道路排水管网工程施组.doc

目 录
一、施工组织设计 2
施工组织设计文字说明 2
1.工程概况 2
1.1工程简况 2
2.施工部暑 2
2.1施组目标 2
2.2组织机构及说明 2
2.3施工总平面布置 4
2.4、施工前准备工作及临时工程 4
2.5交通疏导方案 5
2.5.1交通疏导方案 5
2.5.2交通疏导具体保证措施 5
2.5.2.1执行标准 5
3.主要施工方法 6
3.1 沉井施工 6
3.2 顶管施工 22
3.2.1概述 22
3.2.2顶管工艺的选择 22
3.2.3顶管主要施工方法 24
3.3沉井旋喷桩施工 34
3.3.1沉井支护防渗桩及支承桩施工工艺 34
3.3.2、沉井支护防渗桩及支承桩施工工艺图 35
3.3.3、成桩施工步骤及工艺标准 36
3.3.4、技术质量保证措施 37
4.主要技术措施 38
4.1工程质量承诺及确保工程质量的技术组织措施 38
4.1.1质量控制依据 38
4.1.2质量控制目标 38
4.1.3质量管理的措施 39
4.1.4质量管理和保证体系 40
4.1.5各级质量责任 44
4.2确保安全的技术组织措施 45
4.2.1组织体系 45
4.2.2现场安全措施 46
4.2.3设备和物质保证 47
4.3确保文明施工、环保的技术组织措施 48
4.4工期承诺及确保工期的技术组织措施 49
4.4.1施工进度计划 49
4.4.2工期保证措施 49
4.5 冬季和雨季的施工安排 50
4.5.1 冬季施工安排 50
4.5.2 雨季施工安排 50
4.6 周围建筑物、市政设施等保护措施 50
4.6.1 概述 50
4.6.2管线保护措施 51
4.6.3 既有建（构）筑物保护措施 55
4.6.4 既有建筑物及设施保护措施 56
4.7 劳动力安排和材料投入计划及其保证措施 56

一、施工组织设计
施工组织设计文字说明
1.工程概况
1.1工程简况
（1）工程地点：X省X市
（2）主要工作内容：
1）X大道污水管线(D1500～1650)：该段管线管道桩号K0+000～K2+078，全长2078m。
2）X路污水管线（D1200）：该段管线最后进入第九污水处理厂。管道桩号K0+000～K1+125，全长1125m。
1.2工期及质量要求
工期要求：142日历天
质量要求：达到国家施工验收规范合格标准，一次性验收合格。
2.施工部暑
2.1施组目标
（1）、质量目标：达到国家施工验收规范合格标准，一次性验收合格。
（2）、工期目标：142日历天完工。
（3）、安全目标：坚持“安全第一，预防为主”的方针，确保“三无”、“一控”、“三消灭”。
①、三无：无工伤死亡和重伤事故。无交通死亡事故。无火灾、水灾事故。
②、一控：控制年负伤频率在1.5‰以下。
③、三消灭：消灭违章指挥、消灭违章操作、消灭惯性事故。
（4）、环保与文明施工目标：污水排放达标，所有破坏过的地面原状恢复，弃渣按规定在指定地点堆放处理，噪声控制不超标，创建文明施工工地。
2.2组织机构及说明
（1）、组织机构
若我公司中标，拟抽调专业技术管理人员进场，组成项目经理部。为有效组织施工，项目部拟设项目经理1人，项目总工1人，项目经理部配备一批具有丰富的截污综合治理工程施工经验的专业人员，在项目经理、总工程师直接领导下，各业务部门按各自的职责展开工作，并对生产单位进行监督指导，组织综合施工队做前期准备工
作及临时工程，抽调专业队伍进场专门负责顶管施工。项目经理，总工履历附后，组织机构框图附后。
现场组织机构框图
北岸水环境治理工程（X）—X路等道路排水管网工程项目经理部
工程管理部
项目技术负责人
办 公 室
质量安全部
财 务 部
物资设备部
计统室
技术室
试验室
测量室
顶管工程施工二队
竖井施工队
旋喷桩基施工队
综合工程施工队
项目经理
顶管工程施工一队

（2）、施工任务安排
①、顶管工程施工一队：40人
负责X路K0+000～K2+078段的顶管等工程。
②、顶管工程施工二队：30人
负责X路K0+000～K1+125段的顶管等工程。
、综合工程施工队：50人
负责全标段的准备工作、附属设施及临时工程等工程。

④、桩基工程施工队：10人
负责全标段的沉井旋喷桩工作。
⑤、竖井工程施工队：252人
负责全标段的沉井、骑马井等施工工作。
2.3施工总平面布置
根据任务划分及组织机构设置，根据工程线路情况设置项目部、各施工队驻地。
2.4、施工前准备工作及临时工程
（1）、项目部驻地建设及施工队驻地建设：本工程X大道段临时生活区拟设在起点K0+000两侧的空地，占地面积约3500m2。作为工人住房占地、工地办公、生活、钢筋加工场、材料库及小型现场试验室。拟在X路管线工程的W-6井的北侧空地占地面积约1000m2，用于办公、生活、钢筋加工场、材料堆放。
项目部设在团山前所新村，租用民房作为项目部、甲方、监理办公生活地点。
（2）、临时道路：沿线有可使用的施工便道。如有必要将根据工程施工需要修建新的便道。
（3）、临时用水：施工用水必须保证机械与人工顶管的注浆需要及后期构筑物施工、管道闭水实验需要，水源从沿线现况给水管接入，同时配备两辆8T水车满足前期临时给水未解决时的用水、个别临时给水不能满足的地段需要及环保要求。
（4）、临时用电：本工程用电为施工竖井与顶管施工用电。X大道沿线
安装3 台变压器，其中生活区１台315KVA、工地１台400KVA，排列距离为每台500～1000m 均匀布设，机械顶坑每坑用电量为175KVA。X路沿线安装1 台315kVA 变压器供生活区和工地使用，工地设计管线敷设埋地电缆,供现场施工用,过路口处架空敷设。
（5）、临时通讯：通信设备对讲机10部、安装网络设备2部和2条电话外线，用于项目部、甲方、监理人员对外联络和与公司局域网连接，便于公司对现场的统一指挥、协调。
（6）、临时围挡及交通组织
为了搞好文明施工,保障社会行人安全,每个顶管工作坑处设围挡。
施工临时占地范围：顶管坑位置管中心线左右各7.5m，前后各30～50m，与非施工区隔离。

2.5交通疏导方案
2.5.1交通疏导方案
2.5.1.1X路段顶管坑和接收坑位置交通疏导方案
现况X路宽55m左右，四幅路型式,沿南侧机动车道敷设。管线施工时需占用南侧15m宽的道路，利用剩余路面宽疏导社会交通，不足可利用北侧机动车道。十字路口处，安排专人指挥交通。
2.5.1.2X路段顶管坑和接收坑位置交通疏导方案
现况X路宽35m左右，四幅路型式，该段设计污水管线位于科发路上，管线施工时需占用东主路15m宽的道路，利用剩余15m宽的道路疏导社会交通。十字路口处，安排专人指挥交通
2.5.2交通疏导具体保证措施
2.5.2.1执行标准
1．《道路施工标志布设标准图》
2．过程管理执行《精品工程交通导行管理要求》
2.5.2.2在施工过程中严格执行“精品工程”交通导行管理要求。具体措施如下：
1．组织管理
成立专门的领导小组，负责组织实施交通导行工作。所制定的导行方案符合业主
及交通管理局的有关要求。导行方案的报送提前十天报所在指挥部的安保负责人。做到职工安全教育知晓率100%。严禁将车辆通行证外借他人。
2．设施摆放。
根据公安交管局及业主的要求，安全设施标志牌的摆放符合要求。对因车辆撞毁及丢失损坏的设施及时更换。围档及支架上要安装警示灯。
3．安全防护。
上路施工人员，夜间必须全部穿反光背心。在路口疏导车辆人员手中必须拿指挥棒。施工人员在规定区域内施工，禁止乱穿行。
4．执行情况。
施工中严格按公安交管局批复的方案内容进行施工导行，特别在时间上必须保证
按时开工按时收工。施工范围严格执行在审批中批准的区域内作业。
5．交通协管。
在开工前根据需要组织培训一批专职交通协管员。在施工中重点路段专人看管，做到统一着装，专职负责。整齐统一，服从命令，严禁脱岗。
6．施工区域用硬式围挡进行封闭，减小施工对现况交通的干扰。

3.主要施工方法
3.1 沉井施工
3.1.1 主要施工方法：
3.1.1.1 施工顺序：
沉井施工包括沉井制作和沉井下沉及封底几个主要部分。本工程采取一次制作一次下沉；一般施工顺序为：
施工准备　 轻型井点降水 　排水 　铺砂垫层、垫木　 支刃脚内的模板　 绑扎刃脚钢筋　 支刃脚处模 　浇筑刃脚混凝土　 养护　 支井壁内的模板 　绑扎钢筋　 支井壁外的模板 　浇筑井壁的混凝土　养护　拆除井壁和刃脚的模板　抽除垫木　挖土、下沉　浇筑底板垫层混凝土　绑扎钢筋　浇筑底板混凝土　 养护　 封底　 养护　对沉井内及上部结构施工。
3.1.1.2 施工准备
施工前应根据施工需要进行现场调查，收集有关资料，主要包括：
（1）工程用地、现场地形、地貌、交通运输等情况；
（2）施工现场的供水、供电及排水条件；
（3）在沉井的施工及排水影响范围内的原有地上、地下建筑物、构筑物及管线的位置、标高、结构形式等；
（4）工程地质、水文地质资料。工程地质资料应包括岩土性质及均匀性、地基承载力、井处壁与土的摩擦力等。水文地质资料包括地下水的类型、最高和最低水位、渗透系数等。勘探点的布置应根据沉井尺寸和地质条件确定，面积小于100ｍ2的中小沉井，应布置1－2勘探点；面积大于或等于100ｍ2的大型沉井应布置2－4个勘探点；勘探孔位置应设在沉井基坑以外临近沉井处，且具有代表性，深度应比刃脚踏面深5ｍ以上，如遇地下承压水，应在沉井施工前，将勘探孔封死，防止涌水、流砂；
（5）气象资料。包括平均气温及最高最低气温、降雨量、雨期等。
沉井施工前应编制施工组织设计，并应包括：
（1）施工总平面及剖面（包括标高及地质剖面）布置图；
（2）总体施工进度网络计划；
（3）施工方案，它应包括以下主要内容：
沉井制作的地基处理方法及施工要求；
采用分节制作或一次制作，分节下沉或一次下沉的措施；
刃脚的承垫及抽除的设计；
沉井模板的投计；
浇筑沉井混凝土的设计；
沉井下沉设计，包括（沉井排水下沉或带水下沉的措施）防止突沉、超沉措施，下沉中纠偏措施，下沉中遇障碍物处理措施，下沉减阻方法；
沉井挖土、出土、运输、存土的方法及其机械设备的选用；
沉井封底方法及控制质量措施；
保护施工现场原有地上，地下构筑物和管线的措施；
冬、雨期施工措施；
降、排地下水的措施；
安全及文明施工措施；
施工监控措施；
（4）资源计划，包括资金、材料、机械设备、劳动力、土地、生活设施等资源的合理使用措施及降低工程成本、提高经济效益的计划；
　　（5）施工部署和施工技术组织措施；
测量放线
　　（1）施工前由业主、设计、监理在现场进行放线与测量交底，将方向、位置控制桩、水准点等交给承包商。施工人员接到桩、点后，应立即作好拴桩、桩位记录等工作，并对施工范围内的测量标志，采取可靠的保护措施，防止丢失、移位、下沉、损坏等；
（2）施工人员应根据设计提供的水准点，在施工现场引测、设置临时水准点。临时水准点应设置在便于施工测量观测、稳定牢固不受施工影响的地段，其数量不得少于2个，并应统一编号、标识。引测临时水准点应闭合、复测，并与己建成相关工程、部位核对，误差小于允许误差时作好记录，方可使用。每次水准测量时，都应核对两个临时水准点，确认无误后方可使用。

施工测量允许偏差
项　　　目

水准线路测量高程闭合差
平地
山地
±20√L　(mm)
±6√n　(mm)
导线测量方位角闭合差
±40√n　(mm)
导线测量相对闭合差
1/3000
直线丈量测距两次较差
1/5000
注：1.L为水准测量闭合线路的长度(lm)
2.n为水准或导线测量的测站数。
（3）施工人员根据提供的方向、位置控制桩，设置沉井轴线及中心位置控制桩。沉井施工前，施工人员应按照设计图纸给定的方向和位置，将沉井平面的垂直轴线放在地面上，并在沉井基坑外及沉井下沉施工时影响范围以外的两条垂直轴线上，每侧各设两个可通视的控制点A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2，共计8个点，(见下图)，并分别量出连线A1A2、A1B2、B1B2、B1C1、C1C2、C1D1、D1D2、D1A1、A2B2、B2C2、C2D2及D2A2的长度，以及交角∠A1、∠A2、∠B1、∠B2、∠C1、∠C2、∠D1、∠D2的角度并做好记录。
0
B2
B1
C2
D2
A2
D1
C2
A1

图1

（4）设置沉降观测点，在原有建筑物附近下沉的沉井，应在原有建筑物上设沉降观测点，该观测点应设在不受施工干扰和影响视线的地方；
施工前应按施工组织设计中的场地设计标高。对施工现场范围内的场地进行平整，修建施工道路及材料场、加工场，搭设施工和生活用临时建筑物，埋设现场给水、排水管道及挖筑排水明沟，架设施工用的电力线路等。
技术培训与技术交底
施工前，由项目总工负责组织有关技术人员对该项目全体施工人员按不同岗位、工种，分别进行培训，并向工长进行技术交底。贯彻施工组织设计、施工规范、规程、质量检验标准等。
工程材料试验、混凝土配合比设计
施工前应对沉井施工所用的钢材、商品砼抽检试验，在合格的基础上通过比较，择优选购。
沉井制作场地施工准备
沉井在地面上施工时，为减少下沉的深度一般在沉井井筒制作前开挖基坑，基坑的位置应根据设计图纸中的坐标确定，按照沉井轴线控制桩和中心桩（见图1），在地面上放沉井基坑，基坑底的平面尺寸应比刃脚外壁每侧各大1.0－2.0ｍ，应根据土质及施工需要确定基坑边坡，基坑开挖的深度，应根据土质、地下水位、现场施工条件而定，一般应高于地下水位0.5 m以上。基坑挖出的土运至业主指定的弃土场。

基坑允许偏差
项目
允许偏差（ｍｍ）
检查点数
检查方法
轴线位移
50
4点
用经纬仪测量
基底高程
土方
±30
5
用水准仪测量
石方
±100
5
用水准仪测量
基坑尺寸
不小于规定
4
用尺量每边各1点
基坑边坡
不陡于规定
4
用坡度尺量，每边各1点
3.1.1.3 制作沉井井筒
沉井井筒的制作分为两部分，即刃脚的制作和井壁的制作。
A．制作刃脚
（1）刃脚支模：
沉井刃脚的支模方法，视沉井自重、施工荷载和土层承载力等情况，分为垫木支模、浆砌砖模和土模3种形式，其适用范围见下表：
刃脚的支模方法及其适用范围
支模方法
适 用 范 围
垫土坛模
适用于较大较重的沉井，在软弱的地基上制作，以免造成地基下沉，刃脚混凝土裂缝
浆砌砖模
适用于直径(或边长)小于8m的较轻沉井，土质较好时使用
土 模
适用于土质好，重量较轻的小型沉井沉井
　　本工程拟采用垫木支模，方法如下：
井筒的重量较大，且地基的允许承载力小于井筒自重，故在井筒的刃脚踏面下铺设垫木，以扩大支承面积。(见图2)垫木拟使用铁道上的枕木，(其规格为16cm×22cm×250 cm)，为确保垫木下的土面平整，也便于在井筒下沉时抽出垫木，考虑在垫木下铺设砂垫层，在砂垫层下浇一层C10（10cm）的砼。
刃脚
枕木
垫架
450-600
图2 垫木支模图
刃脚
枕木
垫架
450-600
图2 垫木支模图

轴线
刃肢踏面中心线
轴线
刃肢踏面中心线
(a)矩形沉井
(b)圆形沉井
图3
垫木在刃脚踏面中心的平面位置上对称、均匀铺设，如下图所示。铺设的程序是：先铺设平面垂直轴线与刃脚踏面中心的4个交点处的垫木，再按等间距铺设其它垫木，为便于在井筒下沉时抽出垫木，相邻垫木之间应有不小于20cm的净距。在铺完垫木后，用砂把垫木与垫木之间的空隙填满，并使之呈密实状态，保持与垫木表面相同的高程。垫木的表面必须保证为一水平面，需进行测量、找平，其误差应控制在±30mm以内。

3.1.1.3.1制作井壁
（1）模板施工
a. 本工程井壁模板一般采用组合式弧型定型钢模板，内外模用ø12mm-ø16mm螺栓对拉固定。在螺栓中间设止水板。
b. 当对分节制作、分节下沉的沉井井壁接高时，第二节及其以上各节的模板不得支撑于地面上。
（2）浇筑混凝土：
a. 本工程将沉井井壁分成三段浇，使用商品砼，浇筑混凝土应对称均匀分层进行，避免高差悬殊、压力不均匀，造成地基不均匀下沉或产生倾斜；

b/3
b/3
b
b
图4 沉井井壁混凝土施工缝示意图
b/3
(a)
(b)
b. 由于井壁有抗渗要求，上、下节井壁的施工缝可作成凹式或凸式见(见下图4)。施工缝处凿毛并冲洗处理后，先浇一层石子(配比中用量减半)混凝土，然后再继续正常浇筑混凝土。

（3）沉井制作的允许偏差，应符合下表的要求
沉进制作的允许偏差
项目
允许偏差
平面尺寸
长宽
±0.5%，且不得大于100mm
曲线部分半径
±0.5%，且不得大于50mm
两对角线差
对角线长的1%
井壁厚度
±15mm

3.1.1.4 沉井下沉
A．沉井下沉准备：
（1）当沉井井筒的混凝土强度达到不低于设计强度的75%时拆除刃脚模板及垫木；
（2）沉井下沉前应封堵井壁全部预留孔洞，对较大的孔洞用水泥砂浆砌砖封堵，并在靠土的一侧用水泥砂浆抹面，封堵孔洞用的砂浆强度应满足下沉时能抵抗土压力和水压力的要求，还要考虑便于拆除；
（3）沉井下沉前首先检查井点降水效果，当达到施工组织设计的要求后方可开始下沉；
（4）放线定位。沉井下沉前，先在内外井壁上各对称弹出4条垂线，以测定沉井下沉时的倾斜度。在沉井内部4条垂线的顶端，悬挂垂球，并在刃脚处设标盘，沉井下沉施工时，随时观测沉井偏斜，以便及时纠偏。在沉井外壁，沿4条垂线绘制水平测量标尺，并在基坑的相对位置设水平指示标尺（见图5）以此测定沉井的下沉量
及下沉偏差；
（5）检查沉井下沉使用的挖土、出土、运土等机械、设备、工具是否完好，数量是否能满足要求；
（6）当沉井附近有已建成的建筑物或管线时，应在有关位置处设置沉降变形观测点，并在沉井下沉和施工排水期间定期观测其变形情况，直至沉井封底完毕施工停止抽水满3个月为止。

沉井
水平指示标尺
图5 沉井观测用水平指示示意图

(a)矩形沉井
(b)圆形沉井
图6 抽除垫木或拆除刃脚脚模的程序
B．抽除刃脚垫木或拆除刃脚砖模之前，应对垫木或砖模进行分组编号，从沉井平面上互垂直的两条轴线等距点开始，同时分组，依次、对称地向轴线方向抽出垫木或拆除砖模（见图6）。

（1）抽除的方法是将垫木底部的土挖空，然后抽出垫木。每抽出一根垫木，应用砂砾石回填刃脚下部，并充填密实，刃脚外也应用砂、石夯实一段；
（2）抽除刃脚垫木、拆除刃脚木模，由专人统一指挥，互相协调，各组进度应一致，并连续作业直到拆完，中途不中断；
（3）抽除期间应设专人注意观测沉井下沉是否均匀。
C．沉井下沉的施工方法

根据沉井所通过地层和地下水的情况，本工程采取排水挖土下沉，具体做法是：
a. 深搅桩施工，本工程采用支护防渗桩及支承桩，用以防护地下水渗入及沉井超沉，使沉井内土方保持疏干状态。
b. 挖土的方法：
本工程采用人工挖土，吊车垂直提升运土，翻斗车运土。设专人指挥，统一操作。
普通土层，应分层挖掘，每层厚度约为30cm，中央部分的土面应始终高于四周的土面30 cm以上；沉井下沉时，按平面轴线的位置逐层沿外边四周挖去土台。当土台经不住沉井刃脚的挤压时土体破坏坍落，沉井便均匀地下沉，每次下沉宜控制在20cm左右。在挖除刃脚附近和刃脚下部的土时要求对称均衡，挖土的速度要相同，土面的高程要保持一致（纠编时除外）。要加强施工力量，争取在最短的时间挖完，以保持沉井的均匀下沉（见图8），沉井内的排水沟、集水井，应随着沉井的下沉而随时施做，其断面和深度应不小于规定值。

30cm
4 3 2 1
图8 沉井下沉普通土层挖土方法图

3.1.1.5 沉井的纠偏
沉井在下沉的过程中，时常出现井筒倾斜（沉井垂直度歪斜超过允许限度）、沉井位置偏移（沉井轴线产生位移）等情况，应立即分析原因，进行纠偏。
A.沉井倾斜
（1） 原因分析
a. 沉井四周土质软硬不均；
b. 没有均匀挖土，使沉井内土面高差悬殊；
c. 刃脚一侧被障碍物拦住；
d. 井外面有弃土或堆物，井上附加荷重分布不均造成对井壁的偏压。
（2）纠正倾斜的方法
a. 沉井四周土质软硬不均及挖土不当引起的沉井倾斜的纠偏方法以有3种，即：
①挖土纠偏，即通过调整挖土的高差，及调整沉井刃脚处保留土台的宽度，进行
纠偏。
在下沉较慢的一侧多挖土，逐步挖掉刃脚处的土台使刃脚悬空，其高度宜为20cm，沿刃脚四周长度宜为沉井直径的1/2，促使该侧下沉。同时在下沉较快的一侧沿刃脚四周长度宜为直径的1/2多保留刃脚处土台的宽度；如该处体松软时，应夯实或填碎石作为加固处理，并在该处井筒外部地面上堆土夯实，以增加其抗力和摩阻力，采用上述的方法，如果一次不能全部纠正偏斜，可按上述的方法重复进行，至符合规定误差为止，而后按正常下沉挖土。
②射水纠偏。沉井在下沉进程中发生偏斜而用挖土纠偏仍不见效时，采用向下沉较慢一侧的沉井井筒外部沿外壁四周注射压力水，使该处的土成泥浆，以减小土的抗力，泥浆还起润滑的作用，减小沉井外壁与土之间的摩阻力，促使沉井较高的一侧迅速下沉。当纠偏到接近正常位置时应停止射水，并应将沉井外壁与土之间的空隙用细土或砂填充。
③局部增加荷载纠偏。当井筒在下沉进程中出现倾斜时，可在井筒较高的一侧增加荷载（一般采用铁块，砂石袋加压），或用震动机震动，促使井筒较高侧较快下沉，一般讲，该方法适用于小型沉井的情况。
上述几种纠偏方法可单独使用，也可综合使用。但是在沉井下沉中及时发现偏差，及时采取有效措施纠偏，控制偏斜量是控制沉井中心位移保证下沉质量的关键。
采用什么纠偏，要根据现场土质，井筒断面大小、倾斜程度及现场条件而定。
b. 因刃脚一侧被障碍物拦住引起沉井倾斜的纠偏方法为：
①如遇较小孤石，可将四周土掏空后将孤石取出；较大孤石可用风动工具或松动爆破方法将大孤石破碎成小块取出；
②不排水下沉时，爆破孤石除打眼爆破外，也可用射水管在孤石下面掏洞，装药将孤石破碎。
c. 因井外弃土或堆物以及井上附加荷重分布不均造成的倾斜，其纠偏方法为：
①将井外弃土或堆物清除；
②调整井上附加荷重的位置，使其荷载均匀。
3.1.1.6 沉井位移
（1）原因分析
沉井下沉中发现位移，大多是由于倾斜引起的，当发生倾斜和纠正倾斜时，井身常向倾斜一侧的下部增加较大压力，因而产生一定位移，位移的大小随土质情况及向一侧倾斜的次数而定。

（2）纠正位移的方法：
a. 控制沉井不再向偏移的方向倾斜；
b. 有意使沉井向偏移的相反方向倾斜，当几次倾斜纠正后，即可恢复到正确位置。
6.1.9减小沉井下沉阻力的方法
为减少沉井下沉时井筒外壁与土之间的摩阻力，增加沉井下沉的深度，减薄井壁降低工程造价，保持沉井周围土体的稳定，防止坍方，通常将井外壁制作成钟形或阶梯形（见图9），并在沉井下沉时采用泥浆套减阻和沉井外壁射水减阻等方法。
外壁阶梯形沉井
外壁钟形沉井
图
9

井
外壁

A．泥浆套减阻
泥浆套减阻，是在沉井下沉时向井筒外壁与土之间注入触变泥浆，使其成为泥浆滑润套，使沉井在泥套包裹中下沉，减阻效果较好，一般沉井在泥浆套中下沉比常规下沉可减少摩阻力50%－70%。
（1）触变泥浆的成分。变泥浆是一种胶态物，其成分主在是膨润土和水，另外还根据土质及工程对泥浆的要求掺入不同的外掺剂，用于改善泥浆的性能。膨润土是颗粒小于2µm的高岭土，其所含化学成分为SiO2、AL2O3、Fｅ2O3、CａO、MｇO等。膨润土遇水后能吸附大量的水，产生膨润现象，膨润土的比重为2.5－2.95，容重为0.83－1.13。对触变泥浆使用膨润土的主要要求是膨润倍数值应大于6；有稳定的胶质价，使泥浆保持一定的稠度，不出现颗粒沉淀和粘液离析现象。
常用的外掺剂有纯碱（Nａ2CO3）、羟甲基纤维素（C.M.C）、腐殖酸盐等，其作用见下表

泥浆中加入的外掺剂的性能、作用
名称
主要性能
作用
纯碱
增加泥浆的粘度
提高造浆率，改变水化性能
C.M.C
提高泥浆的稳定性
防止土粒吸附凝聚
腐殖酸盐
降低静切力
增大流动性，便于压注
触变泥浆的配合比，应根据现场各层土质，通过试配确定，并在施工中随时调整（可参考下表）
触变泥浆配比参考表（重量比）
膨润土
水
碱
1
1
1
3
3.3
4
0.03
0.03
0.03
　　（2）触变泥浆的性能
a. 比重。泥浆中膨润土的用量大，相应泥浆比重也就大，泥浆的粘度和稳定性高，但比重大，造价高，同时泵送需要的压力也高。一般采用1.1－1.2；
b. 粘度。粘度大的泥浆能在土壁上形成泥膜，防止它向土层内渗透流失，但泵送注入时需要的压力也高；
c. 胶体率。胶体率是配好的单位体积的泥浆在容器内静置24ｈ土颗粒与水的分离程度，即析出水后剩下泥浆体积与总体积之比，以百分比表示。一般控制胶体率应大于98%；
d. 稳定性。稳定性指配好的泥浆经过一定时间静置后，上部泥浆与下部泥浆比重之差；
e. 失水量与造壁能力。泥浆注入井壁与土间的空隙时，泥浆中水分渗入土中叫失水，失云的水量称失水量。以30ｓ内在一个大气压力下渗过一定面积的水量表示，一般控制在10－35ml/30ｓ，泥　浆失水后在土壁表面形成一层泥膜，以防止泥浆流失，即造壁能力。一般控制其厚度不应大于3mm；
f. 触变性与静切力。泥浆静止时呈凝状，搅动后恢复其流动性，称触变性。使静止状态的泥浆开始流动所需要的力，称为静切力。静切力大的泥浆，可保护土壁不塌方，不破坏泥浆滑润套，一般控制在15－30mg/cm2为宜；
g. ｐH值。即泥浆中氢离子深度的负对数值：ｐH＝-1{H+}表示泥浆的酸碱度，一般控制在8-10以内；

（3）自凝触变泥浆。沉井下沉时，使用自凝泥浆套减阻，而在沉井下沉达到设计高程后，再以过一段时间，泥浆便自行凝固，并达到要求的强度，保持沉井的稳定，减少沉井附近地面沉降。
在膨润土触变泥浆中，加入白灰膏(Ca(OH)2)，经过水化作用达到固结，强度达达0.5-0.6MPa。一般在触变泥浆中加入膨润土重量的20%，并适当加水，酿成自凝泥浆，为了延缓自凝时间，在泥浆中掺入膨润土重量1%的工业六糖(C6H12O6)，可使该泥浆在1-1.5个月后凝固。
（4）触变泥浆的拌制。拌制泥浆一般采用机械拌制或压缩空气拌制，机械拌制是通过搅拌筒内叶片旋转，将膨润土、水和纯碱拌制成泥浆；压缩空气拌制是用高压空气使膨润土、水和纯碱在密封的混合罐内翻动而拌成泥浆。泥浆拌制要均匀 ，材料计量要准确，拌好的泥浆应放置 10h后使用，使膨润土、水和纯碱等材料充分混合，起到置换作用，形成具有良好稳定性和适宜粘度的优质泥浆。
（5）触变泥浆的灌注。采用泥浆泵或空气压缩机，浆拌制好的触变泥浆用Ф50的管道压注到沉井刃脚处，通过预埋穿墙管向井筒外壁与土之间灌注。为防止触变泥浆向水平方向直接喷射土体，并使其沿井筒外壁均匀分布，在压浆管的出口处设置挡圈（如图10）。泥浆的输送压力一般为0.1－0.5MPa；灌浆口的水平间距一般为4－7m。在沉井下沉时，除了向刃脚台处灌注触变泥浆外，还要经常从地面上沿井外壁向井壁与土的空隙中补充触变泥浆。
挡圈
压浆管
图10 触变泥浆灌筑图

（6）置换触变泥浆。当沉井下沉到设计标高后为使沉井稳定，应将泥套中的触变泥浆置换排出（如采用自凝泥浆则不必置换）。可采用水泥、粉煤灰、土、砂和水拌和而成的混合砂浆置换。混合砂浆的配比应根据需要设计，并经试拌调整后使用，混合砂浆的参考配合比为：水泥：粉煤灰：土：砂：水＝1：1：5：5：7（重量比）。按参考配合比配制的混合砂浆的比重约为1.58。

置换的方法为利用砂浆泵向灌注触变泥浆的管道中压注混合砂浆，触变泥浆从沉井外壁基坑面上流出直到置换完为止。
置换完毕后，应将井壁上的穿墙管孔用膨胀水泥砂浆堵上。
B．沉井外壁射水减阻
在沉井外壁设置射水管（也可埋于井壁混凝土内），冲刷沉井周围的土，以减小土与沉井的摩阻力，此法适用于砂及粉砂类土。
3.1.1.7 防止沉井下沉过快的措施
A．原因分析
（1）一般为遇软弱土层，土的抗剪强度小，使下沉的速度超过挖土速度，严重的不挖土也下沉；
（2）沉井外壁的土受水浸泡，外壁与土之间的摩阻力减小。
B．预防措施及处理方法
（1）沉井一般在刚开始下沉及沉井井筒入土深度小于沉井井筒高度的1/4时，沉井下沉速度较快，且易产生偏斜，此时应在刃脚处少挖土或不挖土，控制下沉量。
（2）当沉井位于软弱土层时，应提前在沉井井筒制作前加固软弱土层，一般采用白灰桩、水泥搅拌桩等加固效果较好。
（3）加大摩阻力，采取排除井外壁附近的积水或在沉井外壁四周填精糙材料或填土夯实，加大摩阻力。
（4）改为不排水下沉，增加沉井的浮力。
3.1.1.8 沉井下沉中防止流砂涌入井内的措施
A．原因分析
（1）沉井外降低地下水措施不当，造成井内外水头差过大，致使井外土、砂涌入井内。
（2）爆破处理障碍物，井外土、砂受震进入井内。
（3）刃脚处开挖过深，井外土、砂涌入井内。
B．预防措施及处理方法
（1）采用井点降水挖土下沉法施工时，应加强井点降低地下水的措施，使井内、外水头差控制在1.5-2.0m之间。
（2）避免将刃脚下掏空，以防流砂涌入。
（3）沉井穿过流砂层时，应组织人力快速施工，尽快使刃脚穿过流砂，切入土层。
3.1.1.9 沉井下沉施工记录
沉井下沉施工记录是将沉井下沉过程中测量的结果及观察分析的有关情况准确无误地记录下来，并及时通报给有关人员。该记录的作用是及时准确地提供沉井下沉施工质量和土层、地下水等变化的信息，据此控制沉井下沉过程中的质量，并作为技术档案备查。
沉井下沉的施工记录是动态的施工记录。主要记载沉井下沉过程中刃脚踏面各点不同的高程，计算出相应的下沉深度及偏斜；描述沉井纠偏及土层，地下水变化情况；记录沉井施工至封底前出现的问题及采取的解决问题的措施和效果。
沉井下施工记录应有专人负责填写，并经审核人、项目负责人签字后存档备查，保留期限为竣工后5年。其记录表格如下表；
沉井下沉施工记录表
工程项目名称
沉井外形尺寸
刃脚踏面设计高程
时间
年　月　日
时　分
踏面各点实
测高程
沉井各点下沉深度（ｍ）
沉井距设计
高差（ｍ）
轴线平
面偏差
气候
气温
纠偏及土层、
地下水变化，
下沉情况描述
A
B
C
D

记录　：（　签名）审核：　　（签名）项目负责人：　（签名）
填表说明：
1. 沉井下沉施工时，每次下沉前，后都应进行量测，并认真填定本表；
2. A、B、C、D、各点是预先设定的沉井轴线上的4个固定点；
3. 沉井各点的下沉深度，指每次下沉各点相对的深度；
4. 沉井距设计高差，指沉井下沉施工中踏面，当前的高程与设计高之差
5. 情况描述，指对应第1项“时间”一栏当时下沉及纠偏情况，土层，地下变化，下沉中的问题，采取的措施附近地面，建筑物等变化情况的描述。
沉井下沉完毕后的允许偏差：

沉井下沉完毕后的允许偏差
项 目
允许偏差
刃脚平均高程与设计高程的偏差
＜100ｍｍ
刃脚平面轴线位置偏差，下沉总深度H＞10ｍ时
＜1/100H（ｍｍ）
刃脚平面轴线位置偏差，下沉总深度H＜10ｍ时
≤100ｍｍ
沉井四角中任何两角刃脚底面高差，两角距离B＞10ｍ
＜1/100B且≤300ｍｍ
沉井四角中任何两角刃脚底面高差，两角距离B＞10ｍ
≤100ｍｍ
注：下沉总深度系指下沉前与下沉完毕后刃脚高程之差。
3.1.1.10 沉井封底
当沉井沉到设计标高，以观测8h累计下沉量不大于10mm时，即应进行沉井封底工序，封底及技术要求见下表
施工方法
技术要求
排水封底
（干封底）
1.排干沉井内积水，并将浮泥清除干净
2.在除集水井（一般用法兰盘短管作集水井）以外的沉井底上浇筑垫层和钢筋混凝土底板。
3.待底板混凝土强度达到设计规定强度，且沉井满足抗浮要求时，方可停止抽水，用法兰盖堵封上法兰短管集水井，或用快硬水泥混凝土封堵集水井
不排水封底
(水下混凝土封底)
1.井内水位不低于井外水位
2.清理井底浮泥，超挖部分先用30cm左右块石垫平再铺砂，然后按设计铺垫层
3.用导管灌注水下混凝土
4.当水下封底混凝土达到设计规定强度，且沉井满足抗浮要求时，方可从沉井内向外排水

封底前的准备工作
排水封底（干封底）。当沉井下沉到设计标高后，井点继续降水，保持较低地地下水位，清除井底余土，整平土基使土基面由沉井内壁四周向集水井倾斜，在集水井处为最低点。由集水井向井壁四周辐射挖排水沟，然后在土基上铺5－10㎝粗砂或细石，在其上及排水沟底和壁上铺土工布，而后在土工布上及排水沟内填铺碎石或卵石滤料（滤料的厚度应根据地下水涌水量的多少而定，一般不得小于50㎝），使沉井底
的地下水通过滤料层及排水盲沟汇集到集水井中，用泵排出。
为防止浇筑垫层混凝土时污染滤料，以及防止新浇筑的混凝土在凝固前被地下水冲刷，应在滤料上铺土工布或塑料布，作为混凝土和滤料的隔离层，在隔离层上浇筑混凝土垫层和钢筋混凝土底板。垫层和底板应留出集水井的位置，待强度达到要求时封底。
在沉井封底前，应检查封底用的导管、管件、混凝土上料搅拌运输设备及材料是否齐备完好。
封底的施工方法
A．排水封底（干封底）
（1）法兰盘短管封底法。浇筑沉井底板混凝土时，在集水井处预埋带止水环的法兰钢管，其内径一般为60㎝左右（见图11）。法兰钢管法兰盘面的高程，应低于底板混凝土面20－30㎝，而后从法兰钢管中排除地下水，待底板混凝土强度达到设计要求，且满足抗浮要求时，停止抽水，将排水泵吸水管从法兰钢管中拔出，并迅速盖上法兰盖堵和止水垫圈，用螺栓拧紧盖堵至不漏水，经检查确认不漏水后，将该处底板混凝土补齐。补浇混凝土前应将新旧混凝土接茬处冲洗干净，剔除浮石，清净杂物。
集水井
后浇封底混凝土
(a)直接封底法
集水井
后浇封底混凝土
法兰钢管
(b)预埋法兰钢管封底
图11

（2）快硬水泥封底法。当地下水涌水量较少，集水井内的地下水抽干后，水面上升到土基的时间在4h以上时，可不使用法兰钢管，而采用直接封底法，即在排净集水井内的地下水后，用快硬水泥（如硫铝酸盐快硬水泥）拌制的混凝土，或掺入速凝剂的混凝土（控制终凝时间少于4h），将集水井处预留的垫层和混凝土底板铺上。在补浇封混凝土前应将新旧混凝土接茬处的浮石剔除，清净杂物，冲清干净，以利于
新旧混凝土的结合。
3.2 顶管施工
3.2.1概述
顶管施工就是借助于主顶油缸及管道中继站的推力，把工具管或掘进机从工作井