强度、刚度、密封性及稳定性满足要求。安全可控原则：建立健全安全管理制度，落实安全责任，加强对气压控制、高空作业、地下作业、设备运行等关键环节的安全管控，防范气体泄漏、坍塌、涌水涌土等安全事故。因地制宜原则：根据工程地质、水文地质条件及周边环境，合理选择沉箱制作方式、下沉方法及辅助措施，优化施工工艺。动态调整原则：施工过程中加强监测，实时掌握沉箱的下沉速度、倾斜度、位移量、气压变化等情况，根据监测数据及时调整施工参数。绿色施工原则：合理安排施工工序，减少施工噪音、粉尘污染；妥善处理施工泥浆、废渣，避免污染环境。三、沉箱制作（一）沉箱结构制作沉箱结构制作工艺与沉井类似，但需重点保证底板（工作室顶板）的密闭性，以满足气压沉箱施工要求。沉箱结构主要由刃脚、井壁、底板（工作室顶板）、隔墙等部分组成，制作流程为：测量放线→基坑开挖→地基处理→刃脚制作→底板制作→井壁制作→预埋件及管路安装→结构养护。基坑开挖与地基处理根据沉箱结构尺寸及地质条件，开挖制作基坑，基坑边坡坡度根据土层类型确定（黏性土1:1.01:1.5，砂土1:1.51:2.0），必要时采取支护措施（如土钉墙、钢板桩）。基坑底部铺设垫层（如C15混凝土垫层，厚度100~150mm），确保地基平整、坚实，避免沉箱制作过程中产生不均匀沉降。刃脚制作刃脚是沉箱下沉的关键部位，应具有足够的强度和刚度，其形式根据地质条件选用（如尖角形、钝角形），刃脚高度一般为1.5~2.5m。刃脚模板采用钢模板，安装牢固、平整，模板接缝严密，防止漏浆；钢筋绑扎符合设计要求，保护层厚度偏差控制在±5mm以内。刃脚混凝土采用C35及以上强度等级，浇筑时采用分层振捣，确保混凝土密实；浇筑完成后及时覆盖养护，养护时间不少于14天。底板制作底板与刃脚共同构成下部密闭空间，是气压沉箱的核心部位，其制作质量直接影响施工安全，需重点控制密闭性和强度。制作方式选择：整体浇筑：底板与刃脚整体浇筑，可有效保证密闭性，避免施工缝漏气。施工时需采取措施控制差异沉降，如在刃脚与底板交接处设置加强钢筋，浇筑过程中均匀布料、振捣密实。分开浇筑：底板与刃脚分开浇筑时，需在交接处设置施工缝，采用钢板止水条（厚度3~5mm）进行密封处理，防止漏气。可采用排架支撑模板或土模法施工，土模法施工时需预留设备安装孔洞，后续通过预留孔进行设备运输与安装。预埋件及管路安装：底板上需预埋油管、输水管、注浆管等管路，管路预埋时上端伸出底板顶面300~500mm，上端设置阀门封闭，确保密封性能。施工电缆穿底板处预埋套管，套管两端采用法兰压紧密封，电缆穿过套管后，间隙采用密封材料填充密实。预埋件（如支墩预埋螺栓、压沉系统牛腿预埋件）的位置、标高偏差控制在±20mm以内，安装牢固，避免施工过程中移位。底板混凝土施工：底板混凝土强度等级不低于C35，抗渗等级不低于P8；浇筑时采用平板振动器振捣，确保表面平整、密实，无裂缝、蜂窝、麻面等缺陷；浇筑完成后覆盖保湿养护，养护时间不少于21天，待混凝土强度达到设计强度的75%以上方可进行后续工序。井壁制作井壁采用钢筋混凝土结构，厚度根据设计要求确定（一般为300800mm），采用分段制作、分段下沉的方式施工，每段高度35m。钢筋绑扎：钢筋规格、间距符合设计要求，受力钢筋接头采用焊接或机械连接，接头位置相互错开，同一截面接头率不超过50%；钢筋保护层厚度偏差控制在±15mm以内。模板工程：井壁模板采用钢模板或覆膜胶合板，模板安装时设置对拉螺栓，确保模板刚度和稳定性；模板接缝严密，涂刷隔离剂，保证混凝土表面光滑。混凝土浇筑：混凝土采用泵送浇筑，分层厚度不超过500mm，振捣采用插入式振动器，振捣至混凝土表面泛浆、无气泡为止；浇筑过程中及时清理模板内杂物，防止出现夹渣现象；浇筑完成后及时覆盖养护，养护时间不少于14天。脚手架搭设：井壁制作时脚手架搭设可采用以下三种方式：内脚手：直接在底板上搭设内脚手，随井壁接高而接高，适用于井壁内径较大的沉箱，优点是施工方便、不影响沉箱下沉。外脚手：在地面搭设外脚手，沉箱每次下沉后需重新搭设，缺点是施工周期长，沉箱下沉时无法进行结构施工，适用于井壁外径较小、周边场地开阔的情况。外挑牛腿脚手：在外井壁上设置外挑钢牛腿，作为脚手架支撑点，无需反复搭设，适用于多次制作、多次下沉的沉箱，可提高施工效率。（二）支墩制作沉箱刚开始下沉时，工作室内气压较小，浮托力不足以平衡沉箱自重，需设置支墩承托上部荷载，支墩形式分为内部支墩和外部锚桩支撑。内部支墩支墩采用C30混凝土浇筑，设置在沉箱底板下方，均匀布置在刃脚内侧，数量根据沉箱自重及底板承载力确定（一般每边设置2~4个）。支墩尺寸根据受力计算确定，一般截面尺寸为500mm×500mm800mm×800mm，高度为300500mm，顶部采用水泥砂浆找平，确保与底板接触紧密。支墩混凝土浇筑完成后，养护至设计强度的100%方可承受沉箱自重。外部锚桩支撑当沉箱自重较大或底板承载力不足时，采用外部锚桩支撑，锚桩采用钢筋混凝土桩或钢桩，桩径不小于500mm，入土深度根据地质条件确定，确保锚桩承载力满足要求。锚桩设置在沉箱外侧，对称布置，通过型钢横梁与沉箱井壁连接，承托沉箱自重；横梁采用H型钢或工字钢，与井壁接触处设置橡胶垫板，减少应力集中。（三）设备安装调试待底板混凝土达到设计强度、下部脚手架拆除后，进行设备安装，包括工作室内挖掘设备、出土设备、气压控制系统、人员及物料运输系统等。设备运输与组装由于底板已浇筑，设备需分件拆卸后，通过底板预留孔洞运输至工作室内，再进行组装。预留孔洞尺寸根据设备最大部件尺寸确定，一般不小于800mm×800mm，设备安装完成后及时封闭。工作室内设备包括螺旋出土机、水力吸泥机、空压机、气压调节阀、照明设备、通风设备等，组装时严格按照设备说明书操作，确保连接牢固、运行正常。人员及物料运输系统安装人员塔：设置人员进出通道，配备气密门、气闸门及气压平衡装置，确保人员进出时气压平稳过渡，避免气压突变对人体造成伤害。物料塔：设置物料运输通道，配备气密门、气闸门，用于运输混凝土、砂石、工具等物料，出土设备与物料塔协调配合，实现连续施工。调试运行设备安装完成后，进行全面调试，检查设备运行状况、管路密封性、气压控制系统灵敏度等。进行气压试验，关闭所有气密门、气闸门，向工作室内充气，使气压达到设计压力的1.2倍，保持24小时，检查底板、刃脚、管路等部位是否有漏气现象，若发现漏气，及时采取密封措施。调试过程中，模拟施工工况，检查出土设备、运输系统的协调性，确保施工流程顺畅。（四）工作室内气压控制沉箱下沉至地下水位以下0.5~1m时开始加气，气压控制是气压沉箱施工的关键，直接影响施工安全和下沉效果。气压设定原则工作室内气压原则上与外界地下水位相平衡，即气压值等于地下水位产生的静水压力（1m水位对应0.01MPa气压），不得过高或过低。气压过小，可能导致工作室内涌水、涌土，破坏开挖面土体稳定；气压过大，可能导致气体沿周边土体渗漏，形成气喷通道，严重时引发地面塌陷。气压稳定控制沉箱下沉过程中，由于出土作业、沉箱空间变化及少量气体泄漏，气压会产生波动，需在底板上设置进排气阀，实时调节气压，维持气压相对稳定，波动范围控制在±0.005MPa以内。安排专人监测气压变化，每30分钟记录一次气压值，若发现气压异常波动，及时排查原因（如漏气、设备故障），采取相应措施。特殊地层气压控制穿越砂性土、杂填土等渗透性较强的地层时，气体泄漏率较高，应适当降低气压（略低于地下水位对应的气压值），并加强气压监测，必要时采取泥浆套等防漏气措施。穿越黏性土等渗透性较弱的地层时，气压可按地下水位对应的气压值设定，减少气体泄漏。四、沉箱下沉（一）下沉前准备结构检查：检查沉箱结构外观，确保井壁、底板、刃脚无裂缝、渗漏等缺陷；检查预埋件、管路密封情况，确保符合要求。设备检查：再次检查工作室内挖掘设备、出土设备、气压控制系统、运输系统等，确保运行正常；检查测量仪器（全站仪、水准仪）精度，确保监测数据准确。监测布置：在沉箱顶部设置沉降观测点、位移观测点及倾斜观测点，观测点数量不少于4个（方形沉箱四角，圆形沉箱相互垂直的直径端点）；在周边建筑物、地下管线设置监测点，监测沉箱下沉对周边环境的影响。人员准备：作业人员需经过专业培训，熟悉气压沉箱施工安全操作规程，配备个人防护装备（如防毒面具、抗压服、应急灯等）；明确各岗位职责，确保施工协调有序。（二）下沉方法沉箱按挖土下沉方式分为干挖法、水力吸泥法及螺旋出土法，可根据地质条件、沉箱尺寸及施工效率选择。干挖法施工原理：在工作室内采用人工或机械挖土，挖土过程中维持工作室内气压稳定，出土时需降低气压至与外界大气压平衡，人员及物料通过气闸门进出。施工流程：气压平衡→开启气闸门→人员进入工作室→挖土作业→土方运输至物料塔→关闭气闸门→恢复气压→沉箱下沉→重复上述流程。适用范围：适用于黏性土、粉土等土层，沉箱内径较小、下沉深度较浅的工程。优缺点：优点是设备简单、成本低；缺点是施工繁琐，气闸门需多次开闭，气压转换频繁，施工效率低，且人员劳动强度大。水力吸泥法施工原理：与沉井水力吸泥法相同，利用高压水枪将土体冲散形成泥浆，再通过吸泥泵将泥浆抽出，泥浆经泥水分离设备处理后，渣土外运，清水循环使用。施工流程：高压水枪冲土→形成泥浆→吸泥泵抽泥浆→泥水分离→渣土外运→沉箱下沉。适用范围：适用于砂土、粉土及黏性土等各类土层，沉箱内径较大、下沉深度较深的工程。优缺点：优点是施工效率高，无需频繁转换气压，劳动强度低；缺点是设备复杂，需配备高压水泵、吸泥泵、泥水分离设备等，成本较高，且需妥善处理泥浆，避免环境污染。螺旋出土法施工原理：螺旋出土机是一种创新型出土设备，通过螺旋叶片旋转将土体连续排出，同时利用螺旋机内的压力土隔断沉箱内外空气串通，实现无排气出土。设备组成：主要包括螺旋机活塞筒、螺旋叶及杆、储土舱、出泥门、旋转驱动装置、活塞筒上下运动驱动装置、轨道安装定位结构件等。施工流程：螺旋机筒体提升至封底钢管进土口上部→皮带机向储土舱装土→储土舱装满后，启动旋转驱动装置→螺旋叶片将压力土排出沉箱→活塞筒复位→重复装土、出土流程。适用范围：适用于各类土层，尤其适用于大直径、深深度沉箱施工，是目前效率最高、安全性最好的出土方式。优缺点：优点是施工连续，无需开闭气闸门，气压稳定，施工效率高，劳动强度低，安全性好；缺点是设备投资较大，需专业厂家定制。（三）辅助下沉方法当沉箱自重不足以克服侧壁摩阻力和刃脚反力时，需采取辅助下沉措施，常用方法包括触变泥浆护壁下沉、加重、压沉系统及减压下沉。触变泥浆护壁下沉原理：在沉箱外围设置泥浆套，填充沉箱外壁与周边土体之间的空隙，减小侧壁摩阻力，同时起到防漏气、防坍方的作用。泥浆制备：触变泥浆采用膨润土、纯碱、CMC（羧甲基纤维素钠）及水按一定比例配制，其性能指标为：密度1.11.3g/cm³，黏度2030s，失水量≤10mL/30min，泥皮厚度≤3mm。泥浆套设置：在沉箱井壁上预留注浆孔（孔径5080mm），注浆孔沿井壁周长均匀布置，间距23m，上下层注浆孔交错排列。沉箱下沉过程中，通过注浆孔向井壁外侧压注触变泥浆，形成厚度10~20cm的泥浆套。泥浆置换：沉箱下沉至设计标高后，为避免触变泥浆失水收缩导致周边土体位移，需向泥浆套压注水泥浆（水灰比1:1~1:1.5），置换触变泥浆，固化后增强沉箱与周边土体的结合力。加重下沉原理：通过增加沉箱自重，提高下沉系数，克服侧壁摩阻力和刃脚反力，实现下沉。加重方式：临时加重：在沉箱顶部堆放沙袋、钢锭等重物，加重重量根据下沉阻力计算确定，避免加重过多导致沉箱突沉。永久加重：在井壁内浇筑混凝土或设置配重块，适用于沉箱自重长期不足的情况，加重后需保证沉箱结构强度满足要求。注意事项：加重过程中均匀加载，避免偏心加载导致沉箱倾斜；实时监测沉箱下沉速度，若下沉速度过快，及时停止加重。压沉系统适用场景：沉箱下沉至一定深度后，气压增大导致底板浮托力增加，开挖刃脚土塞、加重等措施效果不明显时，采用压沉系统辅助下沉。系统组成：包括外挑钢牛腿、穿心千斤顶、抗拉探杆、锚固点及下部桩基等。外挑钢牛腿对称设置在沉箱四角，共设置8只，通过预埋螺栓与井壁连接；穿心千斤顶设置在牛腿上部，上端通过抗拉探杆与下部桩基连接。工作原理：启动穿心千斤顶，油缸上顶，钢牛腿受到向下的压力，传递至沉箱结构，迫使沉箱下沉；千斤顶完成一个行程（约20cm）后，油缸回缩，将探杆上端受力螺母下旋至千斤顶上口，重复上述动作，实现沉箱连续下沉；沉箱分节制作、分次下沉时，每次接高后需拆除牛腿重新安装，并接高探杆。施工要点：钢牛腿安装牢固，与井壁贴合紧密；探杆分段连接，接头采用螺纹或法兰连接，确保抗拉强度；千斤顶压力根据下沉阻力计算确定，避免压力过大损坏沉箱结构。减压下沉原理：当沉箱侧壁摩阻力过大无法下沉时，暂时撤离工作人员，降低工作室内气压，利用沉箱自重与气压差强迫下沉。注意事项：减压下沉需慎重使用，气压降低可能导致工作室内涌水、涌土，引发地面塌陷，对周边环境影响较大。仅在其他辅助下沉措施无效时采用，且减压幅度控制在0.01~0.02MPa以内，减压过程中加强监测，若发现涌水、涌土迹象，立即停止减压，恢复气压。（四）下沉控制与监测下沉速度控制：沉箱下沉速度应根据地质条件、结构强度及周边环境确定，一般控制在0.5~2m/d，避免下沉过快导致倾斜、突沉，或下沉过慢影响施工效率。倾斜控制：沉箱下沉过程中，倾斜度应控制在1%以内（方形沉箱）或0.5%以内（圆形沉箱），若发现倾斜，及时采取纠偏措施。位移控制：沉箱水平位移应控制在下沉总深度的0.5%以内（下沉总深度≥10m）或50mm以内（下沉总深度<10m）。监测频率：下沉过程中，每1小时监测一次沉降、位移及倾斜数据；接近设计标高时，每30分钟监测一次；周边环境监测频率与沉箱监测频率一致，若发现监测数据异常，加密监测频率。（五）纠偏措施沉箱下沉过程中较平稳，不易产生突沉、倾斜，纠偏难度小于沉井，可利用支撑及压沉系统进行纠偏。纠偏原理：支撑及压沉系统对称设置在沉箱四角，当沉箱发生倾斜时，根据测量数据，调节不同角千斤顶的压力及行程，形成纠偏力矩，使沉箱逐渐复位。纠偏方法：倾斜纠偏：若沉箱向某一侧倾斜，在倾斜一侧增加千斤顶压力或延长行程，另一侧减小压力或缩短行程，迫使沉箱向相反方向倾斜，逐步纠正偏差；同时，在倾斜一侧加强出土，另一侧少挖或不挖土，辅助纠偏。位移纠偏：位移纠偏通常与倾斜纠偏结合进行，控制沉箱向位移相反方向倾斜，利用下沉过程中的水平分力纠正位移，直至沉箱中心线与设计中心线重合。纠偏注意事项：纠偏应循序渐进，避免急纠猛调，每次纠偏幅度控制在0.1%以内，防止损坏沉箱结构；纠偏过程中加强监测，实时调整纠偏参数。（六）防漏气措施气体泄漏是气压沉箱施工的主要安全隐患之一，需采取综合措施防止漏气，确保施工安全。泥浆套防漏气：沉箱外围设置泥浆套，填充沉箱外壁与周边土体之间的空隙，阻断气体渗漏通道，尤其适用于沉箱入土深度较浅、土体空隙较大的情况。水封闭防漏气：使工作室内气压略低于地下水位对应的气压值，让工作室内地下水位略高于刃脚，形成水封闭层，阻止气体沿刃脚渗漏；同时，需控制土体含水量，避免影响出土施工。刃脚土塞防漏气：开挖工作室内土体时，保证刃脚处土塞高度（一般不小于1m），利用土塞隔绝气体渗透通道；必要时将沉箱下沉一定深度，压实刃脚下土体，增强密封效果。结构密封防漏气：加强底板、刃脚、管路接口及施工缝的密封处理，底板与刃脚整体浇筑时确保振捣密实，分开浇筑时做好施工缝止水条安装；管路接口采用法兰连接，配备密封垫圈，确保密封严密。漏气监测与处理：施工过程中采用肥皂水涂抹可能漏气的部位（如刃脚、底板、管路接口），检查是否有气泡产生，若发现漏气，及时采取密封措施（如补焊、更换密封垫圈、填充密封材料）。五、沉箱封底沉箱下沉至设计标高后，经连续8小时观测，下沉量小于10mm，确认沉箱稳定后，即可进行封底施工。封底施工的核心是保证封底混凝土的密实性和整体性，防止地下水渗漏，确保沉箱基础承载力满足要求。（一）封底方式沉箱封底分为传统人工封底法和导管压注封底法两种，可根据沉箱尺寸、下沉深度及施工条件选择。传统人工封底法施工原理：在高气压下，作业人员进入工作室内，将混凝土或砂土等填充物均匀摊铺在底板下方，先周边后中间，对称浇筑，形成封底层。施工流程：沉箱稳定→气压维持→人员进入工作室→清理基底浮泥→铺设填充物→分层压实→封底完成→设备拆除→二次封底（必要时）。适用范围：适用于沉箱内径较小、下沉深度较浅的工程。优缺点：优点是设备简单、操作灵活；缺点是作业人员在高气压下工作，施工环境恶劣，劳动强度大，施工效率低，且混凝土摊铺均匀性难以保证。导管压注封底法施工原理：沉箱底板制作时，按一定间距预埋导管（导管直径与混凝土泵车匹配，一般为150200mm），导管下端伸出底板底面200300mm，上端设置阀门封闭；沉箱下沉到位后，将地面泵车导管与预埋导管连接，打开阀门，利用泵车压力将混凝土压入工作室，通过多根导管依次浇筑，实现封底。施工流程：沉箱稳定→清理基底→预埋导管检查→连接泵车导管→打开阀门→压注混凝土→移动泵车至下一导管→重复浇筑→混凝土养护→设备拆除→二次注浆填充。适用范围：适用于各类尺寸、深度的沉箱，是目前应用最广泛的封底方式。优缺点：优点是施工效率高，混凝土浇筑均匀，密实性好，无需作业人员在高气压下工作，安全性高；缺点是需精准预埋导管，导管布置不合理可能导致封底不密实。（二）封底混凝土要求混凝土强度等级：封底混凝土强度等级不低于C35，抗渗等级不低于P8，确保满足承载力和抗渗要求。混凝土性能：采用自流平混凝土，坍落度控制在180~220mm，扩展度不小于500mm，保证混凝土在泵车压力及自重作用下自然摊铺，填充整个工作室。浇筑要求：浇筑顺序：采用“先周边后中间、对称浇筑”的原则，避免混凝土产生流动偏析。浇筑连续性：多辆泵车同时作业，连续浇筑，不得中断，浇筑时间控制在混凝土初凝时间以内（一般不超过4小时）。浇筑厚度：第一次封底厚度根据受力计算确定，一般为1.01.5m，封堵锅底部分及刃脚地面以上1m范围；第二次封底厚度根据设计要求确定，一般为0.51.0m，确保封底层总厚度满足设计要求。（三）封底施工要点基底清理：封底前，清理工作室内浮泥、杂物，确保基底平整、干净，无松散土体；采用高压水枪冲洗基底，必要时采用吸泥泵抽除泥浆。导管布置：导管按梅花形布置，间距根据混凝土扩散半径确定（一般为23m），导管下端距基底距离控制在200300mm，确保混凝土顺利流出。混凝土浇筑：浇筑前，检查导管密封性，进行压水试验，确保无漏水现象。首根导管浇筑时，混凝土浇筑高度不低于1.5m，确保导管埋入混凝土深度不小于1m，防止泥浆进入导管。后续导管浇筑时，控制浇筑速度，确保混凝土扩散均匀，相邻导管混凝土浇筑高度差不超过300mm。养护：封底混凝土浇筑完成后，维持工作室内气压不变，养护时间不少于14天；待混凝土强度达到设计强度的75%后，方可降低气压，拆除工作室内设备。二次注浆：设备拆除后，对封底混凝土与底板之间的空隙，通过预埋注浆管压注水泥浆（水灰比1:1），填充空隙，确保封底密实性。预留孔封堵：封底混凝土达到设计强度后，封闭底板上的预留孔洞（设备运输孔、人员通道孔），采用C40微膨胀混凝土浇筑，浇筑前清理孔洞内杂物，湿润孔壁，确保封堵牢固、密封。六、质量检验与评定（一）中间验收沉箱施工过程中，需进行中间验收，验收合格后方可进行下道工序，中间验收可参照沉井工程相关要求，主要包括以下内容：制作场地地基土质：检查制作场地地基承载力是否符合设计要求，若采用基坑制作，检查基坑边坡稳定性及垫层施工质量。沉箱制作质量：检查每节沉箱的尺寸偏差、钢筋绑扎质量、混凝土浇筑质量及密封性能，具体要求见表25-9（沉箱制作时的尺寸允许偏差）。钢闸门制作和安装质量：检查人员塔、物料塔钢闸门的制作精度、密封性能及启闭灵活性，确保符合气压控制要求。预留孔洞和预埋件质量：检查预留孔洞的位置、尺寸偏差，预埋件的安装位置、牢固性，确保符合设计要求。基底质量：采用不排水法施工的沉箱，基底可用触探、潜水检查或钻孔方法检查，确保基底土体稳定、无软弱夹层。（二）沉箱制作尺寸允许偏差序号检查项目允许偏差或允许值检验方法检查数量1长度（mm）±0.5%L，且≤100尺量每边1点2宽度（mm）±0.5%B，且≤50尺量每边1点3高度（mm）±30尺量每边1点4直径（圆形沉箱，mm）±0.5%D，且≤100尺量（互相垂直2点）圆形沉箱4点5对角线（mm）±0.5%线长，且≤100尺量（两端中间各取1点）2点6箱壁厚度（mm）±15尺量每边3点7箱壁、隔墙垂直度（mm）≤1%H经纬仪或线垂每边3点（圆形沉箱4点）8预埋件中心线位置（mm）±20尺量每件1点9预留孔（洞）位移（mm）±20尺量每孔（洞）1点注：表中L为设计沉箱长度（mm）；B为设计沉箱宽度（mm）；H为设计沉箱高度（mm）；D为设计沉箱直径（mm）；检查中心线位置时，应沿纵、横两个方向测量，并取其中较大值。（三）沉箱下沉结束后尺寸允许偏差序号检查项目允许偏差或允许值检验方法检查数量1刃脚平均标高（mm）±50全站仪每个沉箱4点2刃脚中心线位移（mm）H≥10m：<0.5%H；H<10m：50全站仪每边1点3四角中任何两角高差（mm）L≥10m：<0.5%L且≤150；L<10m：50全站仪每角2点注：表中H为下沉总深度（mm），系指下沉前后刃脚之高差；L为方形沉箱两角的距离（mm），圆形沉箱为互相垂直的两条直径（mm）。（四）封底质量检验外观检查：封底混凝土表面平整，无裂缝、蜂窝、麻面等缺陷；预留孔封堵密实，无渗漏。强度检验：采用钻芯取样法检测封底混凝土强度，取样数量不少于3组，强度值不低于设计强度等级。抗渗检验：采用渗水试验检测封底混凝土抗渗性能，渗透水量不超过设计允许值；必要时采用超声波检测封底混凝土密实性，确保无空隙、夹层。沉降观测：封底混凝土达到设计强度后，进行沉降观测，连续观测15天，沉降速率小于0.1mm/d，确认沉箱稳定。七、常见事故及预防处理（一）倾斜常见原因：刃脚下土体软硬不均匀，导致沉箱受力不均；对称抽除承垫木或凿除混凝土垫层时，未及时回填夯实，或井外回填土夯实不均匀；挖土不均匀，井内土面高差悬殊；刃脚下掏空过多，导致突然下沉，产生倾斜；刃脚一侧被障碍物搁住，未及时发现和处理；沉箱排水开挖时，井内涌砂；井外弃土、堆物或井上附加荷重分布不均匀，造成偏压。预防措施：加强下沉过程中的监测，及时分析监测数据，发现倾斜迹象及时处理；对称、均匀地抽除承垫木或凿除混凝土垫层，抽除后立即用砂或砂砾回填夯实；均匀分层挖土，控制井内土面高差不超过500mm；避免刃脚下过度掏空，挖土深度控制在刃脚以下1m以内；下沉前排查施工区域内障碍物，必要时采用探测仪探测，提前清除；排水开挖时，加强降水措施，防止井内涌砂；井外弃土、堆物距沉箱边缘距离不小于2m，井上附加荷重均匀分布。处理方法：轻微倾斜（倾斜度<0.5%）：在倾斜一侧加强出土，另一侧少挖或不挖土，待沉箱自然复位后再均匀挖土；中度倾斜（0.5%≤倾斜度<1%）：利用压沉系统纠偏，在倾斜一侧增加千斤顶压力，另一侧减小压力，同时在倾斜一侧回填砂石，延缓下沉速度；严重倾斜（倾斜度≥1%）：采用“先纠偏后下沉”的方式，停止挖土，利用压沉系统和出土作业联合纠偏，直至倾斜度控制在允许范围内，再恢复下沉。（二）偏移常见原因：主要由倾斜引起，沉箱倾斜时，井身向倾斜一侧下部产生较大压力，伴随产生水平位移；测量定位差错，导致沉箱初始位置偏差。预防措施：加强倾斜控制，避免沉箱产生过大倾斜；加强测量复核，沉箱定位放线后，经监理、设计单位验收合格后方可进行制作；下沉过程中，定期复核沉箱中心线位置，及时发现偏差。处理方法：轻微位移（位移量<30mm）：控制沉箱不再向偏移方向倾斜，利用下沉过程中的水平分力自然纠正位移；中度位移（30mm≤位移量<50mm）：有意向偏移相反方向倾斜，通过多次倾斜纠正，使沉箱中心线逐渐复位；严重位移（位移量≥50mm）：在偏移相反方向设置水平推力装置（如千斤顶），施加水平力纠正位移，同时配合倾斜纠偏，直至位移量控制在允许范围内。（三）下沉过快常见原因：遇软弱土层，土体耐压强度小，下沉速度超过挖土速度；长期抽水或砂层流动，减小井壁与土体之间的摩阻力；井外土体液化，失去承载力。预防措施：下沉前查明地质条件，遇软弱土层时，减小挖土速度，控制下沉速度不超过0.5m/d；避免长期连续抽水，必要时采用不排水下沉方式，增加浮力；井外土体液化时，停止下沉，向土体中注入水泥浆加固，待土体稳定后再恢复下沉。处理方法：采用木垛或砂袋在刃脚处支承，减缓下沉速度，重新调整挖土方案，控制挖土量；将排水法下沉改为不排水法下沉，增加沉箱浮力，减小下沉速度；在沉箱外壁与土体之间填充粗糙材料（如碎石、砂袋），或夯实井外土体，增加摩阻力；减少沉箱每节高度，减轻沉箱自重，控制下沉速度。（四）下沉极慢或停沉常见原因：井壁与土体之间摩阻力过大；沉箱自重不足，下沉系数过小；遇障碍物（如孤石、地下管线、树根等）；下沉后期气压增大，底板浮托力增大。预防措施：下沉前在井壁外侧设置泥浆套，减小摩阻力；合理设计沉箱自重，必要时采取加重措施；下沉前排查并清除障碍物；合理控制气压，避免气压过大导致浮托力过高。处理方法：注入触变泥浆，改善泥浆套性能，减小摩阻力；在沉箱顶部均匀加重（如堆放钢锭、沙袋），增大下沉系数；清除障碍物：遇孤石、大块卵石，采用风动工具破碎或松动爆破（药量≤0.2kg，炮孔距刃脚≥500mm）后取出；遇地下管线、钢筋，采用氧气烧断后取出；遇树根，采用挖掘机拔出；启用压沉系统，施加外部压力，辅助下沉；慎用减压下沉，适当降低工作室内气压，减小浮托力，促进下沉。（五）气体泄漏常见原因：沉箱外壁与土体之间空隙较大，气体沿空隙渗漏；刃脚处土塞高度不足，无法隔绝气体渗漏通道；沉箱进入杂填土、砂层等渗透性较强的地层，气体泄漏率高；沉箱结构密封性能差，如底板与刃脚施工缝、管路接口等部位密封不严。预防措施：沉箱外围设置泥浆套，填充外壁与土体之间的空隙；保证刃脚处土塞高度不小于1m，必要时压实土塞；穿越渗透性较强的地层时，适当降低气压，加强气压监测；加强沉箱结构密封处理，施工缝设置止水条，管路接口采用法兰密封。处理方法：若发现气体泄漏，立即停止下沉，查找泄漏点，采用肥皂水涂抹法检测；若泄漏点在沉箱外壁与土体之间，补充压注触变泥浆，填充空隙；若泄漏点在刃脚处，增加土塞高度或压实土塞，必要时采用水泥浆加固土塞；若泄漏点在结构接缝或管路接口，采用密封材料（如密封胶、橡胶垫圈）修补，或重新焊接、紧固接口；若泄漏严重，立即撤离工作人员，关闭气闸门，停止供气，待隐患排除后再恢复施工。（六）涌水涌土常见原因：工作室内气压过小，无法平衡地下水位压力，导致地下水及土体涌入工作室；穿越强透水层（如砂层、砾石层）时，土体渗透系数大，气压控制不当；沉箱结构密封不严，地下水沿裂缝、接缝涌入。预防措施：严格控制工作室内气压，确保气压与地下水位相平衡，不得随意降低气压；穿越强透水层时，适当提高气压（略高于地下水位对应的气压值），并加强气压监测；加强沉箱结构质量控制，确保无裂缝、渗漏，施工缝、管路接口密封严密。处理方法：立即停止挖土作业，撤离工作人员，关闭气闸门，提高工作室内气压，阻止涌水涌土；若涌水涌土量较小，待稳定后，采用沙袋、混凝土封堵涌入口，再排查泄漏点，采取密封措施；若涌水涌土量较