沉井施工專(zhuān)項(xiàng)施工方案

1、嘉興市聯(lián)合污水處理有限責(zé)任公司嘉興市長(zhǎng)水路3#污水泵站（亞歐路）連接管工程頂管工作井、接收井譏井施工方案編制人：（項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人）審核人：（項(xiàng)目經(jīng)理）審批人：（單位技術(shù)負(fù)責(zé)人）編制單位：浙江協(xié)和建設(shè)有限公司編制日期：2011 年 11 月 5 日沉井施工方案一、工程概況亞歐路污水管工程管道采用頂管法施工，頂管工作井、接收井均采用沉井方式施工,沉井采用C30鋼筋混凝土，抗?jié)B等級(jí)P6,井壁厚600mm。具體數(shù)量如下:序號(hào)工作井類(lèi)型井身尺寸mm井頂標(biāo)圖m管內(nèi)底標(biāo)圖mm標(biāo)圖m沉井刃卻底標(biāo)高m設(shè)計(jì)沉井頂板標(biāo)高m1亞歐路W01頂管接收井4500*30002.8593o8666.7256。725一5。850

2、2.0002亞歐路W02閘門(mén)井7500*30003.600一4。0007.6007.015-6。1501.2003亞歐路W03頂管工作井7500*30002。890一4。8947.7847.7847o0502.0004亞歐路W04頂管接收井4500*30002。890-5。0007.8907。890一6.9502.0005亞歐路W05頂管工作井7500*30002。835一2.5785。4135.413-4.6502。0006亞歐路W06頂管接收井4500*30002.770-2.6465。4165.416-4.6502.0007亞歐路W07頂管工作井7500*30002。784一2.7725

3、。5565。556一5。0002.0008亞歐路W08頂管接收井4500*30003。068一4.7867.8547。854-6.9502.000、施工工藝根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，頂管工作井W02M井將穿越1。60.30的粉質(zhì)粘土層、0030-1.70m的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層、一1.70-6.00m的粉質(zhì)粘土層，最終沉入粉砂夾土層；W0航井將穿越2.06-0。34m的粉質(zhì)本土層，最終沉入粉砂夾土層；亞。航井將穿越1。68-0。22m的粉質(zhì)粘土層，-0022一2。12m的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層、最終沉入粉質(zhì)粘土層；W07B井將穿越1。870.07m的粉質(zhì)粘土層、0。07-1。83m的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層,-1o83

4、-6.03m的粉質(zhì)粘土層，最終沉入粉砂夾粉土層；頂管接收井W1沉井將穿越1。770.37的粉質(zhì)粘土層、0.37-1。43m的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層、-1.43-5。33m的粉質(zhì)粘土層，最終沉入粉砂夾土層；W04沉井將穿越2.080。38m的粉質(zhì)粘土層,0.38-1.42m的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層、一1。42一4。52m的粉質(zhì)粘土層，最終沉入粉砂夾粉土層；W06#穿越1.91-0.19m的粉質(zhì)粘土層，一0.19-2.09m的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，最終沉入粉質(zhì)粘土層：亞。并將穿越1。7-0.9m的粉質(zhì)粘土層，一0.9-5.80m的粉質(zhì)粘土層、最終粉質(zhì)粘土層。根據(jù)據(jù)沉井的高度，穿越土層狀況和周?chē)h(huán)境條件，確定亞歐路

5、頂管工作井W0就并采取分節(jié)制作、一次下沉和不排水下沉法施工、水下封底的施工方案；亞歐路頂管工作井及接收井W01W02W04W05W06W07W08M井采取分節(jié)制作、一次下沉和排水干挖土、干封底的施工方案。排水法頂管工作井、接收井沉井施工工藝流程：測(cè)量放樣定井位-基坑施工-砂墊層和混凝土墊層施工-第一、第二節(jié)沉井制作-打設(shè)輕型井點(diǎn)-沉井下沉-C15素碎墊層-鋼筋混凝土封底-頂板等施工。不排水法頂管工作井沉井施工工藝流程：測(cè)量放樣定井位-基坑施工-砂墊層和混凝土墊層施工-第一、第二節(jié)沉井制作-沉井下沉-C20碎水下封底-鋼筋混凝土封底頂板等施工。三、施工方法1、基坑開(kāi)挖頂管工作井基坑底平面尺寸6。

6、2mx10.7m,基坑上口尺寸為12。0mx16.5m,頂管接收井基坑底平面尺寸6。2mx7。7m基坑上口尺寸為12.0mx13。5m,開(kāi)挖深度均為3.0m。沿基坑四周設(shè)置300m由400mn#水明溝，在東南角設(shè)一個(gè)集水井，排除坑內(nèi)積水。2、砂墊層、素混凝土墊層施工(以頂管工作井為例)素混凝土墊層為C20混凝土澆筑，寬度B為600mm0腳寬度400mm每邊各加100mm,厚度為150mm2。1、W02W05W07M井砂墊層厚度計(jì)算(第一節(jié)沉井制作高度h為3。6娥：第一節(jié)沉井每米荷載G=0.6mx3。6mx1mx26。0KN/m=56.2KN砂墊層面平均壓力P=UBX1m=562KN0。6mx1

7、m=93.7KPa地基承載力f=70KPa(根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土地質(zhì)承載力數(shù)據(jù))地基承載力須滿(mǎn)足以下公式：fP=G(B+2hXtg22.5)X1mh=(G+f-0.6)+(2htg22。5)=(56。2+700.6)+(2X0。558)=0.18m砂墊層厚度取0.3m可滿(mǎn)足地質(zhì)承載力要求P=G+(B+2hxtg22.5)11m=562+(0.6+2X0。3X0.558)=60.1KPa復(fù)核結(jié)論：P=66.1KPa&f=70KPa,砂墊層厚度為0.3米能滿(mǎn)足地基容許承載力的要求。2。2、W0筑井砂墊層厚度計(jì)算(第一節(jié)沉井制作高度h為4。5m：第一節(jié)沉井每米荷載G=0.6mx4.

8、5mX1mx26。0KN/n3=70o2KN砂墊層面平均壓力P=UBX1m=702KN0.6mX1m=1170KPa地基承載力f=95KPa(根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告粉質(zhì)粘土地質(zhì)承載力數(shù)據(jù))地基承載力須滿(mǎn)足以下公式：fP=G(B+2hXtg22.5)x1mh=(G+f0.6)+2htg22。5=(70.2+950.6)+2X0.558=0。15m砂墊層厚度取0o2m可滿(mǎn)足地質(zhì)承載力要求P=G+(B+2hXtg22。5)X1m=70.2+(0。6+2X0.2X0。558)=85。3KPa復(fù)核結(jié)論：P=85。3KPaf=95KPa,砂墊層厚度為0。2米能滿(mǎn)足地基容許承載力的要求。砂墊層滿(mǎn)鋪，攤鋪時(shí)要澆水，

9、采用平板振搗器振搗密實(shí)。砂墊層攤鋪達(dá)到要求后，做素混凝土墊層，素混凝土墊層做成“凸”形臺(tái)階狀，總厚度為15cm,上臺(tái)階5cm,下臺(tái)階10cm,上臺(tái)階寬度同刃腳寬度40cml沉井刃腳外側(cè)下臺(tái)階寬度150mm沉井刃腳內(nèi)側(cè)下臺(tái)階寬度刃腳斜面350mmi150mm總寬度為1050mm,混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20碎。3、沉井結(jié)構(gòu)制作根據(jù)設(shè)計(jì)及本工程施工要求，井體總高度為6。659。05m，沉井分二節(jié)制作，一次下沉。W1W02W05W6W07M井制作高度：第一節(jié)沉井制作高度為3。6米；第二節(jié)沉井制作高度為2.753。95米；W03W4W8M井制作高度：第一節(jié)沉井制作高度為4。5米；第二節(jié)沉井制作高度為4。15

10、4。25米；3。1沉井鋼筋工程沉井鋼筋現(xiàn)場(chǎng)設(shè)加工場(chǎng)成型制作，井壁鋼筋分二次綁扎接高， 16以上鋼筋采取閃光對(duì)焊工藝接長(zhǎng)，綁扎時(shí)接頭相互交叉。井壁雙層鋼筋用10鋼筋撐腳把網(wǎng)片撐開(kāi)。鋼筋規(guī)格、尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙要求和規(guī)定，綁扎鋼筋時(shí)應(yīng)采用撐件將二層鋼筋位置固定，保證鋼筋設(shè)計(jì)間距。為了保證保護(hù)層的厚度，應(yīng)在鋼筋與模板之間設(shè)置同強(qiáng)度標(biāo)號(hào)的水泥砂漿墊塊，墊塊應(yīng)與鋼筋扎緊并互相錯(cuò)開(kāi)。鋼筋綁扎完成后，應(yīng)上報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收.隱蔽驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行模板施工。3.2沉井模板工程沉井制作模板采用復(fù)合模板及鋼管?chē)?對(duì)拉止水螺栓為力14mnffl鋼， 外腳手架與模板豎圍楝連接，但能上、下滑動(dòng)，避免澆筑混凝

11、土?xí)r沉井下沉影響模板安全性。由于沉井總高度6.659.05米， 井身混凝土分二節(jié)澆搗， 模板同樣分二節(jié)安裝.井筒模板采用18mnfi合模板、48水平環(huán)型鋼管及垂直立管和力14止水螺桿互相搭配，以保證模板的穩(wěn)定、牢固、密封。螺栓間距為500mm固定模板用的對(duì)拉螺栓中間設(shè)置止水片，并焊接牢固，在割除外露螺栓時(shí)需凹入混凝土2-3cm,并用防水砂漿二次抹平，第二次表面抹平摻入膨脹水泥，確保對(duì)拉螺栓處不滲漏。井身內(nèi)模支架采用48鋼管支撐.鋼管支架必須架設(shè)穩(wěn)固， 采用對(duì)撐支架， 與模板架立鋼管可靠連接，增加內(nèi)模的穩(wěn)定性.3.3混凝土、養(yǎng)護(hù)及拆模根據(jù)進(jìn)度及質(zhì)量要求，采用C30商品混凝土泵送，抗?jié)B等級(jí)P6,坍

12、落度1016cm,汽車(chē)泵輸送，澆筑時(shí)每層高度不宜超過(guò)1。0m,并按順序均勻的進(jìn)行.提供的商品混凝土，要確保混凝土的連續(xù)供應(yīng)，避免產(chǎn)生冷縫，引起滲漏.混凝土必須澆搗密實(shí)，采用機(jī)械振搗時(shí)，插入振搗器插入間距不應(yīng)超過(guò)有效半徑1。5倍。要避免欠振、漏振和過(guò)振.在施工縫和埋設(shè)件附近振搗密實(shí)。應(yīng)避免振搗器觸及模板、止水帶、和埋設(shè)件等。混凝土澆筑后及時(shí)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，加蓋草包及澆水濕潤(rùn)，并確保帶模養(yǎng)護(hù)時(shí)間，拆模后外側(cè)立面包裹塑料薄膜養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)確?；炷帘砻娌话l(fā)白，至少養(yǎng)護(hù)七天以上.養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，不得在混凝土表面加壓、沖擊及污染.在拆模時(shí)，應(yīng)注意時(shí)間和順序。拆模時(shí)間控制在混凝土澆搗后的34天內(nèi)進(jìn)行，過(guò)早或過(guò)晚的拆模

13、對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)都是不利的；拆模順序一般是先上后下，小心謹(jǐn)慎，以免對(duì)混凝土表面造成破壞。對(duì)于分段澆搗混凝土部位，應(yīng)保留最后一排模板，利于向上接模。4、輕型井點(diǎn)降水為確保沉井平穩(wěn)下沉，采用排水下沉法施工。用井點(diǎn)抽除地下水，降低地下水位，井點(diǎn)在基坑外周布置，并提前預(yù)抽后，方可開(kāi)始挖土。、井點(diǎn)布置在沉井基坑四周設(shè)置封閉式輕型井點(diǎn)降水，輕型井點(diǎn)距井壁3m,輕型井點(diǎn)系統(tǒng)由井點(diǎn)管、聯(lián)接管（橡膠或鋼管）、總管和抽水設(shè)備所組成。其中實(shí)管9m,濾管1。5m地下水經(jīng)井點(diǎn)管、聯(lián)接管和總管由抽水設(shè)備抽走。井點(diǎn)系統(tǒng)布置采用單排線(xiàn)狀井點(diǎn)，井點(diǎn)管位于溝槽上口寬度以外1m在井點(diǎn)管延長(zhǎng)線(xiàn)位置上挖一50X50cm斷面的泄水溝，再在

14、井點(diǎn)管位置上做好標(biāo)志，井點(diǎn)管間距為1.5m.、井點(diǎn)施工A、井點(diǎn)管的埋設(shè)采用用套筒式?jīng)_孔法埋設(shè)井點(diǎn)管。R套筒直徑30cm長(zhǎng)度約10m底部呈鋸齒形.上部有提梁， 用起重機(jī)吊住并上下移動(dòng)， 套筒內(nèi)有水槍?zhuān)畼屩睆?5mm噴嘴直徑20mm由多級(jí)水泵供給高壓水，水壓0。60。8MPa沖孔深度比濾管底深0。5m左右；C井孔沖成后，拔出套筒并立即插入井點(diǎn)管，在保障居中并垂直情況下，向孔內(nèi)填裝濾料，直到距地面1m深的范圍內(nèi)，用粘土填實(shí)，以防漏氣。D井點(diǎn)管埋設(shè)后，即可接通總管和抽水系統(tǒng)，進(jìn)行試抽，檢查抽水效果。、輕型井點(diǎn)注意事項(xiàng)A、做好準(zhǔn)備工作：做好抽水試驗(yàn)，分析水文地質(zhì)條件，使井位、井深、濾管長(zhǎng)度、標(biāo)高設(shè)計(jì)合

15、理可靠。R超前降水：降水領(lǐng)先、開(kāi)槽在后。在施工過(guò)程中始終保持干槽作業(yè)，降水速度超前于挖槽速度。地下水位降至槽底以下0.50.8m之后，才能開(kāi)始挖槽，并在施工過(guò)程中始終保持這水位。C沖點(diǎn)注意操作安全：查清地下障礙物、和地面供電線(xiàn)路保持安全距離。D井點(diǎn)濾管（花管）孔眼底總面積不小于立管截面面積；骨架、支撐、濾網(wǎng)等均仔細(xì)檢查完好，加以保護(hù)、扎緊；濾料符合濾管要求，潔凈無(wú)雜物。E、井點(diǎn)管組裝嚴(yán)密、不漏氣、減少接頭.F、沖點(diǎn)時(shí)保護(hù)好已沖好的井點(diǎn)，防止泥水和雜物流入井點(diǎn)管中。G分層填濾料、分層封粘土，認(rèn)真操作保證降水效果。T 泵體與進(jìn)水干管總管連接痛心緊密，在一整體地坪上安裝，防止不同沉降。5、沉井下沉及

16、封底5。1排水法下沉及封底5。1。2下沉前，在沉井外壁刷冷底子油一道，涂熱瀝青兩道.5.1。3排水下沉?xí)r，采用機(jī)械配合人工進(jìn)行挖土，先由井中央挖向四周，每層挖土厚0。4005m在刃月卻處留11。5m臺(tái)階。沿井壁每23m一段向刃腳方向逐層全面、對(duì)稱(chēng)、均勻的削落臺(tái)階，每次削510cm;當(dāng)土層經(jīng)不住刃腳的擠壓破裂，沉井便在自重作用下均勻破土下沉。5。1。4挖土?xí)r各井孔的土面高差一般不宜超過(guò)0.5m。5.1。 5助沉糾偏5.1.5。1沉井下沉過(guò)程中，刃腳下產(chǎn)生地基反力，當(dāng)沉井下沉系數(shù)小于設(shè)計(jì)下沉系數(shù)時(shí)，允許采用加載助沉，加載平臺(tái)應(yīng)符合重物堆放方便和結(jié)構(gòu)安全等要求，重物堆放重心應(yīng)根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)規(guī)定，加

17、載時(shí)加載范圍內(nèi)的其他工作應(yīng)停止。沉井下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)先卸載，卸下的重物應(yīng)隨卸隨運(yùn)，不應(yīng)堆放在沉井邊。5.1.6 .2沉井糾偏應(yīng)根據(jù)測(cè)量資料隨偏隨糾，當(dāng)沉井偏斜達(dá)到允許值的1/4時(shí)便要糾偏，沉井下沉過(guò)程中要做到勤測(cè)、勤糾、緩糾.5.1。5.3沉井初沉階段糾偏應(yīng)根據(jù)“沉多則少挖”“沉少則多挖”的原則在開(kāi)挖中糾偏。刃腳下挖土要逐步擴(kuò)大，不能一次過(guò)量掏挖，不要通過(guò)大量挖土來(lái)糾偏。5.1。5。4水或沖氣方法糾正井體傾斜時(shí)，可在沉井偏高的一例在井壁外插入射水管或沖氣管進(jìn)行射水或沖氣，減少井壁摩阻力。射水或沖氣管亦可預(yù)埋設(shè)在井壁內(nèi)適當(dāng)位置，供糾偏時(shí)按照偏斜方法進(jìn)行糾偏。用射水法糾偏后如留有射水孔宜用厚觸變

18、泥漿或砂土填滿(mǎn)。5.1.5.5井下沉過(guò)快時(shí)，在沉井外壁間填粗糙材料，或?qū)⒕餐獾耐梁粚?shí)，加大摩阻力。5.1、 6下沉觀測(cè)5.1.6、 1沉井下沉?xí)r應(yīng)注意觀測(cè)，刃腳標(biāo)高每班至少測(cè)量一次，軸線(xiàn)位移23 天測(cè)一次，當(dāng)沉井每次下沉穩(wěn)定后應(yīng)進(jìn)行高差和中心位移測(cè)量。5。1,6。2初沉階段每2h至少測(cè)量一次，必要時(shí)應(yīng)連續(xù)觀測(cè)、及時(shí)糾偏。5.1,6.3終沉階段每小時(shí)至少測(cè)量一次， 在軟土地層中如停止挖土后沉井仍不能自沉?xí)r應(yīng)立即采取措施控制下沉。當(dāng)沉井下沉接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，待8h內(nèi)沉井自沉累計(jì)不大于10mm寸方可進(jìn)行封底，此時(shí)井體的標(biāo)高位移和傾斜應(yīng)在允許偏差范圍內(nèi)，并經(jīng)檢驗(yàn)合格。5.1.7、沉井封底沉井

19、下沉到位后，觀測(cè)沉井在8h內(nèi)累計(jì)沉降量小于10mm寸，方可進(jìn)行封底。(1)準(zhǔn)備工作沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求范圍內(nèi)，經(jīng)沉降觀測(cè)沉降率在允許范圍內(nèi)即可進(jìn)行封底。沉井封底前應(yīng)繪出沉井內(nèi)開(kāi)挖鍋底簡(jiǎn)圖。本工程在井點(diǎn)降水條件下施工，在封底前應(yīng)用大石塊先將刃腳下墊實(shí)，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)井點(diǎn)降水保持連續(xù)抽水。封底前應(yīng)準(zhǔn)備好集水井筒。(2)干封底與澆筑鋼筋混凝土底板：封底前應(yīng)整理好鍋底和清除浮泥，對(duì)新老混凝土接觸面應(yīng)鑿毛清洗，井內(nèi)積水應(yīng)盡量排干并在每個(gè)井格底部中央設(shè)置一個(gè)集水井，具深度和大小要滿(mǎn)足水泵吸水要求。本工程封底前，先鋪7:3砂礫石墊層壓實(shí)，填平整實(shí)后再澆筑100mnSC15素混凝土封底，須沿井壁四周向中央進(jìn)行

20、。素混凝土封底一次澆筑、分格、逐段、對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，不得中途停頓，避免產(chǎn)生施工縫而造成滲漏現(xiàn)象,混凝土封底的同時(shí)集水井不得填沒(méi)，排水工作繼續(xù)進(jìn)行，以保證混凝土在終凝前不浸水,素混凝土封底的表面應(yīng)平整， 當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25%以上后， 在上面綁扎底板鋼筋,鋼筋在綁扎時(shí)，應(yīng)保證刃腳鋼筋與底板鋼筋的連接、上下兩層鋼筋的間距，并將刃腳混凝土的表面鑿毛露出石子，便于刃腳混凝土與底板混凝土的結(jié)合,底板混凝土澆搗完成后應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù)，確保其表面不露白，并應(yīng)防止陽(yáng)光及溫差的劇烈變化，以免底板出現(xiàn)收縮裂縫，影響沉井的施工質(zhì)量和使用功能,在澆筑碎之前，先沿頂進(jìn)的方向平行預(yù)埋導(dǎo)軌(60鋼軌制作)，作為頂管導(dǎo)向用。5。2不

21、排水法下沉在沉井下沉施工中，實(shí)現(xiàn)水力機(jī)械化，即用高壓射水沖碎土層后，用水力吸泥機(jī)將泥漿及土的碎塊排到井外，使沉井下沉。這種施工方法，設(shè)備簡(jiǎn)單，效果顯著，采用這種方法進(jìn)行沉井下沉，可以達(dá)到加快施工進(jìn)度的目的.運(yùn)行機(jī)理主要是利用高壓水泵將高壓水流通過(guò)進(jìn)水管分別流進(jìn)沉井內(nèi)的高壓水槍和水力吸泥機(jī)，利用高壓水槍射出的高壓水流沖刷土層，使其形成一定稠度的泥漿匯流至集泥坑，然后用水力吸泥機(jī)（或空氣吸泥機(jī)）將泥漿吸出，從排泥管排出井外。特別強(qiáng)調(diào)的是，沖粘性土?xí)r應(yīng)使噴嘴接近90角沖刷立面,將立面底部沖成缺口使之塌落。沉井水力機(jī)械除土的主要特點(diǎn)是利用高壓射水來(lái)代替人工進(jìn)行沉井下沉的全部作業(yè)，它包括土的切割、沖刷、

22、攪動(dòng)及所形成泥漿的排除，如圖2所示。沉井下沉所使用的水力機(jī)械設(shè)備主要由水泵、進(jìn)水管路、水力沖泥機(jī)、水力吸泥機(jī)以及排泥管路等組成。一般情況下，每套6英寸水力機(jī)械包括：一臺(tái)6DA型水泵、水力沖泥機(jī)（水槍?zhuān)?2臺(tái)、水力吸泥機(jī)（直徑150mm1臺(tái)及相應(yīng)的管路。高壓射水是由高壓水泵供給的，水力沖泥機(jī)及水力吸泥機(jī)可由同一高壓水泵供水，也可以由兩臺(tái)高壓水泵分別供水。圖2沉井水力機(jī)械施工示意圖取土順序和泥漿平衡取土順序?yàn)橄戎醒牒笏闹?，并沿刃腳留土臺(tái)，最后對(duì)稱(chēng)分層沖挖，不斷沖空刃腳踏面下的土層。施工時(shí)， 應(yīng)使高壓水槍沖入井底的泥漿量和滲入的水量與水力吸泥機(jī)吸出的泥漿量保持平衡.在使用高壓水槍沖刷井內(nèi)土層的作業(yè)中

23、，應(yīng)將各種土調(diào)制成為適宜的稠度，具泥漿密度的掌握指標(biāo)為：砂土類(lèi)為1。081.18;粘性土為1。091.20。富攀水管長(zhǎng)泥一富在進(jìn)水軟營(yíng)/耨手槊并期墻并槍水當(dāng)水力機(jī)械系統(tǒng)正常工作時(shí)，各部分水量應(yīng)符合下列平衡條件：Q泵=Q沖+Q吸機(jī)Q總=Q吸機(jī)+Q尼Q泥=Q+Q土+Q滲式中Q泵-水泵出水量（米3/小時(shí)）;Q沖一水力沖泥機(jī)的耗水量（m3/h）;Q吸機(jī)一水力吸泥機(jī)的耗水量（m3/h）;Q總一水力吸泥機(jī)總排水量（m3/h）；Q泥一水力吸泥機(jī)吸入的泥漿量（m3/h）；Q土一由沉井內(nèi)排出土的數(shù)量（m3/h）；Q滲一滲入沉井內(nèi)的水量（M/h）。由水泵站供給水力吸泥機(jī)、水力沖泥機(jī)的高壓水與滲進(jìn)沉井內(nèi)的水量之和，

24、應(yīng)與水力吸泥機(jī)的排水量平衡。水力沖泥機(jī)的應(yīng)用凡水力機(jī)械化除土法，普遍采用水力沖泥機(jī)（水槍?zhuān)?。使用水力沖泥機(jī)時(shí)，不僅利用其射流來(lái)沖刷切割土層，而且還利用射流來(lái)攪動(dòng)土層，使之形成泥漿。因此，須以高壓（1015kg/cm2以上）的水流供給水力沖泥機(jī)，當(dāng)高壓水流通過(guò)噴嘴時(shí)，具有很大的速度，能產(chǎn)生相當(dāng)大的破壞力。如圖3所示。水力沖泥機(jī)的作用是將土沖成泥漿使之流向集泥坑，但在沖除顆粒較大或較堅(jiān)圖（3）水力沖泥機(jī)的土層時(shí)，一部分大顆粒土塊可能沉淀，流不到集泥坑中。在這種情況下，須用水力沖泥機(jī)將已沉淀的土塊沖至集泥坑，以使用水力吸泥機(jī)將這些土塊及泥漿排到井外。實(shí)際影響水力沖泥機(jī)效能的因素有:a。地質(zhì)構(gòu)造及土的

25、性質(zhì)，粘性小的土較易沖刷，所需的水壓較小，水量也少；bo射流水柱和沖刷面之間的相互關(guān)系， 如減少至沖刷面的距離及增加水柱和沖刷面的交角， 則沖刷強(qiáng)度就增大。c.噴嘴處的水壓力、水力沖泥機(jī)的射水量以及射流的性能，如有高水壓及大量的水，就能得到大的沖擊力。另外，尚需說(shuō)明的是由于考慮水力沖泥機(jī)在沉井內(nèi)移動(dòng)方便，常用高壓橡皮管向水力沖泥機(jī)供應(yīng)高壓水。若水壓過(guò)大時(shí)橡皮管的剛性也大，這時(shí)不但操作困難，還往往容易發(fā)生橡皮管彈傷人，所以應(yīng)將水力沖泥機(jī)固定。水力吸泥機(jī)的應(yīng)用水力吸泥機(jī)的作用是將沉井內(nèi)所沖成的泥漿井外，使沉井下沉。水力吸泥機(jī)由噴嘴、混合管、及擴(kuò)散管等組成。這些部件對(duì)水力吸泥機(jī)的工作效響很大。施工經(jīng)

26、驗(yàn)證明，工作水流和吸入泥漿水流，僅合管至喉管這段范圍（混合室）內(nèi)混合，在擴(kuò)散管作水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)槟酀{水流的位能，這樣才能將排到井外。水力吸泥機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：構(gòu)造簡(jiǎn)單、本身沒(méi)有運(yùn)件因而不易損壞，同時(shí)易于加工制造、裝拆簡(jiǎn)便.的150m冰力泥機(jī)的構(gòu)造如圖4所示。一般來(lái)說(shuō)，在水力吸泥機(jī)的應(yīng)用方面，若每小5-10m,揚(yáng)泥高度35-40m,噴射速度約為34m/s.吸入泥漿所需的高壓水流量，約與吸入泥漿量相等；吸入的泥漿和高壓水混合以后所形成的稀釋泥漿，在管路內(nèi)的適當(dāng)流速應(yīng)不超過(guò)23m/s。噴嘴處的高壓水流速一般應(yīng)控制在30-40m/s。吸泥器配備數(shù)量視沉井大小及土質(zhì)而定，一般為26套排 到喉 管率影在 混內(nèi)

27、工泥漿動(dòng) 部定型時(shí)壓入水量1oom,可吸出泥漿量約為圖 4 水力吸泥機(jī)水力機(jī)械沖土?xí)r不受水深限制，但其出土率則隨水壓、流量的增加而提高，必要時(shí)應(yīng)向井內(nèi)注水，以加高井內(nèi)水位。在淤泥或浮土中使用水力吸泥機(jī)時(shí)， 應(yīng)保持沉井內(nèi)水位高出井外水位1-2m。、水力機(jī)械化施工主要方法沉井下沉使用的水力機(jī)械， 由水力沖泥機(jī)和水力吸泥機(jī)，以及相應(yīng)的高壓供水管路和排泥管路組成。水力機(jī)械在沉井內(nèi)除土?xí)r的操作方法，主要有三個(gè)要點(diǎn)。作業(yè)過(guò)程如圖5所示。沖泥時(shí)，可先在水力吸泥機(jī)的吸泥龍頭下方（一般均選在鍋底中央），沖挖出一個(gè)直徑約為2.02.5m的集泥坑。然后用水力沖泥機(jī)開(kāi)拓各個(gè)方向通向集泥坑的水溝24條， 溝的縱向坡度3

28、5%此后， 即可向四周開(kāi)挖鍋底， 為了防止沉井突然下沉， 引起很大的偏差，以及減少井外土的攏動(dòng)坍塌等情況，可在沉井四周刃腳旁保留寬0.51.0m的土堤。待鍋底開(kāi)挖完畢后，再逐步均勻地沖挖土堤，第一步先沖除四角處的土堤，第二步再?zèng)_除四周土堤，最后沖除定位點(diǎn)處土堤，使沉井下沉。利用上述方法能夠提高水力吸泥機(jī)的排泥量，尤其是在沉井的下沉初期，泥漿中常混雜著建筑垃圾，如石塊、碎木塊等，采用上述措施亦屬必要.根據(jù)工程中實(shí)測(cè)情況，當(dāng)水壓為1520kg/cm2時(shí)，水力沖泥機(jī)的有效沖刷半徑約為68m在此范圍內(nèi)的泥漿一般均可流至集泥坑內(nèi)。水力吸泥機(jī)的吸泥龍頭的網(wǎng)罩應(yīng)低于泥漿面約510cm,這樣可吸入較多的泥漿。

29、當(dāng)吸泥龍頭的網(wǎng)罩或吸泥管內(nèi)被雜物堵塞時(shí)，亦可用反沖法來(lái)消除吸泥管或吸泥龍頭的堵塞物。其方法是關(guān)閉水力吸泥機(jī)的進(jìn)水閥門(mén)，這時(shí)排泥管內(nèi)的水體便倒流入井內(nèi)，把吸泥龍頭及吸泥管中的雜物沖出來(lái)，有時(shí)上述的方法尚需重復(fù)數(shù)次，始能將堵塞物清除干凈。、不排水沉井封底不排水封底即在水下進(jìn)行封底。封底前，井內(nèi)水位不應(yīng)低于井外的地下水位。潛水員應(yīng)潛入井內(nèi)水下，使用高壓水槍按設(shè)計(jì)要求將井底面整理成鍋形，并將井底浮泥清除干凈，新老混凝土接觸面應(yīng)用水沖刷干凈。封底混凝土應(yīng)在沉井全部底面積上連續(xù)均勻澆注，不得留有施工縫，底板與井壁接縫處的防水措施按地下工程防水技術(shù)規(guī)范GB50108-2001表3,3.1-1選用。澆注時(shí)導(dǎo)管

30、插入混凝土深度不定也“升空?qǐng)D 5 井內(nèi)水力除土示意圖宜小于1。50m導(dǎo)管直徑以2530cm為宜。待水下封底混凝土達(dá)到所需設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可從井內(nèi)抽水，并檢查封底質(zhì)量，在上面綁扎底板鋼筋。鋼筋扎好經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可澆筑底板混凝土。四、沉井下沉的控制：沉井挖土下沉，應(yīng)對(duì)稱(chēng)、均勻開(kāi)挖的原則進(jìn)行。挖土?xí)r，次序是先中央后四周，均衡對(duì)稱(chēng)地進(jìn)行，并應(yīng)根據(jù)需要留有土臺(tái)，逐層切削、擴(kuò)挖至刃腳附近，使沉井平穩(wěn)、均衡地徐徐擠土下沉。中心鍋底深度應(yīng)從嚴(yán)控制，謹(jǐn)防鍋底過(guò)深發(fā)生突沉。在井外壁周?chē)扛?m彈水平線(xiàn)，在上部彈線(xiàn)可加密，用水準(zhǔn)儀來(lái)觀測(cè)沉降。沉井下沉中應(yīng)加強(qiáng)位置，垂直度和標(biāo)高的觀測(cè)，每班至少測(cè)量?jī)纱?接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)

31、加強(qiáng)觀測(cè)，每2h一次，預(yù)防超沉，并專(zhuān)人負(fù)責(zé)做好記錄.施工必須定時(shí)觀測(cè)井外四角點(diǎn)沉降情況.有異常及時(shí)匯報(bào)處理。當(dāng)刃腳距設(shè)計(jì)標(biāo)高在2。0m時(shí)，下沉速度應(yīng)逐漸減緩，挖土層高差控制在50cm內(nèi)，當(dāng)沉井接近刃腳設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)預(yù)先做好止沉措施，如在井壁外側(cè)堆土、井底拋石等。沉井下沉至距設(shè)計(jì)標(biāo)高0.1m時(shí)，應(yīng)停止井內(nèi)挖土和抽水，使其靠自重下沉至設(shè)計(jì)或接近設(shè)計(jì)標(biāo)高，再經(jīng)23d下沉穩(wěn)定，或經(jīng)觀測(cè)在8h內(nèi)累計(jì)下沉不大于10mm時(shí)，即可進(jìn)行封底.五、沉井下沉施工中存在問(wèn)題及處理方法：5。1沉井下沉主要措施：a。出土順序由內(nèi)向外：根據(jù)下沉情況掏除底梁下的土，最后形成全刃腳支承的大鍋底，使沉井安全下沉。bo嚴(yán)格控制刃腳

32、外土塞，為保證沉井受力均勻，內(nèi)部應(yīng)力沒(méi)有集中現(xiàn)象，在刃腳全支承不能滿(mǎn)足下沉要求時(shí)，需在刃腳處取土，做到均勻、對(duì)稱(chēng)、同時(shí)、層層剝離，循序漸進(jìn).co通過(guò)電測(cè)和光學(xué)儀兩種手段對(duì)下沉量，四角高差，偏位進(jìn)行測(cè)量，及時(shí)了解下沉速度，并進(jìn)行糾偏，當(dāng)沉井達(dá)到允許偏差值1/4時(shí)必須糾偏。確保沉井在初始下沉階段形成良好的下沉軌道.do觀測(cè)水位情況，嚴(yán)防涌砂現(xiàn)象的發(fā)生.在沖泥過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)有少量流砂隨地下水一起涌入井內(nèi)時(shí)，必須立即停止沖泥，向井內(nèi)灌水。（采取下沉應(yīng)急措施）e.對(duì)周?chē)?gòu)筑物等布點(diǎn)監(jiān)測(cè)，隨時(shí)掌握由于沉井下沉引起的環(huán)境影響問(wèn)題。5.2、沉井下沉過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的各種問(wèn)題及應(yīng)急措施1）沉井糾編根據(jù)該工程的

33、施工條件及土質(zhì)情況，如發(fā)現(xiàn)偏斜，視具體情況分別對(duì)策。、始入土較淺時(shí)，如發(fā)生傾斜，只需在刃腳和一側(cè)進(jìn)行人工挖土，在刃腳低的一側(cè)保留較寬的土燒適當(dāng)填砂；、入土較深時(shí)，可在刃腳高一側(cè)隨著沉井的下沉逐漸糾正偏差，糾偏位移時(shí)，可故意使沉井向偏位方向傾斜，然后沿傾斜方向下沉，直到沉井底面中軸線(xiàn)與設(shè)計(jì)中軸線(xiàn)的重合或接近，再糾正傾斜，直到調(diào)整到容許范圍內(nèi)，除此之外還可采用井外射水，井內(nèi)邊除土邊糾偏，以增加偏土壓來(lái)糾偏。沉井位置如發(fā)生扭轉(zhuǎn)，可在沉井的兩對(duì)角除土，另外兩對(duì)角填土，借助刃腳下不相符的土壓力所形成的扭矩，使沉井在下沉進(jìn)程中逐步糾正到位。所有偏差在下沉到距設(shè)計(jì)標(biāo)高2mz上時(shí)，基本糾正好，然后謹(jǐn)慎下沉，在

34、沉井刃腳接近設(shè)計(jì)標(biāo)高50cmz內(nèi)時(shí)，不允許再有超出允許范圍的偏差。2）沉井不沉主要原因有：開(kāi)挖深度不夠，下沉阻力過(guò)大。沉井傾斜，致使刃腳下局部土體未能順利挖除，形成較大的上面阻力。沉井在軟粘土層中因故停止下沉?xí)r間過(guò)久，靜摩擦力增大。遇堅(jiān)硬土層，破土困難.壁外無(wú)減阻措施或壁外減阻措施遭到破壞，側(cè)面摩阻力沒(méi)有降低。預(yù)防措施及處理方法：適當(dāng)增大挖土深度和范圍.沉井下沉過(guò)程中要注意連續(xù)性不能停止時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，如果考慮到某些原因不得不停止較長(zhǎng)時(shí)間，造成無(wú)法不沉?xí)r，可以在井壁和土層間灌入觸變泥漿或黃土，降低摩阻力，又可達(dá)到維護(hù)土壁不坍塌，從而使四周的土層保持穩(wěn)定。3）流砂在開(kāi)挖粉土層時(shí)，如井外地下水頭較高，在一定水頭的動(dòng)力壓力下，會(huì)產(chǎn)生流砂現(xiàn)象.預(yù)防措施及處理方法：井外增加深井排水，在無(wú)法降低井外地下水的情況下，只能向井內(nèi)注水。4）沉井突沉由于沉井穿越的土質(zhì)復(fù)雜， 有可能造成沉井突沉， 因此在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照開(kāi)挖次序進(jìn)行，在四周刃腳保留0.5-1m的土境，嚴(yán)禁將刃腳下的土層全部沖空，同時(shí)將井壁外的士夯實(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)土質(zhì)較差時(shí)，也可在井壁填碎石，加大摩阻