沉井專項施工方案

一、工程概況

佛山市南海新桂城水廠專用輸水管道工程起於桂城新水廠，途徑小小路、興業路、虹嶺路、廣佛新幹線、文華北路北延線、海八路，終點止於桂城增壓幫浦站（全民健身廣場），路線總長28.6km。加壓幫浦房近期設計供水能力為38萬,遠期規劃規模為60萬。

本工程為廣佛新幹線段（325國道至文華路北延線）輸水管道工程，工程起點（k0+000）起於g325國道大浩湖路口，沿廣佛新幹線向東延伸至竹基南路，終點（k1+280）止於竹基南路。本施工段主要為dn2000給水鋼管的開挖、架空和頂管鋪設安裝，線路里程長度為1280公尺，開挖段長度為137公尺埋深為3.6公尺，頂管段管道長度為1163公尺埋深為5.

5~6.0公尺，其中頂管作業設有4.5m×10.

6m方形頂管工作井7座，4.5m圓形頂管接收井6座，工程投資約2273萬元。

二、工程地質及水文地質情況

（一）工程地質

場地位於佛山南海鐘邊村內，場地臨近廣佛新幹線，交通較便利。原始地貌屬於珠江三角洲沖積平原，後經人工改造成現有道路、綠化帶、行人路，場地較平坦。

場地下伏地層自上而下分為：素填土層、淤泥質土、細砂、粉質粘土層、砂質粘性土層、淤泥質土、殘積粉質粘土層、中砂層、淤泥質粉土、粗砂層等土層。

（二）水文地質

場區地下水型別主要為孔隙水及裂隙水。淤泥層及淤泥質土層兩層富含孔隙水，但透水性差，為弱透水層。粘土層弱含孔隙水，透水性差，為弱透水層。

中粗砂層富含孔隙水，透水能力強，為強透水層。地下水主要靠河湧水補給。相對穩定水位埋深相對標高-1.

60m。

三、施工方案

本工程共有13座沉井，都採用分節製作，分節下沉，我司根據現場具體情況，採用如下措施組織施工：

1、機械人員組織方面：多個沉井同時製作，我司將投入多台機械式抓斗同時下沉；

2、施工順序方面：從中間往兩端施工。

沉井法工作井、接收井結構示意圖

（一）施工準備

1. 認真學習圖紙，領會設計意圖，對建築物各部分的施工流程均應熟悉，會同設計人員共同解決施工中的疑難問題。

2. 在領會設計意圖的前提下，著手對模板和鋼筋的施工要求，做到數量、規格、型號均無差錯，同時根據進度要求，提前提供材料用量，避免停工待料，委託鐵件及預埋件和加工製作。

3. 對有關施工人員進行安全技術交底，做到人人心中有數。

4. 組織原材料試驗，合格後方可使用。

5. 施工機具、材料和半成品的準備，必須根據本設計計畫的數量和進場具體時間實施，以保證順利施工。

6.按照設計沉井位置，先在路面上放出沉井邊線，然後人工在沉井範圍內，採用人工挖「十」字形槽人工探管，探管深度3m，發現有管線後及時通知相關管線單位遷移，管線不能遷移的情況下，與設計聯絡調整沉井位置，避開管線

（二）施工流程

施工工藝流程圖：

（三）沉井製作

1、基底處理

沉井採用在基坑中製作，以減少下沉深度，降低施工作業面，在人工探管3m未發現管線後，破除路面，採用挖掘機開挖3m深基坑，基坑每邊比沉井寬1m，四周挖排水溝、集水井，使地下水位降至比基坑底面低0.5m，在基坑底面修理平整後，井體四周刃腳處採用砂、石（1：1）墊層厚0.

5m，寬不少於1.5m，墊層應分層（0.25m/層）採用插入振動器及平板振動器和人工夯實，隨後立模澆筋c10砼墊層，表面應平整压光，寬度應不小於設計值，並對地基土的承載力進行驗算，確保地基承載力大於150kpa，方可進行下一工序施工。

2、安設刃腳

刃腳的支設，採用墊架或半墊架法，先在刃腳處整平地基夯實，或再鋪設砂墊層，然後在其上鋪承墊木或墊架，墊木選用16cm×20cm的枕木，根數由沉井或每節的總量和地基的承載力計算得出。枕木應對稱鋪設。

3、沉井分節

按設計要求選用不排水開挖下沉的施工方法，分2次灌注成型的方式進行第一次澆築地面以下4.5m的側牆，第二次把餘下部分澆築成型。

4、支設模板

井壁模板採用木模板，為便於後續工程鋼筋綁紮先支內膜，待鋼筋驗收完畢後再封外膜。

本工程模板採用定型木模板支撐，鋼管支撐，考慮澆築速度快，對模板產生很大的側壓力，採用φ12@500對拉螺栓緊固，防止模板側向變形，在對拉螺栓中間設50×50×5mm的鋼板止水環，鋼板與螺栓必須滿焊，設加固圍楞沉井內側用鋼管相互支撐頂牢，確保整體模板的剛度、穩定性和不變形，使砼的幾何尺寸，外觀有絕對的保證。為防止在澆築混凝土時模板發生位移，保證模板的整體穩定，模板應與內部的腳手架及外部腳手架、基坑邊坡連線牢固。模板拼縫要嚴密，避免漏漿此類工程蜂窩麻麵。

5、鋼筋綁紮

在支好沉井一面模板即可進行鋼筋綁紮，每節豎筋可一次綁到頂部，在頂部用幾道環向鋼筋進行固定，水平筋可分段綁紮。為確保鋼筋位置和保護層厚度正確，內外鋼筋之間加設φ14支撐鋼筋，每1.0m不少於1個，梅花形布置。

鋼筋用掛線控制垂直度，用水平儀測量並控制水平度。

6、混凝土澆築、養護

澆築前在沉井四周搭設操作平台，以便於混凝土澆築，混凝土澆築應分層進行，每層厚度300～400mm。為防止模板變形或地基不均勻下沉，澆築時應從沉井兩側對稱進行、勻衡下料，同時上公升。每節沉井的混凝土應一次連續完成，不留施工縫。

上一節混凝土的澆築必須待下一節混凝土強大達到70％以上方可進行。支設下一節模板前，應將施工縫處剔除水泥薄膜和鬆動的石子以及軟弱混凝土層，並沖洗乾淨，但不得積水。繼續澆築下節混凝土前，宜先在施工縫處鋪一層與混凝土內成分相同的水泥砂漿。

混凝土澆築完畢後4～6小時內對混凝土表面覆蓋和澆水養護，井壁側模拆除後應懸掛麻袋並澆水養護，每天澆水次數應能保持混凝土處於濕潤狀態。澆水養護時間不少於14d。

（四）沉井下沉施工

待砼強度達到設計強度95％方可進行下沉，沉井下沉採用不排水下沉，並水下砼封底。

施工工藝流程圖：

1、不排水下沉

用高壓水幫浦將高壓水流通過進水井分別送進沉井內的高壓水槍和水力吸泥機處，利用高壓水槍射出的高壓水沖刷土層，使其形成一定稠度的泥漿匯流至集泥坑，然後用水力吸泥機將泥漿吸出，通過排泥管排出井外。下沉時，應始終保持井內水位高出井外水位1～2m。

水力衝土從中間開始，先在水力吸泥機水龍頭下方衝乙個直徑2～5m的集泥坑，其深度應使吸泥管吸口下方有足夠的容積，以便泥漿**暫時中斷時，其存量仍足以維持2～3min，同時吸泥水龍頭又可伸至漿面下0.5～0.75m，避免帶入空氣。

然後用水槍成輻射開拓通向集泥坑的土溝4～6條，溝坡度為8％～10％，最後向四周用「順向挖土方法」拓寬開挖井底土體使其形成鍋底形，用高壓水柱切割箱底土層與土體混合成為相應稠度的泥漿，順土溝流行集泥坑內，經水力機械排出沉井外，泥漿含量一般在10％～30％之間。為不使集泥坑和排泥溝內的泥砂沉澱，應經常用水槍輪流沖射攪動，如此迴圈作業分層衝土使鍋底達到一定深度。

為了便於控制沉降偏斜，減少附近土體擾動破壞，必要時在刃腳部位可輔以適當的人工作業，為了防止沉井突然下沉引起過大的偏斜和發生安全事故，減少井外土體擾動，在靠近工作室四周刃腳1.0～1.5m應保留一土堤。

在沉井下沉前，準備2條20號工字鋼和幾塊鋼板，以及一些壓重塊，當出現沉井偏斜時，靠採取挖土措施難以糾偏時，馬上將工字鋼和鋼板架在沉井偏高側，逐步壓上壓重塊，直到沉井恢復正常，才能移走壓重塊。

2、測量控制與觀測

沉井位置標高的控制：是在沉井外部地面及井壁頂部四面，設定縱橫十字中心控制線和固定的觀測點及水準點與沉降觀測點，以控制位置和標高。

沉井垂直度的控制：是在井筒內壁按4或8等分標出垂直軸線，各吊線逐個對準下部標板來控制，並定時用兩台經緯儀進行垂直偏差觀測，挖土時，隨時觀測垂直度，當線墜離墨線打50mm，或四面標高不一致時，即應糾正。

沉井下沉的控制：是在井筒外壁周圍彈水平線，或在井外壁上四側用紅鉛油畫出標尺。每10mm一格，用水準儀觀測沉降。

沉井平面位置控制：在沉井井壁上畫出中線，沿中線軸線方向在不受施工影響的地方設定座標控制點，用經緯儀及鋼尺直接量測沉井中軸線位置，及時做好記錄，按設計要求嚴格控制沉井平面位置。

沉井下沉中應加強位置、垂直度和標高（沉降值）的觀測，每班至少測量兩次，同時每層不少於一次，潔淨設計標高時，應加強觀測，每2h一次，預防超沉，由專人負責並做好下沉施工記錄，發現有傾斜、位移扭轉、應及時通知值班技術人員，指揮操作人員隨沉隨糾正，使偏差控制在允許範圍內。使允許偏差範圍控制在允許範圍以內。沉井在下沉過程中，最大沉降差均控制在250mm以內。

當沉至離設計標高2m時，對下沉與挖土情況應加強觀測，以防超沉。

3、沉井封底

當沉井沉到設計標高，經2～3天，下沉已穩定，在8h內累計10mm時，即可進行沉井封底。將井底浮泥清除乾淨，新老混凝土接觸面用水沖刷乾淨，並鋪碎石墊層，封底混凝土用導管灌注，封底混凝土採用c20砼，待水下封底混凝土達到所需要的強度後，即一般養護為7～14d，方可從沉井中抽水，檢查封底情況，進行檢漏補修，進行上部底板鋼筋混凝土的施工。

施工人員下去沉井底進行底板鋼筋綁紮時，必須先搭設上下梯，上下梯採用門式架搭設，中間放置鋼梯（如下圖所示），同時在沉井周邊用鋼筋和安全網搭設圍欄（圍欄高1m）。上下梯搭設完畢後，先吊放有毒氣體探測儀下去，探測無有毒氣體時才可下人進行鋼筋綁紮。並在井下作業期間，定時開啟鼓風機向井內鼓風，保證井內空氣流通和氧氣濃度。

人員下去後，在每個沉井底固定安裝一部有毒氣體探測儀，每天下井前，先在井口觀察探測儀有沒報警，，如沒報警，人員才可下井作業。如發現探測儀報警，這利用準備好的鼓風機向井內鼓風，直到探測儀不報警，人員才可下井作業。

應急措施（水下封底）

不排水封底

a當沉井採用排水下沉時，井內出現大量湧水，只能採用不排水法封底，用砼幫浦輸送至集料斗內通過導管向沉井內灌築商品砼。

b封底砼澆築要對稱均勻，分格澆築，先鍋底後四周，從封底至砼達到強度設計值時，應保持井內外水位相等，以免封底砼承受水壓，水下封底砼強度達到設計規定，且沉井能滿足抗浮要求時，方可將井內水抽除進行底板砼澆築。

c每倉封底砼澆築結束後，由潛水員在砼頂面按照設計要求，採用水下定位裝置按順序預留插筋，確保在砼初凝之前施插完畢。

澆築順序為先鍋底、後四周

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