沉井施工方案

沉井施工方案 沉井是在地面或地坑上，先制作开口钢筋混凝土筒身，达到一定强度后，在井筒内分层挖土、运土，随着井内土面逐渐降低，沉井筒身借其自重克服与土壁之间的摩阻力，不断下沉而就位的一种深基或地下工程施工工艺。

沉井结构和沉井施工的特点是：沉井结构截面尺寸和刚度大，承载力高，抗渗、耐久性好，内部空间可资利用，可用于很大深度地下工程的施工，深度可达50m；

施工不需复杂的机具设备，在排水和不排水情况下均能施工；

可用于各种复杂地形、地质和场地狭窄条件下施工，对邻近建筑物、构筑物影响较小；

当沉井尺寸较大，在制作和下沉时，均能使用机械化施工；

比大开挖施工，可大大减少挖、运、回填土方量河加快施工速度，降低施工费用。本工艺标准适用于工业与民用建筑的深坑、地下室、水泵房、设备深基础、桥墩、码头等沉井工程。

一、材料要求 1．水泥 用425号或525号普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，新鲜无结块。

2．砂 粗砂或中砂，含泥量不大于5％。

3.石子 卵石或碎石，粒径5～40mm，含泥量不大于2％。

4、大卵石或块石 质地坚硬，无风化剥落和裂纹，表面无泥污或水锈等污染。

5．外加剂 其品种及掺量，应根据施工需要通过试验确定。

二、主要机具设备 1．沉井制作机具设备包括模板、钢筋加工常规机具设备、混凝土搅拌机、自卸汽车、机动翻斗车、手推车、插入式振动器等。

2．沉井下沉机具设备包括15t履带式起重机、QT6－15型塔式起重机，出上吊斗等。

3．排水机具设备包括离心式水泵或潜水电泵。

三、作业条件 1．在沉井施工地点进行了钻探，了解该处地质（包括土的力学指标、休止角、摩擦系数。地质构造、分层情况等）和地下水文情况以及地下埋设物、障碍物情况，绘制了地质剖面图。

2．已根据工程结构特点、地质水文情况、施工设备条件及技术的可能性，编制了切实可行的施工方案或施工技术措施，以指导施工。

3．场地已平整至要求标高，按施工要求拆迁沉井周围土的破坏棱体范围内的地上障碍物，如房屋、电线杆、树木及其他设施，清除地面下3m以内的地下埋设物，如上下水管道、电缆线路及基础、设备基础和人防设施等。

4．按施工总平面图布置，修建临时设施，修筑道路、排水沟、截水沟，安装临时水、电线路，安设施工设备，并试水、试电、试运转。

5、按设计总图和沉井平面布置要求，已设置测量控制网和水准基点，进行定位放线，定出沉井中心轴线和基坑轮廓线，作为沉井制作和下沉定位的依据。在原有建筑物附近下沉的沉井，应在原建筑物上设置沉降观测点，定期进行沉降观测。

6．已进行技术交底，使施工人员了解并熟悉工程结构、地质和水文情况，了解沉井制作和下沉施工技术要点、安全措施、质量要求及可能遇到的各种问题和处理方法。

四、施工操作工艺 （一）施工程序 1．制作程序：场地整平→放线→挖土3～4m深→夯实基底，抄平放线验线→铺砂垫层→垫木或挖刃脚上模→安设刃脚铁件、绑钢筋→支刃脚、井身模板→浇筑混凝土→养护、拆模→外围围槽灌砂→抽出垫木或拆砖座。

2．下沉程序：下沉准备工作→设置垂直运输机械、排水泵，挖排水沟、集水井→挖土下沉→观测→纠偏→沉至设计标高、核对标高→降水→设集水井、铺设封底垫层→底板防水→绑底板钢筋、隐检→底板浇筑混凝土→施工内隔墙、梁、板、顶板、上部建筑及辅助设施→回填土。

（二）沉井制作 1．在软弱地基上制作沉井，应采用砂、砂砾或碎石垫层，用打夯机夯实使之密实，厚度根据计算确定。

2．当地基土质较好，宜分节一次制作完成，然后下沉；

对于较高（≥12m）的沉井应先挖下3～4m土方，在基坑中一次制作下沉，或分节制作，分节下沉，以减少沉井自由高度，增加稳定，防止倾斜。

3．沉井制作宜采取在刃脚下设置木垫架或砖垫座的方法，其大、小和间距应根据荷重计算确定。安设钢刃脚时，要确保外侧与地面垂直，以使其起切土导向作用。

4．沉井刃脚及简身混凝土的浇筑应分段、对称均匀、连续进行，防止发生倾斜、裂缝。第一节混凝土强度等级达到70％，始可浇筑第二节。

5．浇筑的简身混凝土应密实，外表面平整、光滑。有防水要求时，支设模板穿墙螺栓应在其中间加焊止水环；

筒身在水平施工缝处应设凸缝或设钢板止水带，突出筒壁面部分应在拆模后铲平，以利防水和下沉。

（三）沉井下沉 1．下沉前应进行井壁外观检查，检查混凝土强度及抗渗等级，并根据勘测报告计算极限承载力，计算沉井下沉的分段摩阻力及分段的下沉系数（≥1．15～1．25），作为判断每个阶段可否下沉，是否会出现突沉以及确定下沉方法及采取措施的依据。

2．下沉前应分区、分组、依次、对称、同步的抽除（拆除）刃脚下的垫架（砖垫座），每抽出一根垫木后，在刃脚下立即用砂、卵石或砾砂境实。

3．小型沉井挖土多采用人工或风动工具；

大型沉井，在井内用小型反铲挖土机挖掘。挖土须分层、对称、均匀地进行，一般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。各仓土面高差应在50cm以内。

4．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。

5．沉井下沉多采用排水挖土下沉方法，常用方法是：设明沟、集水井排水，在沉井内离刃脚2～3m挖一圈排水明沟，设3～4个集水井，深度比开挖面底部低1．0～1．5m，沟和井底深度随沉井挖土而不断加深。在井壁上设离心式水泵或井内设潜水泵，将地下水排出井外。当地质条件较差，有流砂发生的情况，可在沉井外部周围设置轻型井点、喷射井点或深井井点以降低地下水位，或采用井点与明沟排水相结合的方法进行降水。

6．沉井下沉观测方法为在沉井外壁周围弹水平线，井筒内按4等分或8等分标出垂直轴线，各吊线坠一个，对准下部标板来控制。观测时间，每班三次，接近设计标高时两小时一次。随时掌握分析观测数值，当线坠偏离垂线达50mm或标高差在100mm，应立即纠正。挖土过程中可通过调整挖土标高或劳动力进行纠偏。

7．筒壁下沉时，外测土会随之出现下陷，与筒壁间形成空隙，一般干筒壁外侧填砂，保持不少于30cm高，随下沉灌入空隙中，以减小下沉的摩阻力，并减少了以后的清淤工作。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。

8．沉井下沉接近设计标高时，应加强观测，防止超沉。可在四角或筒壁与底梁交接处砌砖墩或垫枕木垛，使沉井压在砖墩或枕木垛上，使沉井稳定。

9．沉井下沉出现倾斜，如调整挖土仍不能纠正时，可加荷调整，但若一侧已到设计标高，则直采用旋转喷射高压水的方法，协助下沉进行纠偏。

10．沉井挖出之土方用吊斗吊出，运往弃土场，不得堆在沉井附近。

（四）沉井封底 1．沉井下沉至设计标高，再经2～3d下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm，即可进行封底。

2．封底前应先将刃脚处新旧混凝土接触面冲洗干净或打毛，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，填以卵石作成滤水盲沟，在中部设2～3个集水井与盲沟连通，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。

3．封底一般铺一层150～500mm厚卵石或碎石层，再在其上浇一层混凝土垫层，在刃脚下切实填严，振捣密实，以保证沉井的最后稳定，达到50％强度后，在垫层上铺卷材防水层，绑钢筋，两端伸入刃脚或凹槽内，浇筑底板混凝土。

4．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，当井内有隔墙时，应前后左右对称地逐孔浇筑。

5．混凝土养护期间应继续抽水，待底板混凝土强度达到70％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，在套管内迅速用干硬性混凝土填塞并捣实，然后上法兰盘用螺栓拧紧或四周焊接封闭，上部用混凝土垫实捣平。

（五）上部建筑结构施工 同常规方法（略）。

五、质量标准 （一）保证项目 1．沉井工程中的模板、钢筋、混凝土等均应符合施工规范的规定。

2．混凝土抗压强度和抗渗等级及下沉前混凝土的强度等级，必须符合设计要求和施工规范的规定。

3．沉井外壁应平滑。

4．沉井封底必须符合设计要求和施工规范的规定。

（二）允许偏差项目 沉井制作和下沉后的允许偏差及检验方法见表3－36。

沉井的允许偏差及检验方法 表3－36 项次 项目 允许偏差 检验方法 1 制作质量 平面尺寸 长度、宽度 ±L/200，且不大于100 尺量检查 曲线部分半径 ±R/200，且不大于50 拉线和尺量检查 对角线差 B/100 尺量检查 井壁厚度 ±15 尺量检查 2 下沉后质量 刃脚平均标高 ±100 用水准仪 底面中心位置偏移 H＞10m ≤H/100 吊线和尺量检查或用经纬仪检查 H≤10m 100 刃脚底面高差 L＞10m L/100,且不大于300 用水准仪检查 注：1．L为长度或宽度；

R为半径；

b为对角线长；

H为下沉总深度；

L为最高与最低两角间距离；

2．检查数量：沉井的制作质量按浇筑段（节）内外各抽查1～5处；

下沉后的质量按每座沉井检查。

六、成品保护 1．沉井下沉第一节混凝土应达到设计强度的100％，其上各节达到70％以后，方可开始下沉。

2．深井垫架拆除、下沉系数、封底厚度和封底后的抗浮稳定性，均应通过施工计算，满足设计要求，避免使沉井出现裂缝、不能下沉或上浮。

七、安全措施 1．沉井施工前，应查清沉井部位的地质水文及地下障碍物情况，摸清对邻近建筑物、地下管道等设施的影响情况，并采取有效措施，防止施工中出现问题，影响正常、安全施工。

2．严格遵循沉井垫架拆除和土方开挖程序，控制均匀挖土速度，防止发生突然性下沉。严重倾斜现象，导致人身事故。

3．作好沉井下沉中的降排水工作，并设备用电源，以保证沉井挖土过程中不出现大量涌水、涌泥或流砂现象，以避免造成淹井事故。

4．沉井上部应设安全平台，周围设栏杆，井内上下层立体交叉作业，设安全网、安全挡板；

避开出土的垂直下方作业；

井下作业应戴安全帽、穿胶皮鞋。

5．沉井内土方吊运，应由专人操作和专人指挥，统一信号，预防发生碰撞或脱钩；

起重机吊运土方和材料靠近沉井边坡行驶时，应加强对地基稳定性的检查，防止发生塌陷、倾翻事故。

6．沉井挖土应分层、分段、对称、均匀地进行，达到破土下沉时，操作人员要离开刃脚一定距离，防止突然性下沉而造成事故。

7．加强机械设备维护、检查、保养；

机电设备由专人操作，认真遵守用电安全操作规程，防止超负荷作业，并设漏电保护器；

夜间作业，沉井内外应有足够的照明，沉井内应采用36V安全电压。

八、施工注意事项 1．沉井壁中如预留孔洞，为防止下沉时泥土和地下水大量涌入井内，影响施工操作，或因每边重量不等重心偏移，使沉井产生倾斜，在下沉前应进行填塞封闭处理，使之下沉均匀。

2．沉井下沉位置的正确与否，其每一、二节占70％，开始5mm以内，要特别注意保持平面位置与垂直度正确，以免继续下沉不易调整。

3．沉井下沉被搁置或悬挂，下沉极慢或不下沉时，可采取继续浇灌混凝土增加重量或在井顶加载；

或挖除刃脚下的土，或在井内继续进行第二层碗形破土；

或在井外壁装射水管冲刷井周围上，减少摩阻力；

或在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土，降低摩擦力；

或清除障碍物；

采取控制流砂。管涌等措施。

4．沉井下沉如速度过快，超过挖土速度，出现异常情况时，可采取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，或将井筒外的土夯实，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；

或减少每一节筒身高度，减轻沉井重量。

5．沉井下沉最易发生倾斜或位移。施工中应加强下沉过程中的观测和资料分析，发现倾斜和位移应及时纠正。当沉井垂直度出现歪斜超过允许限度，可采取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；

或在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，延缓下沉速度；

或在井外深挖倾斜反面的土，回填到倾斜一面，增加倾斜面的摩阻力等措施。当沉井轴线与设计轴线不重合，而产生一定位移的现象时，因位移大多由于倾斜引起的，控制沉井不再向偏移方向倾斜，并有意使沉井向偏位的相反方向倾斜，几次倾斜纠正后，即可恢复到正确位置。

【摘要】：当前我国的经济飞速发展，同时也对社会环境带来了越来越大的压力，环境保护的意识也逐渐增强，对污水的处理力度逐渐加大，污水处理厂的建设也在不断的增加，污水处理厂厂址的设置一般情况沿江河附近。因此，进水泵房和格栅及重要的污水管线上的井室等构筑物常常采用沉井施工方式，考虑到沉井在污水处理方面的重要性，下面即将软土地基的沉井的施工要点做一简要介绍。

【关键词】：砂垫层；
浇筑；
下沉系数；
测控；
挖土；
干封底

1.测量准备

1.1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，进行定位放线，定出沉井中心轴线和基坑轮廓线，作为沉井制作和下沉定位的依据。

2.沉井制作

2.1首先做地基处理，用粗、中砂垫层做地基的传力层，使沉井第一次制作时的重量通过混凝土垫层扩散后的荷载值小于下卧层地基土的承载力特征值。

为防止由于地基不均匀下沉引起井身开裂，对粗、中砂垫层基底夯压密实。并在上铺设C10砼垫层一道。

2.1.1砂垫层设计尺寸计算方法如下：

a.砂垫层厚度，根据沉井重量和地基土承载力确定

G/(ι+hs)≤fa

得hs≥G/fa-ι

式中：G--沉井的单位长度重量（KN/m）

fa--地基承载力设计值（KN/m2）

hs--砂垫层的厚度（m）

ι--刃脚垫层宽度

b.砂垫层宽度：

B≥b+2ι

2.1.2砼垫层的厚度计算：

h砼=(G/R1-b)/2

h--砼垫层厚度（m）

G--沉井第一节单位长度重量（KN/m）

R1--砂垫层的承载力设计值一般取（100KN/m2）

b--刃脚踏面宽度

2.2模板支设：根据设计图纸，在基底混凝土垫层上放线，刃脚内侧模采用MU10砖、MU7.5水泥砂浆砌筑，内抹1:3水泥砂浆找平压光。井壁模板采用加工订制木质多层板，一次支设至比施工缝略高100mm处，为保证砼浇筑外观效果，下一次支模板前，不允许拆前一次所支模板。待砼强度达到设计要求和施工要求后，再依次拆除。

2.3钢筋绑扎：池壁墙体钢筋净距控制采用钢筋排架，排架采用Ф14钢筋制作，架间距1000mm设置。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侵蚀钢筋的现象。钢筋连接宜采用直螺纹机械连接，用挂线法控制垂直度，用水平仪测量控制水平度，用木卡尺控制间距，用与结构同强度的细石混凝土垫块控制钢筋保护层厚度。在施工缝位置安装300mm宽钢板止水带。

2.4混凝土浇筑：沿沉井周围搭设脚手架,周围设布料管分布均匀下灰，每层厚500mm。注意对称均匀，防止造成地基不均匀下沉和倾斜。振捣时，振捣棒应插入下层混凝土50mm，保证层间结合紧密。混凝土养护采用浇水养护，两侧覆无纺布，养护14天。为防止出现冷缝，应具备足够的混凝土熟料供应能力。

3.沉井下沉

3.1准备与验算：检查混凝土强度和抗渗等级，刃脚、筒壁、底梁混凝土强度达到设计强度100％后方可进行第一次下沉。其余各节应达到设计强度的70%方可下沉,根据勘测报告验算下沉系数，当下沉系数较小时，应采取增加配重，或注入触变泥浆，减小下沉摩阻力等措施；
当下沉系数较大时，可沿井壁外围回填土方，增大总摩擦力。采取不排水下沉时还需克服水的浮力。因此，为使沉井能够顺利下沉，应进行分阶段下沉系数的计算，作为确定下沉施工方法和采取技术措施的依据。

下沉系数按下式计算：

K0=（G-B）/Tf

式中G-井体自重；

B-下沉过程中地下水的浮力；

Tf、-井壁总摩擦力；

K0-下沉系数，宜为1.05-1.25,位于淤泥质土中的沉井取小值,位于其它土层中取大值。

当下沉系数较大,或在软弱土层中下沉,沉井有可能发生突沉时,除在挖土时采取措施外,宜在沉井中加设或利用已有的隔墙或横梁等作防止突沉措施,并按下式验算下沉稳定性:

K0’=(G-B)/(Tf+R)

式中R-沉井刃脚、隔墙和横梁下地基土反力之和；

B-下沉过程中地下水的浮力；

K0’-沉井下沉过程中的下沉稳定系数，取0.8-0.9

当下沉系数不能满足要求时,可在基坑中停止取土,减少下沉深度;或在井壁顶部堆放钢、铁、砂石等材料以增加附加荷重；
或在井壁与土壁间注入触变泥浆，以减少下沉摩阻力等措施。

3.2下沉挖土：刃脚部位采用跳仓破土，使沉井均匀下称。由沉井中间开始逐渐向四周扩展，每层挖土厚度500mm，沿刃脚周围保留0.5～1.5m土堤，然后沿沉井壁，每2～3m一段向刃脚方向逐层、对称、均匀的削薄土层，每次50～100mm，当土层受刃脚挤压破裂后，沉井在自重作用下均匀垂直下沉，使不产生过大倾斜。

3.3按确保沉井稳定的需要掌握临界挖深。对沉井下沉过程中的基底隆起、管涌或承压水引起的不透水层穿破，下沉前要有预计，下沉时应严格掌握。

3.4按勤测勤纠偏的原则进行沉井下沉。在终沉阶段，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。

3.5当沉井为多次制作多次下沉时，每次接高都须满足沉井的稳定要求；
即传送至刃脚下土层的荷载，应小于该层土的极限承载力。必要时须在井周回填砂土或向井内灌水，保持刃脚下土层的稳定性。

4.沉井干封底

4.1封底条件：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8小时的累积下沉量≤1cm时，可进行混凝土干封底；

4.2干封底可采用分格浇筑方法，其浇筑顺序和每次浇筑格数，要根据下沉终止时的刃脚高差及井格内涌土情况而定；

4.3封底前将锅底整平，与封底混凝土接触的刃脚和井壁须凿毛并洗干净；

4.4设置集水井，其四周应设反滤层，并与排水沟相连；

4.5集水井在混凝土达到设计强度后方可封堵。

5.测量控制与观测

5.1沉井平面位置、标高的控制：在沉井外部地面及井壁顶部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。

5.2沉井垂直度控制：在井筒内按8等分标出垂直轴线，各吊线锤对准下面的标板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时，随时观测垂直度，当线锤偏离墨线50mm，或四周标高不一致时，应立即纠正。

5.3沉井下沉控制：在井壁周围弹水平线用水准仪来观测沉降。

5.4观测：沉井下沉过程中应加强位置、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，应及时纠正。

6.注意事项

6.1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。

6.2为减少下沉的摩阻力和以后的清淤工作，在沉井的外壁采取随下沉随填砂的方法，以减轻下沉难度。

6.3在沉井开始下沉和接近设计标高时，周边开挖深度应小于300mm，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。

沉井是修筑深基础和地下构筑物的一种施工工艺,可在场地狭窄的情况下施工较深的地下工程,且对周围环境影响较小;可在地质、水文条件复杂地区施工；
施工不需复杂的机具设备；
与大开挖相比，可减少开挖、运输和回填的土方等工程量。

相关关键词： 沉井施工方案专家论证