沉井施工方案（专家论证修改版）

一、

目录

编制依据 ......................................................................................................... 4

1. 沉井简介 ....................................................................................................................... 4 2. 工程概况 ...................................................................................................................... 5 3. 沉井所选用的材料 ....................................................................................................... 6 4. 钢筋混凝土保护层 ....................................................................................................... 6 5. 工程地质状况简介 ....................................................................................................... 6 6. 沉井井壁摩阻力参数的经验表 ................................................................................. 11 7. 地质条件对沉井所产生的影响因素 ......................................................................... 11

二、

施工部署 ....................................................................................................... 12

1. 沉井的主要施工方法选择 .................................................................................. 12

2.1.1沉井方法：采用排水下沉和干封底的工艺技术 ..................................... 12 2.1.2降水方法：外排止水帷幕及井内集水井排水相结合 ............................. 12 2.1.3高压旋喷桩施工 ....................................................................................... 12 2.1.4制作与下沉方法：四节制作、三次下沉 ................................................. 13 2. 沉井工艺流程 ...................................................................................................... 13 3. 施工阶段划分与施工内容概述 .......................................................................... 16

3.1施工准备阶段 ................................................................................................ 16 3.3第二节沉井制作与下沉阶段 ........................................................................ 17 3.4第三节沉井制作与下沉阶段 ........................................................................ 18 3.5第四节沉井制作 ............................................................................................ 18 3.6沉井封底与收尾阶段 .................................................................................... 18 4. 主要施工机械与机具配备计划 .......................................................................... 20 5. 主要劳动力使用计划 .......................................................................................... 21

5.1劳动力组织的特点 ........................................................................................ 21 5.2主要工种的劳动力配备数量 ........................................................................ 21 6. 沉井各阶段主要工序的作业进度控制 .............................................................. 22 三、

主要项目的施工方法与技术措施 ...................................................................... 23

1. 工程测量 .............................................................................................................. 23

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1.1测量工作安排 ................................................................................................ 23 1.2沉井的测量控制方法 .................................................................................... 24 2. 运输路线及卸土位置平面图2.井内深井降水与井内明排水结合的施工方法

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2. 2.井内深井降水与井内明排水结合的施工方法 .............................................. 26

2.1深井布设位置与要求 .................................................................................... 26 2.2深井布置的工艺流程 .................................................................................... 26 2.3深井降水的进度安排 .................................................................................... 28 2.4沉井内的明排水方法 .................................................................................... 28 3. 沉井制作方法与技术措施 .................................................................................. 29

3.1作业条件 ........................................................................................................ 29 3.2刃脚支设形式 ................................................................................................ 29 3.3刃脚素混凝土垫层厚度和砂垫层铺设厚度测算 ........................................ 30 3.4沉井制作的钢筋施工工艺 ............................................................................ 31 3.5沉井制作的模板施工工艺 ............................................................................ 32 3.6沉井制作的混凝土施工工艺 ........................................................................ 38 4. 沉井下沉方法与技术措施 .................................................................................. 40

4.1沉井下沉的作业顺序安排 ............................................................................ 40 4.2沉井下沉验算 ................................................................................................ 40 4.3沉井下沉的主要方法和措施 ........................................................................ 43 4.4井内挖土和土方吊运方法 ............................................................................ 44 5. 沉井封底的主要方法 .......................................................................................... 47

5.1干封底的技术措施 ........................................................................................ 47 5.2沉井封底后的抗浮稳定性验算 .................................................................... 49

四、

沉井施工质量与安全控制的主要措施 .............................................................. 50

1. 沉井质量主控项目的检验标准 .......................................................................... 50 2. 沉井易渗漏部位的质量控制要点 ...................................................................... 50 3. 安全施工措施 ...................................................................................................... 51 4. 沉井下沉常遇到的问题、预防措施及处理方法 ............................................. 52 5. 沉井施工应注意的几个问题： .......................................................................... 54

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6. 监测措施 .............................................................................................................. 56 7. 雨季施工措施 ...................................................................................................... 56 8. 项目部质量管理措施 .......................................................................................... 56 9. 10. 五、 六、

文明施工措施 ........................................................................................... 58 施工应急预案 ......................................................................................... 58

施工进度（见后附表） ...................................................................................... 71 后附图 .................................................................................................................. 72

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提升泵站沉井工程施工专项方案

一、 编制依据

1、XXXXXXXX设计图纸；

2、XXXXXXXX《岩土工程勘察报告》； 3、现场全线踏勘、了解的第一手资料。 4、地质地貌、水文、气候降雨量等资料 5、《XXXXXXXX首期工程施工组织设计》

6、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2013）； 7、《工程测量规范》（GB50026-2007） 8、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）

9、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008） 10、《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2011） 11、《建筑施工门式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ128-2010） 12、《水泥搅拌桩施工工艺及质量验收标准》（QB/BY10301-2003） 13、建设部[2009]年87号文《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》

14、广东省住房和城乡建设厅关于《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的实施细则（粤建质[2011]13号） 1. 沉井简介 1.1沉井工程概况

各责任主体单位概况

XXXXXXXX工程建设单位为XXXXXXXX，设计单位为XXXXXXXX，勘察单位为XXXXXXXX，监理单位为XXXXXXXX，施工总承包单位为XXXXXXXX。本工程上级行政主管部门为XXXXXXXX，施工安全监督单位为XXXXXXXX。

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2. 工程概况

拟建场地东面为XXXXXXXXXXXXXXXX区海田滨海湖，紧邻XXXXXXXX污水处理厂西侧，北侧为在建的XXXXXXXX车城，南面为东盛路，西侧为海帆路，拟建建（构）筑物主要有CAST处理池、生物除臭、储泥池、污泥浓缩脱水机房（1F）、曝气沉砂池、中水接触池、加药间、加氯间、二次提升泵房（1F）、巴氏计量槽、粗格栅及进水泵房（1F）、工业管理楼（4F）、侯工楼（6F）及配电室、维修车间、主变配电控制室（1F）、鼓风机房（1F）等，建筑物拟采用柱下桩基础，构筑物拟采用整体筏板基础或筏板下群桩基础，基桩拟采用直径400的预应力管桩。

此外，在厂区南侧市政污水检查井W28至粗格栅及进水泵房拟铺设地下管线连接，在W28与粗格栅及进水泵之间设置两座检查井，管道深度约为现状地面下7～8m，两座检查井之间的管线施工拟采用顶管方式；

拟建的粗格栅及进水泵房沉井位于XXXXXXXXXXXXXXXX项目的南侧，临近厂区细格栅及曝气沉沙池（见附图-总平面图）。沉井设计为不带隔墙、分4段制作、3次下沉的圆形结构，第一段刃脚向上6.5米，第二段为5.0米，第三段为5.0米，下沉后沉井的接高，其顶面露出地面不小于0.8米；内壁半径8.5m，外壁半径9.4m，壁厚0.90m，井筒内面积约227m2。沉井总高度为17.70m，其顶面标高为5.80（绝对标高，下同），刃脚底标高为-11.90。对照泵站室外地坪的设计标高5.50，沉井的埋置深度为17.40m，井内挖方约2500m3，设计为排水下沉。

另外在粗格栅南侧设一座顶管工作井（后期为检查井），该沉井设计为不带隔墙、分4段制作、3次下沉的圆形结构，第一段刃脚向上5.0米，第二段为5.0米，第三段为4.5米，下沉后沉井的接高，其顶面露出地面不小于0.8米；内壁半径5.0m，外壁半径5.7m，壁厚0.70m，井筒内面积约102m2。沉井总高度为14.50m，其顶面标高为5.80（绝对标高，下同），刃脚底标高为-9.75。对照泵站室外地坪的设计标高5.50，沉井的埋置深度为14.20m，井内挖方约1500m3，设计为排水下沉。

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在综合楼东南角（主入口西侧）设一座顶管工作井（后期为检查井），该沉井设计为不带隔墙、分4段制作、3次下沉的圆形结构，第一段刃脚向上5.0米，第二段为5.0米，第三段为3.8米，下沉后沉井的接高，其顶面露出地面不小于0.8米；内壁半径5.0m，外壁半径5.7m，壁厚0.70m，井筒内面积约102m2。沉井总高度为13.8m，其顶面标高为5.80（绝对标高，下同），刃脚底标高为-9.3。对照泵站室外地坪的设计标高5.50，沉井的埋置深度为13.50m，井内挖方约1400m3，设计为排水下沉。 3. 沉井所选用的材料

（1）混凝土：1800厚封底采用C30 ，5.800m标高下池体采用C40补偿

混凝土，抗渗等级：S8；5.800m标高以上为C30。

（2）钢材：钢筋HRB335；所用的钢制件除注明外均采用Q235钢材、

热轧普通型钢。

（3）焊条采用E43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水泥（非早强），强度等级为42.5。 4. 钢筋混凝土保护层

5. 工程地质状况简介 5.1 区域地质构造

本区大地构造属于雷—琼喜山沉降带XXXXXXXX断陷区的东部。XXXXXXXX断陷是雷州半岛新生代局部断陷，根据收集到的区域地质资料，区内第四纪地层发育，厚度达数百米，经现场地质调查，地表未发现构造形迹出露，在钻探深度范围内未发现有活动性断裂构造及影响场地稳定滑坡、坍塌等不良地质现象，区域稳定性较好。

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5.2 场地气候及气象水文条件

本区属南亚热带海洋季风气候。该地区平均气温23℃，一月平均气温15℃，七月平均气温29℃，极端最高气温38.1℃，极端最低2.8℃；年平均降雨量1534mm，降雨多集中在4～9月。夏秋台风为主要自然灾害，根据XXXXXXXX气象台提供的风况资料显示，夏季盛行偏东南风，冬季盛行偏北风，全年最多为东风和东南风，强风向为东风和东北东风。1951～1992年间，历年XXXXXXXX登陆时中心最大风力8级或8级以上的台风共32次，平均每年0.8次，最多年份有3次。其中出现10级或10级以上（24.5m/s）大风有23次，12级（36m/s）有8次，发生风速大于或等于40m/S有4次。其风向为北北风－东北东风，最大登陆强台风，极大风速为50.4m/s。综上所述，对拟建工程建设有较大影响的灾害性天气主要有台风和暴雨。

本区潮汐属不规则半日潮，每日有两日涨退潮，有时出现一次大潮和一次小潮，一般在5～6月内，最大潮出现在白天，其他月份出现在夜间。海湾内潮流基本沿航道方向往复运动，最大涨潮流速为1.02m/s，一般退潮流速大于涨潮流速。历史最高潮位（风暴潮）6.26m，最低潮位-2.49m，最大潮差5.13m，年平均潮差2.16～2.60m，十年一遇高潮位3.80m，五十年一遇高潮位4.75m，平均海面2.20m。

5.3 地形地貌

勘察场地原属海湾滩涂，后经人工改造为水塘，在勘察期间场地内大部分地段经人工填土将水塘堆填平整，现地势较为平整，所有已完成钻孔的孔口地面标高为-0.21～6.02m，最大高差约为6.23m。

5.4 、地层分布特征及其物理力学指标

据钻探揭露，勘察场地在钻探深度范围内分布土层主要有近期人

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工填土(Q4ml)、第四系全新统海相沉积层（Q4m），下部为第四系下更新统XXXXXXXX组海陆交互相沉积的(Q1mc)地层。按成因类型、地层岩性及岩土工程特性可划分为6个主要工程地质层，3个亚层，详见“钻孔柱状图ZK1～ZK6、ZK11、ZK13、ZK20、1～87”和“工程地质剖面图1～25”。各土层岩性特征及其物理力学指标分述如下：

1、人工填土层(Q4ml)

①杂填土：黄褐色、灰褐色，湿，松散，主要由粉土、粉质粘土及碎石砖块等组成，为新近堆填，欠压实，场地内大部分地段均有分布，层顶标高0.36～6.02m ，层底标高-2.18～1.68m，厚度1.00～6.00m，平均厚度3.14m。该层共做标准贯入试验64次，标贯击数N=1～8击，平均标贯击数为3.7击。

2、第四系全新统海相沉积层（Q4m）

②淤泥：灰色、灰黑色，饱和，流塑，含腐殖质及粉细砂颗粒，粘性一般，稍有臭味。场地内均有分布，层顶标高-2.18～1.68m，层底标高-4.62～0.36m，厚度0.50～4.70m，平均厚度1.98m，该层共做标准贯入试验77次，标贯击数N=1～4击，平均标贯击数为1.2击。根据室内渗透试验结果，该层淤泥的水平渗透系数为8.69E-6cm/s，竖向渗透系数为2.30E-6cm/s，根据初步勘察时取该层原状样作室内固结试验，固结系数见下表：

统计个数 最大值 最小值 平均值 垂直固结系数Cv(10-4cm2/s) 0.05MPa 2 2.350 1.480 1.915 0.1MPa 2 2.610 2.270 2.440 0.2MPa 2 2.880 2.510 2.695 0.4MPa 2 3.320 3.280 3.300 水平固结系数Cv(10-4cm2/s) 0.05MPa 2 4.170 2.660 3.415 0.1MPa 2 7.120 3.240 5.180 0.2MPa 2 8.780 3.580 6.180 0.4MPa 2 9.400 4.130 6.765 ②1细砂：灰黑色，饱和，松散，含淤泥质土，稍具粘性，级配一般，局部为淤泥质粉土或淤泥混砂。分布于73～78、85～87号钻孔

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所在地段，层顶标高-1.62～0.36m，层底标高-2.94～-0.74m，厚度0.90～2.60m，平均厚度1.60m，根据室内渗透试验结果，该层细砂的水平渗透系数为7.19E-4cm/s，竖向渗透系数为6.98E-6cm/s，该层共做标准贯入试验7次，标贯击数N=1～9击，平均标贯击数为4.8击。

3、第四系下更新统XXXXXXXX组海陆交互相沉积层(Q1mc) ③粉质粘土：紫红色、黄红色、浅灰色，湿，可塑，局部软塑，局部含较多粉砂，粘性较差，呈粉土或粉砂状。场地内均有分布，层顶标高-4.62～-0.51m，层底标高-11.35～-3.00m，厚度1.00～10.05m，平均厚度2.96m，该层共做标准贯入试验101次，标贯击数N=3～13击，平均标贯击数为5.9击。

④中砂：灰白色、浅灰色、黄褐色，饱和，中密为主,局部稍密或密实，含粉细砂颗粒，砂质较纯，级配较好，局部夹杂少量薄层灰色粘土。除76、79两孔未揭露该层外，场地内其余地段均有分布，厚度普遍较大，部分钻孔未钻穿，层顶标高-8.09～-3.00m，层底标高-20.75～-4.99m，揭露厚度0.75～17.10m，平均揭露厚度6.52m，根据室内渗透试验结果，该层中砂的渗透系数为1.17E-3cm/s～3.50E-3cm/s，平均渗透系数为2.49E-3cm/s.该层共做标准贯入试验198次，标贯击数N=11～38击，平均标贯击数为23.9击。

④1粘土：灰色，湿，软塑～可塑，间夹薄层粉细砂，粘性较好。呈透镜体状分布1、3～17、26、31～33、35、36、38、40、42、46～54、56～58、61、64、68、77～79、ZK1、ZK2、ZK3、ZK5、ZK13、ZK20号钻孔所在地段，层顶标高-13.58～-6.66m，层底标高-20.03～-7.16m，厚度0.50～13.30m，平均厚度3.66m，该层共做标准贯入试验51次，标贯击数N=3～9击，平均标贯击数为6.1击。

⑤粉质粘土：灰白色、浅灰色，湿～稍湿，可塑～硬塑，含粉细

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砂，粘性一般。分布于1～14、25～26、28、30～41、47～61、64、65、73、74、ZK1、ZK2、ZK5、ZK20号钻孔所在地段，层顶标高-20.03～-8.84m，层底标高-24.89～-10.59m，厚度0.70～6.70m，平均厚度3.74m，该层共做标准贯入试验69次，标贯击数N=7～26击，平均标贯击数为16.5击。

⑤1中砂：浅灰色，饱和，中密，含粉细砂颗粒，局部夹杂少量薄层粉质粘土。呈透镜体状分布于48、19、51号钻孔所在地段，层顶标高-13.03～-12.04m，层底标高-14.44～-13.14m，厚度0.50～2.00m，平均厚度1.20m，该层共做标准贯入试验1次，标贯击数N=21.0击。

⑥粉质粘土：灰白色、浅灰色，少许紫红色、红褐色，稍湿，硬塑～坚硬，含粉细砂，粘性一般，局部为粘土或粉土。除部分浅孔未钻至该层外，场地内大部分钻孔均有揭露，所有钻孔均未钻穿，已揭露该层的层顶标高为－24.89～－13.34m，最大揭露厚度33.20m。该层共做标准贯入试验384次，标贯击数N=18～45击，平均标贯击数为29.7击。

⑥1 细砂：灰白色，饱和，中密～密实，局部稍密，含较多粉粘粒，稍具粘性，局部呈粉土状，呈透镜体状分布于4、6、7、16、18、19、21～24、29～34、36、38、40、41、47～61、64、65、ZK1、ZK20号钻孔所在地段，层顶标高-39.69～-11.74m，层底标高-48.65～-13.34m，厚度0.80～6.10m，平均厚度2.23m，该层共做标准贯入试验28次，标贯击数N=13～44击，平均标贯击数为24.4击。

与沉井相关的各层土质的特征见下图所示

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6. 沉井井壁摩阻力参数的经验表

依据《CECS137-2002给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》中对沉井井壁的摩阻力参数经验取值按《规程》中的表6.1.1参考取值

由于本工程中，沉井所经土层均为中砂层，故本工程中单位摩阻力标准值取fk=12～20kpa。

7. 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：

4中砂层较厚，结构性差，透水性较强，沉井开挖时有可能造（1）由于○

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。

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6粘土层体中。该层土体为粘土，湿，可塑状（3）沉井的沉入深度处于○

态，压缩性也比较高，承载强度低，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。 二、 施工部署

1. 沉井的主要施工方法选择

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（以本项目最大的沉井——粗格栅为例）： 2.1.1沉井方法：采用排水下沉和干封底的工艺技术

根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：外排止水帷幕及井内集水井排水相结合

根据现场试桩实际情况，止水帷幕采用采用高压旋喷桩止水帷幕。 外排止水帷幕施工顺序：距沉井外壁1.4m施打第一层桩长为24.4m的高压旋喷桩。距沉井外壁1.9m施打第二层桩长为24.4m的高压旋喷桩，第一层桩与第二层桩之间的距离直接咬合，详见外围止水帷幕剖面图。

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止水、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，可供选择井内深井泵降水，井节随开挖随拆除。 2.1.3高压旋喷桩施工

⑴、测量放线：施工员根据图纸坐标等依据放出管道轴线，留出以后施工需要的工作面，确定钢板桩施工位置。

⑵、定桩位:按顺序标明桩的具体桩位，洒灰线标明。

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⑶、高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻进土层的预定位置后，以高压设备使浆液或水、（空气）成为20～40MPa的高压射流从喷嘴中喷射出来，冲切、扰动、破坏土体，同时钻杆以一定速度逐渐提升，将浆液与土粒强制搅拌混合，浆液凝固后，在土中形成一个圆柱状固结体（即旋喷桩），以达到加固地基或止水防渗的目的。

根据喷射方法的不同，喷射注浆可分为单管法、二重管法和三重管法。

本工程采用双管法。

2.1.4制作与下沉方法：四节制作、三次下沉

根据本工程的特点与设计要求，施工采用对沉井分四节制作（第四节1.2m）、三次下沉的方法。

沉井分节制作与下沉的要求是：第一段刃脚向上6.5米，第二段为5.0米，第三段为5.0米，下沉后沉井的接高，最后一节1.2m连同顶板一起施工，其顶面露出地面不小于0.8米。 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安排见下

图1 双管旋喷注浆示意图

钻机 高压泥浆泵 注浆管 水泥仓

喷头 旋喷固结体 浆桶 搅拌机 水箱

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图所示：

沉井施工工艺流程示意图

本工程模板安装采用门式脚手架搭设，每次搭设脚手架底座用10厚钢板设置。在第一节浇筑前，安装好第一节的模板及脚手架（6.5m），安装完毕后进行第一节浇筑，达到设计要求及规范要求时，拆除模板及脚手架，待第一节沉下后，进行第二节的模板安装及第二次脚手架搭设（6.5m+5.0m=11.5m），安装完毕后进行第二节浇筑，达到设计要求及规范要求时，拆除模板及脚手架，待第二节沉下后，进行第三节的模板安装及第三次脚手架搭设（6.5m+5.0 m+5.0m=16.5m），安装完毕后进行第三节浇筑，达到设计要求及规范要求时，拆除模板及脚手架，待第三节沉下。

由于随着沉井施工高度提高，每浇筑一节后，又要重新搭设脚手架，从经济效益及施工进度等方面考虑，沉井的脚手架采用门式钢管脚手架，一次加工成型，运用塔吊进行吊装。考虑到脚手架的安全稳定性，在井内设置横向水平杆支撑。

各项施工准备 14

工程测量定位、放线 止水帷幕施工（高压旋喷桩) 坑内深井降水 基坑开挖至起沉标高-3.5m 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（三节）沉井制作 砼养护及拆模 井筒内挖土、排水 第二（三）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 沉井施工安排流程

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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： 3.1施工准备阶段

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，在沉井内设置深井泵井点管，并提前进行预

降水工作。

（6）根据施工图设计的要求，委托专业施工队伍对沉井止水帷幕及底部

的加固区域进行搅拌桩。

（7）根据施工图设计要求，完成沉井基坑的找平、清表（开挖至沉井起

沉标高-3.50处），为第一节沉井的制作创造条件。 3.2第一节沉井制作与下沉阶段

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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，完成沉井刃脚的素混凝土垫层

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。

（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。 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。

（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

17

措施。

3.4第三节沉井制作与下沉阶段

待第二节沉井下沉至设计要求的标高后，开始进入第三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）第三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）第三节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护，同时完成沉井第三次下沉

的有关准备工作。

（4）沉井第三次下沉，逐步下沉至设计要求的底标高，其中包括井筒内

的挖土、明排水及井筒的深井降水。

（5）沉井过程中测量复核和纠偏措施，包括对周边环境监测与监控措施。 （6）沉井的稳定监测，同时完成沉井封底的有关准备工作。 3.5第四节沉井制作

待第三节沉井下沉至设计要求的标高后，开始进入第四节沉井的制作。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）第四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）第四节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护，同时完成沉井第四次下沉

的有关准备工作。 3.6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

18

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。

19

4. 主要施工机械与机具配备计划

根据各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KW 20 30 柴油机 4×2 柴油机 柴油机 3×20KVA 8×1.5 2×1.5 3 2.8 4 100 KVA 4×2.5 2×4 2×5 1 深井泵降水设备与设施 2 止水帷幕及基底高压旋喷桩施工设施 2套 沉井内降水 2套 1 2 1 1 3 8 2 1 1 1 1 4 2 2 止水、沉井底部地基加固 基坑开挖、回填 土基及回填土夯实 沉井浇砼 井内挖土及垂直运输 施工全过程 振捣砼 振捣砼 钢筋制作成型 钢筋制作成型 钢筋制作成型 钢筋对接 井内排水 沉井冲泥备用 砼面凿除与清理 3 PC320挖掘机 4 电动蛙夯H-201型 5 砼汽车泵（R=45m） 6 PC300LC-75长臂挖掘机 7 电焊机BXI-330 8 插入式振动器 HZ6X-50 9 平板式振动器 PZ-501 10 钢筋切断机GJ5-40-1（QJ40-1） 11 钢筋弯曲机GJ7-45（WJ40-1） 12 钢筋调直机GJ4-14/4（TQ4-14） 13 钢筋对焊机UN1-75型 14 潜水泵QS32×25-4型25m3/h 15 高压水泵8BA-18型，1.25MPa 16 小型空压机（0.6MPa）

20

5. 主要劳动力使用计划 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）深井泵降水、止水帷幕、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，需要选择具有类似工程经验的队伍组织施工。 （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18.8m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具有类似工程施工经验的熟练技工。 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）旋喷桩： 8 人

（3）钢筋工： 30人（包括钢筋制作成型） （4）支模木工： 25人 （5）混凝土工： 10人 （6）泥工： 5人

（7）挖土工： 10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 5．3材料计划用量表

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序号 1 2 3 4 5 材料名称 钢筋 木模板 对拉螺杆 商品混凝土 钢管 型号 φ8、φ25、φ16 18厚 1.5m/M16 C40 φ3.5*4.8 数量 305t 900㎡ 3720条 1892m3 600条 进场时间 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。其中主要工序为止水帷幕、地基加固，所占的施工周期较长，如采用2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：刃角基础素混凝土垫层施工2天，刃角支架1天、沉井制作15天；沉井混凝土养护14天左右，满足100%设计强度的要求；沉井下沉至设计标高需要8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28日历天。主要工序的进度安排分别为：沉井制作15天；沉井混凝土养护10天左右（考虑了春节前后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7天，其中考虑了地质条件对作业所产生的不利影响。

（4）第三节沉井制作与下沉阶段：该阶段的作业进度控制计划为28日历天。主要工序的进度安排分别为：沉井制作15天；沉井混凝土养护10天左右，满足70%以上设计强度的要求；沉井下沉至设计标高需要7天，其中考虑了地质条件对作业所产生的不利影响。

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（5）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。

（6）第四节沉井制作：该阶段的作业进度控制计划为25日历天。主要工序的进度安排分别为：顶部结构制作15天；沉井混凝土养护15天左右，满足85%以上设计强度的要求；拆除模板需要2天，其中考虑了地质条件对作业所产生的不利影响。

根据上述作业进度控制要求，沉井工程的施工周期约需要154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”。

三、 主要项目的施工方法与技术措施 1. 工程测量 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。

23

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：在井筒内按4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：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。

（6）布设测量控制网：按照设计图纸的平面位置要求，设置测量控制网

和水准点，进行定位放线，定出沉井的轴线、中心线和基坑轮廓线桩位，作为沉井制作和下沉定位的依据。 （7）测量监控相关表格：

①、沉井下沉观测记录表（水准控制、轴线控制）；

24

②、沉井下沉累计统计表； ③、沉井下沉监控平面图； ④、沉井下沉纠偏、纠扭计算图表；

⑤、沉井下沉地下水位、涌土、砂率、沉速历时统计表。 1.3土方开挖及运输行走路线

开挖方式采用分层开挖，每层挖土厚度为50mm，井内挖方约2500m3，卸土位置及运输路线如图所示。

附图： 施工总平面图

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 土方开挖走向平面图 运输路线及卸土位置平面图

25

2.井内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

4层土发生流砂情况。经对多种降水方案受地下水的影响，特别要防止○

的比较与论证，我公司认为采用井内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： 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，沉井内布置1口深度为20m的深井，一口深井的有效降水面积约300m2，降水深度可达到17m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）在沉井中心布设1口深井。

（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，以瓜子石片加粗砂为滤料。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）深井配置一台JC100-110深井水泵，排量为每小时10吨，扬程38m。

2.2深井布置的工艺流程

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：

26

井点测量定位 挖井口 钻孔 安装护筒 回填井底砂垫层 吊放井管 回填井管与孔壁间的过滤层 洗井 井管内下设水泵 试抽水 安装抽水控制电路 正常降水 随开挖拔井管 封底后封井

27

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。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10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。 2.4沉井内的明排水方法

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2~3m处挖一圈排水明沟，并设3~4个集水井，其深度应比地下水位深1~1.5m。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。

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2. 沉井制作方法与技术措施 3.1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搅拌桩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2.000。 3.2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。

根据本工程的具体施工条件分析，沉井的刃脚支设形式采用素混凝土垫层法。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。

先在刃脚处铺设砂垫层，再在其上铺设素混凝土垫层。素混凝土垫层采用C15。素混凝土垫层厚度根据第一节沉井的重量和砂垫层的容许承载力计算确定，形式见下图示意：

29

3.3刃脚素混凝土垫层厚度和砂垫层铺设厚度测算

1、为了沉井不产生过量沉降，由沉井刃角脚下的混凝土垫层及砂垫层支承，混凝土垫层厚度按下式：

h1?(G?b)/2 R式中：h1——素混凝土垫层厚度，C15素混凝土（m）

G——第一节沉井单位长度浇筑重力（kN/m）

R——砂垫层运行承载力，铺设20cm厚，一般取100Kpa b——刃脚塌面宽度（m）。

根据上式测算：已知沉井外壁直径为18.80m，壁厚0.90m，第一节井身高度6.5m，混凝土量约328m3；钢筋混凝土按25 kN/m3

因此： G=328×25/（17.9×3.14）=5500/52.12=128.8kN/m； 混凝土垫层：h1?(?b)/2?(GR106?0.5)/2?0.28m 100施工中取整数0.3m，L取1.5m。 2、砂垫层铺设厚度测算

30

2、砂垫层厚度计算

h2＝

式中：

hC —— 砂垫层厚度（m）；

G —— 第一节沉井的单位长度的重力（kN/m）；

fak —— 砂垫层底层土层的承载力设计值一般取50-100（kN/m2）； L —— 砼的长度（m），L ＝1.5m；

θ —— 砂垫层的压力扩散角（°），一般取45°。

G/fak?L128/50?1.5??0.32

2tg?2需铺砂垫层的宽度：b ＝L＋2hCtgθ=2.1m

为防止由于地基不均匀下沉引起井身开裂，砂垫层的基底要夯压或碾压密实。

3.4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施工，钢筋的规格、尺寸、数量及间距必须

核对准确。

31

（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。

（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。

3.5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胶合板，散装散拆，以

方便施工，刃脚部位应采用非定型模板单独拼装、支设。平面模板选取300×1500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?48×3.6钢管。 （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

32

筋隐检验收）→ 模板支撑加固 → 模板检查与验收。

（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500mm。对拉螺栓中间满焊100×100×3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（预留洞孔见附图）。

（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。

33

（9）模板计算

沉井墙壁厚度为900mm，计算时结合施工方案采用最高段6.5m计算。平面模板选取920×1800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?48×3.6钢管。墙体的浇筑混凝土浇筑速度按0.8m/h计算，浇筑高度为6.5m,浇筑时温度按20℃计。

适用范围： 模板采用木模，内外钢楞为钢管，设对拉螺栓 一、假定条件及有关参数取值 墙板截面： 宽度L(m) 50 厚度B(mm) 900 混凝土的浇筑温度T(°C) 30 混凝土的浇筑速度ν(m/h) 0.8 混凝土的坍落度(cm) 16 模板形式 钢模 荷载折减系数k为： 0.85 模板横向铺设,内楞为竖向，外楞为横向。 木模选用： 模板长度L 4高度H(m) 6.5 18厚胶合板 1800 mm 钢板厚度 模板宽度b 18 920 5940 2 4mm mm mm 4 惯性矩Im= 269700mm 钢楞选用： 钢楞间距： 二、计算 截面积A(mm) 截面抵抗矩W(mm) 32截面抵抗矩Wm= φ48×3.6钢管 根数n 489 2截面惯性矩I(mm) 5080 206000 121900 钢材的弹性模量E(N/mm) 内l1 600 mm 外l2 600 mm 1、荷载计算： （1）、模板侧压力： 其中： · F1=0.22γc toβ1β2v= F2 = γcH = F1、F2：新浇筑砼对模板的最大侧压力(kN/m) γc:混凝土的重力密度（kN/m） t0：新浇筑混凝土的初凝时间(h) t0=200/(T+15)= 1/2321/221.41 kN/m 132.00 kN/m 22 24 4.44 2V：混凝土的浇筑速度（m/h） V= 0.89 H：混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度（m） β1：外加剂影响修正系数 β2：混凝土坍落度影响修正系数 模板侧压力取F1、F2中的较小值。 F'= 1.2 0.85 21.41 kN/m

34

（2）、活荷载： F恒=F'×1.2×k= 221.84 kN/m 4 kN/m 222(用于挠度计算) 混凝土倾倒荷载F3 (kN/m) F活=F3×1.4×k= 4.76 kN/m 2 总荷载为： F=F恒+F活= 2、验算： （1）、模板验算（按单跨两端悬臂梁计算）： 模板计算简图 q 26.60 kN/m (用于承载力计算) ml1m作用于模板的线荷载： q1=F×b= 7.98 N/mm 6.55 N/mm 450 mm (用于计算承载力) (用于计算挠度) ≤ N/mm 2 q2=F恒×b= 抗弯强度验算： m为悬挑长度 其中： 符合要求 挠度验算： M=q1m/2= σ=M/Wm= 2807890 N·mm 136.01 N/mm 205 2[f] [f] 为钢材抗弯、抗拉强度设计值 w=q2m(-l1+6ml1+3m)/24EIm= 其中： [w]为允许挠度 1.5 符合要求 （2）、内钢楞验算(按三跨连续梁计算)： 模板计算简图 q l2l2 323mm 1.74 mm ≤ [w] l2作用于内楞的线荷载：

q1=F×l1=3 '15.96 N/mm (用于计算承载力) 35

q2=F恒×l1= '13.10 N/mm (用于计算挠度) 抗弯强度验算： M=0.10q1l2= '2574499 N·mm 56.55 N/mm 2 ≤ [f] σ=M/nW = 满足要求 挠度验算： 其中： w=0.677q2l2/n100EI= E：为钢材的弹性模量 I：为钢楞的惯性矩 [w]：为钢楞允许变形值 '40.23 mm ≤ [w] [w]=l2/500= 满足要求 （3）、对拉螺栓确定： 对拉螺栓拉力： 对拉螺栓采用： 查表D-2得 满足要求 N=F×l1×l2= M16 净截面积A(mm) 21.2 mm 9575 N 144 ≤ 容许拉力[S](kN) [S] 24.50

36

附图：沉井井壁定型钢模板支设示意图 ?48×3.5钢管龙骨 2*?28圆钢围凛 模板 ?16对拉螺栓 a

a

a

a

a

说明：a ≤500mm b ≤250mm

C ≤500mm

37

C C C C C C C C b

3.6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300~500mm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、下节水平施工缝应加设止水钢板。支设第二节沉井的模板前，

安排人员凿除或清理施工缝处的水泥薄膜和松动的石子，并冲洗干

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净，但不得积水。继续浇筑下节沉井的混凝土前，在施工缝处铺设一层与混凝土内成分相同的水泥砂浆。

（8）混凝土浇筑完毕后12小时内应采取养护措施，可对混凝土表面覆

盖和浇水养护，井壁侧模拆除后应悬挂草包并浇水养护，每天浇水次数应满足能保持混凝土处于湿润状态的要求。浇水养护时间的规定为：采用普通硅酸盐水泥时不得少于7天，当混凝土中掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求时不得少于14天。

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3. 沉井下沉方法与技术措施 4.1沉井下沉的作业顺序安排

下沉准备工作 → 设置垂直运输机械设备 → 挖土下沉 → 井内外排水、降水 → 边下沉边观测 → 纠偏措施 → 沉至设计标高 → 核对标高、观测沉降稳定情况 → 井底设盲沟、集水井 → 铺设井内封底垫层 → 底板防水处理 → 底板钢筋施工与隐蔽工程验收 → 底板混凝土浇筑 → 井内结构施工 → 上部建筑及辅助设施 → 回填土 4.2沉井下沉验算

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1.15~1.25。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5m深时达到最大值，5m以下时保持常值。计算方法见下图所示：

f

H

H-5m 5m

沉井下降摩阻力计算简图

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沉井下沉系数的验算公式为：K=（Q-B）/（T+R）＝（Q－B）/[C×（H－2.5）×f ＋R]

式中：K——下沉安全系数，一般应大于1.15~1.25 Q——沉井自重及附加荷载（kN）

B——被井壁排出的水量（kN），如采取排水下沉法时，B=0 T——沉井与土间的摩阻力（kN），T=πD（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），取10-25Kpa

R——刃脚反力（kN），如将刃脚底部及斜面的土方挖空， 则R=0 本工程沉井的验算的条件为： 沉井外径：18.8m

沉井全高17.70m，分四节制作、三次下沉，第一节高度6.5m，第二节高度5. 0m，第三节高度5. 0m，第四节高度1.2m（沉至设计高度后再浇制）。

第一节沉井自重为G1=6.5×25×17.9×3.14×0.9=8820.13kN； 第二节沉井自重为G2=5.0×25×17.9×3.14×0.9=6323.2kN； 第三节沉井自重为G3=5.0×25×17.9×3.14×0.9=6323.2kN； 沉井总重为G=16.5×25×17.9×3.14×0.9=20866.48kN；

井壁摩阻系数为：根据经验参数可取10-25Kpa，计算时取中间值得为17.5KPa；

第一节沉井下沉系数验算：

K1 = 8820.13/【3.14×18.8×（6.5-1.2）×17.5】= 1.61 第一节沉井的下沉系数满足安全验算要求。

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第二节沉井下沉系数验算：

K2 = 15143.33/【3.14×18.8×（11.5-1.2）×17.5】= 1.41 第二节沉井的下沉系数满足安全验算要求。 第三节沉井下沉系数验算：

K3 =20866.48/【3.14×18.8×（16.5-1.2）×17.5】= 1.32 第三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》

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4.3沉井下沉的主要方法和措施

（1）第一节沉井制作完成后，其混凝土强度必须达到设计强度等级的

100%后方可进行刃脚垫架拆除和下沉的准备工作。下沉前应进行井壁外观检查，检查混凝土强度及抗渗等级，外井壁的预留孔洞要全部封堵好，经检查符合后才能进行下沉施工。

（2）井内挖土应根据沉井中心划分工作面，挖土应分层、均匀、对称地

进行。挖土要点是：先从沉井中间开始逐渐挖向四周，每层挖土厚度为0.4~0.5m，沿刃脚周围保留0.5~1.5m的土堤，然后再沿沉井井壁每2~3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层，每次削5~10cm，当土层经不住刃脚的挤压而破裂时，沉井便在自重的作用下挤土下沉。

（3）井下沉施工按“先中后边、分层对称破土、先高后低、及时纠

偏”的原则进行操作。井内挖出的土方应及时外运，不得堆放在沉井旁，以免造成沉井偏斜或位移。如确实需要在场内堆土，堆土地点应设在沉井下沉深度2倍以外的地方。

（4）沉井下沉过程中，应安排专人进行测量观察。第一次下沉前，做好

对沉井的初始标高、轴线位移等校核，并做好记录，以此作为对以后各项观测的参照。沉降观测每8小时至少2次，刃脚标高和位移观测每台班至少1次。当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移测量。每次观测数据均须如实记录，并按一定表式填写，以便进行数据分析和资料管理。按勤测勤纠偏的原则进行沉井下沉。在终沉阶段，沉井下沉接近设计标高时，应加强观测，刃脚的标高差和平面轴线偏差，要始终控制在规范容许的范围内，防止超沉。 （5）沉井时，如发现有异常情况，应及时分析研究，采取有效的对策措

施：如摩擦阻力过大，应采取减阻措施，使沉井连续下沉，避免停

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歇时间过长；如遇到突沉或下沉过快情况，应采取停挖或井壁周边多留土等止沉措施。

（6）在沉井下沉过程中，如井壁外侧土体发生塌陷，应及时采取回填措

施，以减少下沉时四周土体开裂、塌陷对周围环境造成的不利影响。 （7）为了减少沉井下沉时摩擦阻力和方便以后的清淤工作，在沉井外壁

宜采用随下沉随回填砂的方法。

（8）沉井开始下沉至5m以内的深度时，要特别注意保持沉井的水平与

垂直度，否则在继续下沉时容易发生倾斜、偏移等问题，而且纠偏也较为困难。

（9）沉井下沉近设计标高时，井内土体的每层开挖深度应小于30cm或

更薄些，以避免沉井发生倾斜。沉井下沉至离设计底标高10cm左右时应停止挖土，让沉井依靠自重下沉到位。

（10）当沉井的进尺到最后2m时即进入终沉阶段。挖土锅底形状由“凹”

面逐步过渡到“凸”形反锅底，并且适当放慢取土速度和数量，严格按照均匀对称的原则布置挖土范围，当沉井四周控制点高差大于20mm时，应及时纠偏，纠偏方法以调整各仓挖土深度为主，外刃脚土塞部分土体易涌进，不准冲挖。终沉阶段是沉井的关键时刻，故一定要加强观测，测量在最后阶段应每隔不少于1小时，严格控制沉井的下沉速率。 4.4井内挖土和土方吊运方法

沉井内的分层挖土和土方吊运采用机械和人工相配合的方法，以长臂挖掘机为主，人工和小型挖掘机为辅。

根据本工程的沉井施工特点，在沉井上口边配备一台PC300LC-75长臂挖掘机，沿着沉井周边挖土。每天挖土深度不适超过50cm。

井内靠周边的土方以人工开挖、扦铲为主，以此严格控制每层土的

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开挖厚度，防止超挖。井内土体如较为干燥，可增配一台小型（0.25m3）液压反铲挖掘机，在井内进行机械开挖，达到减少劳动力和提高工效的目的。另外配备一台5吨的汽车式起重机，负责将人工开挖井内边沿部分挖掘机挖不到的土方吊运至地面装车外运。

沉井挖掘出来的泥土用散体物料运输车装载运往弃土场，不得堆在沉井附近。

当井内挖土方人机同时作业时，加强对井下的操作工人的安全教育和培训，强化工人的安全意识，并落实安全防护措施，以防止事故发生。

筒壁下沉时，外测土会随之出现下陷，与筒壁间形成空隙，一般在筒壁外侧填砂，保持不少于30cm高，随下沉灌入空隙中。以阻止雨水进入空隙，防止出现筒壁外的摩阻力接近于零，而导致沉井突沉或倾斜的现象。

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附图：沉井下沉开挖方法示意图

1 1 I II 2 400~500 1000~1500 1 III 1 IV 4 3 2 1 说明：1——沉井刃脚 2——边壁留置土堤 1、2、3、4——削坡次序

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4. 沉井封底的主要方法 5.1干封底的技术措施

当沉井下沉至距设计底标高10cm时，应停止井内挖土和排水，使其靠自重下沉至或接近设计底标高，再经过2~3天的下沉稳定，或经观测在8天内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底。沉井干封底的施工要点和主要技术措施如下述：

（1）为了确保封底混凝土达到干施工的要求，首先应保证基底无积水，其次应保证排水量大于渗水量，最后还应保证井底在混凝土浇注后能有透气通道。封底之前，在沉井底部设置倒滤层结构，布置排水沟及集水井。混凝土封底及集水井示意图所示。

混凝土封底及集水井示意图

针对沉井下沉完成后的情况，在沉井封底前将锅底回砂进行找平。由于四周渗水夹带大量砂，采用土工布摊铺在有刃脚的仓内，土工布高出刃脚底1000mm，平铺于仓内大于2500mm作为过滤砂石之用。

（2）封底混凝土浇注：封底混凝土分为两层素混凝土。封底分仓进行，封底时应按照对称、平衡的原则，根据下沉后四周不断渗水，且水

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流量较大的实际情况，封底采取由外往内的原则进行。在封底前，先用高压水枪把墙板及地梁处冲洗干净并进行表面凿毛处理，底面冲平，部份高低不平的地方用人工找平，再在浇注混凝土前，设置3套排水装置。本工程采用干封底施工，井内积水应尽量排干，确保水位线在碎石以下。本次封底混凝土采用汽车泵进行喂料，由于其高差有18m，必须设置导管进行浇注，确保混凝土下落高度不超过2m。封底混凝土在按照浇注顺序图浇注完成后应继续保持排水，并在最后一仓浇注时将备用的排水井闸阀打开，让混凝土底部有透气的通道，以保证封底混凝土的质量。当混凝土达到设计的强度等级后，即可停止集水井排水，关上闸阀并立即在集水井内填高标号、干硬性混凝土，然后上法兰板，用螺栓或者电焊固定，再用混凝土填实，至此干封底完成。

（3）封底混凝土达到50%设计强度后，可进行底板钢筋绑扎。钢筋 应按设计要求伸入刃脚的凹槽内。新老混凝土的接触面应冲刷干净。

（4）底板混凝土浇筑时，应分层、不间断地进行，由四周向中间推 进，每层浇筑厚度控制在30~50cm左右，并采用振动器振捣密实。

（5）底板混凝土浇筑后应进行自然养护。在养护期内，应继续利用 集水井进行排水。待底板混凝土强度达到70%并经抗浮验算后，再对集 水井进行封堵处理。集水井的封堵方法是：将井内水抽干，在套管内迅 速用干硬性的高强度混凝土进行堵塞并捣实，然后上法兰盘用螺栓拧紧， 或用电焊封闭，上部再用混凝土垫实捣平。

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5.2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地下水向上浮力的作用，如沉井自重不足于平衡地下水的浮力，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/F≥1.1

式中：G——沉井自重力（kN） F——地下水向上的浮力（kN）

验算条件：

沉井自重为井壁和封底混凝土重量：20866.48+9800.5=30666.98kN 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1.6~1.7m，沉井底标高为-11.90，由于下沉前开挖了4m的基坑，故验算浮力的地下水深度按8.4m考虑，则：F = 3.14×9.42×10×8.4 =23305.83kN

K = 30666.98/23305.83 = 1.315，在不考虑沉井外壁与土层的摩阻力的情况下，抗浮满足要求。

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四、 沉井施工质量与安全控制的主要措施 1. 沉井质量主控项目的检验标准

项目 序号 允许偏差或允许值 检查项目 单位 数量 检查方法 1 混凝土强度 封底以前沉井的下沉稳定 封底结束后的位置： 满足设计要求，下沉前必须达到70%的设计强查试块记录或抽样送检 度 mm/8d mm ＜10 水准仪测量 水准仪测量 经纬仪。H为下沉总深度，H＜10m时，控制在100mm之内。 水准仪。L为两角的距离。但不超过300mm，L＜10m时，控制在100mm之内。 2 主控 项目 3 刃脚平均标高（与设 计标高比） 刃脚平面中心线位移 四角中任何两角的底 面高差 ＜100 ＜1%/H ＜1%/L 注：1、上表中的三项检查项目偏差可同时存在。 2、下沉总高度指下沉前、后刃脚之高差。 2. 沉井易渗漏部位的质量控制要点

序 1 易渗漏部位 沉井支模的对拉螺栓 质量控制要点 检查螺栓止水片规格、焊缝的满焊程度及螺栓孔是否采用高标号砂浆封堵等。 2 按规定留置凸缝，砼浇筑前凿除疏松砼，接缝清洗干沉井分节间的施工缝 净、湿润接浆、振捣密实，拆模后再对施工缝进行防水处理。 预留孔、洞二次灌砼 封底与井壁接触处 沉蝻制作的砼质量 孔、洞浇灌前应凿毛、清洗、绑筋加固、湿润；浇砼采用提高一级砼标号的措施，并振捣密实。 沉井下沉前对底板与井壁的接触处进行凿毛处理，底板砼浇灌前对接触处进行清洗、湿润、接浆处理。 砼浇灌时必须分层、振实、控制砼的初凝时间，不允许留设垂直施工缝。严格按规范要求进行养护。 3 4 5

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