沉井下沉施工方案

SSJ1.2标虹南排水系统工程

沉井下沉施工方案

一、工程概况

沉井外径尺寸为15.6m ×15.6m ，壁厚600，沉井高10.85m ，分三次浇筑，下节高度为5m ，上节高度4.15m ，后浇段高1.5m 。沉井下沉到位后浇筑200厚顶板。沉井下沉采用排水法下沉，下沉时砼强度达到设计强度100%。

沉井平面布置图

沉井断面图

二、地质情况

据地质报告显示，新建场地位于正常地层沉积区，在20m深度范围内的地基土属第四纪全新世（Q4）及上更根新世（Q3）河口～滨海相、浅海～滨海相、河口～湖沼相和沼泽相沉积层，主要由粉质粘土、粉性土组成。按其沉积年代、成因类型及其物理力学性质的差异，按上海市工程建设规范《岩土工程勘察规范》（DGJ08-37-2002）相关条款可划分为可划分为八个主要层次。

本工程原地面标高一般在5.00～4.17m，②、③层土都为粉质粘土夹有粉土，③夹层为粘质粉土，这些土层粘性及砂性都比较重，透水性较高，扰动后，在动水压力作用下极易产生土体坍塌，流砂及管涌现象，对基坑开挖、SMW工法桩成孔、成桩质量及止水效果都带来较大难度。第④层为灰色淤泥质粘土，流塑状，属高灵敏软土，易产生触变等不利影响。在这一特定地质条件和特定地理环境下，对深基坑的施工带来了极为不利的约束条件和风险因素。

地下水：场地地下水位标高为3.4m~3.86m，地下水平均标高3.59m。

三、工程特点与难点分析

1、构筑物体型大，下沉时垂直度、纠偏较难控制。

2、沉井靠近河道，地下水位高、土层渗透系数大，下沉时如果发生坑底涌土（砂）

现象，将严重影响沉井下沉质量。

四、施工总体部署及方案

1、沉井下沉方案选择

根据工程范围内的地质情况，构筑物特点，本工程采用排水下沉工艺。

总体施工安排是：首先在井外布置6组Ф300深井降水，当地下水位降至刃脚1.5m以下，水力冲泥下沉，当沉井下沉至设计高程，采用砼封底。

沉井四周布置3个泥浆沉淀池，并通过输泥管排至指定区域。

沉井下沉计划24小时不间断连续作业，因此组织3个下沉班组轮班施工。

2、沉井下沉工艺流程

3、施工准备及现场总平面布置

1）施工人员准备

我公司将组织一套精、技术资质高、经验丰富有施工经验的项目管理班子，挑选施工经给丰富的优秀施工人员，参加本沉井下沉施工。按时、保质、保量完成下沉任务。

主要管理人员及劳动投入计划表

2）施工机械设备准备

主要施工机械设备、仪器投入计划表

3）施工现场总平面布置

（1）临时用水、用电

施工中水力冲泥用水从河道中直接抽取。

经估算沉井下沉时的最高用电符合不大于250KVA，现场专用的施工电缆基本上可满足要求，另外配备1台200KVA的发电机作为备用电源。

（2）泥场布置

我方计划在泵站西侧围墙外5m开挖3座泥浆沉淀池，沉淀池规模为25m×20m×3m，边坡系数为1：1.5。

4）施工进度计划

沉井下沉计划总工期为20天。各工序工期安排如下：

（1）下沉准备工作：2009.8.4~2009.8.16 工期为3天

（2）沉井下沉：2009.8.17~2009.8.31 工期为15天

（3）封底：2009.9.1~2009.9.2 工期为2天

4、沉井下沉施工

1）下沉准备

1、施工测量

（1）沉井测量复核

根据甲方提供的座标控制点与高程测量基准点，对制作完成的沉井进行外尺寸复核，复核内容主要包括沉井的高度，轴线位置的偏差情况，并填写测量放样单报监理复核。

（2）标示下沉基准

在沉井四角用油漆标出控制高度，同时标出轴线位置。

2、刃脚及井内清理

（1）采用空压机配汽枪人工破碎刃脚下素砼垫层。

（2）清除井室底板下沉井制作时散落的砼块状物

（3）所有杂物通过吊斗运至井外。

2）井点降水

1、井点布设

根据本工程的地质情况及降水深度要求，我方计划采用深井降水。井点布置在距井壁1.5m处，沿井壁四周布置6，埋设深度至刃脚下1.5m。每一管井单独用一台水泵，不断抽水降低地下水位。

2、井点施工要求

（1）管井井点采用套管法施工。当套管下沉时，逐渐加大高压水泵的压力，并须控制下沉速度，当工作水压力为800Kpa，下沉速度控制在0.3～0.8/min；遇见粘土层时，套管要缓慢起落冲沉，以加大冲击面，如需加速下沉，应将工作水压力提高到1200～1500Kpa。

（2）当冲孔深度达到设计标高时，需继续冲洗一段时间，视土质情况可以减小工作水压力或维持原来的压力在井点末放入套管前，先倒入少量砂，一般孔深比井点埋设标高深1m左右。

（3）套管达到设计标高后将井点放入套管内，套管与井点间用绿豆砂填充，砂分2～3次填完，最后拔出套管。

（4）集水井排出的水应排出影响半径以外的地方，以免回流抽水过程中应按时填写抽水记录，经常检查井点有无堵塞（死井），翻砂，死井不得超过10％，当超过时，应用高压水枪冲洗或新埋设。

（6）待沉井下沉到位并封好底，方可拆除井点井水系统所有空洞用砂或土

混合料填塞，平地面下4 m用粘土填塞。

（7）施工过程中必须对井点保护，设专人负责对井点设备进行监护和保养，确保施工过程中正常的发挥作用。

3）水力冲泥法下沉

1、下沉系数计算

G --B

k＝————

T + R

G—沉井自重及附加荷载重（KN）；

B—被井壁排出的水量（KN），如采用排水下沉时，则B＝0；

T—沉井与土间的摩阻力（KN）

R—刃脚反力（KN），如采用刃脚底面及斜面的土方挖空，则R=0;

本沉井经计算G=21220KN,B=0,T=11456KN,R=0

K=1.85≥1.05，符合下沉要求。

2、水力冲泥下沉

（1）水力冲泥下沉施工应按先中间后四面，分层对称破土，先高后低及时纠偏的原则进行操作施工。

（2）沉井刃脚边四周应保留1m宽左右的土堤使沉井刃脚处挤土下沉，以减少对四周土体的扰动。只有当沉井中间土体冲除而还不下沉时或纠偏时不可适当冲除刃脚边的土堤，但严禁用水枪掏刷刃脚踏面外土体。

（3）严格控制四角高差，后视水准点要经常复核，在下沉过程中要经常测量观测，随时掌握沉井偏差值，以便及时采取措施。

初沉阶段：半小时至一小时测量一次，必要时随机观测。

中沉阶段：一小时测量一次。

4）沉井助沉

在沉井下沉过程中，为防止对周围土体产生较大的扰动和沉井的顺利下沉，采用空气幕法助沉，空气幕法是一种较好的助沉减阻方法，且在施工时能在较大程度降低沉井对周围土体扰动影响，除此原因外，采用空气幕法还有三方面的考虑。

（1）可以利用气幕随时调节下沉系数在沉井下沉过程中可以灵活使用。

（2）可以利用空气幕的不均衡减阻来达到纠偏下沉的目的。

（3）沉井下沉到设计标高后，为防止沉井超沉，可通过气幕管侧壁压浆来达到阻沉，稳定沉井的目的。

空气幕系统主要由一套空压气设备组成，包括空压机，气包，井壁中的预埋管气龛以及地面供气管路等。