1、沉井和沉箱工程施工工艺详细沉井和沉箱工程施工工艺标第1章适用范围本工艺标准适用于工业与民用建筑中不稳定含水层粘性土砂土砂砾石等地基中的 深坑地下室设备深基础等工程第2章材料准备1.水泥宜用32.5级或42.5级普通或矿渣硅酸盐水泥使用前必须查明其品种标号及出厂日期凡过期水泥受潮或结块的 水泥不准使用2.细骨料选用质地坚硬的 中粗砂含泥量不大 于3% 不得含有垃圾泥块草根等3.粗骨料应采用质地坚硬碎石或卵石石子级配粒径以5 40米米 组合为宜最大 粒径不宜大 于50米米 含泥量不大 于2%4.水一般饮用水或洁净的 天然水5.钢材有出厂合格证和复试报告符合钢材技术指标的 规定方可使用外加剂根据不同
2、要求通过试验确定后应用第3章施工机具吊车双瓣抓斗水力吸泥机或空气吸泥机混凝土拌和机导管第4章施工操作工艺第1节沉井施工程序平整场地测量放线开挖基坑铺砂垫层和垫木或砌刃脚砖座沉井制作布设降水井点或挖排水沟集水井抽出垫木封底浇筑底板混凝土施工内隔墙梁板顶板及辅助设施第2节沉井的 制作1. 制作顺序场地整平放线挖土3-4米深夯实基底抄平放线验线铺砂垫层垫木或挖刃脚土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.地基处理和筑岛1)在松软地基上进行沉井制作应先对地基进行处理以防止由于地基不均匀下沉引起井身裂缝处理方法一般采用砂砂砾碎石灰土垫层用打夯机夯实或机械碾压等
3、措施使密实2) 如沉井在浅水水深小 于5米 地段下沉可填筑人工筑岛制作沉井岛面应高出施工期的 最高水位0.5米 以上四周留出护道其宽度 当有围堰时不得小 于1.5米;无围堰时不得小 于2.0米 见图133-1 筑岛材料应用低压缩性的 中砂粗砂砾石不得用粘性土细砂淤泥泥炭等也不宜采用大 块石砾石如水流速度 超过表133-1所列数值时须在边坡用草袋堆筑或用其他方法防护当水深在1.5米 流速在0.5米/s以内时亦可直接用土填筑而不设置围堰3.刃脚支设沉井制作下部刃脚的 支设可视沉井重量施工荷载和地基承载力情况采用垫架法半垫架法砖垫座或土底模较大 较重的 沉井在较软弱地基上制作常采用垫架或半垫架法见图
4、133-2 垫架的 作用是:使地基均匀承受沉井重量不使在混凝土浇筑过程中产生突然下沉导致刃脚裂缝而破坏垫架法施工保持沉井位置不致倾斜便于调整便于支撑和拆除模板采用支垫架法施工应计算一次浇筑高度 使不超过地基的 承载力直径或边长在8米以内的 轻型沉井当土质较好时可采用砖垫座见图133-3沿周长分成.6-8段中间留20米米空隙以便拆除砖砌刃脚热座砌筑应保证刃脚设计要求的 刃脚踏面宽度 砖刃脚强度 及底面宽度 应能抵抗刃脚斜面混凝土的 水平推力作用而保持稳定砖模内壁应用1:3水泥砂浆抹平重量较轻的 小 型沉井土质好时 可采用砂垫层灰土垫层或在地基中挖槽作成土模见图133-4 其内壁用1:3 水泥砂浆
5、抹平采用垫架或半垫架法先在刃脚处铺设砂垫层再在其上铺承垫木和垫架垫木常用16 22厘米 枕木垫架数量根据第一节沉井的 重量和地基或砂垫层的 容许承载力计算确定间距一般为0.5-1.0米 垫架铺设应对称一般先设8组定位垫架每组由2-3个垫架组成矩形沉井常设4组定位垫架其位置在长边两0.15L L为长边边长在其中间支设一般垫架垫架应垂直井壁铺设圆形沉井沿沉井刃脚圆弧部分对准圆心铺设在垫木上支设刃脚井壁模板铺设垫木应使顶面保持在同一水平面上用水准仪找平使高差在10米米以内并在垫木间用砂填实垫木中心线应与刃脚中心线重合垫木埋深为其厚度 的 一半在垫架内外设排水沟当地基承载力较低经计算垫架需用量较多铺设
6、过密应在垫木下设砂垫层加固以减少垫架数量将沉井的 重量扩散到更大 面积上避免制作中发生不均匀沉降同时可减少垫架数量使易于找平便于铺设垫木和抽除第3节井壁制作1.制作方式沉井制作方式一般有在修建构筑物地面上制作适用于地下水位高和净空允许的 情况人工筑岛制作适于在浅水中制作在基坑中制作适于地下水位低净空不高的 情况可减少下沉深度 摩阻力及作业面高度 可根据不同情况采用使用较多的 是在基坑中制作 采取在基坑中制作基坑应比沉井宽2-3米 四周设排水沟集水井使地下水位降至比基坑底面低0.5米 挖出之土方在周围筑提挡水要求护堤宽不少于2米 如图133-5所示按施工流程又有一次制作一次下沉分节制作一次下沉或
7、分次制作制作与下沉交替进行等方式但后者往返交替较费工时可根据不同情况和条件采用通常如沉井过高常常不够稳定下沉时易倾斜一般高度 大 于12厘米时宜分节制作在沉井下沉过程中或在井筒下沉各个阶段间歇时间继续加高井筒 在土质松软和筑岛上下沉时其第一节应不超过0.8B B 沉井宽度 其他各节应尽量放高以利下沉并可缩短作业时间2.模板支设井壁模板采用钢组合式定型模板或木定型模板组装而成采用木模时外模靠混凝土一面刨光并涂脱模剂两度 沉井支模可先支井体内模一次支到 比施工缝略高100米米 处竖缝处用90 90米米 方木支撑在内部脚手架上外模亦一次支到施工缝略高100米米处竖缝处用90 900米米 方木支撑在内
8、部脚手架上外横亦一次支到施工缝略高100米米 处竖缝亦用木方或脚手钢管杆和_6米米 拉紧螺栓固定间距600米米 有防渗要求的 在螺栓中间设止水板圆形沉井每隔1.8米米设一道_0米米 钢丝绳箍紧同时再设适当斜支撑支顶于基坑壁及外部脚手架上在外模每隔1.5米水平方向设一300600米米浇灌口沿高度 方向在距刃脚底部1.5米处亦应设置一道在上下节水平缝处设企口缝或钢板止水带模板间缝隙括腻子模板与已浇筑混凝土接触处垫50米米宽泡沫塑料带防止漏浆第一节沉井筒壁应按设计尺寸周边加大 10-15米米 第二节相应缩小 一些以减少下沉摩阻力当沉井内有隔墙与井壁同时浇筑时隔墙比刃脚高施工时需在隔墙下立排架或用土砂
9、堤支设底模见图133-6 对高度 15米米以上的 大 型沉井亦可采用滑模方法制作 3.钢筋绑扎沉井钢筋可用吊车垂直吊装就位用人工绑扎或在沉井近旁预先绑扎钢筋骨架或网片用吊车进行大 块安装竖筋可一次绑好水平筋分段绑扎与前一节井壁连接处伸出的 插筋采用焊接连接方法接头错开1/4 以保证钢筋位置和保护层正确内外钢筋之间要加设_4米米 钢筋铁码每1.5米 不少于一个钢筋用挂线法控制垂直度 用水平仪测量并控制水平度 用木卡尺控制间距用水泥砂浆垫块控制保护层沉井内隔墙可采取与井壁同时浇筑或在井壁与内隔墙连接部位预留插筋下沉完后再施工隔墙3.混凝土浇筑沉井混凝土浇筑可采取以下几种方式沿沉井周围搭设脚手平台用
10、15米皮带运输机将混凝土送到脚手平台上用手推车沿沉井通过串桶分布均匀地浇灌用翻斗汽车运送混凝土塔式或履带式起重机吊混凝土振动吊斗通过漏斗串桶沿井壁作均匀浇灌在沉井上部搭设脚手平台用1t 机动翻斗车运送混凝土直接沿井壁均匀浇灌用混凝土运输搅拌车运送混凝土混凝土泵车沿沉井周围进行分布均匀浇灌每层厚500米米4. 浇灌混凝土应注意以下事项应将沉井分成若干段同时对称均匀分层浇灌每层厚30厘米 以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜混凝土应一次连续浇灌完成第一节混凝土强度 达到70%始可浇灌第二节井壁有抗渗要求时上下节井壁的 接缝应设置凸形水平缝接缝处凿毛并冲洗处理后再继续浇灌下一节并在浇灌前先浇一层减半石子
11、混凝土前一节下沉应为后一节混凝土浇灌工作预留0.5-1.0米高度 以便操作混凝土可采用自然养护为加快拆模下沉冬季可在混凝土中掺加抗冻早强剂或用防雨帆布悬挂于模板外侧使之成密闭气罩通蒸汽加热养护第4节沉井下沉1. 下沉准备工作与验算下沉前应进行结构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 依据当沉井高度 不大 时应尽量采取一次制作下沉以简化施工程序缩短作业时间当沉井高度 和重量都大 重心高如地基处理不好操作控制不严在下沉前很容易产生倾斜宜采取分节制作每节制作高度 的
12、 确定应保证地基及其自身稳定性并有适当重量使其顺利下沉一般每节高度 以7 8米 为宜在拟定高度 后应验算下沉系数下沉系数通常为1.15-1.25 以上以保证顺利下沉当不能满足要求时可采取在基坑中制作减少下沉深度 或在井壁顶部堆放钢铁砂石等材料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的 摩阻力等措施当下沉系数较大 可沿井壁外周凹填相应的 土方增大 总摩擦力沉井下沉应具有一定强度 第一节混凝土或砌体砂浆达到设计强度 的 100% 其上各节达到70%以后方可开始下沉2. 垫架排架的 拆除垫架的 拆除对大 型沉井混凝土应达到设计强度 的 100% 小 型沉井达到70%始可拆除抽除刃脚下的 垫
13、架垫木或砖垫座应分区分组依次对称同步地进行抽除次序圆形沉井为先抽一般承垫架后拆除定位垫架矩形沉井先抽内隔墙下垫架然后分组对称地抽除外墙两短边下的 垫架再后抽除长边下一般垫架最后同时抽除定位垫架抽除方法是将垫木底部的 上挖去利用绞磨或推土机拖拉机将相对垫木抽出每抽出一根垫木后刃脚下应立即用砂卵石或砾砂填实在刃脚内外侧应填筑成适当高度 小 土堤并分层夯实使下沉重量传给垫层抽除时要加强观测注意下沉是否均匀隔墙木排架拆除后的 空穴部分用草袋装砂回填3.壁孔洞处理沉井壁中有时预留有与地下廊道地沟管道进水窗等连接的 孔 为避免下沉时泥土和地下水大 量涌人井内影响施工操作对较大 孔洞还会造成沉井每边重量不等
14、影响重心偏移使沉井易产生倾斜在下沉前必须进行处理对较大 孔洞在制作时可在洞口预埋钢框螺栓用钢板方木封闭中填与空洞混凝土重量相等的 砂石或铁块配重对进水窗则采取一次做好内侧用钢板封闭沉井封底后拆除封闭钢板挡木等4.沉方案 的 选择沉井下沉有排水下沉和不排水下沉两种方案 前者适用于渗水量不大 每1不大 于1米 /米in 稳定的 粘性土如粘土粉质粘土以及各种岩质土或在砂砾层中渗水量虽很大 但排水并不困难时使用后者适用于严重的 流砂地层中和渗水量大 的 砂砾层中使用以及地下水无法排除或大 量排水会影响附近建筑物的 安全和生产的 情况一般宜尽可能地采用排水法施工因它在沉井内易于施工遇障碍物易于处理可投入
15、较多的 劳力效率高进度 快下沉易于控制平衡技术和设备比较简单第5节沉井封底当沉井下沉到距设计标高0.1米, 时应停止井内挖土和抽水使其靠自重下沉至设计或接近设计标高再经2 3d下沉稳定或经观测在8h 内累计下沉量不大 于10米米时即可进行沉井封底封底方法有以下两种1)排水封底(即干封底)方法是将新老混凝土接触面冲刷干净或打毛对井底进行修 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暗沟在中部设2-3个集水井深1-2米 井间用盲沟相互连通插600-800米米四周带孔眼的 钢管或混凝土管或钢筋笼外缠绕12号铁丝间隙1米米, 外包二层尼龙窗纱四周填以卵石使井底的 水流汇集在井中用潜水电泵排
16、出见图1-7 保持地下水位低于基底面0.5米以下封底一般铺一层150-500, 厚碎石或卵石层再在其上浇一层厚约0.5-1.5米, 的 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%设计强度 后在垫层上绑钢筋两端伸人刃脚或凹槽内浇灌上层底板混凝土封底混凝土与老混凝土接触面应冲刷干净浇筑应在整个沉井面积上分层同时不间断地进行由四周向中央推进每层厚30-50厘米 并用振捣器捣实当井内有隔墙时应前后左右对称地逐孔浇筑混凝土采用自然养护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滤水井中水抽干在套管内迅速用干硬性的 高强度 混凝土进行堵塞
17、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2) 不排水封底即水下封底当井底涌水量很大 或出现流砂现象时沉井应在水下进行封底待沉井基本稳定后将井底浮泥清除干净新老混凝土接触面用水针冲刷净并抛毛石铺碎石垫层封底水下混凝土采用提升导管法灌注见图133-8 灌筑方法要求参见灌注桩待水下封底混凝土达到所需强度 后一般养护7-14d 方可从沉井内抽水检查封底情况进行检漏补修按排水封底方法施工上部钢筋混凝土底板 第5章质量标准第1节沉井制作1.检查内容刃脚支设及井壁制作2. 质量控制1) 刃脚支设1采用承垫木方法制作沉井时砂垫层铺筑厚度 应根据扩散沉井重量的 要求由计算确定并应便于抽出承
18、垫木刃脚下的 承垫木数量尺寸及间距应由计算确定承垫木铺设应牢固对称并应使顶面保持在同一水平面上2直径或边长在8米 以内的 较轻沉井当土质较好时可采用砖垫层重量较轻的 小 型沉井土质好时可采用砂垫层灰土垫层或在地基中挖槽做成土模其表面用1:3水泥砂浆抹平以保证成型后的 刃脚表面平滑2)井壁制作1在基坑中制作时基坑应比沉井宽2-3米 四周设排水沟集水井使地下水位降至基坑底面下0.5米 同时要防止地表水向基坑流入以免土体滑坡或坍方2沉井过高常常不够稳定下沉时易倾斜一般高度 大 于12米 时宜分节制作待第一节混凝土达到设计强度 70%后方可浇筑其上一节混凝土3沉井接高的 各节竖向中心线应与前一节的 中
19、心线重合或平行4沉井钢筋可用吊车垂直吊装就位用人工绑扎或焊接连接接头错开1/45沉井混凝土浇捣应分成若干段同时对称均匀分层浇灌每层厚度 30厘米 以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜沉井有抗渗要求时上下节井体的 接缝应设置水平凸缝接缝处凿毛洗净再浇灌上一节混凝土井体上的 各类穿墙管件及固定模板的 对穿螺栓等应采取抗渗措施第2节沉井下沉1. 检查内容沉井强度 承垫木拆除井壁孔洞处理标高与轴线2. 质量控制1）沉井强度 下沉时的 混凝土应具有一定强度 第一节混凝土达到设计强度 的 100%其上各节达到70%以后方可开始下沉2）承垫木拆除大 型沉井混凝土应达到设计强度 的 100% 小 型沉井达到70%
20、始可拆除垫架拆除后即用砂或砾砂填实同时要加强观测注意下沉是否均匀3）井壁孔洞处理沉井壁有预留地下廊道地沟管道进水窗等孔洞为避免下沉时泥土和地下水涌入在下沉前应先进行处理4）标高与轴线挖土下沉时应分层每层挖土厚0.4-0.5米 均匀对称地进行在刃脚处留1-1.5米台阶然后再沿沉井壁每2-3米一段向刃脚方向逐层全面对称均匀削薄土层每次削5-10厘米 当土层经不住刃脚的 挤压而破裂下沉至稳住再从沉井中间开始逐渐向四周每层挖土厚40-50厘米 如此反复操作使沉井均匀竖直下沉并防止有过大 的 倾斜一般情况不应从刃脚踏面下挖土由数个井孔组成的 沉井为使其下沉均匀挖土时各井孔土面高差不应超过1米在软土层中以
21、排水法下沉沉井当沉至距设计2米时对下沉与挖土情况应加强观测如沉井尚不断自沉时则应向井内灌水或采取其他使沉井稳定的 措施沉井下沉过程中每班至少测量两次如有倾斜位移应及时纠正沉井位置标高的 控制是在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵十字中心线水准基点以控制位置和标高沉井垂直度 的 控制是在井筒内按4或8份标出垂直轴线各吊线锤一个对准下部板进行控制挖土时随时观测垂直度 当线锤离墨线达50米米 或四面标高不一致时即应纠正沉井下沉的 控制系在井壁上两侧用白铅油画出标尺用水平尺或水准仪来观测沉降使偏差控制在允许范围以内第3节沉井封底1). 检查内容沉降封底条件混凝土配合比2). 质量控制a. 沉井下沉至设计
22、标高应进行继续沉降观测在8h内下沉量不大 于10米米 时方可封底b. 封底规定干封底时：沉井基底土面应全部挖至设计标高井内积水应尽量排干混凝土凿毛处应洗刷干净浇筑混凝土时应防止沉井不均匀下沉在软土层中封底宜分格对称进行在封底和底板混凝土未达到设计强度 以前应从封底以下的 集水井中不间断地抽水停止抽水时应考虑沉井的 抗浮稳定性采用导管法进行水下混凝土封底时：基底为软土层时应尽可能将井底浮泥清除干净并铺碎石垫层基底为岩基时把积物及风化岩块尽量清除干净混凝土凿毛处应洗刷干净水下封底混凝土应一次浇捣完当井内有间隔墙底梁或混凝土供应受到限制时应预先隔断分格浇筑水下混凝土面平均上升速度 不应小 于0.25
23、米/h 坡度 不应小 于1:5浇筑前导管中应设置球塞与隔水浇筑时导管插入混凝土的 深度 不小 于1米水下混凝土达到设计强度 后方可从井内抽水c. 混凝土的 配合比在选择配合比时试配强度 应比设计强度 提高15 20%水灰比不宜大 于0.6有良好的 和易性坍落度 应为16-22厘米 在灌筑初期为使导管下端形成混凝土堆坍落度 宜14-16厘米水泥用量一般为350-400千克/米 砂率一般为45 50%第4节沉箱1.沉箱沉放到水下基床应校核中心线其平面位置和压载核算符合要求后方可排出作业室内的 水2.如沉箱自重小 于下沉阻力采取降压强制下沉沉箱内压力的 降低值不得超过其原有工作压力的 50% 每次强
24、制下沉量不得超过50厘米3. 沉箱下沉到设计标高后应按要求填筑作业室并采取压浆方式填实顶板与填筑物之间的 缝隙4. 质量检验标准第6章成品保护1)钢筋笼在吊放入时不得碰伤槽壁2)钢筋笼入内之后应在4 小 时内灌注砼在灌注过程中应固定导管位置并采取措施防止泥浆污染.3)施工过程中应注意保护现场的 轴线和高程桩第7章安全和环境1)施工时做好机械噪音的 防护同时做好排污水的 沉淀处理2)施工时做好基坑周围临边的 防护第8章注意事项1)井壁有抗渗要求时上下节井壁的 接缝应设置凸形水平缝2)8混凝土应一次连续浇筑完成第一节混凝土强度 达到70 始可浇第二节3)应将混凝土对称分层浇注每厚30 以免造成地基不均匀下沉或产生斜第9章质量记录本工程应具备以下质量记录1)沉井构造图2)钢筋水泥合格证和复试报告3)混凝土配比单4)混凝土浇灌记录5)沉井沉设记录
