建筑施工之沉井施工

..建筑施工之沉井施工沉井是修筑深基礎(chǔ)和地下構(gòu)筑物的一種施工工藝。施工時(shí)先在地面或基坑內(nèi)制作開口的鋼筋混凝土井身,待其達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,在井身內(nèi)部分層挖土運(yùn)出,隨著挖土和土面的降低,沉井井身藉其自重或在其他措施協(xié)助下克服與土壁間的摩阻力和刃腳反力,不斷下沉,直至設(shè)計(jì)標(biāo)高就位,然后進(jìn)行封底。沉井施工工藝的優(yōu)點(diǎn)是：可在場地狹窄情況下施工較深〔可達(dá)50余米的地下工程,且對周圍環(huán)境影響較??；可在地質(zhì)、水文條件復(fù)雜地區(qū)施工；施工不需復(fù)雜的機(jī)具設(shè)備；與大開挖相比,可減少挖、運(yùn)和回填的土方量。其缺點(diǎn)是施工工序較多；技術(shù)要求高、質(zhì)量控制難。沉井工藝一般適用于工業(yè)建筑的深坑〔料坑、鐵皮坑、翻車機(jī)室等、設(shè)備基礎(chǔ)、水泵房、橋墩、頂管的工作井、深地下室、取水口等工程施工。6-2-12-1沉井類型沉井類型很多,按材料分,有混凝土、鋼筋混凝土、磚石等,但應(yīng)用最多的還是鋼筋混凝土沉井。按平面形狀分,有圓形、方形、矩形、多邊形、多孔形等,主要取決于其用途。由于圓形沉井受力性能好、易于控制下沉,應(yīng)用最多。沉井的剖面,有圓筒形、錐形、階梯形等。為減少下沉摩阻力,井壁在刃腳外緣處常縮進(jìn)20~30mm,呈圓柱帶臺階形,井壁表面呈1/1000的坡度。圖6-202沉井平面及剖面形式〔a平面形式；〔b豎剖面形式1-圓形；2-方形；3-矩形；4-多邊形；5-多孔形；6-圓柱形；7-圓柱帶臺階形；8-圓錐形；9-階梯形6-2-12-2沉井制作與下沉1．施工準(zhǔn)備工作沉井施工前的準(zhǔn)備工作,除去常規(guī)的場地平整；修建臨時(shí)設(shè)施；水、電、風(fēng)等動力供應(yīng)外,著重作好下述工作：〔1地質(zhì)勘察在沉井施工處需進(jìn)行鉆探,鉆孔設(shè)在井外,距外井壁距離宜大于2m,需有一定數(shù)量和深度的鉆孔,以提供土層變化、地下水位、地下障礙物及有無承壓水等情況,對各土層要提供詳細(xì)的物理力學(xué)指標(biāo),為制訂施工方案提供技術(shù)依據(jù)。〔2編制施工方案施工方案是指導(dǎo)沉井施工的核心技術(shù)文件,要根據(jù)沉井結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、地質(zhì)水文條件、已有的施工設(shè)備和過去的施工經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過詳細(xì)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,編制出技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的切實(shí)可行的施工方案。在方案中要重點(diǎn)解決沉井制作、下沉、封底等技術(shù)措施及保證質(zhì)量的技術(shù)措施,對可能遇到的間題和解決措施要做到心中有數(shù)。〔3布設(shè)測量控制網(wǎng)事先要設(shè)置測量控制網(wǎng)和水準(zhǔn)基點(diǎn),用于定位放線、沉井制作和下沉的依據(jù)。如附近存在建〔構(gòu)筑物等,要設(shè)沉降觀測點(diǎn),以便施工沉井時(shí)定期進(jìn)行沉降觀測。2．沉井制作沉井的施工程序?yàn)椋浩秸麍龅亍鷾y量放線→開挖基坑→鋪砂墊層和墊木或砌刃腳磚座→沉井澆筑→布設(shè)降水井點(diǎn)或挖排水溝、集水井→抽出墊木→沉井下沉封底→澆筑底板混凝土→施工內(nèi)隔墻、梁、板、頂板及輔助設(shè)施?！?刃腳支設(shè)沉井下部為刃腳,其支設(shè)方式取決于沉井重量、施工荷載和地基承載力。常用的方法有墊架法、磚砌墊座和土模。在軟弱地基上澆筑較重的沉井,常用墊架法〔圖6-203a。墊架的作用是將上部沉井重量均勻傳給地基,使沉井井身澆筑過程中不會產(chǎn)生過大不均勻沉降,使刃腳和井身產(chǎn)生裂縫而破壞；使井身保持垂直；便于拆除模板和支撐。采用墊架法施工時(shí),應(yīng)計(jì)算井身一次澆筑高度,使其不超過地耐力,其下砂墊層厚度亦需計(jì)算確定。直徑〔或邊長不超過8m的較小的沉井,土質(zhì)較好時(shí)可采用磚墊座〔圖6-203b,磚墊座沿周長分成6~8段,中間留20mm空隙,以便拆除,磚墊座內(nèi)壁用水泥砂漿抹面。對重量輕的小型沉井,土質(zhì)較好時(shí),甚至可用土胎?！矆D6-203c,土胎模內(nèi)壁亦用水泥砂漿抹面。圖6-203沉井刃腳支設(shè)〔a墊架法；〔b磚墊座法；〔c土胎模法1-刃腳；2-砂墊層；3-枕木；4-墊架；5-模板；6-磚墊座；7-水泥砂漿抹面；8-刷隔離層；9-土胎模刃腳支設(shè)用得較多的是墊架法。采用墊架法時(shí),先在刃腳處鋪設(shè)砂墊層,再在其上鋪枕木和墊架,枕木常用斷面16cm×22cm,墊架數(shù)量根據(jù)第一節(jié)沉井的重量和地基〔或砂墊層的容許承載力計(jì)算確定,間距一般為0.5~1.0m。墊架應(yīng)對稱,一般先設(shè)8組定位墊架,每組由2~3個(gè)墊架組成。矩形沉井多設(shè)4組定位墊架,其位置在距長邊兩端0.15L處〔L為長邊邊長,在其中間支設(shè)一般墊架,墊架應(yīng)垂直井壁。圓形沉井墊架應(yīng)沿刃腳圓弧對準(zhǔn)圓心鋪設(shè)。在枕木上支設(shè)刃腳和井壁模板。枕木應(yīng)使頂面在同一水平面上,用水準(zhǔn)儀找平,高差宜不超過10mm,在枕木間用砂填實(shí),枕心中心應(yīng)與刃腳中心線重合。如地基承載力較低,經(jīng)計(jì)算墊架需要量較多時(shí),應(yīng)在枕木下設(shè)砂墊層,將沉井重量擴(kuò)散到更大面積上?！?井壁制作沉井制作可在修建構(gòu)筑物的地面上進(jìn)行,亦可在基坑中進(jìn)行,如在水中施工還可在人工筑島上進(jìn)行。應(yīng)用較多的是在基坑中制作。沉井施工有下列幾種方式：一次制作、一次下沉；分節(jié)制作、一次下沉；分節(jié)制作、分節(jié)下沉〔制作與下沉交替進(jìn)行。如沉井過高,下沉?xí)r易傾斜,宜分節(jié)制作、分節(jié)下沉。沉井分節(jié)制作的高度,應(yīng)保證其穩(wěn)定性并能使其順利下沉。采用分節(jié)制作、一次下沉?xí)r,制作高度不宜大于沉井短邊或直徑,總高度超過12m時(shí),需有可靠的計(jì)算依據(jù)和采取確保穩(wěn)定的措施。分節(jié)下沉的沉井接高前,應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,如不符合要求,可根據(jù)計(jì)算結(jié)果采取井內(nèi)留土、填砂〔土、灌水等穩(wěn)定措施。井壁模板可用組合式定型模板〔圖6-204,高度大的沉井亦可用滑模澆筑。分節(jié)制作時(shí),水平接縫需做成凸凹型,以利防水。如沉井內(nèi)有隔墻,隔墻底面比刃腳高,與井壁同時(shí)澆筑時(shí)需在隔墻下立排架或用砂堤支設(shè)隔墻底模。隔墻、橫梁底面與刃腳底面的距離以500mm左右為宜。圖6-204沉井井壁鋼模板支設(shè)1-下一節(jié)沉井；2-預(yù)埋懸挑鋼腳手鐵件；3-組合式定型鋼模板；4-2[8鋼楞；5-對立螺栓；6-－100×3止水片；7-木墊塊；8-頂撐木；9-鋼管腳手架鋼筋由人工綁扎,亦可在沉井近處地面上預(yù)制成鋼筋骨架或網(wǎng)片；用起重機(jī)進(jìn)行大塊安裝?；炷翝仓捎盟狡鹬貦C(jī)或履帶式起重機(jī)吊運(yùn)混凝土吊斗,沿沉井周圍均勻、分層澆筑；亦可用混凝土泵車分層澆筑,每層厚不超過300mm。沉井澆筑宜對稱、均勻地分層澆筑,避免造成不均勻沉降使沉井傾斜。每節(jié)沉井應(yīng)一次連續(xù)澆筑完成,下節(jié)沉井的混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后才允許澆筑上節(jié)沉井的混凝土。3,沉井下沉〔1下沉驗(yàn)算沉井下沉前應(yīng)進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢查、外觀檢查。并根據(jù)規(guī)范要求,對各種形式的沉井在施工階段應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算、下沉驗(yàn)算和抗浮驗(yàn)算。沉井下沉?xí)r,第一節(jié)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,其余各節(jié)應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%。沉井下沉,其自重必須克服井壁與土間的摩阻力和刃腳、隔墻、橫梁下的反力,采取不排水下沉?xí)r尚需克服水的浮力。因此,為使沉井能順利下沉,應(yīng)進(jìn)行分階段下沉系數(shù)的計(jì)算,作為確定下沉施工方法和采取技術(shù)措施的依據(jù)。下沉系數(shù)〔圖6-205按下式計(jì)算：圖6-205沉井下沉系數(shù)計(jì)算簡圖〔a下沉?xí)r力系平衡圖；〔b下沉摩阻力計(jì)算簡圖k0=〔G－B/Tf〔6-152式中G——井體自重；B——下沉過程中地下水的浮力；Tf——井壁總摩阻力；k0——下沉系數(shù),宜為1.05~1.25,位于淤泥質(zhì)土中的沉井取小值,位于其他土層中取大值。井壁摩阻力可參考表6-143。井壁摩阻力表6-143土的種類井壁摩阻力〔kN/m2流塑狀粘性土10~15軟塑及可塑狀粘性土12~25粉砂和粉性土15~25砂卵石17.7~29.4泥漿套3~5當(dāng)下沉系數(shù)較大,或在軟弱土層中下沉,沉井有可能發(fā)生突沉?xí)r,除在挖土?xí)r采取措施外,宜在沉井中加設(shè)或利用已有的隔墻或橫梁等作防止突沉的措施,并按下式驗(yàn)算下沉穩(wěn)定性：〔6-153式中R——沉井刃腳、隔墻和橫梁下地基土反力之和；k'0——沉井下沉過程中的下沉穩(wěn)定系數(shù),取0.8~0.9。當(dāng)下沉系數(shù)不能滿足要求時(shí),可在基坑中制作,減少下沉深度；或在井壁頂部堆放鋼、鐵、砂石等材料以增加附加荷重；或在井壁與土壁間注入觸變泥漿,以減少下沉摩阻力等措施?！?墊架、排架拆除大型沉井應(yīng)待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%始可拆除墊架〔枕木、磚墊座,拆除時(shí)應(yīng)分組、依次、對稱、同步地進(jìn)行。抽除次序是：圓形沉井先抽除一般承墊架,后拆除定位墊架,矩形沉井先抽除內(nèi)隔墻下墊架,再分組對稱抽除外墻兩短邊下的墊架,然后抽除長邊下一般墊架,最后同時(shí)抽除定位墊架。抽除時(shí)先將枕木底部的土挖去,利用絞磨或推土機(jī)的牽引將枕木抽出。每抽出一根枕木,刃腳下應(yīng)立即用砂填實(shí)。抽除時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測,注意沉井下沉是否均勻。隔墻下排架拆除后的空穴部分用草袋裝砂回填?！?井壁孔洞處理沉井壁上有時(shí)留有與地下通道、地溝、進(jìn)水口、管道等連接的孔洞,為避免沉井下沉?xí)r地下水和泥土涌入,也為避免沉井各處重量不均,使重心偏移,易造成沉井下沉?xí)r傾斜,所以在下沉前必須進(jìn)行處理。對較大孔洞,在沉井制作時(shí)在洞口預(yù)埋鋼框、螺栓,用鋼板、方木封閉,中填與空洞混凝土重量相等的砂石或鐵塊配重〔圖6-206a、b。對進(jìn)水窗則采取一次做好,內(nèi)側(cè)用鋼板封閉〔圖6-205c。沉井封底后拆除封閉鋼板、擋木等。圖6-206沉井井壁堵孔構(gòu)造〔a大廊道口堵孔；〔b管道孔洞堵孔；〔c進(jìn)水窗堵孔1-沉井井壁；2-50mm厚木板；3-枕木；4-槽鋼內(nèi)夾枕木；5-螺栓；6-配重；7-10mm厚鋼板；8-槽鋼；9-100mm×100mm方木；10-50mm×100mm方木；11-橡皮墊；12-砂礫；13-鋼筋箅子；14-5mm孔鋼絲網(wǎng)；15-鋼百葉窗；16-15mm孔鋼絲網(wǎng)；17-砂；18-5~10mm粒徑砂卵石；19-15~60mm粒徑卵石4．沉井下沉施工方法〔1下沉方案選擇沉井下沉有排水下沉和不排水下沉兩種方案。一般應(yīng)采用排水下沉。當(dāng)土質(zhì)條件較差,可能發(fā)生涌土、涌砂、冒水或沉井產(chǎn)生位移、傾斜及沉井終沉階段下沉較快有超沉可能時(shí),才向沉井內(nèi)灌水,采用不排水下沉。當(dāng)決定由不排水下沉改為排水下沉,或部分抽除井內(nèi)灌水時(shí),必須慎重,并應(yīng)加強(qiáng)觀察。排水下沉常用的排水方法有：1明溝、集水井排水在沉井內(nèi)離刃腳2~3m挖一圈排水明溝,設(shè)3~4個(gè)集水井,深度比地下水深1~1.5m,溝和井底深度隨沉井挖土而不斷加深,在井內(nèi)或井壁上設(shè)水泵,將地下水排出井外。為不影響井內(nèi)挖土操作和避免經(jīng)常搬動水泵,一般采取在井壁上預(yù)埋鐵件,焊鋼操作平臺安設(shè)水泵,或設(shè)木吊架安設(shè)水泵,用草墊或橡皮承墊,避免振動〔圖6-207。如果井內(nèi)滲水量很少,則可直接在井內(nèi)設(shè)高揚(yáng)程潛水泵將地下水排出井外。本法簡單易行,費(fèi)用較低,適于地質(zhì)條件較好時(shí)使用。圖6-207明溝排水方法〔a鋼支架上設(shè)水泵排水；〔b吊架上設(shè)水泵排水1-水泵；2-膠管；3-排水溝；4-集水井；5-鋼支架；6-吊架2井點(diǎn)降水在沉井外部周圍設(shè)置輕型井點(diǎn)、噴射井點(diǎn)或深井井點(diǎn)以降低地下水位〔圖6-208a、b,使井內(nèi)保持挖干土。適于地質(zhì)條件較差,有流砂發(fā)生的情況時(shí)使用。3井點(diǎn)與明溝排水相結(jié)合的方法在沉井外部周圍設(shè)井點(diǎn)截水；部分潛水,在沉井內(nèi)再輔以明溝、集水井用泵排水〔圖6-208c。圖6-208井點(diǎn)降水〔a真空井點(diǎn)降水；〔b深井井點(diǎn)降水；〔c井點(diǎn)與明溝結(jié)合降水1-真空井點(diǎn)；2-降低后的水位線；3-明溝；4-潛水泵；5-深井井點(diǎn)不排水下沉方法有：用抓斗在水中取土；用水力沖射器沖刷土；用空氣吸泥機(jī)吸泥,或水中吸泥機(jī)油吸水中泥土等?！?下沉挖土方法1排水下沉挖土方法排水下沉挖土方法,常用的有：人工或用風(fēng)動工具挖土；在沉井內(nèi)用小型反鏟挖土機(jī)挖土；在地面用抓斗挖土機(jī)挖土。挖土應(yīng)分層、均勻、對稱地進(jìn)行,使沉井能均勻豎直下沉。有底架、隔墻分格的沉井,各孔挖土面高差不宜超過1m。如下沉系數(shù)較大,一般先挖中間部分,沿沉井刃腳周圍保留土堤,使沉井?dāng)D土下沉；如下沉系數(shù)較小,應(yīng)事先根據(jù)情況分別采用泥漿潤滑套、空氣幕或其他減阻措施,使沉井連續(xù)下沉,避免長時(shí)間停歇。井孔中間宜保留適當(dāng)高度的土體,不得將中間部分開挖過深。沉井下沉過程中,如井壁外側(cè)土體發(fā)生塌陷,應(yīng)及時(shí)采取回填措施,以減少下沉?xí)r四周土體開裂、塌陷對周圍環(huán)境的影響。沉井下沉過程中,每8h至少測量2次。當(dāng)下沉速度較快時(shí),應(yīng)加強(qiáng)觀測,如發(fā)現(xiàn)偏斜、位移時(shí),應(yīng)及時(shí)糾正。對普通土層從沉井中間開始逐漸挖向四周,每層挖土厚0.4~0.5m,沿刃腳周圍保留0.5~1.5m土堤,然后再沿沉井壁,每2~3m一段向刃腳方向逐層全面、對稱、均勻地削薄土層,每次削5~10cm,當(dāng)土層經(jīng)不住刃腳的擠壓而破裂,沉井便在自重作用下均勻垂直擠土下沉〔圖6-208,使不產(chǎn)生過大傾斜。本法可有效地提高工作效率。如下沉很少或不下沉,可再從中間向下挖0.4~0.5m,并繼續(xù)按圖6-209向四周均勻掏挖,使沉井平穩(wěn)下沉。圖6-209普通土層中下沉開挖方法1-沉井刃腳；2-土堤；1、2、3、4-削坡次序2不排水下沉挖土方法一般采用抓斗、水力吸泥機(jī)或水力沖射空氣吸泥等在水下挖土。①抓斗挖土用吊車吊抓斗挖掘井底中央部分的土,使之形成鍋底。在砂或礫石類土中,一般當(dāng)鍋度比刃腳低1~1.5m時(shí),沉井即可靠自重下沉,而將刃腳下土擠向中央鍋底,再從井孔中繼續(xù)抓土,沉井即可繼續(xù)下沉。在粘質(zhì)土或緊密土中,刃腳下土不易向中央坍落,則應(yīng)配以射水管沖土〔圖6-210a。沉井由多個(gè)井孔組成時(shí),每個(gè)井孔宜配備一臺抓斗。如用一臺抓斗抓土?xí)r,應(yīng)對稱逐孔輪流進(jìn)行,使其均勻下沉,各井孔內(nèi)土面高差不宜大于0.5m。圖6-210用水槍和水力吸泥器水中沖土〔a用水槍沖土、抓斗水中抓土；〔b用水力吸泥器沖土1-水槍；2-膠管；3-多瓣抓斗；4-供水管；5-沖刷管；6-排泥管；7-水力吸泥導(dǎo)管②水力機(jī)械沖土水力機(jī)械沖土是用高壓水泵將高壓水流通過進(jìn)水管分別送進(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〔圖6-232b。沖粘性土?xí)r,宜使噴嘴接近90°的角度沖刷立面,將立面底部刷成缺口使之坍落。沖土順序?yàn)橄戎醒牒笏闹?并沿刃腳留出土臺,最后對稱分層沖挖,盡量保持沉井受力均勻,不得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,所造成的泥漿量和滲入的水量與水力吸泥機(jī)吸入的泥漿量保持平衡。水力機(jī)械沖土的主要設(shè)備包括吸泥器〔水力吸泥機(jī)或空氣吸泥機(jī)、吸泥管、揚(yáng)泥管和高壓水管、離心式高壓水泵、空氣壓縮機(jī)〔采用空氣吸泥時(shí)用等。水力吸泥機(jī)沖土,適用于粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂土中；使用不受水深限制,但其出土效率則隨水壓、水量的增加而提高,必要時(shí)應(yīng)向沉井內(nèi)注水,以加高井內(nèi)水位。在淤泥或浮土中使用水力吸泥時(shí),應(yīng)保持沉井內(nèi)水位高出井外水位1~2m。3沉井的輔助下沉方法常用的輔助下沉方法如下：①射水下沉法是用預(yù)先安設(shè)在沉井外壁的水槍,借助高壓水沖刷土層,使沉井下沉。射水所需水壓,在砂土中,沖刷深度在8m以下時(shí),需要0.4~0.6MPa；在砂礫石層中,沖刷深度在10~12m以下時(shí),需要0.6~1.2MPa；在砂卵石層中,沖刷深度在10~12m時(shí),則需要8~20MPa。沖刷管的出水口徑為10~12mm,每一管的噴水量不得小于0.2m3/s〔圖6-211a。但本法不適用于粘土中下沉。圖6-211輔助下沉方法〔a預(yù)埋沖刷管組；〔b觸變泥漿護(hù)壁1-沉井壁；2-高壓水管；3-環(huán)形水管；4-出口；5-壓漿管；6-橡膠皮一圈；7-壓漿孔；8-觸變泥漿護(hù)壁②觸變泥漿護(hù)壁下沉法沉井外壁制成寬度為10~20cm的臺階作為泥漿槽。泥漿是用泥漿泵、砂漿泵或氣壓罐通過預(yù)埋在井壁體內(nèi)或設(shè)在井內(nèi)的垂直壓漿管壓入〔圖6-210b,使外井壁泥漿槽內(nèi)充滿觸變泥漿,其液面接近于自然地面。為了防止漏漿,在刃腳臺階上宜釘一層2mm厚的橡膠皮,同時(shí)在挖土?xí)r注意不使刃腳底部脫空。在泥漿泵房內(nèi)要儲備一定數(shù)量的泥漿,以便下沉?xí)r不斷補(bǔ)漿。在沉井下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后,泥漿套應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行處理,一般采用水泥漿、水泥砂漿或其他材料來置換觸變泥漿,即將水泥漿、水泥砂漿或其他材料從泥漿套底部壓入,使泥漿被壓進(jìn)的材料擠出,水泥漿、水泥砂漿等凝固后,沉井即可穩(wěn)定。觸變泥漿是以20%膨潤土及5%石堿〔碳酸鈉加水調(diào)制而成。采用本法可大大減少井壁的下沉摩阻力,同時(shí)還可起阻水作用,方便取土,并可維護(hù)沉井外圍地基的穩(wěn)定,保證其鄰近建筑物的安全?！?井內(nèi)土方運(yùn)出方法沉井內(nèi)土方運(yùn)出通常采用的方法是：在沉井邊設(shè)置塔式起重機(jī)或履帶式起重機(jī)〔圖6-212等,將土裝入斗容量1~2m3的吊斗內(nèi),用起重機(jī)吊出井外卸入自卸汽車運(yùn)至棄土處。圖6-212用塔式或履帶式起重機(jī)吊運(yùn)土方〔a塔式起重機(jī)吊運(yùn)土方；〔b履帶式起重機(jī)吊運(yùn)土方1-塔式起重機(jī)；2-吊斗；3-運(yùn)輸汽車；4-履帶式起重機(jī)沉井內(nèi)土方吊運(yùn)出井時(shí),對于井下操作工人必須有安全措施,防止吊斗及土石落下傷人。5．測量控制沉井位置標(biāo)高的控制,是在沉井外部地面及井壁頂部四面設(shè)置縱橫十字中心控制線、水準(zhǔn)基點(diǎn),以控制位置和標(biāo)高。沉井垂直度的控制,是在井筒內(nèi)按4或8等分標(biāo)出垂直軸線,各吊線墜一個(gè)對準(zhǔn)下部標(biāo)板來控制〔圖6-213,并定時(shí)用兩臺經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直偏差觀測。挖土?xí)r,隨時(shí)觀測垂直度,當(dāng)線墜離墨線達(dá)50mm,或四面標(biāo)高不一致時(shí),即應(yīng)糾正。沉井下沉的控制,系在井筒壁周圍彈水平線,或在井外壁上兩側(cè)用白鉛油畫出標(biāo)尺,用水平尺或水準(zhǔn)儀來觀測沉降。沉井下沉中應(yīng)加強(qiáng)位置、垂直度和標(biāo)高〔沉降值的觀測,每班至少測量兩次〔于班中及每次下沉后檢查一次,接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測,每2h一次,預(yù)防超沉。由專人負(fù)責(zé)并做好記錄,如有傾斜、位移和扭轉(zhuǎn),應(yīng)及時(shí)通知值班隊(duì)長,指揮操作人員糾正,使偏差控制在允許范圍以內(nèi)。圖6-213沉井下沉測量控制方法1-沉井；2-中心線控制點(diǎn)；3-沉井中心線；4-鋼標(biāo)板；5-鐵件；6-線墜；7-下沉控制點(diǎn)；8-沉降觀測點(diǎn)；9-壁外下沉標(biāo)尺6．沉井封底當(dāng)沉井下沉到距設(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)2~3d下沉穩(wěn)定,或經(jīng)觀測在8h內(nèi)累計(jì)下沉量不大于10mm時(shí),即可進(jìn)行沉井封底。封底方法有排水封底和不排水封底兩種,宜盡可能采用排水封底?！?排水封底〔干封底方法是將新老混凝土接觸面沖刷干凈或打毛,對井底進(jìn)行修整使之成鍋底形,由刃腳向中心挖放射形排水溝,填以卵石作成濾水暗溝,在中部設(shè)2~3個(gè)集水井,深1~2m,井間用盲溝相互連通,插入φ600~800mm四周帶孔眼的鋼管或混凝土管,外包二層尼龍窗紗,四周填以卵石,使井底的水流匯集在井中,用潛水泵排出〔圖6-214,保持地下水位低于基底面0.5m以下。圖6-214沉井封底1-沉井；2-卵石盲溝；3-封底混凝土；4-底板；5-砂漿面層；6-集水井；7-φ600~800mm帶孔鋼或混凝土管,外包尼龍網(wǎng)；8-法蘭盤蓋封底一般鋪一層150~500mm厚碎石或卵石層,再在其上澆一層厚約0.5~1.5m的混凝土墊層,在刃腳下切實(shí)填嚴(yán),振搗密實(shí),以保證沉井的最后穩(wěn)定。達(dá)到50%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,在墊層上綁鋼筋,兩端伸入刃腳或凹槽內(nèi),澆筑上層底板混凝土。封底混凝土與老混凝土接觸面應(yīng)沖刷干凈；澆筑應(yīng)在整個(gè)沉井面積上分層、不間斷地進(jìn)行,由四周向中央推進(jìn),每層厚30~50cm,并用振搗器搗實(shí)；當(dāng)井內(nèi)有隔墻時(shí),應(yīng)前后左右對稱地逐孔澆筑?；炷敛捎米匀火B(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)繼續(xù)抽水。待底板混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%并經(jīng)抗浮驗(yàn)算后,對集水井逐個(gè)停止抽水,逐個(gè)封堵。封堵方法是將濾水井中水抽干,在套管內(nèi)迅速用干硬性的高強(qiáng)度混凝土進(jìn)行堵塞并搗實(shí),然后上法蘭盤用螺栓擰緊或四周焊接封閉,上部用混凝土墊實(shí)搗平?！?不排水封底〔水下封底當(dāng)井底涌水量很大或出現(xiàn)流砂現(xiàn)象時(shí),沉井應(yīng)在水下進(jìn)行封底。待沉井基本穩(wěn)定后,將井底浮泥清除干凈,新老混凝土接觸面用水槍沖刷干凈,并拋毛石,鋪碎石墊層。封底水下混凝土采用導(dǎo)管法澆筑〔圖6-215。圖6-215不排水封底導(dǎo)管法澆筑混凝土1-沉井；2-導(dǎo)管；3-大梁；4-平臺；5-下料漏斗；6-機(jī)動車跑道；7-混凝土澆筑料斗；8-封底混凝土待水下封底混凝土達(dá)到所需強(qiáng)度后〔一般養(yǎng)護(hù)7~14d,方可從沉井內(nèi)抽水,檢查封底情況,進(jìn)行檢漏補(bǔ)修,按排水封底方法施工上部鋼筋混凝土底板。6-2-12-3沉井下沉施工常遇問題和預(yù)防處理方法沉井下沉施工常遇問題和預(yù)防處理方法見表6-144。沉井下沉施工常遇問題和預(yù)防處理方法表6-144常遇問題原因分析預(yù)防措施及處理方法下沉困難〔沉井被擱置或懸掛,下沉極慢或不下沉1．井壁與土壁間的摩阻力過大2．沉井自重不夠,下沉系數(shù)過小3．遇有地下管道、樹根等障礙物4．遇流砂、管涌1．繼續(xù)澆筑混凝土增加重量,在井頂均勻加鐵塊或其他荷重2．挖除刃腳下的土,或在井內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行第二層碗形破土；用小型藥包爆破振動,但刃腳下挖空宜小,藥量不宜大于0.1kg,刃腳應(yīng)用草墊等防護(hù)3．不排水下沉改為排水下沉,以減少浮力4．在井外壁裝置射水管沖刷井周圍土,減少摩阻力；射水管亦可埋于井壁混凝土內(nèi),此法僅適用于砂及砂類土5．在井壁與土間灌入觸變泥漿或黃土,降低摩阻力,泥漿槽距刃腳高度不宜小于3m6．清除障礙物；控制流砂、管涌下沉過快〔沉井下沉速度超過挖土速度,出現(xiàn)異常情況1．遇軟弱土層,土的耐壓強(qiáng)度小,使下沉速度超過挖土速度2．長期抽水或因砂的流動,使井壁與土間摩阻力減小3．沉井外部土體液化1．可用木垛在定位墊架處給以支承,并重新調(diào)整挖土,在刃腳下不挖或部分不挖土2．將排水法下沉改為不排水法下沉,增加浮力3．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,如沉井外部的土液化發(fā)生虛坑時(shí),可填碎石處理4．減少每一節(jié)筒身高度,減輕沉井重量突沉〔沉井下沉失去控制,出現(xiàn)突然下沉的現(xiàn)象1．挖土不注意,將鍋底挖得太深,沉井暫時(shí)被外壁摩阻力和刃腳托?。固幱谙鄬Ψ€(wěn)定狀態(tài),當(dāng)繼續(xù)挖土?xí)r,土壁摩阻力達(dá)極限值,井壁阻力因土的觸變性而突然下降,發(fā)生突沉2．流砂大量涌入井內(nèi)1．適當(dāng)加大下沉系數(shù),可沿并壁注一定的水,減少與井壁的摩阻力2．控制挖土,鍋底不要挖太深；刃腳下避免掏空過多3．在沉井梁中設(shè)置一定數(shù)量的支撐,以承受一部分土反力4．控制流砂現(xiàn)象發(fā)生傾斜〔沉井垂直度出現(xiàn)歪斜,超過允許限度1．沉井刃腳下的土軟、硬不均2．沒有對稱地抽除墊木或沒有及時(shí)回填夯實(shí)；井外四周的回填土夯實(shí)不均3．沒有均勻挖土,使井內(nèi)土面高差懸殊4．刃腳下掏空過多,沉井突然下沉,易于產(chǎn)生傾斜5．刃腳一側(cè)被障礙物擱住,未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理6．排水開挖時(shí),井內(nèi)一側(cè)涌砂7．井外棄土或堆物,井上附加荷重分布不均,造成對井壁的偏壓1．加強(qiáng)沉井過程中的觀測和資料分析,發(fā)現(xiàn)傾斜要及時(shí)糾正2．分區(qū)、依次、對稱、同步地抽除墊木,及時(shí)用砂或砂礫填夯實(shí)3．在刃腳高的一側(cè)加強(qiáng)取土,低的一側(cè)少挖土或不挖土,待正位后再均勻分層取土4．在刃腳較低的一側(cè)適當(dāng)回填砂石或石塊,延緩下沉速度5．在井外深挖傾斜反面的土方,回填到傾斜一面,增加傾斜面的摩阻力6．不排水下沉,在靠近刃腳低的一側(cè)適當(dāng)回填砂石；在井外射水或開挖,增加偏心壓載,以及施加水平外力等措施偏移〔沉井軸線與設(shè)計(jì)軸線不重合,產(chǎn)生一定的位移1．大多由于傾斜引起的,當(dāng)發(fā)生傾斜和糾正傾斜時(shí),井身常向傾斜一側(cè)下部產(chǎn)生一個(gè)較大的壓力,因而伴隨產(chǎn)生一定位移,位移大小,隨土質(zhì)情況及向一邊傾斜的次數(shù)而定2．測量定位差錯(cuò)1．控制沉井不再向偏移方向傾斜2．有意使沉井向偏位的相反方向傾斜,當(dāng)幾次傾斜糾正后,即可恢復(fù)到正確位置或有意使沉井向偏位的一方傾斜,然后沿傾斜方向下沉．直至刃腳處中心線與設(shè)計(jì)中線位置相吻合或接近時(shí),再將傾斜糾正3．加強(qiáng)測量的檢查復(fù)核工作遇障礙物〔沉井被地下障礙物擱置或卡住,出現(xiàn)不能下沉的現(xiàn)象沉井下沉局部遇孤石、大塊卵石、地下溝道、圬工、管線、鋼筋、樹根等,造成沉井?dāng)R置、懸掛,難以下沉1．遇較小孤石,可將四周土掏空后取出；較大孤石或大塊石、地下溝道、圬工等,可用風(fēng)動工具或用松動爆破方法破碎成小塊取出,炮孔距刃腳不少于50cm,其方向須與刃腳斜面平行,藥量不得超過200g,并設(shè)鋼板防護(hù),不得用裸露爆破；鋼管、鋼筋、樹根等可用氧氣燒斷后取出2．不排水下沉,爆破孤石,除打眼爆破外,亦可用射水管在孤石下面掏洞,裝藥破碎吊出遇硬質(zhì)土層〔沉井破土遇堅(jiān)硬土層,難以開挖下沉遇厚薄不等的黃砂膠結(jié)層、姜結(jié)石,質(zhì)地堅(jiān)硬,用常規(guī)方法開挖困難,使下沉緩慢1．排水下沉?xí)r,以人力用鐵釬打人土中向上撬動,取出或用鐵鎬、鋤開挖,必要時(shí)打炮孔爆破成碎塊2．不排水下沉?xí)r,用重型抓斗、射水管和水中爆破聯(lián)合作業(yè),先在井內(nèi)用抓斗挖2m深鍋底坑,由潛水工用射水管在坑底向四角方向距刃腳邊2m沖4個(gè)400mm深的炮孔,各用200g炸藥進(jìn)行爆破,余留部分用射水管沖掉,再用抓斗抓出封底遇傾斜巖層〔沉井下沉到設(shè)計(jì)深度后遇傾斜巖層,造成封底困難地質(zhì)構(gòu)造不均,沉井刃腳部分落在巖層上,部分落在較軟土層上,封底后易造成沉井下沉不均,產(chǎn)生傾斜應(yīng)使沉井大部分落在巖層上,其余未到巖層部分,如土層穩(wěn)定不向內(nèi)崩坍,可進(jìn)行封底工作；若井外土易向內(nèi)坍,則可不排水,由潛水工一面挖土,一面以裝有水泥砂漿或混凝土的麻袋堵塞缺口,堵完后再清除浮渣,進(jìn)行封底。井底巖層的傾斜面,應(yīng)適當(dāng)做成臺階遇流砂〔井外土粉砂涌入井內(nèi)的現(xiàn)象,造成沉井突沉、偏斜或下沉過慢或不下沉等現(xiàn)象1．井內(nèi)鍋底開挖過深,井外松散土涌入井內(nèi)2．井內(nèi)表面排水后,井外地下水動水壓力把土壓入井內(nèi)3．爆破處理障礙物,井外土受振進(jìn)入井內(nèi)4．挖土深超過地下水位0.5m以上1．采用排水法下沉,水頭宜控制在1.5~2.0m2．挖土避免在刃腳下掏挖,以防流砂大量涌入,中間挖土也不宜挖成鍋底形3．穿過流砂層應(yīng)快速,最好加荷,如拋大塊石增加土的壓重,使沉井刃腳切入土層4．采用深井或