1、1目 录1沉井工程概况 .11.1 沉井简介 11.1.1 沉井规模与构造 11.1.2 沉井所选用的材料 11.1.3 钢筋混凝土保护层 21.2 工程地质状况简介 21.2.1 地形地貌及地下水 21.2.2 地层特征 21.2.3 沉井井壁摩阻力参数 31.2.4 地质条件对沉井所产生的影响因素 32施工部署 .42.1 沉井的主要施工方法选择 42.1.1 沉井方法：采用排水下沉和干封底的工艺技术 42.1.2 降水方法：井外真空深井泵与井内明排水相结合 42.1.3 制作与下沉方法：两节制作、两次下沉 52.1.4 沉井底部地基加固方法：压密注浆 52.2 沉井工艺流程 62.3 施
2、工阶段划分与施工内容概述 72.3.1 施工准备阶段 72.3.2 第一节沉井制作与下沉阶段 82.3.3 第二节沉井制作与下沉阶段 82.3.4 沉井封底与收尾阶段 92.4 主要施工机械与机具配备计划 102.5 主要劳动力使用计划 112.5.1 劳动力组织的特点 112.5.2 主要工种的劳动力配备数量 112.6 沉井各阶段主要工序的作业进度控制 1223主要项目的施工方法与技术措施 .133.1 工程测量 133.1.1 测量工作安排 133.1.2 沉井的测量控制方法 13附图： .14沉井下沉测量控制平面示意图 .14沉井下沉测量控制剖面示意图 .143.2 井外深井降水与井内
3、明排水结合的施工方法 153.2.1 深井布设位置与要求 153.2.2 深井布置的工艺流程 163.2.3 深井降水的进度安排 173.2.4 沉井内的明排水方法 17附图： .17深井降水井点布置平面图 .17深井降水与井内明排水示意图 .173.3 压密注浆地基加固方法 183.3.1 设计要求 183.3.2 施工技术要点 18附图： .19压密注浆区平面布置图 .19压密注浆区剖面示意图 .193.4 沉井制作方法与技术措施 203.4.1 作业条件 203.4.2 刃脚支设形式 203.4.3 刃脚垫木铺设数量和砂垫层铺设厚度测算 213.4.4 沉井制作的钢筋施工工艺 223.4
4、.5 沉井制作的模板施工工艺 23附图：沉井井壁定型钢模板支设示意图 .253.4.6 沉井制作的混凝土施工工艺 263.5 沉井下沉方法与技术措施 2833.5.1 沉井下沉的作业顺序安排 283.5.2 沉井下沉验算 283.5.3 沉井下沉的主要方法和措施 303.5.4 井内挖土和土方吊运方法 31附图：沉井下沉开挖方法示意图 .323.6 沉井封底的主要方法 333.6.1 干封底的技术措施 333.6.2 沉井封底后的抗浮稳定性验算 344沉井施工质量与安全控制的主要措施 .354.1 沉井质量主控项目的检验标准 354.2 沉井易渗漏部位的质量控制要点 364.3 安全施工措施
5、371沉井工程施工方案1沉井工程概况拟建的沉井式泵站位于奉贤区奉城中心镇兰布拉大街与城东路交叉口北侧，基地占地面积 3300m2，总建筑面积约 305m2。工程设计单位为上海科达交通建设勘察设计院。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圆形构筑物，内壁半径 8m，外壁半径 8.6m，壁厚 0.60m，井筒内面积约 201m2，井内挖方约2000m3。（2）沉井总高度为 12.60m，其顶面标高为 5.30（绝对标高，下同） ，刃脚底标高为-7.30。对照泵站室外地坪的设计标高 5.00，沉井的埋置深度为 12.30m。（3）沉井
6、底部的构造要求为：200 厚道碴垫层 100 厚 C10 素混凝土垫层 800 厚底板混凝土。1.1.2 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 C25，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C15。（2）钢材：HPB235 为一级钢筋，强度设计值=210N/mm 2；HRB335 为二级钢筋，强度设计值=300N/mm 2；所用的钢制件除注明外均采用 Q235B.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。（4）水泥：除注明外均采用普通硅酸盐
7、水泥（非早强） ，强度等级为232.5。1.1.3 钢筋混凝土保护层（1）构筑物与污水接触的钢筋混凝土墙、板的保护层最小厚度为35mm，梁、柱的保护层为 40mm。（2）底板下层的保护层最小厚度为 40mm，底板其余部位的保护层厚度为 35mm。1.2 工程地质状况简介本工程的地质勘察单位为上海市奉贤建筑设计院。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（1）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。场内自然土平均标高（绝对标高）在 4.50m 左右。（2）场内浅层地下水属潜水类型，受大气降水和地表迳流补给，地下水位埋深 0.80.9m，相应地下水
8、位标高为 3.173.57m。地下水年平均水位埋深取 0.500.70m。1.2.2 地层特征与沉井相关的各层土质的特征见下表所示：土层层号 土层名称层厚（ m）层底标高（ m） 颜色 湿度压缩性能 土 层 描 述1 素填土1.101.261.403.243.062.92 灰黄 高 以粘性土为主，含植物根茎。 粘质粉土1.601.681.701.641.381.24褐黄 湿 中 含铁质锈斑及云母，干后强度较高。1 淤泥质粉质粘土1.201.451.700.07-0.02-0.17灰色 饱和 高 夹薄层砂质粉土，含云母，干后强度一般。2 砂质粉土3.303.383.50-3.33-3.40-3.
9、47灰色 饱和 中 薄层状，土质不均，含云母，夹粘性土，干后手捏即碎。3 淤泥质粉质粘土7.707.757.80-11.06-11.15-11.23灰色 饱和 高 夹薄层砂质粉土，含云母，干后强度一般。3 粘土 未钻穿 灰色 饱和 高 夹薄层砂质粉土，含云母、有机质，干后强度较高。41.2.3 沉井井壁摩阻力参数勘察单位根据静力触探比贯入阻力 Ps 值、土性指标及特征，并参照有关规范要求，推荐了各层土的沉井井壁摩阻力参数如下表所示：层序 土层名称 静探 Ps 平均值（MPa）井壁摩阻力（KPa）1 素填土 不计 粘质粉土 1.59 121 淤泥质粉质粘土 0.42 122 砂质粉土 1.83
10、20（5m 以上为 12）3 淤泥质粉质粘土 0.51 151.2.4 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。主要因素有：（1）在埋深 15m 范围内分布的土层为饱和2 砂质粉土。根据有关规范要求，在抗震设防烈度为 7 度时，运用标准贯入试验判定，液化强度比为 0.98,液化指数为 0.71，属轻微液化。（2）由于2 砂质粉土层较厚，结构性差，透水性较强，沉井开挖时有可能造成流砂。为此，在沉井的设计和施工中应充分考虑这一影响因素，尤其在施工过程中，应采取必要的降水措施。（3）沉井的沉入深度处于3 土体中。该层土体为淤泥质粉质粘土，
11、饱和，流塑状态，压缩性高，承载强度较低，因此需要采取地基加固措施，以保证沉井的稳定和控制沉降量。52施工部署2.1 沉井的主要施工方法选择沉井是用于深基础和地下构筑物施工的一种工艺技术，其原理是：在地面上或地坑内，先制作开口的钢筋混凝土筒身，待筒身混凝土达到一定强度后，在井内挖土使土体逐渐降低，沉井筒身依靠自重克服其与土壁之间的摩阻力，不断下沉直至设计标高，然后经就位校正后再进行封底处理。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要求，沉井的主要施工方法将作以下选择：2.1.1 沉井方法：采用排水下沉和干封底的工艺技术根
12、据对拟建场地的土层特征、地下水位及施工条件的综合分析，设计要求本工程的沉井采用排水下沉和干封底的施工方法。该方法可以在干燥的条件施工，挖土方便，容易控制均衡下沉，土层中的障碍物便于发现和清除，井筒下沉时一旦发生倾斜也容易纠正，而且封底的质量也可得到保证。2.1.2 降水方法：井外真空深井泵与井内明排水相结合采用排水下沉和干封底的施工技术，关键是选择合理可行的降水方法，使降水效果满足排水下沉的技术要求。根据本工程的沉井施工特点分析，可供选择的井外降水方法主要有两级轻型井点降水、喷射井点降水及真空深井泵降水等。经对上述方法的比较与论证，我公司决定选择井外真空深井泵与井内明排水相结合的降水方法。与其
13、他降水方法相比，采用该方法降水不但施工方便、降水效果好，而且能有效防止2 砂质粉土层可能发生的流砂或管涌等不良现象发生，以此保证沉井施工的安全和顺利进行。62.1.3 制作与下沉方法：两节制作、两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，而且在下沉时容易发生倾斜，因此应采用分节制作、分节下沉方法。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要求，对沉井应采用两节制作、两次下沉的方法。沉井分节制作与下沉的要求是：第一节沉井高度为 7m，起沉标高为 3.00（绝对标高，下
14、同） ；第二节沉井高度为 5.6m，接高处（后浇段标高）为 3.300。2.1.4 沉井底部地基加固方法：压密注浆本工程的沉井持力层处在3 淤泥质粉质粘土层内。该层土体湿度达到饱和，为流塑状态，属高压缩性，Ps 平均值较低，承载强度也相应较低。针对这一不利的地质情况，设计要求对该层土体采取压密注浆的措施，使地基得到加固，并防止或减少渗透和不均匀的沉降。压密注浆的范围为：注浆区域的直径为 23.2m，比沉井的外壁直径（17.2m）扩大 6m；注浆深度为 3m，自沉井底标高 -7.30m 处起，至3 底部-10.30 处为止。72.2 沉井工艺流程根据本工程的特点与施工方法，沉井主要工序的工艺流程
15、安排见下图所示：各 项 施 工 准 备工 程 测 量 定 位 、 放 线基坑开挖至起沉标高沉井刃脚垫层和垫架第一节沉井制作第一次下沉砼养护及拆模坑外深井降水安装预埋预留配合第二节沉井制作井筒内挖土、排水砼养护及拆模第二次下沉井筒内挖土、排水安装预埋预留配合沉井封底沉井稳定观测井内结构施工与安装封底后质量检查沉井工程质量检验加固区域压密注浆82.3 施工阶段划分与施工内容概述分阶段、按步骤组织施工，针对各阶段的工程特点与工艺要求明确分期管理目标，并落实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，沉井工程的主要施工过程大致可划分为以下四个施工阶段：2.3.1 施工准
16、备阶段工程开工前后应抓紧落实施工前期的各项准备工作，包括施工的组织准备、技术准备、物资准备及现场准备等工作。该阶段的主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件，编制施工组织设计和实施性的专项施工方案。（2）平整场地至要求的标高，铺设施工道路，开挖排水沟，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成沉井的定位测量工作。为了控制沉井的位置与标高，在场内须设置沉井的轴线与标高控制点。（4）及时组织施工机具、材料及作业队伍进场，充分落实各项开工准备工作。（5）根据施工方案的要求，在沉井外布设真空深井泵井点管，并提前进行预降水工作。（6）根据施工图设计的要求，委托专
17、业施工队伍对沉井底部的加固区域进行压密注浆。（7）根据施工图设计要求，完成沉井基坑的放坡开挖工作（开挖至沉井起沉标高 3.00 处） ，为及时进行第一节沉井的制作创造条件。92.3.2 第一节沉井制作与下沉阶段沉井工程进入了实施性的阶段。该阶段的主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，完成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，同时完成沉井第一次下沉的有关准备工作。（4）沉井第一次下沉，逐步下沉至设计要求的标高，其中包括完成相关的井筒内挖土和明排水工作。井筒外的深
18、井降水必须连续进行。（5）沉井过程中的轴线与标高复核，严格控制沉井的位置与垂直度，发现问题及时采取纠偏措施。（6）加强对沉井过程中的监测与监控措施，确保沉井与周边环境的安全。2.3.3 第二节沉井制作与下沉阶段待第一节沉井下沉至设计要求的标高后，开始进入第二节沉井的制作与下沉阶段。主要施工内容有：（1）根据设计和规范的有关要求，完成上下节沉井之间的施工缝处理工作。（2）第二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）第二节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护，同时完成沉井第二次下沉的有关准备工作。10（4）沉井第二次下沉，逐步下沉至设计要求的底标高，其中包括井筒内的挖土、明排水及
19、井筒外的深井降水。（5）沉井过程中的测量复核和纠偏措施，包括对周边环境的监测与监控措施。（6）沉井的稳定监测，同时完成沉井封底的有关准备工作。2.3.4 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。该阶段的施工内容主要有：（1）沉井底部的整平与垫层施工，同时完成井壁的清理与施工缝的处理工作。（2）底板钢筋绑扎和底板混凝土浇捣、养护。（3）测量弹线，落实井筒内的墙、柱、板等结构施工的准备工作。（4）完成井筒内的结构施工，为机电安装作业创造条件。（5）沉井工程的质量检查与验收。112.4 主要施工机械与机具配备计划根据各
20、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。本工程沉井各阶段所配备的主要施工机械与机具详见下表：序 机械名称、型号 数量 使用部位 功率 KW1 深井泵降水设备与设施 4 套 沉井外降水 202 压密注浆设备与设施 3 套 沉井底部地基加固 303 液压式挖掘机 住友 LS280 1 基坑开挖、回填 柴油机4 电动蛙夯 H-201 型 2 土基及回填土夯实 425 砼汽车泵（R=36m ） 1 沉井浇砼 柴油机6 自落式砼搅拌机（JG250） 1 砂浆和零星砼拌制 57 W-1001 履带式挖机 1 井内挖土及垂直运输 柴油机8 电焊
21、机 BXI-330 3 施工全过程 320KVA9 插入式振动器 HZ6X-50 8 振捣砼 81.510 平板式振动器 PZ-501 2 振捣砼 21.511 钢筋切断机 GJ5-40-1（QJ40-1） 1 钢筋制作成型 312 钢筋弯曲机 GJ7-45（WJ40-1） 1 钢筋制作成型 2.813 钢筋调直机 GJ4-14/4（TQ4-14） 1 钢筋制作成型 414 钢筋对焊机 UN1-75 型 1 钢筋对接 100 KVA15 潜水泵 QS3225-4 型 25m3/h 4 井内排水 42.516 高压水泵 8BA-18 型，1.25MPa 2 沉井冲泥备用 2417 小型空压机（0
22、.6MPa） 2 砼面凿除与清理 25122.5 主要劳动力使用计划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、压密注浆加固地基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加。（3）本工程的沉井为直径 17.20m 的圆形构筑物，制作的技术难度较大，尤其是钢筋与模板分项，操作技术要求高，因此劳动力的组织应选择
23、具有类似工程施工经验的熟练技工。2.5.2 主要工种的劳动力配备数量（1）深井降水：井点打设 5 人，日常降水管理 2 人（2）压密注浆： 12 人（3）钢筋工： 60 人（包括钢筋制作成型）（4）支模木工： 45 人（5）混凝土工： 20 人（6）泥工： 10 人（7）挖土工： 28 人（分两班作业）（8）排水工： 6 人（分两班作业）（9）普工： 12 人（分两班作业）（10）测量工： 2 人132.6 沉井各阶段主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，各阶段主要工序的作业进度控制计划安排如下：（1）施工准备阶段：完成各项施工准备工作的时间需要 18 日历天。其中主
24、要工序为压密注浆进行地基加固，所占的施工周期较长，如采用三套设备同时作业，约需要 15 日历天。（2）第一节沉井制作与下沉阶段：该阶段的作业进度控制计划为 40 日历天。其中主要工序的进度安排分别为：沉井制作 10 天；沉井混凝土养护 20 天左右，满足 100%设计强度的要求；沉井下沉至设计标高需要 10 天。（3）第二节沉井制作与下沉阶段：该阶段的作业进度控制计划为 42 日历天。主要工序的进度安排分别为：沉井制作 12 天；沉井混凝土养护 18 天左右（考虑了气温逐渐下降的因素） ，满足 70%以上设计强度的要求；沉井下沉至设计标高需要 10-12 天，其中考虑了地质条件对作业所产生的不
25、利影响。（4）沉井封底与收尾阶段：该阶段的作业进度控制计划为 33 日历天。主要工序的进度安排分别为：封底前的沉井稳定性观测 7 天；沉井封底 6 天；沉井内结构收尾 20 天。根据上述作业进度控制要求，沉井工程的施工周期约需要 133 日历天。如能采取相关的赶工措施，沉井的施工周期尚存在一定的压缩余地。各阶段的具体施工内容详见“2.3 施工阶段划分与施工内容概述” 。143主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要求，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
26、轴线和高程控制点，为全面开展施工创造条件。（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成。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）根据施工图设计要求，完成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。3.1.2 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置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，达到控制沉井位置和标高的目的。（2）沉井垂直度的控制
27、：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，应及时采取纠偏措施。（3）沉井下沉控制：在井筒外壁周围测点弹出水平线，或在井筒外壁15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，预防超沉。（5）测量工作的管理措施：
28、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，应立即通知值班技术负责人，以便指挥操作人员采取相应措施，使偏差控制在规范允许的范围以内。附图：沉井下沉测量控制平面示意图沉井下沉测量控制剖面示意图163.2 井外深井降水与井内明排水结合的施工方法根据设计要求，本工程的沉井采用排水下沉和干封底的施工技术。采用该项技术的前提条件是落实沉井内外的降水措施，确保沉井过程不受地下水的影响，特别要防止2 层土发生流砂情况。经对多种降水方案的比较与论证，我公司认为采用井外深井降水与井内明排水结合的方法较为合理可行，尤其是深井降
29、水，具有排水量大、降水深及平面布置干扰小等优点。有关的施工方法与技术措施如下述：3.2.1 深井布设位置与要求根据有关深井降水的技术参数测算，沉井外围应布置 4 口深度为15m 的深井，每口深井的有效降水面积约 300m2，降水深度可达到 12m左右，以此保证降水效果能满足排水沉井和干封底的施工的需要。深井布设的基本要求有：（1）在沉井外围（离沉井外壁 4m 左右）布设 4 口深井，深井之间的距离控制在 1820m 以内。每口深井的降水范围大致为四分之一的沉井区域。（2）打设深井采用 WK-1000 旋挖钻机干钻法成孔，清水护壁。深井成孔的直径为 700mm，井管直径为 273mm，以瓜子片加
30、粗砂为滤料。围填沥料应做到四周均匀，下料不能过快，防止局部沥料脱空而影响降水效果。（3）根据井深和沉井区域土层的含水量，在井底 0.5m 以上设置一节长度为 4.0m 的滤管，并在自然地面以下 4.0m 处设置一节长度为2.0m 的滤管。深井泵吸水头应放在沥水管下口处沉砂管部位，以便有效地抽取地下水。（4）每口深井配置一台 JC100-110 深井水泵，排量为每小时 10 吨，扬程 38m。深井泵电机座与井口连接处要垫好橡皮，并保证密封，17防止漏气。真空泵与深井泵每 2 口连接为一组，配备一台 2S-185真空泵，通过抽真空加大井内外的压力差，以此加快集水速度，提高降水效果。3.2.2 深井
31、布置的工艺流程为了保证施工质量，深井的布置打设应符合施工技术规范的要求，其工艺流程如下图所示：井点测量定位挖井口钻孔回填井底砂垫层回填井管与孔壁间的过滤层洗井吊放井管安装护筒试抽水井管内下设水泵 安装抽水控制电路正常降水封井降水完毕拔井管183.2.3 深井降水的进度安排深井设置应在施工准备阶段完成。每安装完成一口井后即可进行验收。4 口深井的设置时间应控制在 2 天左右。深井泵安装并验收后即可进行预降水。为了保证坑内的降水效果，沉井前的预降水时间宜为 15天左右。沉井施工期间，降水应连续进行，降水深度应控制在沉井底以下 0.5-1.0m 左右。降水周期应满足设计要求。3.2.4 沉井内的明排
32、水方法在沉井外部采用深井井点截水的同时，在沉井内部开挖明沟、集水井，采用潜水泵进行明排水，以此保证降水效果。井内明排水的主要技术措施为：沉井过程中，如发现井内土体湿陷，应在离刃脚 23m 处挖一圈排水明沟，并设 34 个集水井，其深度应比地下水位深 11.5m。明沟和集水井的深度应随沉井的挖土而不断加深。集水井内的积水由高扬程的潜水泵排至沉井外。井内明排水也可将抽水泵设在井壁上，一般需要在井壁上预埋铁件，焊钢操作平台安置水泵，或在井壁上吊木架安置水泵。如采用上述方法，水泵的抽水高度应控制在 5m 以内。附图：深井降水井点布置平面图深井降水与井内明排水示意图193.3 压密注浆地基加固方法3.3
33、.1 设计要求考虑到沉井持力层处在地质条件较差的3 淤泥质粉质粘土层内，设计要求对该层土体采取压密注浆的加固措施。压密注浆加固的深度和宽度分别为：自沉井底标高-7.30m 处起，至3 底部-10.30 处为止，深3m；注浆区域的宽度为直径 23.2m，比沉井的外壁直径（17.2m ）扩大6m。为了保证3 层的土体加固能满足沉井工程安全使用的需要，设计对压密注浆的加固措施明确了以下要求：（1）水泥应采用普通硅酸盐水泥，强度等级为 42.5。（2）压密注浆的水泥用量为每 m3 控制为 200250kg，水灰比应小于0.40.45，压密注浆的压力控制在 0.20.5MPa。为了保证注浆效果，在试压密
34、注浆时可掺加减水剂及水玻璃，具体掺量由施工单位考虑。（3）压密注浆应在沉井制作前进行施工。压浆顺序要求先在外围沿边进行，然后由外围向中间压浆。压密注浆孔应呈梅花形布置，孔距应控制在 8001000mm 之间。（4）严格控制压密注浆的标高，以确保基础以下压密注浆的厚度。（5）注浆加固体的 28 天静力触探比贯入度阻力应1.4 MPa。3.3.2 施工技术要点压密注浆应选择专业分包施工，并由施工总承包负责进行管理。施工总承包应熟悉、掌握下述施工技术要点：（1）压密注浆的工艺流程为：钻孔 下注浆管、套管 填砂 拔套管 封口 边注浆、边拔注浆管 封孔。（2）地基注浆加固前，应通过试验确定注浆段长度、注
35、浆孔距、注浆20压力等有关技术参数。在一般的地质条件下，注浆段长度宜控制在 56m，注浆孔距不宜大于 2m，注浆压力按设计要求为0.20.5MPa。（3）注浆方法是先在加固地基中按规定位置用钻机钻孔至要求的深度，然后在孔内插入直径 3850mm 的注浆射管，在射管之外设有套管，在套管与射管之间用砂填塞。注浆时拔出套管，用压浆泵将水泥浆压入射管进行土体内注浆。注浆先从稀浆开始，逐渐加浓。注浆应间隙进行，第 1 组孔注浆结束后再进行第 2、3 组注浆。（4）注浆充填率应根据加固土要求达到的强度指标、加固深度、注浆流量、土体的孔隙率和渗透系数等因素确定。饱和软土的一次注浆充填率不宜大于 0.150.
36、17。（5）注浆加固土的强度具有较大的离散性，加固土的质量检验应采用静力触探法，比贯入度阻力应满足设计要求的1.4 MPa。附图：压密注浆区平面布置图压密注浆区剖面示意图213.4 沉井制作方法与技术措施3.4.1 作业条件沉井制作与下沉前，应充分落实相应的作业条件，全面完成以下几方面的施工准备工作：（1）编制实施性的施工方案，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，并经过详细的技术、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，对可能遇到的问题和解决方法做到心中有数。（2）布置测量控制
37、网。在现场要事先设置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）深井降水点的布设和压密注浆加固地基等工作已结束，其施工质量已通过验收符合设计和规范的有关要求。（4）根据设计要求完成了沉井基坑的开挖。基坑的开挖深度为沉井的起沉标高 3.000。3.4.2 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。垫架的作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
38、用垫架法时，先在刃脚处铺设砂垫层，再在其上铺设垫木（枕木）和垫架。垫木常用 150150mm 断面的方木。垫架的数量应根据第一节沉井的重量和砂垫层的容许承载力计算确定，间距一般为 0.51.0m。垫22架应沿刃脚圆弧对准圆心铺设。垫架形式见下图示意：沉井刃脚支设示意图3.4.3 刃脚垫木铺设数量和砂垫层铺设厚度测算刃脚垫木的铺设数量，由第一节沉井的重量及地基（砂垫层）的承载力而定。沿刃脚每米铺设垫木的根数 n 可按下式计算：n = G/Af式中：G第一节沉井单位长度的重力（kN/m）A每根垫木与砂垫层接触的底面积（m 2）F地基或砂垫层的承载力设计值（kN/m 2）根据上式测算：已知沉井外壁直
39、径为 17.20m，壁厚 0.60m，第一节井身高度 7m，混凝土量约 220m3；地基土为粘质粉土，地基承载力设计值为 130KPa，砂垫层的承载力设计值暂估为 150KPa。因此：G=22025/16.63.14=5500/52.12=106kN/m刃脚 垫架 垫木砂垫层23又：A=0.152=0.3m 2砂垫层上每米需铺设垫木数量：n = G/A f=106/0.3150=2.36 根即：垫木间距为 0.42m，取 0.4m 整数。沉井刃脚需铺设垫木数量计算：16.63.14/0.4=130 根沉井的刃脚下采用砂垫层是一种常规的施工方法，其优点是既能有效提高地基土的承载能力，又可方便刃脚
40、垫架和模板的拆除。砂垫层的厚度一般根据第一节沉井重量和垫层底部地基土的承载力计算而定。计算公式为：h = (G/f-L)/2tg式中：G沉井第一节单位长度的重力（kN/m）f砂垫层底部土层承载力设计值（kN/m 2）L垫木长度（m） 砂垫层的压力扩散角，一般取 22.5根据本工程的施工条件，初步测算砂垫层厚度以 0.5m 为宜，铺设宽度为 2.5m。3.4.4 沉井制作的钢筋施工工艺（1）钢筋应有出厂质量证明和检验报告单，并按有关规定分批抽取试样作机械性能试验，合格后方可使用。（2）根据施工图设计要求，钢筋工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
41、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砼保护层同厚度的水泥砂浆垫块垫塞，以保证其位置准确。24（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 600mm。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
42、设计抗震要求。（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。3.4.5 沉井制作的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要求，模板的工艺技术与施工方法作以下考虑：（1）模板的设计选型：井壁的内外模板全部采用组合式的定型钢模板，散装散拆，以方便施工，但刃脚部位应采用非定型模板单独拼装、支设。平面模板选取 3001500 的规格，以满足圆形井壁的施工要求。围檩采用 8 号轻型槽钢按弧度分段定制。竖向龙骨采用48
43、3.5 钢管。模板之间的连接件采用配套的 U 形卡、L 形插销、钩头螺栓及对拉螺栓等。（2）模板安装的工艺流程：位置、尺寸、标高复核与弹线 刃脚支模 井壁内模支设（配合钢筋安装） 井壁外模支设（配合完成钢筋隐检验收） 模板支撑加固 模板检查与验收。25（3）定型模板的制作尺寸要准确，表面平整无凹凸，边口整齐，连接件紧固，拼缝严密。安装模板按自下而上的顺序进行。模板安装应做到位置准确，表面平整，支模要横平竖直不歪斜，几何尺寸要符合图纸要求。（4）井壁侧模安装前，应先根据弹线位置，用 14 短钢筋离底面50mm 处焊牢在两侧的主筋上（注意电焊时不伤主筋） ，作为控制截面尺寸的限位基准。一片侧模安装
44、后应先采用临时支撑固定，然后再安装另一侧模板。两侧模板用限位钢筋控制截面尺寸，并用上下连杆及剪刀撑等控制模板的垂直度，确保稳定性。（5）沉井的制作高度较高，混凝土浇筑时对模板所产生的侧向压力也相应较大。为了防止浇砼时发生胀模或爆模情况，井壁内外模板必须采用 16 对拉螺栓紧固。对拉螺栓的纵横向间距均为450mm。对拉螺栓中间满焊 1001003 钢板止水片。底部第一道对拉螺栓的中心离地 250mm。（6）第一节沉井制作时，井壁的内外模板均采用上、中、下三道抛撑进行加固，以保证模板的刚度与整体稳定性。第二节沉井制作时，井壁外模仍按上述方法采用抛撑，井壁内模可采用井内设中心排架与水平钢管支撑的方法
45、进行加固。水平钢管支撑呈辐射状，一端与中心排架连接，另一端与内模的竖向龙骨连接。（7）封模前，各种预埋件或插筋应按要求位置用电焊固定在主筋或箍筋上。预留套管或预留洞孔的钢框应与钢筋焊接牢固，并保证位置准确。（8）模板安装前必须涂刷脱模剂，使沉井混凝土表面光滑，减小阻力便于下沉。26附图：沉井井壁定型钢模板支设示意图3001500 定型钢模8 号槽钢围檩483.5 钢管龙骨16 对拉螺栓a a a aabCCCCCCCC说明：a 450mmb 250mmC 450mm273.4.6 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。每节沉井浇砼必须连续进行，一次完成，不得留置
46、施工缝。（2）浇筑混凝土前必须完成的工作主要有：钢筋已经隐检符合质量验收规范与设计要求；模板已安装并经过检查验收合格，模板内的垃圾及杂物已清理干净，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、预留洞等已经过复核无误；由专业试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施；首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要求。（3）混凝土浇筑应分层进行，每层浇筑厚度控制在 300500mm 左右（振动棒作用部分长度的 1.25 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” 。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，如需采取特殊措施，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
