沉井施工作业指导书

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沉井施工作业指导书

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沉井施工作业指导书

1 适用范围

适用于场地狭窄、地质或水文条件复杂地区基础条件下（不适用深水沉井基础施工）各种基础条件下的沉井基础施工。

2 作业准备 2.1 内业技术准备

2.1.1技术人员认真阅读、审核设计文件，熟悉规范和技术标准。

2.1.2根据现场实际情况确定混凝土沉箱施工方案，进行混凝土沉箱的设计与检算。 2.1.2制订施工安全保证措施，提出应急预案。

2.1.3编制技术交底资料，详细向施工人员进行技术交底。 2.1.4施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。

2.1.4按照设计文件和规范要求，制订试验计划并通过试验确定配合比，确保试验工作与现场施工相协调。

2.2外业技术准备

2.2.1对导线点和水准点进行导线和水准复测，布置测量控制网和水准基点，用于定位放线、沉箱制作和下沉的依据。如附近存在建（构）筑物等，要设沉降观测点，以便施工沉井时对建（构）筑物定期进行沉降观测。

2.2.2施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集，如洪汛、凌汛、河床冲刷、通航、漂流物、山洪及泥石流、现场放线，水位、流速等情况。

2.2.3做好现场施工调查，了解现场地理环境、地质地貌、交通、电力线、通讯线及影响井点降水的障碍物情况。

2.2.4主材、地材已经选定、试验、报批且质量合格，混凝土施工配合比已选定并报批。

3 技术要求

3.1 施工过程中应做好地面标高的观测。

3.2 所用混凝土应为抗渗混凝土，封底混凝土要求塌落度150mm～200mm，一般石子的粒径宜在15mm以上。水泥用普通硅酸盐水泥，单方混凝土用量不高于400kg，水灰比控制在0.6以内。

3.3沉井施工前，应根据水文和地质资料制定施工方案，并对洪汛、凌汛、潮汐、河床冲刷、通航、漂流物、山洪及泥石流等情况进行调查。

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4 施工程序与工艺流程 4.1施工程序

沉井施工程序包含沉井制作、下沉接高、基底清理、基底封底、基底填充等施工步骤，在浅水中或可能被水淹没的旱地，沉井预制前应进行筑岛。

4.2工艺流程

沉井施工工艺流程

平整场地 基坑测量放样 基坑开挖 刃脚砂石垫层、砼垫层、砖砌模支设 一、二次内外井壁浇注及养护 沉井施工设施安装及施工准备 沉井下沉施工 沉降观察 铺设碎石及混凝土垫层 绑扎底板钢筋、浇筑底板混凝土 混凝土养护 施工内隔墙、梁、板、顶板及辅助设施 素土回填 5 施工要求 5.1施工准备

5.1.1平整（修建）临时施工便道（便桥），确保施工机具、施工材料进场道路畅通。

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5.1.2架设施工电缆，确保工点施工用电正常。 5.1.3清除施工范围内的地下及空中施工障碍物。 5.1.4沉井在浅水中或可能被水淹没的旱地中要进行筑岛

5.2施工顺序

5.2.1基坑测量放样

整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。 5.2.2筑岛

沉井在浅水中或可能被水淹没的旱地中要进行筑岛，筑岛的材料应选用透水性好、易于压实的土（砂类土、砾石、较小的卵石）且不小于含有影响岛体受力及抽垫下沉的块体，筑岛的尺寸，应满足沉井制作及抽垫等施工要求。

5.2.3降水排水方案：

根据现场具体情况可选用如下常用的排水方法： ⑴明沟、集水井排水

在沉井内离刃脚2~3m挖一圈排水明沟，设3~4个集水井，深度比地下水深1~1.5m，沟和井底深度随沉井挖土而不断加深，在井内或井壁上设水泵，将地下水排出井外。为不影响井内挖土操作和避免经常搬动水泵，一般采取在井壁上预埋铁件，焊钢操作平台安设水泵，或设木吊架安设水泵，用草垫或橡皮承垫，避免振动（图5-1）。如果井内渗水量很少，则可直接在井内设高扬程潜水泵将地下水排出井外。本法简单易行，费用较低，适于地质条件较好时使用。

图5-1明沟排水方法

（a）钢支架上设水泵排水；（b）吊架上设水泵排水 1-水泵；2-胶管；3-排水沟；4-集水井；5-钢支架；6-吊架

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⑵井点降水

在沉井外部周围设置轻型井点、喷射井点或深井井点以降低地下水位（图5-2a、b），使井内保持挖干土。适于地质条件较差，有流砂发生的情况时使用。

⑶井点与明沟排水相结合的方法

在沉井外部周围设井点截水；部分潜水，在沉井内再辅以明沟、集水井用泵排水（图5-2c）。

图5-2 井点降水

（a）真空井点降水；（b）深井井点降水；（c）井点与明沟结合降水 1-真空井点；2-降低后的水位线；3-明沟；4-潜水泵；5-深井井点

5.2.4基坑开挖

挖土采用单斗反铲挖掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净，保持底面平整和干燥，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。

5.2.5刃脚砂石垫层、混凝土垫层、砖砌模支设

刃脚支设：采用级配砂石料填筑基槽和砖砌座垫进行刃脚支设。级配砂石填筑及砖砌座垫中间留20mm空隙，以便拆除，砖垫座内壁用水泥砂浆抹面。

5.2.6井壁制作：

⑴井壁直接在基坑分次制作，分次下沉。可留设水平施工缝,不得留设垂直施工缝。 ⑵分节下沉的沉井接高前，应进行稳定性计算，如不符合要求，可根据计算结果采取井内留土、填砂（土）、灌水等稳定措施。

⑶首次的制作高度为下沉深度，因此，其制作高度不宜大于沉井的短边尺寸或直径。后次制作为直接在开挖的基坑内将壁板接高，不须下沉施工。

5.2.7钢筋绑扎

钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋

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接头应互相错开，并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB 50204-2002）中的有关规定执行；钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将钢筋位置固定，保证筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。

5.2.8沉井混凝土的施工：

混凝土浇注前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应避开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。

沉井浇筑宜对称、均匀地分层浇筑，避免造成不均匀沉降使沉井倾斜。每节沉井应一次连续浇筑完成，下节沉井的混凝土强度达到70%后才允许浇筑上节沉井的混凝土。

5.2.9施工缝的处理：应按设计要求布置接缝钢筋，清除浮浆并凿毛，然后用水冲洗干净并充分湿润。

5.2.10养护及拆模

混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面湿润，至少浇水养护七天以上，当日平均气温低于5℃时，不得浇水。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的3～4天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。

5.2.10沉井下沉准备工作：

井壁孔洞处理：为避免沉井下沉时地下水和泥土涌入井内，也为避免沉井各处重量不均匀造成下沉时重心偏移和倾斜，所有预留管洞，下沉前均应封堵，两侧用水泥砂浆抹光。

刃脚下垫砌体的拆除：应待混凝土强度达到设计强度的100%方可拆除刃脚下垫砖砌体。抽除次序是：圆形沉井先抽除一般承垫架，后拆除定位垫架，矩形沉井先抽除内隔墙下垫架，再分组对称抽除外墙两短边下的垫架，然后抽除长边下一般垫架，最后同时抽除定位垫架。抽除时先将枕木底部的土挖去，利用绞磨或推土机的牵引将枕木抽出。每抽出一根枕木，刃脚下应立即用砂填实。抽除时应加强观测，注意沉井下沉是否均匀。隔墙下排架拆除后的空穴部分用草袋装砂回填。

5.2.11沉井下沉施工方法：

⑴沉井下沉施工时，应提前并始终将地下水位降至井内挖地作业面以下不低于2.0ｍ处；

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挖土作业时，其作业面或井外坑底可能有少量潜层水或地表雨积水，可设置明沟在施工过程中即时排除。

⑵下沉挖土法：

当采用降水排水人工挖土法时，挖土应分层、均匀、对称进行，使沉井能均匀垂直下沉。下沉第一节沉箱时可采用排水开挖下沉或机械抓土等不排水下沉，下沉困难时，在结构受力允许的情况下，可采用降低井内水位和压重等措施下沉。

内隔墙分隔的各孔的挖土面高差不宜超过1.0m。沉井在下沉过程中如井壁外侧土体发生塌陷，应及时采取回填措施，以减少下沉时对四周土体开裂、塌陷对周围环境的影响。沉降过程中，每8h至少观测2次，当沉降速度较快时，应加强观测，如发现偏斜、位移时，应及时纠正。纠偏主要采取在井壁顶部加载、沉陷侧外壁填土等方法进行纠偏。

⑶运输方案：土方垂直运输采用塔吊进行，用专有吊斗( 斗容量 1～2m3）直接吊出井外卸入自卸汽车，再通过自卸汽车水平运输至场区指定堆土处。砼水平及垂直运输均由砼输送泵来完成，其它材料如钢筋、模板、纠偏的配重等水平及垂直运输均由塔吊来完成。吊车吊运时，对于井下的操作工人必须有安全措施，防止吊斗、土石块等物体滑落伤人。

5.2.12沉井下沉测量控制：

⑴沉井位置标高的控制：在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线、水准基点，以控制位置和标高。

⑵沉井垂直度的控制：在井筒内按4等分标出垂直轴线，各吊线坠一个对准下部标板来控制，并定时用两台垂直经纬仪进行垂直偏差观测。

挖土时，随时观测垂直度，当四面标高不一至时，应立即纠正。

⑶沉井下沉的控制：可在井筒壁周围弹水平线，或在井外壁画出标尺，用水平仪来观测

沉降。

⑷沉井下沉中，应加强位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班至少测量两次（于班中及每次下沉后检查一次），接近设计标高时应加强观测，每2h观测一次，预防超沉。由专人负责并做好记录，如有倾斜、 位移和扭转，应及时通知值班队长，指挥操作人员纠正，使偏差控制在允许范围以内。

5.2.13沉井封底：

⑴当沉井沉到距设计标高0.1m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10mm时即可进行沉井封底，采用降水排水法封底。首先将井壁老砼接触面冲刷干净或打毛，并对井底进行修整使之形成锅底，然后抛填大块石，绑扎抗浮插筋，浇混凝土封底，封底混凝土应连续一次浇筑，前后左右对称进行，并用掁动棒掁捣密实。

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⑵当封底混凝土强度达到设计的50%后，再在垫层上绑扎底板钢筋，浇底板混凝土。待底板混凝土强度达到设计强度的70%以上、并经抗浮验算后方可停止降水。

6 劳动组织

表6.1 沉井施工每班组主要劳力配备表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 工种名称 技术、测量、质检 安全员 工班长 混凝土工 钢筋工 普工 装吊工 电工 塔吊司机 机械工、司机 人数 3-6人 1人 1人 4人 6人 5-10人 2-4人 1-2人 1人 3-4人 备注 7 材料要求

施工所需水泥、砂石、钢材等根据设计数量配备，所有原材料必须按照相关技术标准经检测合格才能使用。

8 设备机具配置

表8.1 机具设备配置

序号 1 2 3 4 5 6 设备名称 挖掘机 装载车 吊车 塔机 潜水泵 振捣棒 单位 台 辆 辆 台 套 套 数量 1 1 1 1 3 4 备注 9 质量控制及检验 9.1质量控制

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9.1质量控制

⑴模板及支架、钢筋和混凝土的施工应符合现行各行业混凝土施工质量验收标准的有关规定及设计要求。

⑵沉井下沉前应按设计要求，对附近的提防、建筑物等影响范围，制定防护和环保措施，并在下沉过程中建立观察制度。

⑶低节沉井混凝土必须达到设计强度，其上各节达到设计强度的70%后方可下沉。 ⑷沉井下沉至设计高程后，基底地质条件应符合设计要求。

⑸清理后的基底距隔墙底面的高度、刃角斜面露出的高度和有效面积应符合设计要求。 ⑹在软土中沉井至设计高程并清基后，应进行沉降观测，待8小时内累计下沉小于10mm时方可封底。

⑺沉井应在封底混凝土强度达到设计强度后方可抽水填充。填充应符合设计要求。

9.2质量检验

不同项目的沉井基础应符合项目所属行业的检验标准，以下是铁路沉井基础检验方法。

序号 1 表9.2 铁路项目沉井制作、下沉至设计标高允许偏差和检验方法 项目 规定值或允许偏差 检查方法和频率 各节沉井混凝土强度(MPa) 在合格标准内 按规范要求 长、宽 ±0.5%,且不大于120 测量每边不少于2处 沉井平面尺寸曲线半径 ±0.5%,且不大于60 尺量不少于4处 （mm） 对角线 ±1%,且不大于180 尺量 混凝土、片石±40 混凝土 井壁厚度(mm) 尺量不少于4处 钢筋混凝土 ±15 井壁表面平整度（mm） 5 2m靠尺量不少于4处 水准仪：测4~8处顶沉井刃脚高程(mm) 符合设计规定 面高程反算 底面、顶面中心与设计位置中心在顶底面至少各测量4平面纵横向的位移（包括因倾斜而h/50 mm 处 产生的位移） 最大倾斜度 1/50 测量 平面扭转角(矩形、园端形) 1° 2 3 4 5△ 6 7 10 安全及环保要求 10.1 施工安全

10.1.1应随时与当地气象、水文站等部门保持联系，了解和掌握天气变化和水情动态，以

便及时采取应对措施。

10.1.2建立专职的安全管理体系，健全严格的安全管理制度。

10.1.3严格按操作规程施工，并订立安全协议。认真执行定期和不定期检查制度和例会制度，确保安全生产。

10.1.4电器设备及施工机械必须加强检查，非专职人员不得上岗使用和管理。 10.1.5工地现场实行三班制安全巡查，对各种电器设备及施工机械进行随时检查，保证

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安全。

10.1.6使用符合安全规范的各类电器及施工机械。 10.1.7工地材料及机械应堆放整齐。

10.1.8严格执行设备安全操作规程，及时维修保养设备，确保安全运行。发生机损等重大意外情况须立即报告。

10.1.9认真落实施工作业区施工平台设施、桥桩、水底管线的安全警戒保护措施，不得擅自扩大水上施工安全作业区的范围，确保作业区安全。

10.1.10落实作业区安全施工管理制度，确保与施工作业无关的设施不准进入施工水域内。

10.1.11应选派有经验、责任心强的同志负责作业安全管理，保障人员、作业区、和水域环境保护的各项管理制度和防范措施的落实。

10.1.12水上施工应设专用救生船，并派人值班,水上施工人员必须穿救生衣。 10.1.13夜间水上作业时，水上施工平台及施工船舶上应有充足的照明，危险部位应设灯光安全警示标志。

10.2 环保措施

10.2.1、混凝土所用材料，特别是外加剂，应满足环保要求。

10.2.3、混凝土运输、泵送过程中，严禁抛洒，多余、少量混凝土应合理利用。 10.2.4、混凝土施工过程中，应采取消音、减噪等防护措施。施工时间应尽量与附近居民休息时间错开。

10.2.5、建筑用废水须先沉淀，再排入生活用污水管道，或回收利用，防止污染水域。

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