沉井灌注下沉施工工艺.docx

雪水河大桥沉井砼灌注、下沉作业指导书编制部门：工程部编制人员：审核：批准：接收：二00一年九月二十八日沉井砼灌注、下沉施工作业指导书一、 编制依据及目的1、 根据施工方案，雪水河大桥水中墩4#墩、7#墩、8#墩临时堤坝钻孔桩施工完毕后，下沉沉井辅助施工水下承台及墩身。2、 根据局指意见，沉井采用圆形薄壁井。3、 本作业指导书仅适用雪水河大桥水中墩临时沉井施工。二、 施工方案（有水施工）（一） 沉井灌注1、 沉井5+4米各一节，共2节，底节5米先在堤坝上人工按照设计及交底挖出土模，土模深1米，宽1米，土模壁要求平顺光滑，靠近岸边土模底要夯实加固。2、 按照交底，在土模中拼装刃脚钢板，焊接牢固后，立好沉井内模，按照交底，绑扎钢筋，焊接刃脚钢板连接钢筋，立好沉井外模。3、 检查沉井加固牢固后，灌注第一节砼，砼要求捣固密实。4、 沉井模板要求加固牢固，防止跑模，以免造成下沉困难。5、 砼中加入早强剂，当强度达到设计强度的70%时，开始下沉沉井。6、 第一节沉井灌注到位后，在沉井中间插入接茬钢筋，接茬钢筋长0.6米，16钢筋，间距0.3米，插入第一节沉井中0.3米。7、 第一节沉井下沉到堤坝顶后，清洗凿毛沉井顶部，立第二节沉井内模及外模，加固牢固，灌注砼。8、 底节沉井厚1米，第二节沉井厚0.8米，外侧比第一节沉井小0.08米，以利于外侧沉井下沉，内侧比第一节沉井小0.12米，沉井内侧搭设跳板，立内侧模板。内、外侧模板均采用大块钢模。（1） 在第一节沉井灌注砼时，在沉井顶部插入L75*8角钢，长0.3米，外露1厘米，距内侧井壁3厘米，间距2米，有利于在搭接脚手架时焊接工字钢。（2） 立内模前，用四根工字钢焊接在井壁上，上面铺设40钢管，钢管间距1米，上面铺设竹跳板，竹跳板用铁丝绑扎在钢管上，在竹跳板上立内模。（3） 第二节砼灌注达到75%强度时，拆除内模、竹跳板及钢管。下沉第二节沉井。9、 沉井下沉到位后，按照交底要求，进行水中砼封底，封底时用四套导管同时进行水下封底砼施工，灌注时移动导管如图1。导管下口距沉井基底0.1米，以保证砼能够埋住导管口，砼坍落度控制在1618之间，要求封底厚度最薄处不能小于1米。最厚处砼1.5米，流动半径35米，坡度1：31：5。1、3、5、7每个点灌注50立方米砼，2、4、6、8、9各点灌注20立方米砼，先从四周向中间灌注，避免基底浮泥及封底顶面的浮浆集中在基础边缘，同时，应使各导管有效灌注半径互相搭接，并盖满全部基底，灌注要求与钻孔桩灌注水下砼一致，无须拆导管，第一盘砼应有两台灌车同时准备。缺点是封底后，可能会漏水，灌注承台时，用两台抽水机准备抽水。施工承台前，将高处砼凿去，低处砼垫平后施工承台。（二） 沉井下沉（有水方案）1、 下沉原理：采用水力或空气吸泥机配合气压式双瓣抓泥斗抓土，掏空沉井中间及刃脚部位土，依靠沉井自重下沉。吸泥机（空压机）：20立方米。抓泥斗每斗1.5方，自重2400kg，张开时长2.84米。2、 下沉方案：（1） 水面以上部位，用人工挖土，吊车或卷扬机吊土，翻斗车外运土方，依靠沉井自重下沉，先挖中间，后挖四周。（2） 水面以下部位，采用抓泥斗抓土，吸泥机吸出砂土。（3） 气压式双瓣抓泥斗施工工艺：抓土斗依靠自重，从一定高度落下，挖掘井底中间部分的土而形成锅底，当锅底比刃脚低11.5米时，沉井即可靠自重下沉，并将刃脚下土壤挤向中内锅底，从井孔中继续抓土，沉井即可继续下沉，双瓣抓斗头采用带掘齿形、气压式的抓土斗以保证每斗土有足够的土方，加快进度。为了使抓土斗能在井孔内靠边的位置偏抓土，可在沉井顶面井孔周围预埋几根钢筋挂钩，偏抓时先将抓土斗落至井底，将抓土斗张开用的钢丝绳挂在井孔周边的挂钩上，然后将抓斗提升至一定高度后突然松下，再将钩子上的钢丝绳取下，收紧闭口用的钢丝绳，即可达到偏抓的目的。抓土斗向井外弃土，翻斗车外运土方填筑路基（在路基上摊铺凉干后碾压）。沉井内桩基尺寸如图2，桩附近采用吸泥机吸泥下沉，避免抓土斗撞坏桩基。（4） 吸泥机施工工艺 吸泥机有水力吸泥机、空气吸泥机两种。水力吸泥机不受水深限制。施工费用小。空气吸泥机受水深条件的限制，在浅水中效率低，使用时应配备向井内补水的设施。水力吸泥机适用于粉细砂土，本沉井拟采用空气吸泥机。沉井内使用吸泥机取土时，通常用吊机或吊架等维持其悬吊状态，管身垂直，并能在井内移动，吸泥时，吸泥管口离底面的高度可以上下调整，以能保持最佳效果。一般情况下为0.150.5米左右。吸泥时应经常变换位置，增加吸泥效果，并使井底底面均匀下沉，防止沉井偏斜。 空气吸泥机工作原理空气吸泥机的主要设备包括空气吸泥器、吸泥管、排泥管和风管及其配件等。空气吸泥机的型号以进泥管口内径大小而定，本桥选用直径250mm，进气口内径63mm，5mm气孔数234个，管壁厚6mm。压缩空气进入吸泥器混合室的小孔与管壁的交角不宜大于45度。吸泥器底部设置12个活门，以便清除箱内堵积的泥砂，在吸泥管口内壁焊一圈3*50mm的扁钢，以减少在管内卡堵的现象。排泥管在井内垂直部分采用钢管以法兰盘连接，井外水平部分可用钢管，用弯头与垂直导管相连，将泥砂排出井外，为使泥砂不致喷射太远，在出泥管口再加一个弯头引向下。导管可用水下砼灌注导管，应注意法兰盘必须配套。风管在井内垂直部分采用钢管，用风管卡箍与导管相连，井外部分用胶管与压缩空气管相连，空气压缩机采用20立方米/分钟，155KW。 吸泥操作要点使用空气吸泥机，水愈深效果愈好，吸泥器在水中的最小深度不宜小于5米，开始下沉的一段，若吸泥水深不够，效果较差时，可采用向井内注水增高水位并采用抓土斗抓土下沉方法。吸泥管口一般离开泥面面1550厘米，过低易于堵塞，过高则吸泥效果差，并经常摆荡管身和移动位置，以达到最佳效果。如果吸泥很久而出泥效果不理想，可采用“憋风”的办法，即暂将闸门阀关闭，稍停23分钟后，猛开风阀，使风量风压骤然加大，即可吸出较坚硬的土块或堵塞物。使用空气吸泥机，排水量很大，为保持井内水位平衡，防止翻砂，应设置相应的水泵向井内补水，以维持井内适宜水位。 注意事项为防止吸泥机堵塞，应注意：A、停吸时，应先将吸泥机提升到一定高度后再关闭风阀。B、经常注意风压，防止回风，以免导管内泥浆倒灌入吸泥器和风管之内。C、弯头处易被堵塞，故应注意勿使木块、草袋、麻绳、工具及村材料等杂物掉入井底。D、随时掌握井底面变化情况，防止周围土层坍落或由于翻砂而埋住吸泥机。（5） 沉井下沉纠偏方法 加强沉井下沉过程中的观测和资料分析，发现倾斜及时纠正。 在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖土或不挖土，待正位后再均匀分层取土。 增加偏心压载措施纠偏。（6） 沉井弃土外运沉井内弃土到井外后及时运到岸上泥浆池中掩埋，或者运至路基上摊铺凉干，作为路基填料。三、 安全措施1、 灌注沉井时，脚手架搭设牢固。2、 挖土时，防止人员掉入井内。3、 挖土用机械的钢丝绳应经常检查，防止断绳。4、 进入工地必须戴安全帽。5、 夜间施工必须加强照明，确保安全。6、 其他事项见大桥安全专项交底。7、 工字钢与沉井预埋角钢必须焊接牢固，工字钢之间连接采用焊接，焊接牢固。四、 环保措施井内弃土必须运到岸上泥浆池掩埋或运至路基上摊铺凉干后填筑路基，严禁向水库中直接倾倒。五、 质量措施：1、 沉井砼灌注密实，加强捣固，防止出现蜂窝、狗洞。2、 底节上口沉井凿毛后冲洗干净，与第二节沉井连接牢固防止渗水。3、 模板加固牢固，防止变形，特别是纵向模板严防变形。附工艺流程：挖掘机挖出护筒平整场地挖土模刃脚钢板立第一节沉井内模绑焊钢筋立第一节沉井外模加固沉井模板、检查加固情况灌注沉井砼预埋接茬钢筋及连接钢筋拆模及拆除钢支撑待强下沉沉井内焊接两根工字钢铺设40钢管铺设竹跳板立第二节沉井内模立外模加固灌注砼拆模拆钢管及工字钢下沉封底抽水施工承台工程数量及材料：挖土：1720立方米砼：560.5立方米工字钢：40钢管：16钢筋；12钢筋：钢板6mm:L75*8角钢：水泥：方木：脚手杆：人工及机具：人工：1、 模板立、加固：10人（木工）2、 搭脚手架平台：10人（架子工）3、 钢筋工：10人4、 砼工：20人（两班制）5、 下沉沉井铺助人工：10人（两班制） 合计60人机具：（每个沉井）1、 抓土斗一台2、 吸泥机一台3、 砼输送泵一台4、 砼罐车三台5、 砼封底导管四套6、 水泵二台7、 吊车一台