钢筋混凝土沉井制作及下沉施工方法

钢筋混凝土沉井制作及下沉施工方法（一）钢筋混凝土沉井制作施工施工总体方案①沉井结构施工方案：将沉井的井壁结构，在地面下的基坑中先预制好，待其达到设计强度后，再使用稳定均匀的排水法下沉至设计标高（发生涌水情况时立即改用不排水下沉法下沉），及时浇筑混凝土或水下混凝土进行封底，待封底混凝土达到设计强度后，方可井内抽水和浇筑钢筋混凝土底板。

②沉井井壁采用一次制作，一次下沉。

制作时设素混凝土基础、砖胎模和砂垫层，以满足沉井的自重及模板等施工荷载作用，基础对承载力要求。

本沉井下沉过程中穿越的土体，大都为隔水良好的粘土或粉质粘土，因此尽管其井位距离河边较近，但仍可以采用成本低、稳定性好的排水下沉法施工，但可能在接近设计标高时，遭遇粉细砂发生涌水，由于沉井的水源补给较快，为减少沉井施工对周围建构筑物地基的影响，沉井施工可改为不排水下沉，水下封底。

由于事先对施工过程的变化情况已经有所预计，故做好施工准备是关键。

沉井制作的砼采用商品砼。

（二）施工工艺顺序开挖并填筑沉井制作平台→浇筑刃脚基础→沉井制作（沉井如不超过8m，刃脚及井壁可一次制作，超出8m的两次制作）→破除刃脚基底加固层→排水挖土下沉→（当遭遇粉细砂出现涌水时）改用不排水下沉至设计标高→普通混凝土或水下素砼封底→养护、抽水→底板钢筋砼施工→浇筑后背墙等。

（三）开挖基坑，降低初沉标高为减少沉井下沉挖土的工作量，沉井制作前，首先用挖掘机开挖一深度3m左右的基坑，基坑直径大于沉井直径约3.0m，基底承重素混凝土制作后的标高，控制在地下水位以上0.5m左右，同时基坑内不得有积水。

根据沉井部位的地质状况，为保证沉井制作阶段的稳定，应将杂填土层全部挖除，然后换填夯实0.5m深的粗砂基础，浇筑素混凝土承重板，基坑初挖深度约为3.5 m，沉井初沉标高设为地下水以上约0.5m，为了搭设脚手架及排水需要，基坑开挖尺寸每边比沉井结构外尺寸宽1.5 m。

（四）钢筋混凝土沉井（检查井）制作工艺钢筋混凝土检查井制作工艺，参照钢筋混凝土沉井工艺执行。

（1）沉井制作顺序测量放线→支设刃脚、井壁内模→绑扎钢筋骨架→封外模→砼浇筑→养护、拆模→下沉准备。

（2）刃脚支设采用垫层法，结合刃脚内侧砖模承重支垫，以保证浇筑井筒稳定。

刃脚外侧模板采用1830×915×10mm竹胶板，模板支撑木采用120×60mm方木，横向间距500mm，竖向间距500mm；施工脚手架沿刃脚外围搭设，不与模板系统相连。

沉井预制刃脚的垫架结构图4-1：（3）沉井模板制作及支撑沉井为园形结构，因直径较大内外均采用钢模板，刃脚内侧及局部无法使用钢模板时，采用木模配合，内外模板间设置Φ12㎜止水螺栓（本止水螺栓专为配合钢模使用，中间部分为扁钢，伸出模板后焊Φ12㎜螺纹配合螺帽与山形卡固定，下同），支撑架采用Φ48㎜钢管脚手架。

模板支设应垂直，拼缝严密平整，砼浇筑前模板涂刷脱模剂，使砼表面有较好的平整度。

模板两侧用2根Φ48㎜钢管及山型扣件，结合Φ12㎜止水螺栓进行固定。

螺栓的水平间距为0.9m，垂直间距不大于0.9m（螺栓应呈梅花型布置）。

在螺栓中部加焊40×40㎜、厚2-3㎜的钢板止水片，并在螺栓处的模板内侧设高2～3cm的截头锥形木块、拆模后取下木块割掉螺栓头，用掺UEA膨胀剂的砂浆把锥形内槽填平。

由于水工构筑物的钢筋直径较大、较密，可以将全部钢筋扎成符合技术要求的钢筋网后，再同时支立内、外模板。

这样做对工艺要求较高，但快捷方便、适合技术熟练的技工操作。

也可先支立内模，立完内模进行钢筋绑扎，检查合格后再立外模。

搭设内外脚手架时，应在脚手架立杆的底部设垫板，因本工程脚手架的高度均在5.0m以上，因此需设一道以上的剪力撑与地面成45o夹角，以确保脚手架稳定。

沉井刃脚模板的支立，在沉井的模板施工中工艺最为复杂，矩形沉井刃脚模板的支立要求高于圆形沉井，以下是我单位在其他工程中支立的沉井刃脚模板实例，如图4-2；模板工程施工完毕，经自检合格且施工面清理洁净后，即邀请建设方、监理方、质量监督方验收。

验收合格后，应保护模内清洁，再次检查模板及其支撑系统不得承受其他非法荷载，施工脚手架不得与模板相联接。

（4）钢筋工程所有进场钢筋必须要有合格的材质证明，在现场旁站监理的监督下经复试合格后，方能使用。

进场钢筋应按规格分类挂牌堆放，要严格遵守“先检验，后使用”的原则，以确保原材料质量。

钢筋统一在钢筋加工场制作成型，直径Φ16mm以上的钢筋采用闪光对焊，钢筋接头数量及安装位置应严格按施工规范要求布置。

钢筋绑扎顺序为先下后上，先内后外，绑扎要牢固，井壁内外层钢筋间要设定位支撑，并采用同级砂浆垫块控制保护层厚度，保证钢筋在砼中的有效截面，钢筋绑扎完毕，须经自检合格，并经监理工程师检查合格后，方可进行下一道工序施工。

绑扎完成的沉井钢筋见图4-3；钢筋绑扎完毕后，应在上外模前安装预埋件，预埋件的位置、数量应准确无误并经土建、安装技术员再次的核对。

为保证预埋件不移位，应将预埋件与池体上的主钢筋焊接牢固。

每部分钢筋绑扎完毕后应自检，合格后请监理检查并填写隐蔽工程记录，签字后进入下道工序的施工。

（5）井筒砼浇筑①砼浇筑本工程沉井施工采用商品砼、汽车泵泵送施工。

水泥采用32.5号普通硅酸盐水泥，石子最大粒径不大于40㎜。

为了提高混凝土的抗渗性，掺入一定量的减水剂。

沉井砼浇筑前，应做好详细安排，确定浇筑部位及顺序。

做好混凝土的现场试样工作。

浇筑混凝土的自落高度不得超过2.0m，通常使用汽车泵的垂管直接将混凝土导入浇筑部位，如果池壁的有些部位钢筋密集汽车泵的垂管无法插到位时，在施工中应预先设置流槽并注意流槽的拔出方式。

混凝土的浇筑应分层整圈连续浇筑，每层厚度不得超过30～40㎝，相邻两层浇筑时间不得超过2h，并在混凝土初凝前完成，整座沉井刃脚与池壁不留施工缝。

混凝土的振捣采用插入式振捣棒，振捣时间要控制好。

在预留孔和预埋件周围应辅以人工插捣，要派有施工经验和责任心的专业人员进行现场监督，必须做到避免漏捣和振捣过度。

在浇筑沉井池壁的混凝土施工时，经理部的总工、项目经理、生产副经理、工程部长等施工管理人员必须全程在现场协调、指挥。

②成品保护池壁混凝土养护的好坏，对其强度及抗渗性能影响极大，特别是早期湿润养护更为重要，在混凝土进入终凝后即可用草袋覆盖，设专人湿润养护28d。

③管道穿墙部位处理按设计要求，管道穿墙设预埋套管，套管应除去铁锈及油污，以防止与混凝土粘结不良而出现缝隙漏水，并按要求设止水环。

由于预埋套管直径较大，底部不易捣实，施工中应在管道底部开设浇筑振捣孔，待其底部混凝土浇捣密实后，再将孔封严。

④沉井制作质量应符合下表的偏差要求沉井制作及允许偏差（五）沉井下沉（1）下沉准备工作下沉前进行结构外观检查、评定；检查砼强度等级、抗渗等级是否满足设计要求；下沉前要用75＃水泥砂浆砌筑100＃砖，将顶管预留管道的孔洞堵死。

（2）刃脚垫架、加固层的拆除垫架及加固层的拆除，应在刃脚砼达到设计强度的85%后进行，拆除工作应对称同步进行，拆除时要加强观测，防止沉井倾斜。

（3）沉井下沉及取土根据地质、地下水及沉井在到达井底标高附近时的情况，本工程沉井下沉施工大致分为两种施工方案进行：①正常下沉：采用排水下沉，由于下沉时有出土的提升高度较大，刃脚间土体施工面积小的特点，下沉施工主要采用长臂挖机取土、人工配合清底的方法（长臂挖机下沉见上节图1-7），如有必要时也可采用人工挖土、装土斗，汽车起重机吊土斗出井的方法取土。

人工挖土便于沉井初始阶段平稳下沉的控制。

本沉井虽属于各部分重量在几何上对称的沉井，但在挖土时也有一定的技术要求，如果使用机械抓斗开挖，抓斗无法准确取土，单靠刃脚切土下沉也许会产生严重的下沉不均匀，机械抓斗也会损伤井壁内墙的刃脚基础，故有时只能使用人工掏土法，将刃脚基础以下的土掏空的办法来下沉，这种办法施工人员有时会钻在刃脚下掏土，应十分注意沉井的突沉现象，要设立专职的监督人员在井内进行安全检查，主要是防止高空坠物和沉井突沉伤人。

使用该方法让井按规定的偏差，缓缓下沉至设计底标高，如果不出现预先设想到的井底涌水、涌砂现象，则应快速进行素混凝土封底工作，一旦封底完成后2小时，就可以灌水辅助封底混凝土镇压地下水，保证封底混凝土的稳定，此时沉井下沉大功告成。

如果尚未到设计标高发现沉井内开始涌水、涌砂时，应尽快撤出人员和机械设备，可继续采用不排水下沉法继续施工。

②不排水法下沉施工：当已知井内将出现较大量的涌水、涌砂情况时，应使用准备好的水泵向沉井注水，并且使井内的水位略高于地下水位，使沉井内外水位达到平衡状态。

采用不排水下沉，通常是用吸砂泵抽取被高压水冲刷、搅动的沉井内的泥浆，达到将井底泥沙挖掘出井外的目的，因此整个系统除配备吸砂泵外还应配高压水泵、管道及水枪。

抽砂系统工作时，将水枪头与吸砂泵的进水管头部连结，利用水枪的高压水流将进水管头部的土质冲击松散，搅拌成一定稠度的泥浆，吸砂泵将泥浆抽吸至沉井外泥浆池进行沉淀处理，沉淀后上部的清水通过高压水枪重新流入沉井内循环使用，沉淀后的泥浆做外运处理。

使用泵抽泥浆时，对本工程的沉井应注意：要配置二台左右的吸砂泵，对称的顺时针或逆时针旋转，在井壁两边慢慢抽吸泥土，因为该部位的泥土只能靠泥沙被抽取后，形成较陡的坡度，土体自然坍塌才能被挖取，故挖掘困难较大。

为均匀下沉应该待抽取泥浆的部位有下沉迹象后，再抽取其他部位的泥土，反复循环抽取泥土，数个下沉循环后，沉井即可到位，准备封底。

（六）沉井封底（1）沉井干封底当沉井下沉至底标高，井底未出现承压水涌入的情况，就可以实现干封底，干封底由于使用商品混凝土，又能够看的见，故没有技术难度可言，整理好沉井的取土锅底后，就可进行混凝土的浇筑，浇筑时注意标高的控制和振捣密实就行。

干封底根据本工程沉井大部分在软土中施工的特点，应该加快施工速度，以免在封底施工进行了一半时，出现涌水现象，另外封底后2-3小时应进行注水，保持封底混凝土初凝后的稳定。

（2）沉井带水封底带水挖掘后的封底应注意以下内容；1）沉井下沉到距设计高程0.2m时，停止井内挖土和抽水，让其靠自重下沉到设计高程或接近设计高程，再经2～3天下沉稳定，或经观测在24h内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底。

2）设置不少于1根Φ250钢制导管，导管内壁应光滑、内径一致，管接头要密封良好不漏水，且便于拆装。

3）导管应设球塞，控制砼下沉时井内水从导管挤出，损害砼的质量。

水下砼的坍落度应控制在18-20㎝，浇筑过程中应始终保持砼管的混凝土充满度。

4）水下砼封底的浇筑顺序应从低处开始，逐渐向导管周围扩大。

导管中的砼应连续浇筑，直到完成不间断。

随着砼浇筑不断提升导管，并应使导管底部始终埋在砼内1.0m左右。