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1、沉井、顶管工程施工方案一、编制依据本施工方案编制依据如下：1、龙城新区路网建设工程-排水工程施工图（北区）2、给排水管道工程施工及验收规范GB50268-20083、混凝土质量控制标准GB50164-20114、市政道路工程质量检验评定标准CJJ1-905、市政排水管渠工程质量检验评定标准CJJ3-906、市政排水构筑物工程施工和验收规程GBJ08-221-967、市政排水管道工程施工和验收规范GBJ08-220-968、给水排水构筑物施工和验收规程GBJ141-909、防腐蚀工程施工规程YS1411-8910、建筑工程施工现场供用电安全规范GB50194-9311、施工现场临时用电安全技术规
2、范JGJ46-200512、混凝土泵送施工技术规程JGJ/T 10-9513、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-200214、建筑施工高处作业安全技术规范JGJ 80-9115、地下工程防水技术规范GB50108-200816、建筑与市政降水工程技术规范JGJ/T 111-9817、地下防水工程施工及验收规程GBJ208-8318、工程测量规范GB50026-9319、 建筑物地基基础工程施工质量验收规范二、工程概况及方案对比2.1、工程简介：龙城新区（南区、北区）路网建设工程位于山西省太原市，东起唐槐路，西至体育路，全长约6公里，共分为四个标段。第四标段范围包括龙城北街大运路至唐
3、槐路段，桩号K4+136K4+997，标段总长1379m，包含龙城北街唐槐路大运路（L=861m）范围内路基、路面、排水工程（排水工程桩号K4+091K4+997，L=906m），微循环工程北6号路（K0+32K0+291，L=259m）、北7号路（K0+32K0+291，L=259m）。龙城北街及微循环道路，道路红线宽30米，采用一块板形式，具体布置为机动车道14米宽，两侧各8米宽路侧带。机动车道横坡采用抛物线接直线路拱，横坡1.5%，自行车道与人行道共板，采用2%的内向坡。排水工程采用雨污水分流设计，雨水工程设计主线为内尺寸2.4米*1.4米雨水方涵，支线为DN600400水泥管，污水工程
4、设计主线为DN12001250平口水泥管，支线为DN500400承插口水泥管，设计管底高程在769.74771.62范围。检查井采用钢筋混凝土检查井。2.2、场地工程地质条件2.2.1场地地形、地貌：本次勘察期间拟建场地地形高差变化不大，标高介于777.90780.09之间。场地地貌单元属东山山前洪积扇平原与汾河东岸I级阶地交汇处。2.2.2地基土构成及岩性分布特征地基土沉积时代成因类型自上而下依次为：第四系全新统人工堆积物（Q42ml），以第一层填土的层底为界；第四系全新统晚期河流冲洪积层（Q42al+pl），以第层粉土为界。在所勘探深度范围内，场地地基土岩性构成及分布自上而下分述如下：填土
5、层（Q42ml）：由杂填土和素填土组成：杂填土呈杂色，含砖块、石块、灰渣、砂子等建筑垃圾及生活垃圾，该层结构松散，组成杂乱；素填土呈褐黄色，主要由粉土组成，混有大量的粉质粘土，含砖屑、煤屑、植物根、腐殖质等，稍湿湿，稍密。粉质粘土层（Q42al+pl）：呈黄褐褐黄色，含云母、氧化物、砖屑、煤屑、腐殖质、植物根、粉细砂等，局部夹有大量粉土。可塑软塑，中高压缩性。标准贯入平均击数6.3击（实测值，以下同），静力触探锥头阻力qc平均值1.50MPa，侧阻力fs平均值12KPa。粉土层（Q42al+pl）：呈黄褐褐黄色，含云母、氧化物、煤屑等，局部夹有粉质粘土及少量粉细砂。湿很湿，稍密，中压缩性。标准
6、贯入平均击数12.0击。静力触探锥头阻力qc平均值3.57MPa，侧阻力fs平均值35.7KPa。2.2.3地下水：本次勘察期间，实测稳定水位位于自然地表以下3.22m4.35m，绝对标高介于772.02m772.25m，地下水变幅约为0.5m，地下水类型表层为上层滞水，下部为承压水，主要受大气降水及侧向径流补给。2.2.4天然地基土承载力评价本次勘察各层天然地基土承载力特征值系根据室内土工试验结果、原位测试（标准贯入试验、静力触探试验）及结合地区经验综合确定，评价结果建议采用下表中数值：各土层天然地基承载力（KPa）层号岩土名称物理试验法静探双桥标贯法建议值（fak）填土70粉质粘土1308
7、010080粉土1301301401302.3施工方案的比较2.3.1沟槽开挖方案2009年度我项目进行龙城北街桩号K4+570K4+930段污水管线的施工，现场实际采用开挖方案，沟槽开挖深度4.9m5.2m。具体为：沟槽开挖使用270反铲挖掘机，因开挖较深在沟槽中作业的安全考虑需要放坡，放坡系数为1:0.5；采用钢板桩支护（材料选用32a型槽钢）；降水采用轻型井点降水（井点之间的间距为15m）。人工清底、铺设碎石垫层、制作砼管道基础，12t吊车下管（管材选用DN1200平口水泥管）人工配合，砼管座、抹带接口；闭水试验；沟槽回填。2.3.2沉井、顶管方案顶管施工最早始于1896年美国的太平洋铁
8、路铺设工程施工中，据了解，在上世纪五十年代初，北京、上海等一些城市已开始进行顶管试验；我市最早进行顶管施工约在上世纪八十年代初，最早的顶管施工都是些手掘式顶管，设备也比较简陋，在1964年前后，上海开始试验机械式顶管施工；经过50余年的发展，顶管施工已随方兴未艾的城市建设越来越普及，顶管施工已发展成为一门非开挖施工技术，应用领域也越来越宽；目前，机械式顶管施工已在沿海城市得到普及，顶管施工理论也日臻完善，但在西安地区，手掘式顶管施工仍是现今管道施工中普遍采用的施工方式。2011年开始施工的龙城北街污水工程（K4+091K4+570）周边有6坐高层建筑物，主体结构现以完工，建筑物距离龙城北街红线
9、不到3米若采用厚开挖方案，对既有建筑物造成一定影响，存在较大的安全隐患。所以拟定沉井、顶管施工方案。现场拟定制作工作井4座、接收井3座，以满足周围生活、生产的需要，同时也为新区微循环排水系统奠定基础。顶管采用人工顶管施工工艺。工作内容主要有：测量放样、沉井开挖、沉井垫层、沉井刃脚土模制作、第一节沉井制作、第一节沉井下沉、第二节沉井制作、第二节沉井下沉、地基处理、封底、轨道安装、设备安装、下管、管道顶进、检查井制作、闭水试验、回填。2.3.3方案比较1、现场施工条件简介：本工程位于丽华甲第苑小区内，龙城北街道路两侧已开发建设高层住宅建筑，建筑物距污水管道中心线约8.5米。该段污水主干管管底高程在
10、地表以下7米，管径DN12001250，地下水位位于自然地表以下3.22m4.35m，地表在污水主干管位置有10KV高压电线一道（含3个变压器）。2、该段污水工程采用沟槽开挖方案有如下弊端：施工降水对在建建筑物的不均匀沉降会产生影响，存在安全隐患；沟槽开挖按照1:0.5放坡系数计算，上口开挖边线接近建筑物，即便采用钢板桩支护，也易产生塌方及塌方引起的连锁反应，损失将无法估计。3、该段污水工程采用沉井、顶管方案有如下优点：顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工方法，它不需要开挖面层，并且能够穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等，因此与开挖法埋管相比，顶管法
11、施工有以下优点： 、顶管施工是非开挖铺管技术的一种，其在国外已广泛使用，在国内也逐渐普及。由于不开挖地面，所以能穿越公路、铁路、河流，甚至能在建筑物底下穿过，是一种能安全有效地进行环境保护的施工法。 、顶管施工不开挖地面，故而被铺设管道的上部土层未经扰动，管路的管节端不易产生段差变形，其管寿命亦大于开挖法埋管。、采用地下顶管施工法能节约一大笔征地拆迁费用，减少动迁房，缩短管线长度，有很大的经济效益。、施工过程中不必采用井点降水，消除了既有建筑因降水产生不均匀沉降的安全隐患。、沉井开挖的深度约为2.5m，减轻现场施工条件的制约，且能够大大加强施工作业人员的安全保障。基于以上条件的限制，我单位经过
12、多次研究和计算后，拟定该段污水工程选用沉井、顶管施工方案。三、施工准备3.1生产准备进行施工测量及现场放样工作，对已建管道、构筑物等与新建管道衔接的平面位置和高程，开工前应进行校对复核。修建临时设施，安装临时水电，并进行试用。3.1.1人员方面选用一支正规且经验丰富、有实力的沉井、顶管施工队伍，计划劳力28人，顶管专业技术人员2人。3.1.2机械方面主要施工机具设备一览表机具名称规格、型号单位数量用途备注空压机3m3台1破岩四角架6m副1出土斗车辆4运土水泵1.12.2KW台2基坑排水电焊机BX330台1型钢焊接气割套1型钢切割卷扬机 Y160M-4 1.5t台1竖井提升千斤顶300t台2顶管
13、高压油泵ZB-50台2顶管顶压装置顶铁滑道等套2顶管鼓风机台2通风发电机50KW台1临时发电3.1.3施工主要材料计划按照工程需要，编制材料供应计划，并通过调查优选落实供货厂家，对于水泥、钢筋、管材、红砖等主要材料，提前做好原材料的检验工作；周转材料，根据工程的工艺、质量要求提前加工、购置。 工程主要材料一览表序号材 料 名 称单位计划数量进场计划1F型钢承口钢筋砼管d1200米跟踪上料2Mu15砖块25800跟踪上料3水泥吨12跟踪上料4碎石立方60跟踪上料5汾砂立方30跟踪上料3.2技术准备：1、顶管工程开工前，施工单位应根据施工范围进行现场调查，绘制现状调查平面图，并应掌握现场以下资料：
14、、现场地形、地貌、建筑物、各种地面地下管线和其他设施情况；、工程地质和水文地质资料；、地区气象资料；、工程用地、交通运输及排水条件；、施工供水、供电条件；、工程材料、施工机械供应条件；、结合工程特点和现场条件的其他情况和资料。2、顶管工程施工前，施工单位应接受建设单位组织的有关单位向施工单位进行的现场交桩，并办理交桩手续。3、临时水准点和管道轴线控制桩的设置应便于观测且必须牢固，采取保护措施并经常校核。四、沉井施工方案4.1沉井工程概况1、工作井位置及开挖尺寸确定原则、顶管工作井是顶管作业现场设置的临时性设施，包括后靠背、导轨和基础等，工作井是人、机械、材料较集中的活动场所，因此选择工作井的位
15、置应考虑以下原则：、工作井尽量设在沿线检查井及交汇折点、变管径检查井处；、工作井处应便于排水、出土和交通运输，距电源、水源较近，并且具备堆放少量管材和暂存土的用地；、工作井应尽量远离建筑物或对其易于采取安全保护措施处。、顶管工作井尺寸确定工作井的尺寸应根据施工方法和设备尺寸，按实际布置的情况确定，同时考虑工作井设置的使用功能（单向顶、多向顶、转角顶等）、顶管工作工作井，是顶管工程的重要设施，工作井有单向坑、双向坑和转角坑。向一个方向顶进所能达到的最大长度，为一次顶进长度。矩形工作坑底部尺寸应符合以下要求：B=D1+SL=L1+L2+L3+L4+L5式中B矩形工作坑的底部宽度（m）D1管道外径（
16、m）S操作宽度取2mL矩形工作坑的底部尺度L1管节长度（m）L2运土工作间长度（m），一般取1.5mL3千斤顶长度（m）L4后背墙的厚度L5稳管时，已顶进的管节留在导轨上的最小长度（m），一般为0.5-0.6m。工作坑深度（H1、H2）应符合下列公式要求：H1=h1+h2+h3H2=h1+h3式中H1顶进坑地面至坑底的深度（m）H2接收坑地面至坑底的深度（m）h1地面至管道底部外缘的深度（m）h2管道底部外缘底部至轨底面的高度（m）h3基础及其垫层的厚度。但不应小于该处井室的基础及垫层厚度（m）2、工作井的数量、位置、尺寸的确定根据以上原则，本工程设置沉井总数7座，其中方形工作井3座，圆形工作
17、井1座，方形接收井2座。方形工作井平面尺寸为4.5m4.5m的3座，圆形工作井平面尺寸内径为4.5m的1座，工作井下沉平均深度为7.8米左右。接收井沉井为方形，平面尺寸为4m4m，接收井下沉平均深度为7.8米左右。根据沉井制作高度，沉井拟定两节制作（四次浇筑），两次下沉。沉井平面布置图及沉井平面、剖面图见下一页。4.3工作井的制作（1）工作井的工作面尺寸与顶管管径、长度、方法及选用的施工机具与土质、顶管机具、操作空间、垂直运输等各方面因素有关，根据以前了解和掌握的有关技术资料，结合土层特点等情况，本工程工作井上部四米采用机械开挖，下部采用人工挖土法施工，工作井设计为内径4.5m的圆井，上部6米
18、处墙体采用240mm厚砖砌井，大于6米的深度时采用370mm厚砖砌井，同时在粘土土层和强风化土层分界线位置加设一道钢筋混凝土圈梁（圈梁的钢筋配置为4根16螺纹钢，箍筋为8的圆钢，间距为20cm）。工作井每次人工开挖深度为0.81m，砖砌填充，砌筑工作坑所用砖（Mu10）、砂浆（M10）均需满足施工要求，砂浆饱满达到80%以上，保证安全,一直填充到底板的基础为止。井底地下水大的情况下设置集水坑，正常情况设置1个5001m集水坑。井口做成斜坡，防止雨水进入井内，保证井内无积水施工，工作井基础用碎石或混凝土基础，基础厚200mm，以防止工作井下沉，造成顶进位置偏差。工作坑支护结构力学验算受力计算简图
19、砖砌井外侧土主动压力验算根据地质勘探资料反映，地面2米以下常有地下水，考虑挡土墙的安全验算，取土的内聚力C=0（计算的理论土压力比实际土压力大）。土的容重=19.7KN/m3, w=15.6KN/ m3，=13.2度，C=0；由于工作井四周不间断施工，沿工作坑井四周取一均匀应力=30KN/ m3。接受力最大处，即井底部验算，最大深度H=7.5米，h0=2米。砖砌井外侧所受土压力： K=tg2(45-13.2/2)=0.629P=30K+h0k+(-w)(H-h0)K+(H-h0)w=300.629+19.720.629+(19.7-15.6)(7.5-2)0.629+(7.5-2)15.6=
20、143.6KN/ m2=0.146MPa(根据土压力计算公式)砖砌井所受环向应力：=P（D+2t）/2t=0.1464480/(2240)=1.363N/mm2f=1.89N/mm2（且能满足要求）由以上验算知，环向应力小于允许应力f，故满足要求。4.4沉井所选用的材料混凝土：采用商品混凝土，混凝土标号及部位为：垫层采用C15混凝土，底板采用C30混凝土，其余采用C25混凝土。钢材：圆钢14用于拉钩及马蹬，HPB235为一级钢筋，强度设计值=210N/mm2；螺纹1812用于墙壁、底板、后靠背，HPB335为二级钢筋，强度设计值=300N/mm2。焊条：HPB235钢筋采用E43型焊条焊接；H
21、PB335钢筋采用E50型焊条焊接；钢制件采用E4303型焊条焊接。水泥：均采用普通硅酸盐水泥，强度等级为32.5。砖：采用预制青砖砂浆：采用汾沙与325水泥搅拌，配合比为1：24.5钢筋混凝土保护层沉井的钢筋混凝土墙保护层最小厚度为35mm。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。4.6施工阶段划分与施工内容概述4.6.1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安装预埋预留配合 第一节沉井制作 砼养护及拆模井筒内挖土排水 第一次下沉安装预埋预留配合 第二节
22、沉井制作 砼养护及拆模井筒内挖土排水 第二次下沉 沉井稳定观测沉井封底 封底后质量检查井内结构施工与安装沉井工程质量检验4.6.2施工阶段划分与施工内容分阶段分步骤组织施工，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：1、施工准备阶段工程开工前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：、熟悉施工图纸与地质资料等技术文件。、平整场地，铺设施工道路，开挖排水沟，接通水源和电源。、及时组
23、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。2、施工测量在工程施工区域首先设置地面测量控制网，包括控制基线、轴线和水平基准点，做好轴线控制的测量和校核。开工前由建设单位组织有关单位向施工单位进行现场交桩。施工设置的临时水准点及轴线控制桩必须设置在稳固地段和便于观测的位置，并采取保护措施。使用水准点的数量不宜少于3个，进行测量校核，防止标高和座标发生错误。施工设置的临时水准点，轴线桩以及工作井中心线定位桩、高程桩，必须经过复核方可使用。临时水准点必须闭合，闭合后不得大于12kmm（k为两水准点间距，以km计）。3、施工方案选择本工程沉井采用浅基坑开挖，分节制作、分节下沉方法。沉井分
24、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：第一节沉井的高度为4.2m；第二节沉井高度到施工标高。4、施工程序沉井施工程序如下：开挖浅基坑刃脚垫座支设井壁内模板绑扎钢筋、埋设穿墙钢环支设井壁外模板浇筑第一节沉井养护制作第二节沉井养护挖土下沉碎石垫层绑扎钢筋浇筑底板砼养护上部砖砌井壁施工。5、沉井制作（1）浅基坑开挖 先进行测量定位放线，定出沉井中心线和基坑轮廓线，并撒出白灰线。为保证沉井制作均匀下沉，先将井区范围的障碍物与表层土挖出。根据设计要求，考虑沉井整体制作的可行性及安全性，基坑开挖深度暂设为
25、2.5米。根据地质资料和规范有关规范要求，基坑底部的开挖范围比沉井外壁尺寸大2米左右，边坡取值1：0.5。在基坑四周安设排水沟，在基坑底部设置集水坑并配备水泵，以便及时排除坑内积水和周围来水。为保证制作沉井的地基具有足够的承载力，开挖基坑底部若遇松软的土质，必须予以清除，以砂或砂土回填、整平、夯实，防止在沉井制作过程中发生不均匀沉降，造成井壁开裂。基坑开挖采用300反铲挖掘机进行，在距基坑底面标高30cm时采用人工整平。（2）刃脚支设沉井制作下部刃脚的支设采用砂垫座，见下图所示。刃脚支设（3）井壁模板 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
26、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做以下考虑：模板的设计选型：井壁的内外模板全部采用木模板，散装散拆，以方便施工。平面模板选取2400*1500的规格。竖向龙骨采用483.5钢管。模板之间的连接杆采用配套的U型卡、L型插销、钩头螺栓及对拉螺栓等。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（配合完成钢筋隐蔽验收） 模板支撑加固 模板检查与验收。模板的制作尺寸要准确，表面平整，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
27、要符合图纸要求。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。沉井的制作高度较高，混凝土浇筑时对模板所产生的侧压力也相应较大。为了防止混凝土浇筑时发生胀模或爆模情况，井壁内外模板必须采用16对拉止水螺栓紧固。对拉螺杆的纵横向间距均为450mm。底部第一道对拉螺栓的中心离地250mm。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
28、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。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。模板安装前必须涂刷脱模剂，使沉井混凝土表面光滑，减少阻力便于下沉。（4）钢筋绑扎钢筋集中加工，分四期人工绑扎。首期绑扎高度为2m，砼浇筑后再绑扎二期钢筋（高度为2米），待第一节沉井顶部下沉至地表标高以上0.5米后、在依次进行三期（高度为2米）、四期（高度为1.8米）钢筋到顶。在井壁分节制作处，钢筋接头应错开，绑扎连接时不超过25%，焊接连接时不超过50
29、%。（5）砼浇筑钢筋砼井壁：井壁砼浇筑，在钢筋绑扎隐蔽验收合格、模板架设验收合格后进行。砼浇筑对施工接缝位置先用水冲洗干净，并用与砼同标号的砂浆接缝。砼井壁分二节浇筑，中间留设水平施工缝。第一、二次浇筑高度均为2米，第一节沉井砼浇筑完成；第三、四次浇筑高度分别为2米、1.8米。第二节沉井砼浇筑完成。沉井砼采用商品砼，拌制坍落度控制在810cm，第一次浇筑使用流槽从混凝土罐车出料口连接到井壁处入模。砼入模应注意对称布料并及时振捣，使上、下层砼结合成一体，振捣器应插入下层砼5cm左右，要防止漏振、欠振及过振现象发生。浇筑砼时应分层浇筑，分层高度50cm左右，一层浇筑完成再浇筑第二层，每层浇筑时间应
30、控制在1小时以内，这样可以确保在下层砼初凝前浇筑上层砼。第二次浇筑与第一次浇筑方式相同。施工缝采用凹型槽处理，浇筑面应先用水清洗干净后，在使用同标号砂浆接缝在进行浇筑砼，浇筑后砼应时常注意洒水养护，防止干裂。浇筑井壁砼，砼入模时应尽量避免直接冲击在侧模和池壁钢筋上，砼振捣采用插入式振捣棒，振捣点间距不大于30cm，且插入时必须插到下层浇筑面以下5cm，以利于两层砼良好结合。浇筑墙壁砼时，如砼落差较大，砼入模必须采用串筒，以防止砼入模时产生离析现象和影响砼的浇筑质量。第一节沉井的砼强度达到70%后才允许浇筑上节沉井的砼。（6）沉井预制允许偏差长、宽：0.5%。且不大于100mm对角线：1%井壁厚
31、度：15mm6、沉井下沉：（1）沉井下沉准备事先在沉井的外部地面，井壁顶部及井壁四面设置纵横十字中心控制线，水准基点。沉井下沉前，在沉井外壁浇冷底子油，并画出标尺及轴线控制点，以便在沉井下沉时进行测量，控制井体倾斜、偏移。沉井刃脚砼强度达到100%，其余部分达到70%，即可下沉。（2）刃脚砖内模凿除沉井下沉前，要先拆除刃脚填土，拆除时要四周对称，防止沉井因各个方向基础承载力不同而产生偏斜。拆除下来的土要及时清理，不可留在井内和周围，以免对沉井和后续顶管工作产生不良影响。在沉井下沉开始的5m以内，要特别注意保持平面位置与垂直度的准确，为沉井下沉到位创造条件。（3）挖土下沉沉井是整个顶管工程的基础
32、，故下沉控制非常重要，一旦发生倾斜就会给后续工序带来困难，需精心施工，均匀下沉。每次沉井下沉前均要按规范进行沉井下沉计算，需满足下沉系数K1.05。下沉前都要注意有关下沉的技术数据，如井壁实际阻力等，供下沉系数计算时考虑。初沉是沉井下沉最关键的工序。此时四壁无约束无摩擦力，全部重量靠砂垫层承担，下沉系数很大。沉井又未入土，沉井重心高，四壁无土体约束导向，开挖若不均匀，就可能倾斜位移，刃脚下的砂垫层要分层均匀开挖，每层厚度25cm，在刃脚沿线全面进行。砂垫层一经挖除，沉井立即下沉入土。沉井入土后，挖土应分层、均匀、对称的进行，分层厚以30cm左右一层为宜。井内土面高差一般应控制在0.5m以内，为
33、防止突沉，靠近刃脚处尽可能不掏土，发现沉井倾斜，应及时纠偏，如发现突沉，应分析原因，及时采取措施。挖出的淤泥立即用汽车运走，以免占用过多的场地影响交通。采用人工从刃脚挖起，下沉后再挖中间的顺序，挖出的淤泥，装入300反铲挖掘机斗中，在卸入10t自卸汽车外运淤泥。当沉井沉到一定深度后，遇到一定量的地下水，此时，工人在井内除土困难，则可采用井内排水措施，减少井内的水以便挖土施工，排水使用200污水泵2台。沉井下沉过程中，在做好观测、分析刃脚压力变化、分析挖土深度与沉井下沉量的关系的基础上，确定合理的开挖深度，让沉井缓缓“穿刺”下沉，防止因开挖过深形成突沉。待第一节沉井顶部下沉至地表以上0.5米时，
34、停止下沉工作，进行第二节沉井的制作，待第二节沉井强度达到70%后，再进行下沉工作。当沉井最终接近设计标高时，尽量控制好井底开挖量。沉井下沉至设计标高后，经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm，或沉降速率在规范允许范围内时，即可进行沉井封底。（4）沉井下沉测量监测要求 在凿除砼垫层前，须要在井顶及井壁上画出沉井的纵、横中线。中线按井壁等分求得，并互相垂直，中线用于沉井垂直度与位移的监测。同时在井周围及路面作好沉降测点。 在沉井四角，从刃脚踏面算起，画上相同的标尺，标尺用于监测下沉量，每次监测需测量并做好相关记录。 凿除砼垫层要加强垂直度、下沉量测量，发现倾斜立即报告纠正。 沉井初沉时，每班至
35、少作两次全面监测（中线位移、垂直度、下沉量、地面沉陷量），每开挖一层土均应作一次下沉测量、垂直度测量。 正常下沉时，视下沉速度每工班测12次。接近设计标高时，每2h测量一次，由专人做好记录。 发生倾斜严重、快速下沉等异常现象时，在纠偏过程中要随时监测。 沉井沉至设计标高后，封底以前每24小时监测一次。（5）沉井下沉容许偏差沉井下沉完毕后，标高、位移、倾斜度的允许偏差值如下： 刃脚平均高：100mm； 刃脚底面高差：两角距离L10m，L/100：L10m，100mm； 水平位移：100mm以内； 垂直度：1/100以内； 刃脚平面轴线100mm以内。（6）沉井下沉过程中几种问题的纠正 倾斜处理沉
36、井下沉完毕,要求倾斜在1/100以内,为达到这一目的，沉井及时予以纠正，但纠偏过程中要加强监测。另一方面，挖土下沉要均匀进行，尽量避免倾斜发生，严格控制倾斜度在1/100之内。 水平位移过大的处理沉井下沉完毕，要求水平位移100mm，水平位移过大就要纠偏。要注意的是：沉井倾斜调整和位移纠偏，需在沉井终沉标高1.0m之前必须完成。 沉井突沉的处理沉井应该正常速度下沉，不要过快也不要过慢，要防止由于挖土过快或地质骤变，或下雨井内积水过多等使下沉失控，产生突然过大的下沉，发生突沉不仅井壁受力不均容易开裂破坏，还可能会造成安全事故。预防措施是：首先了解土层情况做到心中有数，其次控制挖土速度，再有准备好
37、备用水泵，及时排除井内积水。一旦发生突沉，可立即在刃脚斜面回填土。 沉井不沉或超沉的处理当沉井下沉不顺时要及时了解地质情况，如地质无异常情况可考虑在沉井上压载，也可在沉井外用水冲刷，减少井壁摩阻力。当沉井下沉时有超过设计标高的趋势时，为防止超沉，除需在刃脚下垫块石和刃脚斜面下回填砂砾等措施以制止下沉外，在沉井制作之前，我们还可以预先在底板下注入水泥浆，其厚度为3m，顶部标高在刃脚踏面标高以上50cm，既起到防止超沉作用，又起到隔水封底作用。7、沉井封底及底板浇筑待沉井到位稳定后（8小时累计下沉量10mm）即可封底，封底前排干井内的水，步骤如下： 回填砂土至底板标高以下60cm并夯实整平； 回填
38、800mm厚碎石至底板标高以下100mm，并夯实整平； 在井中部安装减压排水井； 浇注10cm厚C15砼垫层； 绑扎底板及底梁钢筋，按规范要求采用搭接焊，搭接长度为42D； 浇筑底板砼厚400mm。砼坍落度在58cm，先注入漏斗，吊车吊至井底，徐徐打开漏斗门将砼均匀分布，插入式振捣密实后再用平板振捣器提浆，初平，最后瓦工找平、收面。砼初凝后，井内灌水20cm深养护，防止收缩裂缝。在整个过程中，应保证减压排水井中的泵正常工作，以防止浮力破坏底板。当水无法排完，井内无干施工条件，则可采用水下砼封底，用导管将砼送入井底，防止其离析。在浇第一灌时，先用球塞堵住导管下出口，上部砼装满后，开球塞，让砼一次
39、性出去，且封住管出口，然后接着浇注第二灌砼，导管不要移位，一个井可采用两根导管同时浇注。待封底砼达到80%强度后，再抽水，然后在干施工条件下绑扎钢筋、浇注底板及底梁砼。8、沉井顶部砖墙施工沉井沉到位后，上部井壁采用砖砌筑，高度为1.5m左右，砖墙砌筑后，可回填井四周的空坑，使地面平整。9、预埋件：沉井井壁制作施工时，应根据设计和实际施工要求，安装爬梯，此外在沉井底板施工时，应主要按要求放置预埋件，用于安装设备基础、轨道等。10、沉井下沉验算沉井下沉前，应对其在自重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1.05。
40、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，并且在2.5米深时达到最大值，2.5米以下时保持常值。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1.151.25 Q沉井自重及附加荷载（KN） B被沉井排出的水量（KN），如采取排水下沉法时，B=0 T沉井与土间的摩阻力（KN），T=L周长(H-2.5) f D沉井外径（m） H沉井全高（m） f井壁与土间的摩阻系数（KPa）。 R刃脚反力（KN），如将刃脚底部及斜面的土方挖空，则R=0方形工作井沉井下沉验算沉井的验算条件为：沉井内壁尺寸：4.5m4.5m，壁厚0.6m。沉井全高：7.8m
41、，分二节制作、二次下沉，第一节高度4m，第二节高度3.8m第一节沉井自重为（5.15.1-4.54.5）425=576KN沉井总重为：（5.15.1-4.54.5）7.825=1123.2KN井壁摩阻系数为：层土均为12KPa；层土均为35.7Kpa。土层天然地基承载力：层土均为80KPa；层土均为130Kpa。第一节沉井下沉系数验算：K1=576/【（12+80）（5.15.1-4.54.5）】=1.08第一节沉井的下沉系数满足安全验算要求。第二节沉井下沉系数验算：K1=1123.2/【（35.7+130）（5.15.1-4.54.5）】=1.18第二节沉井的下沉系数满足安全验算要求。圆形工
42、作井沉井下沉验算沉井的验算条件为：沉井内壁尺寸：D=4.5m，壁厚0.6m。沉井全高：7.8m，分二节制作、二次下沉，第一节高度4m，第二节高度3.8m第一节沉井自重为3.14【（5.1/2）2-（4.5/2）2】425=452KN沉井总重为：3.14【（5.1/2）2-（4.5/2）2】7.825=881.7KN井壁摩阻系数为：层土均为12KPa；层土均为35.7Kpa。土层天然地基承载力：层土均为80KPa；层土均为130Kpa。第一节沉井下沉系数验算：K1=452/（12+80）3.14【（5.1/2）2-（4.5/2）2】=1.08第一节沉井的下沉系数满足安全验算要求。第二节沉井下沉系
43、数验算：K1=881.7/（12+80）3.14【（5.1/2）2-（4.5/2）2】=1.18第二节沉井的下沉系数满足安全验算要求。方形接收井沉井下沉验算沉井的验算条件为：沉井内壁尺寸：3.5m3.5m，壁厚0.6m。沉井全高：7.8m，分二节制作、二次下沉，第一节高度4m，第二节高度3.8m第一节沉井自重为（4.14.1-3.53.5）425=456KN沉井总重为：（4.14.1-3.53.5）7.825=889.2KN井壁摩阻系数为：层土均为12KPa；层土均为35.7Kpa。土层天然地基承载力：层土均为80KPa；层土均为130Kpa。第一节沉井下沉系数验算：K1=456/【（12+8
44、0）（4.14.1-3.53.5）】=1.08第一节沉井的下沉系数满足安全验算要求。第二节沉井下沉系数验算：K1=1123.2/【（35.7+130）（4.14.1-3.53.5）】=1.18第二节沉井的下沉系数满足安全验算要求。注：以上计算方法参照江正荣编著的建筑施工计算手册11、沉井封底后的抗浮稳定性验算沉井封底后，整个沉井受到被排除此下水向上浮力的作用，如沉井自重不足以平衡地下水的浮力，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/F1.1式中：G沉井自重力(KN) F地下水向上浮力（KN）验算条件：、方形工作井沉井自重为井壁和封底混凝土重量：1123+4.54.50.325=1275KN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34.5；沉井底标高为-7.8，故验算浮力的地下水深度按4m考虑，则：F=4.54.5104=810KNK=1275/810=1.574、圆形工作井沉井自重为井壁和封底混凝土重量：881.7+3.142.2520.325
