上海某水厂原水输水管线沉井施工方案-secret.doc

青草沙水源地原水工程金海支线QJZ-C1标沉井施工专项方案一、编制依据3二、工程概况3三、工程地质、水文、气象情况43。1、工程地质43。2、场地水文地质条件53.3、气象5四、现状施工条件：74。1、1井：74。2、11#井：74.3、12#井:84。4、2#井：84。5、21井：84.6、3井:94。7、4井：9五、施工前准备工作105。1、地质核查105。2、编制方案105。3、现场布置105。4、测量放样及复核18六、沉井施工工艺流程19七、沉井施工方案207.1、测量放线207.2、场地平整及预降水措施207.3、沉井制作217。3。1 、刃脚的基础计算及处理217.3。2、 模板施工,脚手架及工作平台搭设方案257。3。3 、钢筋绑扎及混凝土浇筑267.3。4、下沉系数计算及沉井下沉:277。3.5、下沉稳定系数计算：287.3.6沉井下沉完毕允许偏差327。3.7、沉井封底327。3。8、混凝土底板施工327。3。9、沉井的抗浮稳定性计算337.3.10、抗倾覆验算公式34八、沉井施工过程中常遇问题、预防及处理方法378。1、沉井倾斜378。2、水平位移过大的处理378。3、沉井突沉的处理378。4、沉井不沉或超沉的处理378。5、遇到流砂问题388.6沉井下沉对周围土的扰动和破坏的防治388.7下沉中注意事项38九、主要施工机械与机具配备计划39十、主要劳动力使用计划4010.1、 劳动力组织的特点4010.2、主要工种的劳动力配备数量40十一、工程意外、紧急情况下的应急预案4111.1、应急范围4111.2、发生紧急情况下的应急预案及快速反应机制4111。3、技术准备、应急物资、设施准备4111。3。1。应急电话的安装要求4111.3。2。应急电话的正确使用4111.3。3。电话报救须知4211.3。4. 急救箱的配备及注意事项4211。3。5.其他应急设备和设施4211。4、项目部应急响应的信息资源4311。5、其他应急设备和设施4311.6、意外事故和紧急情况的处理4311.6。1、伤亡事故的报告4311.6.2、现场保护4311。6。3、事故调查4411。6。4、事故处理44十二、对沉井施工专项方案初稿的专家评审意见45一、 编制依据1. 青草沙水源地原水工程金海支线工程（QJZC1）工程招投标文件。2. 上海市政工程设计研究总院设计的施工图.3. 相关国家标准及规范4. 上海市现行的相关技术规范标准。二、 工程概况金海支线工程是青草沙水源地原水工程陆域输水系统的重要组成部分，承担着向浦东新区、南汇区等各水厂输送青草沙原水的重任.工程设计规模为208万m3/d，工程内容为2根DN2800钢管，线路全长约为8。6km，全线采用顶管施工工艺，顶管井有17座。线路具体走向为：原水管线由五号沟泵站接出后沿远东大道（A30）向南金海路向西华东路向南金海泵站内工作井出井.两根管道主要敷设在沿线道路现状和规划绿化带内，沿途将穿越东靖路、巨峰路、A30金海路立交，污水管顶管以及现状河道等大型重要基础设施。金海泵站位于盛家浜以南，华东路以西地块，占地面积32.2亩。泵站内设规模128万m3/d增压泵房一座，及35kV变电所、综合楼、门卫等建筑.增压泵房设增压水泵9台，分别向南汇北泵站和川沙水厂输水.另外，管道沿线部分顶管井内设有隔断阀门、连通阀门、以及排气、排水、测流测压等附属设施。本工程有工作井4座、接收井3座,均采用不排水下沉法施工。工作井埋深为14。05m，接收井埋深为13。50m。施工范围内沟渠纵横，主要有主要有联合河、三场河、新开河、大众河，水系丰富.各类管线交错，建、构筑物较多。详见下表：井室编号平面净尺寸（长m宽m)井底面埋深(m）施工方法性质备注116。510.80沉井工作井临时井、全部回填111310.80沉井接收井临时井、全部回填1216。510.80沉井工作井临时井、全部回填21310。80沉井接收井临时井、全部回填2116。510.80沉井工作井临时井、全部回填31310.80沉井接收井排气、排水、部分回填416。510。80沉井工作井临时井、全部回填三、 工程地质、水文、气象情况3。1、工程地质根据招标文件提供的岩土工程勘本次勘探及初勘揭露，拟建原水管线沿线场地20m 深度范围内地基土属第四纪滨海河口、浅海、沼泽、溺谷及湖泽相沉积物.主要由粘性土及粉性土组成，一般呈水平层理分布.根据地基土的特征、成因、年代及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（DGJ08372002）相关条款可划分为7 个主要层次，其中第、层根据土性的不同划分为若干个亚层和次亚层。根据形成原因及年代、土性差异、土层分布深度等要素，各层组组成、特征描述如下：1)、第1层杂色填土，上部含植物根茎、碎石子及贝壳碎屑等杂质，下部以粘性土为主,在施工区域,该层土上部以砖屑、碎石、混凝土块等建筑垃圾为主。2）、第2层黑色浜土,含大量黑色有机质及腐植物，土质非常软弱，有臭味.明浜底部为浜淤泥，呈流动状态；暗浜区填料以粘性土为主，夹多量黑色有机质.3)、第1层褐黄灰黄色粉质粘土夹粘质粉土，含少量氧化铁斑点和铁锰质结核，河口沙嘴沙岛局部夹粉性土，土质自上而下。摇震反应无,土面光滑无光泽,韧性中等，干强度中等。4）、第3层灰色砂质粉土，含云母、有机质条纹，夹少量粘性土及粘质粉土，局部夹粘性土较多，土质不均。摇震反应快，土面粗糙，韧性无，干强度无。5）、第层灰色淤泥质粉质粘土,含云母、有机质条纹，夹较多薄层粉土或粉砂,土质不均。摇震反应无，土面光滑无光泽，韧性中低等,干强度中低等。6）、第夹层灰色粘质粉土,含云母、有机质条纹,夹薄层粘性土，C95C100孔处（金海路、华东路交汇）土质不均.摇震反应快，土面粗糙,韧性无，干强度无.7）、第层灰色淤泥质粘土，含云母、有机质条纹及贝壳碎屑，夹少量薄层粉砂，土质较均匀。摇震反应无，土面光滑有光泽，韧性高等，干强度高等。8）、第11层灰色粘土，含云母、有机质条纹及泥钙质结核，夹薄层粉砂及少量粉质粘土，土质较均匀。摇震反应无,土面光滑有光泽，韧性高等,干强度高等.第、1-1层为高等压缩性的粘性土，土性特征：高含水量,大孔隙比，流塑软塑,强度低。3。2、场地水文地质条件 1)、地表水 本工程沿线河道、明浜较多，主要有联合河、三场河、新开河、大众河、马路港、二门河、小华江、启迅河、营房河、中横圩、浦东运河、秦家港、盛家浜等河道，地表水体丰富,水位涨落受大气降水及沿线主要河流涨落影响。初勘以及本次详勘勘察期间测得河流的水位标高一般为2.323。34m。 2）地下水 拟建原水管线沿线地下水类型主要有浅部土层的潜水、部分场地中部(第2层）粉土层中的微承压水和深部(第1层)粉土层中的承压水。 A、潜水 对管道工程基础设计有直接影响的主要为浅部土层的潜水，其补给来源主要为大气降水与地表径流。潜水水位埋深随季节、气候、湖汛等因素而有所变化.勘察期间测得钻孔中地下水埋深约0。502.50m，相应绝对高程为2。703.90m，平均3.22m.上海市年平均高地下水埋深为地表面下0.5m，低地下水埋深为地表面下1。5m，设计可根据安全需要选择合适的地下水位埋深。地下水的温度，在埋深4m 范围内受气温变化影响，4m 以下水温较稳定，一般为1618.B、微承压水、承压水 拟建场地内部分地段第2层中分布有微承压水,第1层中分布有承压水，该土层赋存地下水水量丰富，根据上海市长期观测资料,微承压水和承压水水头高度一般均低于潜水位，水头埋深一般为地面以下3。011。0m，随季节呈周期性变化。拟建场地顶管井基坑开挖最深约9。8m，第2层层顶埋深最小值约27.3m，第2层微承压水头埋深按照高水位埋深3.0m 计算PCZ/PWY值为1.361.05,故基坑开挖时可不考虑第2层微承压水的突涌影响。拟建场地第1层层面埋深最小值为28.4m，对本工程基坑设计和施工亦无影响.3。3、气象上海位于北亚热带海洋性季风气候区，气候温和湿润,雨量充沛，四季分明.春季温暖湿润，夏季炎热多雨，秋季凉爽少雨，冬季寒冷干燥。冬季多偏北风、夏季盛行东南风、春秋两季为过渡季节以东北风和东风为主冷暖变化频繁。拟建场地处在了陆与江（海）的过渡地带，由于水体和陆地增温、冷却过程的差异气温的变化幅度减小,形成了与陆、江（海)不同的气候特点:气温的海洋性特征增强;降水有所减少;风速较大。且有海陆风影响，雾日增多.灾害性天气主要有台风、寒潮等.（1）气温年平均气温15。4，最热为7月份，月平均气温为27.8，极端最高气温40。2，最冷月为1月份，月平均气温3，极端为12.1.（2）降雨年降水日132天，年降水量为1144mm。夏季降水量占全年的40%左右。6月中旬至7月中旬是梅雨季节，7、8月间有伏旱。夏秋之季常有热带风暴侵袭，多雷暴雨。秋冬季节常有大雾天气，年平均降雪日4。3天，最大冻结深度0。15m。四、 现状施工条件:具体到本标段的七座井室，设计图纸上所反映的地形与现场实际情况相差较大，我公司在取得中标通知书后对七座井室的现场进行了详细的勘查，现将现场实测情况分述如下：4。1、1#井：1井为工作井，原设计图纸上反映的地形，井位与民房、河道相距很远,施工不受影响,但现场的实际情况二者都对井的施工有影响.详见右图：井位中心刚好位于河道内,为不影响河道的功能，在井的施工期间,必须将河道改道,把现有河道填平压实才能进行沉井的施工。在工程完工后最将河道修复.4。2、11井：1-1#井为接收井，现场有一片水淹的樟树林,井位上正好有一个电信井。同时在井位的南侧有两根高压电线和一根架空通讯电缆影响施工.现场地形地貌见下图：4.3、12#井:12井为工作井,该井位于一片荒地上，施工条件较好，但有一个电信井与井位相交。详细情况见下图：4。4、2井：2井为接收井,位于一片树林之中,地表周围没有发现什么障碍物,详见下图：4。5、2-1#井:21井为工作井，井位处在一片樟树林里，附近有一座民房，地表周围没有障碍.详见下图：4。6、3井：3#井为接收井，位上片枯死的树林里，地表周围没发现障碍物，详见下图：4。7、4#井：4#井为工作井，位一片农田里,地表没有发现什么障碍物，施工条件较好，主要是施工便道难修.详见下图：五、 施工前准备工作5。1、地质核查施工前对现场进行地质核查，如发现与详细地质报告有不符之处，需报与设计及监理工程师处理，以确定施工方案。5.2、编制方案编制沉井专项施工方案,报监理、业主审批。5.3、现场布置平整场地,对施工现场围挡，接通水电.采用DN25镀锌水管接到工作井，水管埋入地下20cm；用电布置如下:设置总电箱，将建设单位提供的电源接到总电箱,由总电缆线接出各电箱到工作井位置，然后按国际建设工程施工现场供用电安全规范要求，对施工现场的电气设备均采用具有重复接地的专用保护零线的五线制（即供电方式采用TNS系统)，在场内分别布置动力、照明等线路.详见施工沉井平面布置图。- 31 -5.4、测量放样及复核首先对业主提供的坐标及高程控制点进行复核；根据坐标及高程控制点，按设计图纸要求进行工作井及接收井的放样工作,并报监理复核。导线布置详见下图:在场地平整后，在每个沉井的施工现场放一稳定的十字交叉的四个点控制沉井的平面位置,放一个高程控制点控制标高.在工作井正前方墙体顶部及底部、工作井后靠背中部、顶部、接收井地面用钢筋及油漆作好测量控制点的标志。测量放样在经过监理复核后方可进入下一工序的施工。(附：控制点布设示意图）A、B、C、D为场内临时控制点.E为场外永久控制点。场内临时控制点用于方便施工中对井位的控制。场外永久控制点用于施工中对井位的复核及场内临时控制点的校核.对场内临时控制点和场外永久控制点要定期校核并加以保护。六、 沉井施工工艺流程沉井施工工艺流程见下图:混凝土搅拌、运输养 护浇筑井壁混凝土 拆除井壁和刃脚的模板 凿垫层及井周边填砂 预留洞口封门施工 不排水下沉不排水封底及底板施工 沉井打围 绑扎钢筋 支刃脚内模板基坑开挖铺砂垫层、找平钢筋预制模板安装模板拼装测量放样七、沉井施工方案本工程有七个井室全为沉井,其直径分别为13米及16.5米。设计要求下沉到-10。5的标高,封底后的标高为6。8米，井壁厚度为1000。沉井分三段预制，一次下沉,10米以上采用排水下沉法施工，10米以下采用不排水下沉，井所处位置存在有厚层软土分布，地下水位高，沉井下沉易出现超沉、倾斜、上浮等事故.因此在沉井预制、下沉、封底等各个环节,都要采取相关措施,防止意外发生.在沉井施工前，做好地质复勘，在沉井施工过程中，现场试验室加强土层土体取样，并对土体进行专项检测。根据其检测数据对沉井下沉各个阶断的下沉系数和稳定系数进行验算。以避免突沉、超沉、倾斜等事故的发生.7.1、测量放线按照设计图纸及控制导线，用全站仪定出沉井的中心位置,然后按沉井平面尺寸定出沉井刃脚位置及开挖范围.为方便作业，开挖断面应比沉井外围尺寸大1m。7。2、场地平整及预降水措施为减少沉井下沉的高度,加快施工进度，将沉井施工基面由地面下降2-2.5米。土方用人工开挖，清底,整平夯实，若场地土质松软应加铺一层30cm厚的沙层.其平面尺寸比筒壁外侧大2.0m.土方开挖坡度为1:1。开挖出的土方全陪用土方车短驳出场地。由于工作井所在位置为杂填土、淤泥质粘土、粘土，土体含水量大、渗水系数较大.为保证土方开挖干施工及保证土方的承载力,在基坑严开挖周围进行降水,降水方法采用明沟排水和轻型井点降水相结合,基具体施工方法为：(1）、明沟排水：在工作面坡脚开挖50cm50cm的排水沟,并接入基坑内的集水井中。每40米设一集水井尺寸为80cm80cm100cm，用潜水泵将集水井内的水抽排到远离基坑以外处.在原地面基坑开挖边缘1m处,设置深30cm、底宽30cm的截水沟截留雨水。排水沟和截水沟放坡为3 .(2）、轻型井点降水：沿井四周井点布置成封闭状，井点水管直径为50mm，水管入土深度为开挖基面以下2。5m3。0m，间距为1。2m,用射流泵抽水心形成真空,将地下水抽出以达到降水目的.在轻型井点降水到67米以后,采用二级轻型井点降水，水管深度为地下1012m。(图)井点降水同时起到加固土体的作用，故井点降水应在基坑开挖前23周以上完成布设开始降水。若发现基坑外地下水位受基坑降水影响下降，则应采取相应措施,防止影响周围环境.7.3、沉井制作7。3.1 、刃脚的基础计算及处理本标段共有七座井室,下沉深度一样，工作井与接收井的直径和重量不一样,故分别进行计算。工作井计算：本沉井预制高度12米，分三次制作。钢筋混凝土筒壁重量大，根据计算，超过土体承载力，因此必须对沉井刃脚基础进行加固处理。一、刃脚下采用中粗砂作砂垫层,砂垫层厚度计算如下:式中：h 砂垫层厚度(m） N 沉井在素混凝土垫层上的荷载计算值 N= b 砂垫层宽度（m） b=2.0m 砂的压力扩散角, =35 P 扣除砂垫层重量后下卧土层的承载力设计值。所以砂垫层的厚度为1.0米，宽度为2。0米。二、在砂垫层上再浇一层素混凝土垫层，素混凝土垫层厚度计算如下：素混凝土在砂垫层上的净反力:=式中：- 沉井制作重量在砼垫层上的净反力（KN/m） 混凝土垫层设计长度（取1。80m） =168 KN/m 混凝土支垫剪力QQ=（2）式中： 2 沉井刃脚宽度 2= 0。70mQ=168（1。80。7）=91。4 KN按剪力计算混凝土支垫的厚度：h1=h1 按受剪状态时混凝土支垫的设计厚度Q 剪力设计值1- 轴心抗压混凝土强度设计值，1=1.1N/2C 矩形截面设计宽度 C=1800h1=119按弯矩计算混凝土垫层厚度（h）：M=41580 Nmh=354实际考虑取平均值：=237 取h=250mm所以素混凝土垫层的厚度为25公分.宽度为1。8米.接收井计算：本沉井预制高度11.5米，分三次制作，为防止沉井井壁渗漏水，在沉井外壁涂一层防水涂料聚氨脂。钢筋混凝土筒壁重量大，根据计算，超过土体承载力，因此必须对沉井刃脚基础进行加固处理.一、刃脚下采用中粗砂作砂垫层，砂垫层厚度计算如下：式中：h 砂垫层厚度（m） N 沉井在素混凝土垫层上的荷载计算值 N=KN/ b 砂垫层宽度(m） b=1.5m -砂的压力扩散角, =35 P 扣除砂垫层重量后下卧土层的承载力设计值。所以砂垫层的厚度为0。8米，宽度为1。5米。二、在砂垫层上再浇一层素混凝土垫层，素混凝土垫层厚度计算如下：素混凝土在砂垫层上的净反力:=式中： 沉井制作重量在支垫层上的净反力(KN/m）- 混凝土支垫层设计长度（取1。10m） KN/m 混凝土支垫剪力QQ=（2）式中： 2 沉井刃脚宽度 2= 0.60mQ=191（1。1-0。6）=47.75 KN按剪力计算混凝土支垫的厚度：h1=h1- 按受剪状态时混凝土支垫的设计厚度Q 剪力设计值1 轴心抗压混凝土强度设计值,1=1。1N/2C 矩形截面设计宽度 C=1000h1=62按弯矩计算混凝土垫层厚度（h）:M=13131。25 Nmh=267。63实际考虑取平均值：=165 取h=200mm所以素混凝土垫层的厚度为20公分。宽度为1。1米。加固方法为：制作刃脚前，沿刃脚轴线圆周开挖换填2。5m宽1。25m厚的砂垫层。采用Mx2。70m中粗砂，用平板振捣器分层浇水、振捣密实,分层厚度为30cm，控制r1.56t/m3。刃脚下在填充砂整并夯实后,浇注25cm厚，1。8m宽的素混凝土垫层。（如图)7。3。2、 模板施工，脚手架及工作平台搭设方案(1）、刃脚和底梁主体模板使用3015组合钢模板，模板竖向支设。根据计算，模板夹角满足规范要求。模板加固采用钢围囹加固，对拉螺栓固定。由于该施工地段地下水丰富，施工时对拉螺栓处理应特别注意，处理不好容易造成沉井漏水，影响沉井质量和使用.根据经验，施工时对拉螺栓加设止水钢片，拆模后,将对拉螺栓割断后用膨胀水泥封口。内外模分开支立,先内后外.外模支完后均匀布置三道钢丝绳围堰,用手拉葫芦收紧并将卡扣卡住，井筒接高时，利用第一节段模板的最上排对拉螺栓插入钢筋作接高段模支撑。第二段以上的模板不应支撑于地面上，以免因自重增加产生新的沉降，使浇筑的新混凝土造成裂缝。沉井模板采用组合定型钢模板，双48钢管脚手架作横肋及背肋,通过蝶形卡内外侧模板采用拉杆固定。拉杆选用16圆钢制作。钢筋在加工车间制作，分类编号。现场绑扎，焊接成形。(2）、脚手架基本参数脚手架在搭设前先浇注10cm垫层。脚手架搭设尺寸为：采用双排架，立杆的纵距为1。50米,立杆的横距为1。20米,立杆的步距为1。80米；立杆采用单立管剪立撑密度为立杆的1/4；内排架距离墙长度为0。3米；大横杆在上，搭接在小横杆上的大横杆根数为 2；采用的钢管类型为 483。5。脚手架搭设要求： 1) 沉井与脚手架不允许有连接。 2） 小横杆一端与模板距离保持2025cm.3） 大横杆一端与模板距离保持3040cm。4） 脚手架与转角处支撑必须连接成整体.5） 每两步架要设立一排抛撑，每三根立柱要设立一根抛撑。6) 沉井壁与脚手架之间距离超过50cm时以上要设安全网。7） 沉井外脚手架同内脚手架要连成整体。8） 搭设过程中有及时的设置斜杆、剪刀撑与结构拉接或用用临时支顶,保证脚手架安全。7。3。3 、钢筋绑扎及混凝土浇筑钢筋集中加工,分期绑扎，沉井钢筋绑扎分期进行。绑扎高度同混凝土分段高度.绑扎前，首先搭好内外脚手架,在混凝土垫层及内外脚手架之连杆上准确测放出钢筋骨架边线，依据控制线绑扎钢筋。 混凝土浇筑采用商品混凝土,现场泵送入模.为保证混凝土在下料时不产生离析，应使用混凝土导管,由导管溜入模板。混凝土入模应注意对称布料并及时振捣，使上、下层混凝土结合成一体，振捣器应插入下层混凝土5cm左右，要防止漏振、欠振及过振现象发生. 沉井接高前应尽量纠正倾斜，接高后节坚向中轴线应与前一节的中轴线相重合，浇筑要对称地进行,接筒的井筒不宜少于3m。施工缝止水采用凹型槽处理（如图).第二次混凝土浇筑前混凝土表面凿毛处理并用同标号的混凝土砂浆浇筑一层后再浇筑混凝土。浇筑前应先洒水湿润后再浇筑混凝土，浇筑后的混凝土应时常注意洒水养护,防止干裂.附表1： 沉井预制容许偏差控制值沉井制作的允许偏差项 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100mm两对角线差对角线长的1井壁厚度在15mm7。3.4、下沉系数计算及沉井下沉:工作沉井下沉计算：GKstR式中G为沉井自重，取G=18100 KNKst为下沉系数,取Kst=1。05R为井壁总的摩阻力（KN）Rl = =7946。7 KNK=2.28KKst 可以下沉。接收沉井下沉计算：GKstR式中G为沉井自重,取G=10571 KNKst为下沉系数，取Kst=1。05R为井壁总的摩阻力（KN）Rl = =7946。7 KNK=1。33KKst 可以下沉。7。3。5、下沉稳定系数计算:沉井下沉的稳定系数取0.80。9工作井下沉稳定计算：式中G为沉井自重，取G=10571 KN沉井外壁总摩擦力=7984。7KN沉井刃脚正面阻力=13796。38kN底梁上土的支撑反力=7400KN=0。650。8(可以）接收井下沉稳定计算：式中G为沉井自重,取G=10571KN沉井外壁总摩擦力=6271。45KN沉井刃脚正面阻力=10440。5kN底梁上土的支撑反力=6012.5Kn=0。550.8（符合规范要求)当井壁混凝土强度达到设计强度的70时，方可拆除刃脚模板及垫木。为保证工期，在混凝土中添加FDN5早强减水剂，以满足短期内混凝土强度的要求.抽除刃脚支架模板之前,对模板分组编号，从沉井平面上相互垂直的两条轴线等距离开始，同时分组，依次、对称向轴线方向拆除模板:拆除须专人统一指挥,各组进行一致,连续作业直至拆除完毕。下沉前，首先将顶管预留洞口用用M10水泥砂浆砌筑MU7。5粘土砖封堵,并用收光，在井壁上对称弹出4条垂线，并沿四条垂线绘制出水平测量标尺。在垂线的顶端悬挂垂球，并在刃脚处设标盘,以观察沉井下沉时的倾度。沉井初沉是沉井下沉中最关键的工序，此时四壁无磨擦力,沉井全靠砂堤承担,下沉系数很大,沉井又未入土，重心高，四壁无土体约束导向，开挖稍不均匀，就可能倾斜、移位。刃脚下砂堤与砂垫层要分层均匀开挖，每层厚度20cm，开挖要在刃脚下沿全面进行,砂堤及砂垫层一经挖除，沉井立即下沉入土。挖出的砂和土立即用汽车运走，以免占用过多的场地影响交通。下沉方法:根据沉井所处场地工程地质条件及水位高度,经我单位认真评议比较后决定采用水力机械冲土下沉的施工方案。水力机械冲土示意该方法主要是利用高压水泵将高压水流通过进水管分别流进沉井内的高压水枪和水力吸泥机，利用高压水枪射出的高压水流冲刷土层，使其形成一定稠度的泥浆汇流至集泥坑，然后用水力吸泥机将泥浆吸出,从排泥管排出井外.水力冲泥机示意图 、取土顺序为先中央后四周，并沿刃脚留土台，最后对称分层冲挖，不断冲空刃脚踏面下的土层.施工时，应使高压水枪冲入井底的泥浆量和渗入的水量与水力吸泥机吸出的泥浆量保持平衡.在使用高压水枪冲刷井内土层的作业中，应将土调制成为适宜的稠度，其泥浆密度的掌握指标为：砂土类为1.081.18;粘性土为1。091。20。当水力机械系统正常工作时，各部分水量应符合下列平衡条件:Q泵=Q冲+Q吸机Q总=Q吸机+Q泥Q泥=Q冲+ Q土+Q渗式中Q泵水泵出水量（米3/小时);Q冲-水力冲泥机的耗水量（m 3/h）；Q吸机-水力吸泥机的耗水量（m 3/h）；Q总水力吸泥机总排水量（m 3/h）;Q泥水力吸泥机吸入的泥浆量（m 3/h)；Q土由沉井内排出土的数量(m 3/h）;Q渗-渗入沉井内的水量（m 3/h）。水力吸泥机示意图由水泵站供给水力吸泥机、水力冲泥机的高压水与渗进沉井内的水量之和，应与水力吸泥机的排泥水量均等。、作业过程如下图所示。A:冲泥时,可先在水力吸泥机的吸泥龙头下方 (一般均选在锅底中央）,冲挖出一个直径约为2.02。5m的集泥坑。然后用水力冲泥机开拓各个方向通向集泥坑的水沟24条，沟的纵向坡度35。此后，即可向四周开挖锅底,为防止沉井突然下沉,引起很大的偏差，以及减少井外土的拢动坍塌等情况,需在沉井四周刃脚旁保留宽0。51.0m的土堤。待锅底开挖完毕后,再逐步均匀地冲挖土堤，第一步先冲除四角处的土堤，第二步再冲除四周土堤,最后冲除定位点处土堤,使沉井下沉.B：对于离集泥坑较远的位置,泥浆从那里流到集泥坑有时是很困难的，为了不使集泥坑和集泥水沟的泥砂沉淀，经常用一个水力冲泥机反复冲刷和搅动。一方面用它将沉井最远处的泥砂冲至集泥坑；另一方面还可以把集泥坑冲深，搅动泥浆，并清除堵塞在吸泥龙头网罩上的杂物。利用上述方法能够提高水力吸泥机的排泥量，尤其是在沉井的下沉初期，泥浆中常混杂着建筑垃圾，如石块、碎木块等，采用上述措施亦属必要。根据工程中实测情况,当水压为1520kg/ cm2时，水力冲泥机的有效冲刷半径约为68m，在此范围内的泥浆一般均可流至集泥坑内.水力吸泥机的吸泥龙头网罩在冲切施工中应保持低于泥浆面约510cm,这样可吸入较多的泥浆.当吸泥龙头的网罩或吸泥管内被杂物堵塞时，亦可用反冲法来清除吸泥管或吸泥龙头的堵塞物。其方法是关闭水力吸泥机的进水阀门，这时排泥管内的水体便倒流入井内，把吸泥龙头及吸泥管中的杂物冲出来，有时上述的方法尚需重复数次,才能将堵塞物清除干净. 泥浆处理：在场地中设置两个条形泥浆池 7m3m22m，沉淀几日后用挖机挖出后凉晒运出场地。7.3。6沉井下沉完毕允许偏差项目允许仿差（mm）沉井水平偏差下沉总浓度为H10m100下沉总深度为H10MH/100沉井四周任何两对称点的刃脚踏面标高二对称点水平距离为L10L/10且300二对称点水平距离10100底面中心与顶面中心在纵横方向偏差下沉深度为H2%H沉井倾斜度1/507.3。7、沉井封底沉井下沉稳定后再浇注封底混凝土，稳定标准一般控制在8小时内下沉量不大于10mm.封底前应先搭设好上下工作爬梯，并做好安全工作。由于采用不排水下沉法，因此在浇灌封底混凝土时是在水下浇灌混凝土。沉井封底前，按照设计要求，向井内抛填碎石垫层并整平。本沉井设计底混凝土厚度为3。3米，封底采用导管法封底。在沉井封底前应检查封底用的导管、管件、混凝土搅拌、上料设备及材料是否齐备完好.水下混凝土封底应注意:水下混凝土应该一次性浇筑完成，在底梁位置应先隔断，分格浇筑。检查导管、管件接头是否密封良好,不漏水。导管作用半径取4m，其布置应使各导管的面积相互交叉，用多根导管灌注时的国；顺序应进行设计，防止发生混凝土夹层。若同时进行浇筑，当基底不平时,应逐步使混凝土保持大致相同的标高。选择合适的混凝土配合比，并精确的计算出导管的间距，选择适合的塌落度。每管混凝土第一次浇注时应配备足够的混凝土量，保证一次将导管口覆盖。水下混凝土封底，从中间低处开始，逐渐向导管周围扩大.每根导管的混凝土应连续浇注,直至完成不得间断。随着浇注混凝土逐步提升导管。导管埋入混凝土的深度始终保持在1米左右。各导管间混凝土浇筑面的平均上升速度不应小于0.25m/h，坡度不应小于1：5,相邻导管间混凝土上升速度宜相近，终浇混凝土面略高于设计高程。水下混凝土强度达到设计规定，沉井能满足抗浮要求时方可抽取井内水。7。3.8、混凝土底板施工封底混凝土有一定强度后，抽干井内的水,清除混凝土面的浮渣，凿除混凝土面受到泥水影响的混凝土，直至良好的、符合要求的混凝土面，凿出的封底混凝土顶面必须低于底板底标高。清洗干净后用贫灰混凝土按底板底标高找平,再在其上绑扎钢筋、浇注底板混凝土。沉井底板施工注意事项:1、与底板连接的井内壁应预埋钢筋，绑扎底板钢筋时将其凿出并与底板钢筋焊接.2、与底板连接处的井内壁应凿毛处理，浇底板混凝土前应冲洗干净.3、底板与井内壁结合面上需安放一环闭合的遇水膨胀橡胶止水圈,以防渗水。7。3。9、沉井的抗浮稳定性计算工作井的计算：首先假设不进行降水，即地下水位高为:3。0米式中G:沉井自重加封底混凝土为31457KN Rl：沉井上浮侧向摩擦阻力 S：沉井在水中的浮力E:主动土压力L：沉井外周长58米。f：井壁与土体的摩擦系数为0。18上述抗浮力计算表明，工作沉井在地下水位为绝对标高3.0米时,沉井的抗浮稳定性能良好。因而不需进行降水就可满足抗浮稳定要求。接收井的计算:首先假设不进行降水，即地下水位高为：3。0米式中G：沉井自重加封底混凝土为21029KN Rl：沉井上浮侧向摩擦阻力 S：沉井在水中的浮力E：主动土压力L:沉井外周长45。84米。f：井壁与土体的摩擦系数为0。18上述抗浮力计算表明，工作沉井在地下水位为绝对标高3。0米时，沉井的抗浮稳定性能良好。因而不需进行降水就可满足抗浮稳定要求。7。3。10、抗倾覆验算公式工作井计算：式中 -抗倾覆稳定系数（一般取1.5） -沉井单位周长的主动土压力（KN/m）沉井单位周长的被动土压力（KN/m）-沉井单位周长的重量(KN/m） D-沉井外壁沿滑动方向的长度（m） H沉井外较高侧土体的高度(m） h-沉井外较低侧土体的高度(m）=1。631。5接收井的计算式中 -抗倾覆稳定系数（一般取1。5） 沉井单位周长的主动土压力（KN/m）-沉井单位周长的被动土压力（KN/m)沉井单位周长的重量（KN/m) D-沉井外壁沿滑动方向的长度(m） H-沉井外较高侧土体的高度(m） h沉井外较低侧土体的高度（m）=1。591。5 上述的抗倾覆验算计算标明,工作沉井在地下水位为绝对标高3。0米时沉井的稳定性良好。八、 沉井施工过程中常遇问题、预防及处理方法8。1、沉井倾斜沉井下沉垂直度出现歪斜超过允许限度,其原因可能是：1.沉井刃脚下的土软硬不均；2。没有对称地抽取垫木或没有及时回填夯实；井外四周的回填土夯实不均；3。没有均匀挖土使井内土面高低悬殊;4。刃脚下掏空过多，沉井突然下沉，易产生倾斜；5刃脚一侧为障碍物搁住，未及时发现；6。井外弃土或堆物荷重不均匀造成对井壁的偏压。处理措施:1.加强沉井过程中中的观测和资料分析,发现倾斜及时纠正；2。分区、依次、对称的抽除垫木,及时用砂或砂砾回填； 3。在刃脚高的一侧加强取土,低的一侧挖土或不挖土，待正位后均匀分层取土;4.在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，延缓下沉速度;5不排水施下沉，在靠近刃脚的一侧适当回填砂石在井个喷射水或开挖、增加偏心压载以及施加水平外力等措施， 8.2、水平位移过大的处理沉井下沉完毕，要求水平位移100mm，水平位移过大就要纠偏.对初沉的偏斜在高侧多挖土，低侧少挖土的方法进行纠正，终沉或在其它阶段的偏斜,可用井外射水或喷破坏高一侧的土层进行纠正.在沉降中要加强对测量的检查复核工作.8.3、沉井突沉的处理沉井应该正常速度下沉，不要过快也不要过慢，突沉产生的原因主要是由以下几点：挖土过快、地质骤变、或下雨井积水过多。发生突沉不仅会使井壁受力不均造成开裂破坏，还可能会造成安全事故。预防措施是：1.可用木垛在定位垫架处给以支撑、并重新调整挖土；在刃脚下不挖或部分挖土；2.将排水法改为不排水法下沉心增加浮力；3。在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外夯实，加大摩阻力；如沉井部位土液化或出现虚坑时,可填碎石处理。8。4、沉井不沉或超沉的处理沉井被搁置或悬挂，下沉极慢或不沉时,可以采取的措施：1。增大开挖范围，提高井筒或加载助沉;2.增加荷载；3。不排水改为排水下沉以减少水的浮力；4.在井壁外设置射水管冲刷井周围土；5.在井壁间灌入触变泥浆或瓜子片；6。清除障碍物。当沉井下沉有超过设计标高的趋势时，为防止超沉，除须在刃脚下垫块石和在刃脚斜面下回填砂砾等措施以制止下沉外 ，在沉井制作之前，我们还可预先在底板标高以下打水泥土搅拌桩,其厚度为3m,其顶部标高在刃脚面标高以上50cm，既起到防止超沉作用，又起到隔水封底作用。8。5、遇到流砂问题若井外土砂涌入井内现象，可用的处理方法:1。排水法施工时井内外水头宜控制在1。52。0m；2.挖土避免在刃脚掏挖,心防流砂大量涌入,中间挖土也不宜挖成锅底形；4.采用井点降水;5。采用不排水法降水下沉沉井时，保持井内水位高于井外水位;6.在井外做防水帷幕，做深层搅拌桩。8。6沉井下沉对周围土的扰动和破坏的防治沉井下沉过时，对沉井外周围土体影响难以避免,土体破坏棱体范围内的有永久设施时，必须采取有效的保护措施。土体破坏范围与沉井下沉深度、土质、施工方方法以及沉井的平面形状有关。1)立即回填沉井外墙空隙至标高地面，回填材料使用中粗砂：回填必须密实，不得使用粘土或用纺织袋回填材料,不要在支