新沉井施工方案

目录

1.沉井工程概况.........................

1.1沉井简介..........................................

1.1.1沉井规模与构造...............................

1.1.2沉井所选用的材料............................

1.1.3钢筋混凝土保护层............................

1.2工程地质状况简介.................................

1.2.1地形地貌及地下水.............................

122地层特性.....................................

1.2.3沉井井壁摩阻力参数..........................

1.2.4地质条件对沉井所产生的影响因素..............

2.施工部署..........................................

2.1沉井的重要施工方法选择...........................

2.1.1沉井方法：采用不排水下沉和水下做封底的工艺技术..............3

2.1.2制作与下沉方法：分节制作、一次下沉..............................4

2.3施工阶段划分与施工内容概述......................

2.3.1施工准备阶段................................

2.3.2沉井制作....................................

2.3.3下沉阶段....................................

2.3.4沉井封底与收尾阶段.........................

2.4重要施工机械与机具配备计划......................

2.5重要劳动力使用计划...............................

2.5.1劳动力组织的特点............................

2.5.2重要工种的劳动力配备数量...................

2.6沉井重要工序的作业进度控制.......................

3.重要项目的施工方法与技术措施....................

3.1工程测量.........................................

3.1.1测量工作安排................................

3.1.2沉井的测量控制方法..........................

3.1.3沉井下沉测量控制平面示意图.................

3.2沉井不排水下沉施工方法...........................

3.3沉井制作方法与工艺...............................

3.3.1作业条件....................................

3.3.2刃脚支设形式................................

333沉井制作的钢筋施工工艺......................

3.3.4沉井制作的脚手架及模板施工工艺.............

3.3.5沉井制作的混凝土施工工艺...................

3.4沉井下沉验算.....................................

3.5沉井封底后的抗浮验算.............................

4.沉井施工质量与安全控制的重要措施................

4.1沉井质量主控项目的检查标准.......................

4.2沉井易渗漏部位的质量控制要点....................

43沉井下沉施工常遇问题和防止解决方法...............

4.4安全施工措施.....................................

平沉井施工方案

1.沉井工程概况

拟建的沉井式泵站位于沪青平公路北侧，泵房沉井范围约一半面积位于旧小源港河道内,

基地占地面积1680m2,总建筑面积约450m2。工程设计单位为上海城市建设设计研究

院。有关沉井工程的概况简述如下：

1.1沉井简介

1.1.1沉井规模与构造

(1)本工程的泵站沉井为钢筋混凝土距形构筑物，外包尺寸19.2m*14.9m,井内尺寸

17.5m*13.2m,壁厚0.85m,井内有两组框架隔成9个室，下沉时带带两组框架及

井壁一起下沉。井内面积约231m2,井内挖方约3880m3。

(2)沉井总高度为16.65m,其顶面标高为5.30(绝对标高，下同)，刃脚底标高为

・H.35m。对照泵站室外地坪的设计标高5.00,沉井的埋置深度为16・35m。

(3)沉井底部的构造规定为：2.10m厚C20素混凝土封底f0.65m厚底板混凝土。

LL2沉井所选用的材料

(1)混凝土：所有盛水构筑物及地下构筑物除图中注明外均为C30,抗渗等级除图中注

明外均为S6,井筒内填料除图中注明外均为C15o

（2）钢材：HPB235为一级钢筋，强度设计值=210N/mm2；HRB335为二级钢筋，强度

设计值=310N/mm2；所用的钢制件除注明外均采用Q235—B.F钢。

（3）焊条：HPB235钢筋采用E43型焊条焊接；HRB335钢筋采用E50型焊条焊接；钢

制件采用E4303型焊条焊接。

1.1.3钢筋混凝土保护层

（1）底板、KJ为40mm,井壁为35mm,其余均为30mm。

1.2工程地质状况简介

本工程的地质勘察单位也为上海市城建院。有关沉井场地的岩土工程勘察情况如下述：

1.2.1地形地貌及地下水

（I）拟建场地的地貌单一，属潮坪区，地形较平坦，无暗浜等不良地质现象。场地内小

深港河宽约U・5~21m,水深0.60~L70m,淤泥厚度0.4~l.6m,浜底相应标高为

-0.12-+1.66m；场内自然土平均标高（绝对标高）在4.5m左右。

（2）勘察期间所测钻孔地下水位为浅部土层潜水水位、深部粉性土及砂性土中的承压

水。浅部土层潜水水位随着季节、气候等影响而变化,一般离地表面约0.3〜L5ni,年平

均水位埋深一般为0・5〜0.7m。④2砂质粉土层为微承压水含水层，据区域资料，承（微）

压水位一般低于潜水位。据上海地区工程经验其水位埋深一般在3〜6m：深部发育的⑦

1粘质质粉土层和⑦2粉砂层，为第一承压水含水层，水位一般呈周期变化，据上海地区

工程经验其水位埋深在3〜Um。

122地层特性

与

沉

井

相

关

的

各

层

土

质

层底标

的土层名层厚颜湿压缩

高土层描述

特称(m)色度性能

(m)

性

见

下

表

所

示

土

层

号

灰以粘性土为主，含植物根

①1素填土1.003.20黄高茎。

含铁质锈斑及云母，干后

砂质粉灰

②35.50-2.30湿中强度较高。

土色

淤泥质灰夹薄层砂质粉土，含云母，

饱

@1粉质粘4.80-7.10色局干后强度一般。

和

±

薄层状，土质不均，含云

砂质粉灰饱母，夹粘性土，干后手捏

@23.50-10.6中

土色和即碎。

饱夹薄层砂质粉土，含云母、

粉质粘灰

⑤1未钻穿和高有机质，干后强度较高。

±色

1.2.3沉井井壁摩阻力参数

沉井下沉过程中穿越①1杂填土、②1褐黄〜灰黄色粉质粘土、②3灰色砂质粉

土、④1灰色淤泥质粉质粘土，底板埋于④2灰色砂质粉土层中部，各土层的井壁侧

摩阻力见下表。

浅部天然地基井壁侧摩阻力

土层名称含水量塑性指数液性指数井壁摩阻力静止侧压力

（%）1PI.（kPa）系数K。

②1褐黄〜灰黄色粉

31.515.70.61130.52

质粘土

②3灰色砂质粉土27.0--150.40*

③1灰色淤泥质粉质

45.615.21.50120.57*

粘土

@1灰色淤泥质粉质

44.216.31.40120.60*

粘土

@2t灰色粘质粉土夹

34.314.71.05160.48*

粉质粘土

④2灰色砂质粉土31.3--180.40*

⑤1灰色粉质粘土36.916.10.93150.52*

1.2.4地质条件对沉井所产生的影响因素

根据地质勘探报告的分析，本工程的有关地质条件对沉井工程将产生不利的影响。

重要因素有：

（1）由于①1层土质软弱，在沉井下沉至④1层时也许会产生突沉或倾斜现象,

须密切注意沉井穿越④1层土时的情况。

（2）坑底的④2灰色砂质粉土层，渗透性较强，易产生流砂、管涌等险情。在沉井

下沉接近设计标高时，防止突沉现象发生，应尽也许减少对井底土体的扰动。

（3）本工程沉井埋深较大，穿越②3层砂质粉土层，井底位于④2砂质粉土层，均

为强透水层。泵房、进水闸门井和工作井采用沉井深度约ll.0-14.0m,@2层施

工时也许发生突涌，沉井下沉和封底时应重视④2层承压水突涌也许，减少④2层

水头，特别是沉井封底时应保证④2层水低于井底一定深度。经估算⑦1层承压水

头埋深按最不利3m取值，基坑无突涌也许性。

2.施工部署

2.1沉井的重要施工方法选择

沉井下沉重要是通过从井孔内除土，消除刃脚正面阻力及沉井壁摩阻力后，依靠

沉井自重下沉至设计标高，不断下沉直至设计标高，然后经就位校正后再进行封底解

决。

沉井方法有多种选择，如：排水下沉和不排水下沉；一次制作、一次下沉和分节制作、

分节下沉等。根据本工程的特点和设计的具体规定，沉井的重要施工方法将作以下选择:

2.1.1沉井方法：采用不排水下沉和水下碎封底的工艺技术

根据对拟建场地的土层特性、地下水位及施工条件的综合分析，本沉井位于原小深港河

道，不满足排水开挖下沉的条件（每平米沉井面积渗水量小于1.0m3/h）。故本工程的沉

井采用不排水下沉和水下铅封底的施工方法。

对于不排水开挖下沉的沉井，一般以采用抓泥、吸泥、射水交替或联合作业。必要时可

辅以其他辅助措施。辅助措施为当局部地点难以由潜水员定点定向射水掌握操作时，在

一个沉井内只可同时开动一套射水设备，可用高压射水。射水水压应根据地层情况、沉

井入土深度等因素拟定，可取1〜2.5MPa。

2.1.2制作与下沉方法：分节制作、一次下沉

沉井施工的一般方法为：一次制作、一次下沉；分节制作、一次下沉；多节制作、分节

下沉（制作与下沉交替进行）。沉井过高，施工技术难度较大，并且在下沉时容易发生倾

斜，因此应采用分节制作、一次下沉方法。沉井分节制作的高度，应保证其稳定性并能

使其顺利下沉。根据本工程的特点与设计规定，对沉井应采用分节制作、一次下沉的方

法。

沉井分节制作与下沉的规定是：第一节沉井高度为13.85,后浇段高度2.8mo起沉标高

为2.00（绝对标高，下同），接高处（后浇段标高）为2・5m。

2.3施工阶段划分与施工内容概述

分阶段、按环节组织施工，针对各阶段的工程特点与工艺规定明确分期管理目的，并贯

彻相应的技术与管理措施，这是加强施工过程控制的有效方法。根据施工工艺流程安排,

沉井工程的重要施工过程大体可划分为以下四个施工阶段：

2.3.1施工准备阶段

工程开工前后应抓紧贯彻施工前期的各项准备工作，涉及施工的组织准备、技术准备、

物资准备及现场准备等工作。该阶段的重要工作内容概括如下：

（1）熟悉施工图纸与地质资料等技术文献，编制施工组织设计和实行性的专项施工方

案。

（2）平整场地至规定的标高，铺设施工道路，接通水源和电源。

（3）根据建设单位提供的座标导点和水准引测点完毕沉井的定位测量工作。为了控制

沉井的位置与标高，在场内须设立沉井的轴线与标高控制点，应保证沉井定位轴线能随

时检查到沉井的下沉位置，沉井标高的临时水准点，应设在沉井施工影响范围以外，且

安全可靠。

（4）及时组织施工机具、材料及作业队伍进场，充足贯彻各项开工准备工作。

（5）根据施工图设计规定，完毕沉井基坑的放坡开挖工作（开挖至沉井起沉标高2.0m

处），为及时进行第一节沉井的制作发明条件。

2.3.2沉井制作

沉井工程进入了实行性的阶段。该阶段的重要工作内容可概括为以下几方面：

（1）对开挖的沉井基坑测量定位和抄平，完毕沉井刃脚的砂垫层和支垫架工作。

（2）第一节沉井的钢筋绑扎和支模，其中穿插进行安装预埋预留的配合工作。

（3）第一节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护，同时完毕沉井第一次下沉的有关准备工

作。

2.3.3下沉阶段

（1）沉井下沉，由6个潜水员轮流换到水下进行操作冲泥、吸泥，在沉井中心形成集

泥坑，以此坑为中心，逐渐向四周边冲射。在刃脚内侧应均衡、对称地自上而不，一层

一层地冲下去。不允许直接冲射刃脚，必须在刃脚内侧保存土堤，严禁用水枪掏冲刃脚

踏面下的土体，防止高压水从踏面以下冲到井外，形成井外土体的大量坍塌，涌进沉井

内。潜水员应在沉井内两侧相应冲射开壁，冲击刃脚踏面下土体，采用这样的施工方法

来保证沉井下沉的稳定性C

（2）沉井过程中的测量复核和纠偏措施：纠正倾斜时，一般可采用除土、压重、顶部

施加水平力或刃脚下支垫等方法进行。纠正位移时，可先除土，使沉井底面中心向设计

中心倾斜，然后再对倾除土，使沉井恢复竖直，如此反复进行，使沉井逐步移近设计中

心;沉井扭转，可在一对角线两角除土，在此外两角填土，借助于刃脚下不相等的土压

力所形成的扭矩，使沉井在下沉过程中逐步纠正其扭转角度

（3）沉井的稳定监测，同时完毕沉井封底的有关准备工作。

234沉井封底与收尾阶段

沉井下沉至设计的底标高后，必须进行观测检查，其稳定性被确认满足设计与规范后方

可进行封底和后续工序的施工。该阶段的施工内容重要有：

（1）应进行水下检查、解决，必要时取样鉴定。沉井基底面应平整，且无浮泥。井壁

隔墙及刃脚与封底混凝土接触面的污泥应予清除。

（2）沉井下沉至设计标高时，应进行沉降观测，满足设计规定后，方可封底。

（4）导管法封底。混凝土面得最终灌注高度，应比设计值高出不小于待灌注

混凝土强度达成设计规定后，再抽水凿除表面松弱层。

（5）沉井顶板及后浇段施工。

（6）沉井工程的质量检杳与验收。

2.4重要施工机械与机具配备计划

根据各施工阶段的实际需要，合理选择、布置及使用施工机械，是加快施工进度、提高

工效和保证施工顺利进行的必要条件。木工程沉井各阶段所配备的重要施工机械与机具

详见下表：

序

号机械名称、型号数量使用部位功率KVV

1液压式挖掘机住友LS2801基坑开挖、回填柴油机

2电动蛙夯H-201型2土基及回填土夯实4X2

3碎汽车泵（R=36m）1沉井浇碎柴油机

4自落式砂搅拌机（JG250）1砂浆前零星碎拌制5

5W-1OO1履带式挖机1井内挖土及垂直运送柴油机

6电焊机BXI-3303施工全过程3X20KVA

7插入式振动器HZ6X-508振捣碎8X1.5

8平板式振动器PZ-5012振捣诠2X1.5

9钢筋切断机GJ5-407(QJ40T)1钢筋制作成型3

10钢筋弯曲机GJ7-45(WJ40-1)1钢筋制作成型2.8

11钢筋调直机GJ4-14/4(TQ4-14)1钢筋制作成型4

12钢筋对焊机UN1-75型1钢筋对接100KVA

13潜水泵QS32X25-4型25m7h4井内排水4X2.5

高压水泵8BA-18型，1.25MPa

142沉井冲泥备用2X4

15小型空压机（0.6MPa）2险面凿除与清理2X5

2.5重要劳动力使用计划

2.5.1劳动力组织的特点

与一般工程不同，本工程为大型的沉井构筑物，工艺技术独特，专业性强，一般需要连

续地快速施工，因此劳动力组织具有以下特点：

（1）真空深井泵降水及井内土方开挖等作业均为专业性较强的施工项目，需要选择具

有资质的专业分包队伍组织施工。

（2）根据沉井应连续施工的需要，与沉井有关的降水、挖土等劳动力应组成两班制，实

行昼夜交接班作业。劳动力的投入量需要作相应的增长。

（3）本工程的沉井为19.2*14.9*16.65的矩形构筑物，制作的技术难度较大，特别是

钢筋与模板分项，操作技术规定高，因此劳动力的组织应选择具有类似工程施工经验的

纯熟技工。

2.5.2重要工种的劳动力配备数量

（1）钢筋工：60人（涉及钢筋制作成型）

（2）支模木工：45人

（3）混凝土工：20人

（4）泥工：10人

（5）挖土工：28人（分两班作业）

（6）排水工：6人（分两班作业）

（7）普工：12人（分两班作业）

（8）测量工：4人

（9）潜水员6人

2.6沉井重要工序的作业进度控制

根据沉井工程的特

点与分阶段组织施工的需

要，各阶段重要工序的作业工期开始时间结束时间

进度控制计划安排如下：

项目

顶进工作井119d2023年7月21日2023年H月16日

工作井围护32d2023年7月21日2023年8月21日

工作井加固6d2023年8月23日2023年8月28日

圈梁施工2023年8月29日2023年8月31日

工作井开挖iOd2023年9月1日2023年9月1()H

工作井封底及后背施工20d2023年9月11日2023年9月30日

顶进设备安装8d2023年10月20日2023年10月27日

顶管施工20d2023年10月28日2023年11月16R

沉井121d2023年10月1日2023年1月29日

地基解决16d2023年10月I日2023年11月15日

沉井第一节预制20d2023年10月20日2023年11月25日

沉井下沉36d2023年11月26日2023年12月31日

沉井封底15d2023年1月1日2023年1月15日

沉井顶板及压力井10d2023年1月16日2023年1月25日二

沉井四周回填4d2023年1月26日2023年1月29日

泵房61d2023年1月30日2023年3月31日

设备安装31d2023年4月1日2023年4月30日

3.重要项目的施工方法与技术措施

3.1工程测量

3.1.1测量工作安排

为了保证测量精度满足设计图纸与施工质量的规定，现场测量工作将按以下部署进

行：

(1)测量工作应抓紧在施工准备阶段开始。根据施工总平面图的座标控制点，引测工程

轴线和高程控制点，为全面开展施工发明条件。

(2)根据本工程沉井的施工特点，在场内建立平面主轴线控制网和水准复核点，以满足

施工的需要。

(3)施工前期的测量工作应由公司专业测量师负责、施工员或技术员配合完毕。施工

期间，现场施工员或技术员负责操平放线工作，公司专业测量师负责定期复核。

(4)根据施工图设计规定，完毕沉井的沉降观测工作。

(5)根据本市建设主管部门的有关规定，做好测量技术资料的保存与归档工作。

3.L2沉井的测量控制方法

(1)沉井位置与标高的控制：在沉井外部地面及井壁顶部设立纵横十字中心线和水准基

点，通过经纬仪和水准仪的经常测量和复核，达成控制沉井位置和标高的目的。

(2)沉井垂直度的控制：在井筒内按4或8等分作出垂直轴线的标记，各吊线坠逐个对

准其下部的标板以控制垂直度，并定期采用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时，应

随时观测沉井的垂直度，当线坠离标板墨线达50mm时，或四周标高不一致时，应及时

采用纠偏措施。

（3）沉井下沉控制：在井筒外壁周边测点弹出水平线，或在井筒外壁上的四个侧面用墨

线弹出标尺，每20mm一格，用水准仪及时观测沉降值。

（4）沉井过程中的测量控制措施：沉井下沉时应对其位置、垂直度及标高（沉降值）

进行观测，每班至少测量两次（在班中和每次下沉后测量一次）。沉井接近设计的底标高

时，应加强观测，每2小时一次，防止超沉。

（5）测量工作的管理措施：沉井的测量工作应由专人负责。每次测量数据均需要如实

记录，并制表发送给有关各部门。测量时如发现沉井有倾斜、位移、沉降不均或扭转等

情况，应立即告知值班技术负责人，以便指挥操作人员采用相应措施，使偏差控制在规

范允许的范围以内。

3.L3沉井下沉测量控制平面示意图

3.2沉井不排水下沉施工方法

（1）沉井制作完毕后，其混凝土强度必须达成设计强度等级的100%后方可进行刃脚

垫架拆除和F沉的准备工作。深井布设位置与规定根据现场工况条件和设计规定，沉井

长约20m、宽15m、深度约14m、9个仓的情况，决定采用2套水下吸泥机械设备。

（2）下沉过称中，应随时掌握土层情况，做好下沉观测记录，分析和检查土的阻力与

沉井重力的关系，诜用最有利的下沉方法。

（3）由6个潜水员轮流换到水下进行操作冲泥、吸泥及纠偏。根据不排水下沉原则,

应根据地下水位，采用沉井内加水解决来控制流动性土的挤压入内。采用由潜水员水下

冲吸泥，在沉井中心形成集泥坑，以此坑为中心，逐渐向四周边冲射。在刃脚内侧应均

衡、对称地自上而下，一层一层地冲下去，不允许直接冲射刃脚，必须在刃脚内侧保存土

堤，严禁用水枪掏冲刃脚踏面下的土体，防止高压水从踏面以下冲到井外，形成井外土

体的大量坍塌，涌进沉井内。潜水员应在沉井内两侧相应冲射开壁，冲击刃脚踏面下土

体，采用这样的施工方法来保证沉井下沉的稳定性。

（4）下沉过程中，如因摩擦力较大，致使沉井下沉困难时，可采用以下方法：①可使用

水冲设备将刃脚下及井壁外侧的土冲松。②如沉井下土质为黏性土或砂类土时，为减小

作用于井壁外侧之摩擦阻力，可事先在井壁外侧涂上一层泥浆。

（5）沉井位置标高的控制，是在沉井外部地面及井壁顶部I四周设立纵横十字中心控制

线、水准基点，以控制位置和标高。沉井垂直度的控制，是在井筒内按4或8等分标出

垂直轴线，各吊线坠一个对准下部标板来控制，并定期用两台经纬仪进行垂直偏差观

测。挖土时，随时观测垂直度，当线坠离墨线达50nlm,或四周标高不一致时，即应纠正。

沉井下沉的控制，系在井筒壁周边弹水平线，或在井外壁上两侧用白铅油画出标尺，用

水平尺或水准仪来观测沉降。沉井下沉中应加强位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，

下沉时应随时注意正位，保持竖直下沉，至少没下沉Im检查一次，沉井入土深度尚未

超过其平面最小尺寸的1.5〜2倍时，最易出现倾斜，应及时注意校正。但偏斜时的竖

直校正，一般均会引起平面位置的移动。当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移

测量。每次观测数据均须如实记录，并按一定表式填写，以便进行数据分析和资料管理。

接近设计标高时应加强观测，每2h一次，防止超沉。由专人负责并做好记录，如有倾

斜、位移和扭转，应及时告知技术人员，指挥操作人员进行纠正，使偏差控制在允许范

围内。

沉井下沉允许偏差表

序号项目允许偏差

轴线位移（纵横向）1%H(HV1O时允许100

1

2刃角高程±100

3垂直度I%H

（6）纠偏前，应分析因素，然后采用相应措施，如有障碍物应一方面排除，纣偏可分

为纠正倾斜、纠正位移、纠正扭转。纠正倾斜时，一般可采用除土、压重、顶部施加水

平力或刃脚下支垫等方法进行。纠正位移时，可先除土，使沉井底面中心向设计中心倾

斜，然后在对侧除土，使沉井竖直，如此反复进行。直至沉井逐步移近设计中心c沉井扭

转，可在一对角线两角除土，在此外两角填土，借助刃脚下不相等土压力形成的扭矩,

使沉井在下沉过称中逐步纠正其扭转角度。

(7)井内挖出的土方应及时外运，不得堆放在沉井旁，以免导致沉井偏斜或位移。如的

确需要在场内堆土，堆土地点应设在沉井下沉深度2倍以外的地方。

(8)沉井时，如发现有异常情况，应及时分析研究，采用有效的对策措施：如摩阻力过

大，应采用减阻措施，使沉井连续下沉，避免停歇时间过长；如碰到突沉或下沉过快情况,

应采用停挖或井壁周边多留土等止沉措施。

(9)为了减少沉井下沉时摩阻力和方便以后的清淤工作，在沉井外壁宜采用随下沉随

回填砂的方法。

(1())当沉井下沉到距设计标高().lm时，应停止施工作业，使其靠自重下沉至设计或接

近设计标高，再经2〜3d下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm时，可进

行沉井封底。

(11)灌注混凝土前基底检查：第一步应进行水下检查、解决、必要时取样鉴定。第二步

沉井的基底面应平整，且无浮泥。井壁隔墙及刃脚与封底混凝土接触面处的污泥

应予清除。

(12)混凝土材料可参照钻孔灌注桩水下碎有关规定，混凝土的坍落度宜为150〜

200mmo每根导管开始灌注碎时，规定用较小的坍落度，时由于沉井面积大。若

坍落度大，则落下的混凝土流动范围大，不能使水下混凝土面形成一定的坡率，

甚至埋不住管底口，难以保证混凝土的质量。

(13)灌注过程中，导管应随混凝土面升高而渐渐提高，导管埋深应予导管内混凝土下

落深度相适应，一般不小于下表规定。

不同灌注深度导管的最小埋深

灌注深度/mWH)10〜1515〜20>20

导管最小埋深/m0.6-0.81.11.31.5

(14)在灌注过程中，应注意混凝土的堆高和扩展情况，对的的调整坍落度和导管埋

深，使每盘混凝土灌注后形成适宜的堆高和不陡于1：5的流动坡度，抽拔导管应严格使

导管不进水。

（15）封底混凝土达成50%设计强度后，可进行底板钢筋绑扎。钢筋应按设计规定伸入

刃脚的凹槽内。新老混凝土的接触面应冲刷干净。

（16）潜水员水下砂浇筑完毕后，必须有一段养护期，其办法是取试块养护二组，其中一

组放到水下进行养护，另一组在常温条件下养护，抽水时间根据碎强度增长而拟定。根

据水下校养护规范，一般必须养护须10天后再进行井内抽水。

3.3沉井制作方法与工艺

3.3.1作业条件

沉井制作与下沉前，应充足贯彻相应的作业条件，全面完毕以下几方面的施工准备工作:

（1）编制实行性的施工方案，用于指导沉井施工。编制方案必须根据沉井工程的特点、

地质水文情况及已有的施工设备、设施等条件，并通过具体的技术、经济比较，以

此保证方案的经济合理性与技术可行性。在方案中要重点考虑沉井制作与下沉的

安全、质量保证措施，对也许碰到的问题和解决方法做到心中有数。

（2）布置测量控制网。在现场要事先设立沉井中心线和标高的测量控制点，作为沉井定

位放线和下沉观测的依据。

（3）根据设计规定完毕了沉井基坑的开挖及河道清淤工作。

3.3.2刃脚支设形式

沉井下部为刃脚，其支设方法取决于沉井的重量、施工荷载和地基承载力。常用的

刃脚支设形式有垫架法、砖砌垫座和土模。

根据本工程的具体施工条件分析，沉井的刃脚支设形式宜采用垫架法。垫架的化用是将

上部沉井重量均匀传递给地基，使沉井制作过程中不会产生较大的不均匀沉降，防止刃

脚和井身产生破坏性裂缝，并可使井身保持垂直。

采用垫架法时，先在刃脚处铺设砂垫层，再在其上铺设混凝土垫层和垫架。根据经验本

工程砂垫层厚度Im,C20混凝土垫层20cm。下沉时拆除支架，凿除混凝土垫层后下沉。

20cle20翅

ItaCWF

1如锈板

沉井刃脚支设示意图

3.3.3沉井制作的钢筋施工工艺

（1）钢筋应有出厂质量证明和检查报告单，并按有关规定分批抽取试样作机械性能实验,

合格后方可使用。

（2）根据施工图设计规定，钢筋1：长预先编制钢筋翻样单。所有钢筋均须按翻样单进行

下料加工成型。

（3）钢筋绑扎必须严格按图施工，钢筋的规格、尺寸、数量及间距必须核对准确。

（4）井壁内的竖向钢筋应上下垂直，绑扎牢固，其位置应按轴线尺寸校核。底部的钢筋

应采用与碎保护层同厚度的水泥砂浆垫块垫塞，以保证其位置准确。

（5）井壁钢筋绑扎的顺序为：先立2-4根竖筋与插筋绑扎牢固，并在竖筋上划出水平筋

分档标志，然后在下部和齐胸处绑扎两根横筋定位，并在横筋上划出竖筋的分档标志，

接着绑扎其它竖筋，最后再绑扎其它横筋。

（6）井壁钢筋应逐点绑扎，双排钢筋之间应绑扎拉筋或支撑筋，其纵横间距不大于

600mmo钢筋纵横向每隔1000设带铁丝垫块或塑料垫块。

(7)井壁水平筋在联梁等部位的锚固长度，以及预留洞口加固筋长度等，均应符合设计

抗震规定。

(8)合模后对伸出的竖向钢筋应进行修整，宜在搭接处绑扎一道横筋定位。浇灌混凝土

后，应对竖向伸出钢筋进行校正，以保证其位置准确,

3.3.4沉井制作的脚手架及模板施工工艺

模板分项是沉井制作过程中的关键工序，其设计选型、用料、制作及现场安装等方法直

接关系到沉井的工程质量与施工安全。根据本工程沉井施工的特点与规定，模板的工艺

技术与施工方法作以下考虑：

(1)脚手架施工。

一方面要搭设脚手架，内外脚手架均采用中48钢管，扣件式结构，钢管交叉处用金属连

接体，铁管立柱底部设垫木，脚手架上设斜撑和剪刀撑，每层脚手架层高1.5m,均铺设

竹篱笆，并设立护栏。内外脚手架均要与沉井分离，保证浇碎时井体的下沉不影响脚手

架的稳定性。

施工中应控制好在脚手架上堆放的施工用品，集中堆放构件重量不得超过施工规范规

定。

(2)模板施工。

在立模前应由测量测定井中心和井壁、底梁的中心线，指导立模工作。

沉井制作采用定型木模及扣件、脚手管配套使用，井壁用定型木模竖向叠高，底梁、底

板槽、刃脚斜面处用木模制作。

立模必须严格按施工规定和翻样图立模，拼模平整、铅垂，支架围棵安装牢固，内模立好

后规定校模，校正合格后方可立外模，模板采用①48钢管及相应钢扣件进行加固，内外

模用614的拉条螺栓来连接，拉条螺栓按60/90分布，拉条螺栓中间设立50X50的止水

片，并与螺栓焊接密缝；井壁上预留孔的模板制作要准确，坚固。

立模前应在模板表面涂以机油或其它隔离剂。并且在钢筋绑扎时，不能沾污在结构钢筋

上。

335沉井制作的混凝土施工工艺

（1）混凝土浇筑采用汽车泵直接布料入模的方法。每节沉井浇碎必须连续进行，一次完

毕，不得留置施工缝。

（2）浇筑混凝土前必须完毕的工作重要有：钢筋已经隐检符合质量验收规范与设计规

定；模板已安装并通过检查验收合格，模板内的垃圾及杂物已清理T-净，模板已涂刷脱

模隔离剂；沉井的位置、尺寸、标高和井壁的预埋件、预留洞等已通过复核无误；由专

'也实验室或混凝土制品厂提供的混凝土配合比设计报告已经审核批准实行；初次使用的

混凝土配合比应进行开盘鉴定，进场混凝土应进行配合比泵送工作性能鉴定，其工作性

能应满足设计配合比的规定。

（3）混海土浇筑应分层讲行，每层浇筑厚度控制在3OO~5O（）mm左右（振动棒作用部分

长度的L25倍

（4）混凝土捣固应采用插入式振动器，操作要做到“快插慢拔二混凝土必须分层振捣

密实，在振捣上一层混凝土时，振动器应插入下层混凝土中5cm左右，以消除两层之

间的接缝。上层混凝土的振捣应在下层混凝土初凝之前进行。

（5）振动器插点要均匀排列，防止漏振。一般每点振捣时间为15-30S,如需采用特殊措

施，可在20-30min后对其进行二次复振。插点移动位置的距离应不大于振动棒作用半径

的1.5倍（一般为30-40cm）,振动器距离模板不应大于振动器作用半径的0.5倍，但不

宜紧靠模板振动，且应尽量避免碰撞钢筋、预埋管件等。

（6）为了防止模板变形或地基不均匀下沉，沉井的混凝土浇筑应对称、均衡下料。

(7)上、下节水平施工缝应留成凸形或加设止水带。支设第二节沉井的模板前，应安排

人员凿除或清理施工缝处的水泥薄膜和松动的石子，并冲洗干净，但不得积水。继续浇

筑下节沉井的混凝土前，应在施工缝处铺设一层与混凝土内成分相同的水泥砂浆。

(8)混凝土浇筑完毕后12小时内应采用养护措施，可对混凝土表面复盖和浇水养护，井

壁侧模拆除后应悬挂草包并浇水养护，天天浇水次数应满足能保持混凝土处在湿润状态

的规定。浇水养护时间的规定为：采用普通硅酸盐水泥时不得少于7天，当混凝土中掺

有缓凝型外加剂或有抗渗规定期不得少于14天。

3.4沉井下沉验算

沉井下沉前，应对其在自直条件下能否下沉进行必要的验算。沉井下沉时，必须克服井

壁与土间的摩阻力和地层对刃脚的反力，其比值称为下沉系数K,一般应不小于

1.15〜1.25。井壁与土层间的摩阻力计算，通常的方法是：假定摩阻力随土深而加大，，5m

以下时保持常值。计算方法见下图所示：

沉井下降摩阻力计算简图

沉井下沉系数的验算公式为:K=(Q-B)/(T+R)

式中：K——下沉安全系数，一般应大于1.15〜1.25

Q一—沉井自重及附加荷载(kN)

B——被井壁排出的水量(kN),

T——沉井与土间的摩阻力(kN),T=LH-f

L---沉井外围周长(m)

H一一沉井下沉深度(m)

f井壁与土间的摩阻系数(KPa),由地质资料提供

R一一刃脚反力(kN),如将刃脚底部及斜面的土方挖空，

则R=0

本工程沉井的验算的条件为：

沉井外包尺寸19.2m*14.9m,井内尺寸外.5m*寸.2m,壁厚0.85m

沉井全高16.65m,分两节制作，一次下沉。第一节沉井高度为13.85m,后浇段高度

2.8m。

沉井自重Q={(2X0.8X0,8X(17.5+13.2)X2+0.7X0.7X13.85X4+(19.2+14.9)

X2X13.85X0.85}X2.5X10=25838KN

井壁排出的水量水(19.2+14.9)X2X13.85X0.85X10=8029KN

井里摩阻系数为：②3层土为15Kpa：④1层土为12KPa：④2层土为18Kpa：⑤1

为15Kpa。f=(4.3X15+4.8X12+18X3.5+15X0.75)/13.85=14.1KPa

沉井下沉系数验算：

K=(22719-8029)/(19.2+14.9)X2X13.85X14.1=23166/17554.68=1.29

沉井的下沉系数满足安全验算规定。

注：以上计算方法参照江正荣编著的《建筑施工计算手册》

3.5沉井封底后的抗浮验算

沉井封底后，整个沉井受到被排除地下水向上浮力的作用，如沉井自重局限性于平

衡地卜'水的浮力，沉井的安全性会受到影响。为此，沉井封底后应进行抗浮稳定性验算。

沉井外未回填土，不计井壁与侧面土反摩擦力的作用，抗浮稳定性计算公式为：

K=G/F21.1

式中：G——沉井自重力（kN）

F——地下水向上的浮力（kN）

验算条件：

沉井自重为井壁和封底混凝土重量:25838+15881=41719kN

地下水向上浮力：由地质勘察资料得知，拟建场地的地下水位标高为3.5左右，沉井底标

高为-11.35,故验算浮力的地下水深度按14.85m考虑，贝卜F=19.2X14.9X10X14.85

二42483kN

K=41719/42483=0.98

根据上述计算可知，沉井封底沉井自重将局限性以抵抗地下水的浮力。因此，沉井

内底板以上必须保持有大于2.2m的水头，直到沉井内部结构和上部结构完毕后才干抽

水C

4.沉井施工质量与安全控制的重要措施

4.1沉井质量主控项目的检查标准

允许偏差或允许值

序检查项目检查方法

项

单位数量

满足设计规定，下沉前

必须达成70%的设计强

1混凝土强度查试块记录或抽样送检

度

封底以前沉井的下沉

2mm/8d<10水准仪测量

稳定

水准仪测量

封底结束后的位置：

主控经纬仪。H为卜沉总深

刃脚平均标高（与设

项目<100度，H<10m时，控制在

计标高比）

100mm之内。

刃脚平面中心线位移<1%/H

mm

3

水准仪。L为两角的距

四角中任何两角的底<1%/L

离。但不超过300mm,L

面高差

<10m时,控制在

100mm之内。

注：1.上表中的三项检查项目偏差可同时存在。

2.下沉总高度指下沉前、后刃脚之高差。

4.2沉井易渗漏部位的质量控制要点

序

号易渗漏部位质量控制要点

检查螺栓止水片规格、焊缝的满焊限度及螺栓孔是否采用

1沉井支模的对拉螺栓

高标号砂浆封堵等。

按规定留置凸缝，碎浇筑前凿除疏松破，接缝清洗干净、

2沉井分节间的施工缝湿润接浆、振捣密实，拆模后再对施工缝进行防水解决。

孔、洞浇灌前应凿毛、清洗、绑筋加固、湿润；浇砂采用

3预留孔、洞二次灌碎提高一级碎标号的措施，并振捣密实。

沉井下沉前对底板与井壁的接触处进行凿毛解决底板碎

4封底与井壁接触处浇灌前对接触处进行清洗、湿润、接浆解决。

碎浇灌时必须分层、振实、控制碎的初凝时间，不允许留

5沉蛹制作的碎质量设垂直施工缝。严格按规范规定进行养护。

4.3沉井下沉施工常遇问题和防止解决方法

常遇问题因素分析防止措施及解决方法

1.继续浇筑混凝土增长重量，在井顶均匀加铁块

或其他荷重

1.井壁与土壁间的摩2.挖除刃脚下的土，或在井内继续进行第二层碗

下沉困难阻力过大形破土；用小型药包爆破振动，但刃脚下挖空宜

（沉井被搁

2.沉井自重不够，下小，药量不宜大于0.1kg,刃脚应用草垫等防护

置或悬挂，

沉系数过小3.不排水下沉改为排水下沉，以减少浮力

下沉极慢或

3.遇有地下管道、树4.在井外壁装置射水管冲刷井周边土，减少摩阻

不下沉）根等障碍物力；射水管亦可埋于井壁混凝土内，此法仅合用

（沉井被搁4.遇流砂、管涌于砂及砂类土

置或悬挂，下

4.遇流砂、管涌5.在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土，减少摩阻

沉极慢或不力，泥浆槽距刃脚高度不宜小于3m

下沉）6.清除障碍物；控制流砂、管涌

6.清除障碍物；控制流砂、管涌

下沉过快1.遇软弱土层，土的1.可用木垛在定位垫架处给以支承，并重新调整

（沉井下沉耐压强度小，使下沉挖土，在刃脚F不挖或部分不挖土

速度超过挖速度超过挖土速度2.将排水法下沉改为不排水法下沉，增长浮力

土速度，出2.长期抽水或因砂的3.在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯

现异常情况）流动，使井壁与土间实，加大摩阻力，如沉井外部的土液化发生虚坑

（沉井下沉摩阻力减小时，可填碎石解决

速度超过挖3.沉井外部土体液化4.减少每一节筒身高度，减轻沉井重量

土速度，出现3.沉井外部土体液化4.减少每一节筒身高度，减轻沉井重量

异常情况）4.减少每一节筒身高度，减轻沉井重量

1.挖土不注意，将锅1.适当加大下沉系数，可沿并壁注一定的水，减

底挖得太深，沉井暂少与井壁的摩阻力

时被外壁摩阻力和刃2.控制挖土，锅底不要挖太深；刃脚下避免掏空

突沉（沉井下脚托住.使处在相对过多

沉失去控制J,

稳定状态，当继续挖3.在沉井梁中设立一定数量的支撑，以承受一部

出现忽然下土时，土壁摩阻力达分土反力

沉的现象）

极限值，井壁阻力因4.控制流砂现象发生

突沉（沉井下

土的触变性面忽然下4.控制流砂现象发生

沉失去控制，降，发生突沉

出现忽然下

2.流砂大量涌入井内

沉的现象）

1.沉井刃脚下的土1.加强沉井过程中的观测和资料分析，发现倾斜

软、硬不均要及时纠正

2.没有对称地抽除垫2.分区、依次、对称、同步地抽除垫木，及时用

木或没有及时回填夯砂或砂砾填夯实

实；井外四周的回填土3.在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖土或

夯实不均不挖土，待正位后再均匀分层取土

3.没有均匀挖土，使4.在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，延缓

倾斜（沉井垂井内土面高差悬殊下沉速度

直度出现歪4.刃脚下掏空过多，5.在井外深挖倾斜反面的土方，回填到倾斜一面，

斜，超过允沉井忽然下沉，易于增长倾斜面的摩阻力

许限度）产生倾斜6.不排水下沉，在靠近刃脚低的一侧适当回填砂

倾斜（沉井垂5.刃脚一侧被障碍物石；在井外射水或开挖，增长偏心压载，以及施加

直度出现企搁住，未及时发现和水平外力等措施

斜，超过允许解决6.不排水下沉，在靠近刃脚低的一侧适当回填砂

限度）6.排水开挖时，井内石；在井外射水或开挖，增长偏心压载，以及施

一侧涌砂加水平外力等措施

7.井外弃土或堆物，6.不排水下沉，在靠近刃脚低的一侧适当回填砂

井上附加荷重分布不石；在井外射水或开挖，增长偏心压载，以及施

均，导致对井壁的偏加水平外力等措施

压

7.井外弃土或堆物，

井上附加荷重分布不

均，导致对井壁的偏压

7.井外弃土或堆物，