CN106958256A - 一种分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，所述的施工工艺包括高压旋喷桩施工、基坑开挖、刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设、脚手架搭设、钢筋绑扎、沉井模板施工、浇筑混凝土、刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除和沉井下沉的步骤。本发明的沉井施工工艺，较传统施工工艺，有效减小施工难度、减少高支模施工、节约经济，增强施工安全性，还具有施工质量易保证、施工过程中沉井不易倾斜易下沉等诸多优点。
Description
技术领域
本发明属于沉井工程技术领域，具体涉及一种分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺。
背景技术
沉井是井筒状的结构物，它是以井内挖土，依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高，然后经过混凝土封底并填塞井孔，使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。一般在施工大型桥墩的基坑，污水泵站，大型设备基础，人防掩蔽所，盾构拼装井，地下车道与车站水工基础施工围护装置时使用。技术上比较稳妥可靠，挖土量少，对邻近建筑物的影响比较小，沉井基础埋置较深，稳定性好，能支承较大的荷载。主要优点如下：埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载；沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡水结构物，下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁，简化了施工；沉井施工时对邻近建筑物影响较小。
传统的沉井施工工艺存在施工技术要求高，施工难度大，施工质量难保证，沉井下沉倾斜或下沉困难等诸多问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺。
本发明的目的是这样实现的，所述的施工工艺包括高压旋喷桩施工、基坑开挖、刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设、脚手架搭设、钢筋绑扎、沉井模板施工、浇筑混凝土、刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除和沉井下沉的步骤；所述的沉井下沉采用排水法施工，沉井下沉的下沉系数K≥1.05，而且所述的沉井下沉根据沉井的深度采用多次下沉的工艺：
当沉井的深度大于3.9m小于8.5m时，采用两次浇筑混凝土两次下沉，即第一次包括刃脚浇筑混凝土3.9m，然后进行初沉，第二次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底；
当沉井的深度为8.5~10m时，采用三次浇筑混凝土三次下沉，即第一次包括刃脚浇筑3.9m，进行初沉，第二次继续浇筑3.9m，然后进行第二次下沉，第三次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明采用分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，较传统施工工艺，有效减小施工难度、减少高支模施工、节约经济，增强施工安全性，还具有施工质量易保证、施工过程中沉井不易倾斜易下沉等诸多优点。
2、本发明通过分层浇筑多次下沉，有效保证了混凝土浇筑位置的对称均匀性和混凝土浇筑的同步上升，通过进行多次下沉，避免产生不均匀沉降和突沉。
3、本发明使用垫层法制作沉井，有效解决地基承载力的不足的问题；沉井下部采用刃脚，便于沉井下沉；通过刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设和对砂垫层的基底夯压或碾压密实，有效防止由于地基不均匀下沉引起井身开裂。
附图说明：
图1为本发明刃脚垫层示意图；
图2为本发明施工缝处理示意图；
图中：1-沉井，2-素混凝土垫层，3-砂垫层，4-填充层，5-止水带。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明所述的分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，包括高压旋喷桩施工、基坑开挖、刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设、脚手架搭设、钢筋绑扎、沉井模板施工、浇筑混凝土、刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除和沉井下沉的步骤；所述的沉井下沉采用排水法施工，沉井下沉的下沉系数K≥1.05，而且所述的沉井下沉根据沉井的深度采用多次下沉的工艺：
当沉井的深度大于3.9m小于8.5m时，采用两次浇筑混凝土两次下沉，即第一次包括刃脚浇筑混凝土3.9m，然后进行初沉，第二次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底；
当沉井的深度为8.5~10m（此处包括8.5m和10m）时，采用三次浇筑混凝土三次下沉，即第一次包括刃脚浇筑3.9m，进行初沉，第二次继续浇筑3.9m，然后进行第二次下沉，第三次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底。
所述的初沉均采用人工配合机械下沉，刃脚下的砂垫层分层均匀开挖，每层厚度23~27cm，在刃脚沿线全面进行；沉井入土后，分层、均匀、对称地进行挖土，分层厚度为28~32cm一层，井内土面高差控制在0.5m以内。
所述的第二次下沉是继续分层均匀对称地进行挖土，分层厚度为28~32cm一层，井内土面高差控制在0.5m以内。
所述的终沉均采用长臂钩机挖土，保证沉井不倾斜不突沉，当沉井下沉至设计标高后，经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm，即可进行沉井封底。
所述的高压旋喷桩施工为采用单重管法施工，顶管工作井和接收井止水帷幕采用高压旋喷桩，桩径600@400mm，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.8～1.5，水泥用量150kg/m，桩身水泥土无侧限抗压设计强度为2.0MPa；
所述的基坑开挖为在高压旋喷桩施工完成后，先进行沉井施工现场清理，测量放样确定井位，然后根据设计需求，放出开挖边线，封闭施工区域，先沿沉井边线开挖宽1.2米深2米的探坑，然后每条边框取若干个探测点，探明地下管线，进行基坑开挖。
所述的刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设为采用垫层法进行沉井制作，沉井下部采用刃脚，然后在刃脚下铺设300mm厚砂垫层，后浇筑300mm厚C15素砼（即素混凝土垫层），砼宽度900mm，砂垫层的基底夯压或碾压密实。
所述的脚手架搭设为在沉井内搭设满堂脚手架，沉井外搭设单排脚手架，上人斜道，满铺脚手板；当沉井的深度大于3.9m小于8.5m时，脚手架分二次拆搭，第一次支模，绑扎时内外脚手架成形，初沉前拆除内满堂脚手架，初沉稳定时，第二次搭设内满堂脚手架，支模及绑扎结束，终沉前拆除，即可；当沉井的深度为8.5~10m时，脚手架分三次拆搭，第一次支模，绑扎时内外脚手架成形，初沉前拆除内满堂脚手架，初沉稳定时，第二次搭设内满堂脚手架，支模及绑扎结束，第二次下沉前拆除，然后搭设第三次内满堂脚手架，终沉前拆除，即可。
所述的钢筋绑扎是在内模支立完毕，外模尚未扣合时进行，先将制好的焊有锚固钢筋的刃脚踏面摆放在碎石砂垫层的刃脚画线位置，进行焊接后再布设刃脚钢筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋，内外侧箍筋设置保护层垫块；钢筋绑扎顺序为先下后上，先内后外，绑扎要牢固，井壁内外层钢筋间设定支撑，并采用同级砂浆垫块控制保护层厚度，保证钢筋在混凝土中的有效截面；钢筋绑扎时按设计位置做预留洞，并对预留洞口进行加固，所述的预留洞的洞口设置在沉井壁上，该预留洞口为顶管设备顶进预留洞口，沉井预留洞口采用砌体封堵，待需要进行顶管施工时，方可拆除。
所述的沉井模板施工为在钢筋绑扎后，进行立外膜和支架，圆形井壁模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，方形井壁模板采用1220mm*2440mm *16mm木模板，钢模采用标准条形钢模板，边角用木模补差，模板间用对拉螺栓拉紧，螺栓采用中间焊有60×60止水环的φ14圆钢，内设支杆，对拉螺栓按500×500mm间距布置；模板内、外围檩采用φ48×3.5mm钢管，变截面处内模板为铅直，模板接缝严密紧固，接缝处采用胶带纸粘贴防止漏浆。
所述的浇筑混凝土包括混凝土的浇筑和施工缝处理，所述的混凝土的浇筑为砼浇筑时浇筑的自由高度≤2m，砼浇筑时对称平衡进行，采用分层平铺法，分层厚度控制在30cm，保证混凝土浇筑位置的对称均匀且混凝土浇筑同步上升；所述的施工缝处理为施工缝采用300×3mm镀锌钢板止水带处理，混凝土浇筑前进行凿毛，并冲刷干净，均匀铺筑3~5cm厚的填充层，所述的填充层为与结构混凝土相同标号的水泥砂浆、水泥浆或混凝土界面处理剂，进行处理。
所述的刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除为采用4台风镐对称进行，先凿除砖砌斜面部分，后凿除砼垫层部分，在凿除斜面底模和砼垫层时，沉井即开始下沉。
所述沉井为现浇沉井，本发明适用于较大宽度、深度的沉井施工。
实施例1
一种分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，包括高压旋喷桩施工、基坑开挖、刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设、脚手架搭设、钢筋绑扎、沉井模板施工、浇筑混凝土、刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除和沉井下沉的步骤；
高压旋喷桩施工：采用单重管法施工，顶管工作井和接收井止水帷幕采用高压旋喷桩，桩径600@400mm，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1，水泥用量150kg/m，桩身水泥土无侧限抗压设计强度为2.0MPa。
基坑开挖：在高压旋喷桩施工完成后，先进行沉井施工现场清理，测量放样确定井位，然后根据设计需求，放出开挖边线，封闭施工区域，先沿沉井边线开挖宽1.2米深2米的探坑，然后每条边框取若干个探测点，探明地下管线，进行基坑开挖。
刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设：采用垫层法进行沉井制作，沉井下部采用刃脚，然后在刃脚下铺设300mm厚砂垫层，后浇筑300mm厚C15素砼，砼宽度900mm，砂垫层的基底夯压或碾压密实。
脚手架搭设：在沉井内搭设满堂脚手架，沉井外搭设单排脚手架，上人斜道，满铺脚手板；当沉井的深度大于3.9m小于8.5m时，脚手架分二次拆搭，第一次支模，绑扎时内外脚手架成形，初沉前拆除内满堂脚手架，初沉稳定时，第二次搭设内满堂脚手架，支模及绑扎结束，终沉前拆除，即可；当沉井的深度为8.5~10m时，脚手架分三次拆搭，第一次支模，绑扎时内外脚手架成形，初沉前拆除内满堂脚手架，初沉稳定时，第二次搭设内满堂脚手架，支模及绑扎结束，第二次下沉前拆除，然后搭设第三次内满堂脚手架，终沉前拆除，即可。
钢筋绑扎：在内模支立完毕，外模尚未扣合时进行，先将制好的焊有锚固钢筋的刃脚踏面摆放在碎石砂垫层的刃脚画线位置，进行焊接后再布设刃脚钢筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋，内外侧箍筋设置保护层垫块；钢筋绑扎顺序为先下后上，先内后外，绑扎要牢固，井壁内外层钢筋间设定支撑，并采用同级砂浆垫块控制保护层厚度，保证钢筋在混凝土中的有效截面；钢筋绑扎时按设计位置做预留洞，并对预留洞口进行加固，所述的预留洞的洞口设置在沉井壁上，该预留洞口为顶管设备顶进预留洞口，沉井预留洞口采用砌体封堵，待需要进行顶管施工时，方可拆除。
沉井模板施工：在钢筋绑扎后，进行立外膜和支架，圆形井壁模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，方形井壁模板采用1220mm*2440mm *16mm木模板，钢模采用标准条形钢模板，边角用木模补差，模板间用对拉螺栓拉紧，螺栓采用中间焊有60×60止水环的φ14圆钢，内设支杆，对拉螺栓按500×500mm间距布置；模板内、外围檩采用φ48×3.5mm钢管，变截面处内模板为铅直，模板接缝严密紧固，接缝处采用胶带纸粘贴防止漏浆。
浇筑混凝土：包括混凝土的浇筑和施工缝处理，所述的混凝土的浇筑为砼浇筑时浇筑的自由高度≤2m，砼浇筑时对称平衡进行，采用分层平铺法，分层厚度控制在30cm，保证混凝土浇筑位置的对称均匀且混凝土浇筑同步上升；所述的施工缝处理为施工缝采用300×3mm镀锌钢板止水带处理，混凝土浇筑前进行凿毛，并冲刷干净，均匀铺筑3cm厚的填充层，所述的填充层为与结构混凝土相同标号的水泥砂浆进行处理。
刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除：采用4台风镐对称进行，先凿除砖砌斜面部分，后凿除砼垫层部分，在凿除斜面底模和砼垫层时，沉井即开始下沉。
所述的沉井下沉采用排水法施工，沉井下沉的下沉系数K≥1.05，而且所述的沉井下沉根据沉井的深度采用多次下沉的工艺：
当沉井的深度大于3.9m小于8.5m时，采用两次浇筑混凝土两次下沉，即第一次包括刃脚浇筑混凝土3.9m，然后进行初沉，第二次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底；
当沉井的深度为8.5~10m时，采用三次浇筑混凝土三次下沉，即第一次包括刃脚浇筑3.9m，进行初沉，第二次继续浇筑3.9m，然后进行第二次下沉，第三次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底。
所述的初沉均采用人工配合机械下沉，刃脚下的砂垫层分层均匀开挖，每层厚度25cm，在刃脚沿线全面进行；沉井入土后，分层、均匀、对称地进行挖土，分层厚度为30cm一层，井内土面高差控制在0.5m以内。
所述的第二次下沉是继续分层均匀对称地进行挖土，分层厚度为30cm一层，井内土面高差控制在0.5m以内。
所述的终沉均采用长臂钩机挖土，保证沉井不倾斜不突沉，当沉井下沉至设计标高后，经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm，即可进行沉井封底。
实施例2
一种分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，包括高压旋喷桩施工、基坑开挖、刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设、脚手架搭设、钢筋绑扎、沉井模板施工、浇筑混凝土、刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除和沉井下沉的步骤；
高压旋喷桩施工：采用单重管法施工，顶管工作井和接收井止水帷幕采用高压旋喷桩，桩径600@400mm，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.8，水泥用量150kg/m，桩身水泥土无侧限抗压设计强度为2.0MPa。
基坑开挖：在高压旋喷桩施工完成后，先进行沉井施工现场清理，测量放样确定井位，然后根据设计需求，放出开挖边线，封闭施工区域，先沿沉井边线开挖宽1.2米深2米的探坑，然后每条边框取若干个探测点，探明地下管线，进行基坑开挖。
刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设：采用垫层法进行沉井制作，沉井下部采用刃脚，然后在刃脚下铺设300mm厚砂垫层，后浇筑300mm厚C15素砼，砼宽度900mm，砂垫层的基底夯压或碾压密实。
脚手架搭设：在沉井内搭设满堂脚手架，沉井外搭设单排脚手架，上人斜道，满铺脚手板；当沉井的深度大于3.9m小于8.5m时，脚手架分二次拆搭，第一次支模，绑扎时内外脚手架成形，初沉前拆除内满堂脚手架，初沉稳定时，第二次搭设内满堂脚手架，支模及绑扎结束，终沉前拆除，即可；当沉井的深度为8.5~10m时，脚手架分三次拆搭，第一次支模，绑扎时内外脚手架成形，初沉前拆除内满堂脚手架，初沉稳定时，第二次搭设内满堂脚手架，支模及绑扎结束，第二次下沉前拆除，然后搭设第三次内满堂脚手架，终沉前拆除，即可。
钢筋绑扎：在内模支立完毕，外模尚未扣合时进行，先将制好的焊有锚固钢筋的刃脚踏面摆放在碎石砂垫层的刃脚画线位置，进行焊接后再布设刃脚钢筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋，内外侧箍筋设置保护层垫块；钢筋绑扎顺序为先下后上，先内后外，绑扎要牢固，井壁内外层钢筋间设定支撑，并采用同级砂浆垫块控制保护层厚度，保证钢筋在混凝土中的有效截面；钢筋绑扎时按设计位置做预留洞，并对预留洞口进行加固，所述的预留洞的洞口设置在沉井壁上，该预留洞口为顶管设备顶进预留洞口，沉井预留洞口采用砌体封堵，待需要进行顶管施工时，方可拆除。
沉井模板施工：在钢筋绑扎后，进行立外膜和支架，圆形井壁模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，方形井壁模板采用1220mm*2440mm *16mm木模板，钢模采用标准条形钢模板，边角用木模补差，模板间用对拉螺栓拉紧，螺栓采用中间焊有60×60止水环的φ14圆钢，内设支杆，对拉螺栓按500×500mm间距布置；模板内、外围檩采用φ48×3.5mm钢管，变截面处内模板为铅直，模板接缝严密紧固，接缝处采用胶带纸粘贴防止漏浆。
浇筑混凝土：包括混凝土的浇筑和施工缝处理，所述的混凝土的浇筑为砼浇筑时浇筑的自由高度≤2m，砼浇筑时对称平衡进行，采用分层平铺法，分层厚度控制在30cm，保证混凝土浇筑位置的对称均匀且混凝土浇筑同步上升；所述的施工缝处理为施工缝采用300×3mm镀锌钢板止水带处理，混凝土浇筑前进行凿毛，并冲刷干净，均匀铺筑4cm厚的填充层，所述的填充层为1:1的水泥浆，进行处理。
刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除：采用4台风镐对称进行，先凿除砖砌斜面部分，后凿除砼垫层部分，在凿除斜面底模和砼垫层时，沉井即开始下沉。
所述的沉井下沉采用排水法施工，沉井下沉的下沉系数K≥1.05，而且所述的沉井下沉根据沉井的深度采用多次下沉的工艺：
当沉井的深度大于3.9m小于8.5m时，采用两次浇筑混凝土两次下沉，即第一次包括刃脚浇筑混凝土3.9m，然后进行初沉，第二次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底；
当沉井的深度为8.5~10m时，采用三次浇筑混凝土三次下沉，即第一次包括刃脚浇筑3.9m，进行初沉，第二次继续浇筑3.9m，然后进行第二次下沉，第三次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底。
所述的初沉均采用人工配合机械下沉，刃脚下的砂垫层分层均匀开挖，每层厚度23cm，在刃脚沿线全面进行；沉井入土后，分层、均匀、对称地进行挖土，分层厚度为28cm一层，井内土面高差控制在0.5m以内。
所述的第二次下沉是继续分层均匀对称地进行挖土，分层厚度为28cm一层，井内土面高差控制在0.5m以内。
所述的终沉均采用长臂钩机挖土，保证沉井不倾斜不突沉，当沉井下沉至设计标高后，经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm，即可进行沉井封底。
实施例3
一种分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，包括高压旋喷桩施工、基坑开挖、刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设、脚手架搭设、钢筋绑扎、沉井模板施工、浇筑混凝土、刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除和沉井下沉的步骤；
高压旋喷桩施工：采用单重管法施工，顶管工作井和接收井止水帷幕采用高压旋喷桩，桩径600@400mm，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为1.5，水泥用量150kg/m，桩身水泥土无侧限抗压设计强度为2.0MPa。
基坑开挖：在高压旋喷桩施工完成后，先进行沉井施工现场清理，测量放样确定井位，然后根据设计需求，放出开挖边线，封闭施工区域，先沿沉井边线开挖宽1.2米深2米的探坑，然后每条边框取若干个探测点，探明地下管线，进行基坑开挖。
刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设：采用垫层法进行沉井制作，沉井下部采用刃脚，然后在刃脚下铺设300mm厚砂垫层，后浇筑300mm厚C15素砼，砼宽度900mm，砂垫层的基底夯压或碾压密实。
脚手架搭设：在沉井内搭设满堂脚手架，沉井外搭设单排脚手架，上人斜道，满铺脚手板；当沉井的深度大于3.9m小于8.5m时，脚手架分二次拆搭，第一次支模，绑扎时内外脚手架成形，初沉前拆除内满堂脚手架，初沉稳定时，第二次搭设内满堂脚手架，支模及绑扎结束，终沉前拆除，即可；当沉井的深度为8.5~10m时，脚手架分三次拆搭，第一次支模，绑扎时内外脚手架成形，初沉前拆除内满堂脚手架，初沉稳定时，第二次搭设内满堂脚手架，支模及绑扎结束，第二次下沉前拆除，然后搭设第三次内满堂脚手架，终沉前拆除，即可。
钢筋绑扎：在内模支立完毕，外模尚未扣合时进行，先将制好的焊有锚固钢筋的刃脚踏面摆放在碎石砂垫层的刃脚画线位置，进行焊接后再布设刃脚钢筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋，内外侧箍筋设置保护层垫块；钢筋绑扎顺序为先下后上，先内后外，绑扎要牢固，井壁内外层钢筋间设定支撑，并采用同级砂浆垫块控制保护层厚度，保证钢筋在混凝土中的有效截面；钢筋绑扎时按设计位置做预留洞，并对预留洞口进行加固，所述的预留洞的洞口设置在沉井壁上，该预留洞口为顶管设备顶进预留洞口，沉井预留洞口采用砌体封堵，待需要进行顶管施工时，方可拆除。
沉井模板施工：在钢筋绑扎后，进行立外膜和支架，圆形井壁模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，方形井壁模板采用1220mm*2440mm *16mm木模板，钢模采用标准条形钢模板，边角用木模补差，模板间用对拉螺栓拉紧，螺栓采用中间焊有60×60止水环的φ14圆钢，内设支杆，对拉螺栓按500×500mm间距布置；模板内、外围檩采用φ48×3.5mm钢管，变截面处内模板为铅直，模板接缝严密紧固，接缝处采用胶带纸粘贴防止漏浆。
浇筑混凝土：包括混凝土的浇筑和施工缝处理，所述的混凝土的浇筑为砼浇筑时浇筑的自由高度≤2m，砼浇筑时对称平衡进行，采用分层平铺法，分层厚度控制在30cm，保证混凝土浇筑位置的对称均匀且混凝土浇筑同步上升；所述的施工缝处理为施工缝采用300×3mm镀锌钢板止水带处理，混凝土浇筑前进行凿毛，并冲刷干净，均匀铺筑5cm厚的填充层，所述的填充层为混凝土界面处理剂，进行处理。
刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除：采用4台风镐对称进行，先凿除砖砌斜面部分，后凿除砼垫层部分，在凿除斜面底模和砼垫层时，沉井即开始下沉。
所述的沉井下沉采用排水法施工，沉井下沉的下沉系数K≥1.05，而且所述的沉井下沉根据沉井的深度采用多次下沉的工艺：
当沉井的深度大于3.9m小于8.5m时，采用两次浇筑混凝土两次下沉，即第一次包括刃脚浇筑混凝土3.9m，然后进行初沉，第二次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底；
当沉井的深度为8.5~10m时，采用三次浇筑混凝土三次下沉，即第一次包括刃脚浇筑3.9m，进行初沉，第二次继续浇筑3.9m，然后进行第二次下沉，第三次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底。
所述的初沉均采用人工配合机械下沉，刃脚下的砂垫层分层均匀开挖，每层厚度27cm，在刃脚沿线全面进行；沉井入土后，分层、均匀、对称地进行挖土，分层厚度为32cm一层，井内土面高差控制在0.5m以内。
所述的第二次下沉是继续分层均匀对称地进行挖土，分层厚度为32cm一层，井内土面高差控制在0.5m以内。
所述的终沉均采用长臂钩机挖土，保证沉井不倾斜不突沉，当沉井下沉至设计标高后，经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm，即可进行沉井封底。
实施例4
一种分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，包括以下步骤：
高压旋喷桩施工：顶管工作井和接收井止水帷幕采用高压旋喷桩，桩径600@400mm，旋喷桩施工采用单重管法施工，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.8～1.5，水泥用量150kg/m，桩身水泥土无侧限抗压设计强度为2.0MPa。
基坑开挖：高压旋喷桩施工完成后，基坑开挖前，根据设计需求，放出开挖边线，封闭施工区域，并按要求设置安全警示牌以及工程告示牌等；先有人工沿沉井边线开挖宽1.2米深2米的探坑，然后每条边框取若干个探测点，用洛阳铲探明地下是否有管线。
刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设：沉井制作时，为解决地基承载力的不足，采用了垫层法；为防止由于地基不均匀下沉引起井身开裂，砂垫层的基底要夯压或碾压密实；铺设300mm厚砂垫层，后浇筑300mm后C15素砼，砼宽度900mm。
脚手架搭设：为便于施工，给工人提供操作平台，沉井内搭设满堂脚手架，沉井外搭设单排脚手架，上人斜道，满铺脚手板；小于8.5m沉井脚手架分二次拆搭，第一次支模，绑扎时内外脚手架成形，第一次下沉前拆除内满堂脚手架。第一次下沉稳定时，第二次搭设满堂脚手架，支模及绑扎结束，下沉前拆除内满堂脚手架，大于8.5m沉井需要搭设第三次脚手架，下沉前拆除。
钢筋绑扎：钢筋绑扎在内模支立完毕，外模尚未扣合时进行；先将制好的焊有锚固钢筋的刃脚踏面摆放在碎石砂垫层的刃脚画线位置，进行焊接后再布设刃脚钢筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋，内外侧箍筋设置保护层垫块；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支撑，并采用同级砂浆垫块控制保护层厚度，保证钢筋在混凝土中的有效截面，每次钢筋绑扎完毕，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。钢筋绑扎时按设计位置做预留洞，预留洞的位置、数量应准确无误，为保证预留洞不移位，应做好洞口加固，结合顶管施工特点，在沉井壁上预留洞口，该预留洞口为顶管设备顶进预留洞口。沉井预留洞口，采用砌体封堵，避免流沙、泥浆灌入井内，待需要进行顶管施工时，方可拆除。
沉井模板施工：钢筋绑扎验收后，应进行立外膜和支架，圆形井壁模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，方形井采用1220mm*2440mm *16mm木模板，钢模采用标准条形钢模板，边角用木模补差，模板间用对拉螺栓拉紧，螺栓采用φ14圆钢（中间焊有60×60止水环），其长度根据结构尺寸确定，内设支杆，保持尺寸，对拉螺栓按500×500mm间距布置；模板内、外围檩采用φ48×3.5mm钢管，变截面处内模板为铅直，模板接缝严密紧固，接缝处采用胶带纸粘贴防止漏浆。
浇筑混凝土：砼浇筑时浇筑的自由高度不应大于2m；砼浇筑时应对称平衡进行，采用分层平铺法，分层厚度控制在30cm左右，振捣时防止漏振,欠振和过振现象，以确保砼的质量；在浇筑过程中，加强沉井平面高差、下沉量的观测，随着砼浇筑总量有增大，测量密度相应增大，如出现意外情况采取相应措施确保沉井施工安全。
施工缝处理：严格按规范要求做好施工缝。施工缝采用300×3mm钢板止水带，混凝土浇筑前进行凿毛，并冲刷干净，均匀铺筑3cm厚与结构混凝土相同标号的水泥砂浆。
沉井下沉：（1）刃脚砖砌斜面底模和砼垫层的凿除
砖砌斜面底模和砼垫层的凿除要求均匀、对称、迅速，因此，采用风镐凿除。凿除时用4台风镐对称进行，先凿除砖砌斜面部分，后凿除砼垫层部分，在凿除斜面底模和砼垫层时，沉井即开始下沉。
（2）沉井分段下沉
沉井是顶管工程的基础，故下沉控制非常重要，一旦发生倾斜就会给后续工序带来困难，故需精心施工，均匀下沉。每次沉井下沉前均要按规范进行沉井下沉计算，需满足下沉系数K≥1.05。每次下沉前都要注意有关下沉的技术数据，如井壁实际阻力等，供每次下沉系数计算时考虑。
（3）初沉：首次下沉
沉井浇筑后，开始首次下沉。沉井下沉必须由专人指挥，初沉采用人工配合机械下沉。初沉是沉井下沉最关键的工序。此时四壁无约束无摩擦力，全部重量靠砂层承担，下沉系数很大。沉井重心又高，开挖若不均匀，就可能倾斜位移，刃脚下的砂垫层要分层均匀开挖，每层厚度25cm，在刃脚沿线全面进行。沉井入土后，挖土应分层、均匀、对称的进行，分层厚以30cm左右一层为宜。井内土面高差一般应控制在0.5m以内，为防止突沉，靠近刃脚处尽可能不掏土，发现沉井倾斜，应及时纠偏，如出现突沉，应分析原因，及时采取措施。
（4）终沉：在沉井最后浇筑后进行。
采用长臂钩机挖土，汽车运土。沉井下沉过程中，在做好观测、分析刃脚压力变化、分析挖土深度与沉井下沉量的关系的基础上，确定合理的开挖深度，让沉井缓缓“穿刺”下沉，防止因开挖过深形成突沉，特别是沉井最终接近设计标高时，尽量控制好井底开挖量。沉井下沉至设计标高后，经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm，或沉降速率在规范允许范围内时，即可进行沉井封底。沉井沉至预定位置，及时进行封底，避免沉井自重产生沉降，同时也起到避免沉井底部渗水现象。
Claims (10)
1.一种分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，其特征在于所述的施工工艺包括高压旋喷桩施工、基坑开挖、刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设、脚手架搭设、钢筋绑扎、沉井模板施工、浇筑混凝土、刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除和沉井下沉的步骤；所述的沉井下沉采用排水法施工，沉井下沉的下沉系数K≥1.05，而且所述的沉井下沉根据沉井的深度采用多次下沉的工艺：
当沉井的深度大于3.9m小于8.5m时，采用两次浇筑混凝土两次下沉，即第一次包括刃脚浇筑混凝土3.9m，然后进行初沉，第二次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底；
当沉井的深度为8.5~10m时，采用三次浇筑混凝土三次下沉，即第一次包括刃脚浇筑3.9m，进行初沉，第二次继续浇筑3.9m，然后进行第二次下沉，第三次浇筑沉井剩余部分，最后进行终沉，终沉结束之后即可进行沉井封底。
2.根据权利要求1所述的分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，其特征在于所述的初沉均采用人工配合机械下沉，刃脚下的砂垫层分层均匀开挖，每层厚度23~27cm，在刃脚沿线全面进行；沉井入土后，分层、均匀、对称地进行挖土，分层厚度为28~32cm一层，井内土面高差控制在0.5m以内。
3.根据权利要求1所述的分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，其特征在于所述的第二次下沉是继续分层均匀对称地进行挖土，分层厚度为28~32cm一层，井内土面高差控制在0.5m以内。
4.根据权利要求1所述的分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，其特征在于所述的终沉均采用长臂钩机挖土，保证沉井不倾斜不突沉，当沉井下沉至设计标高后，经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm，即可进行沉井封底。
5.根据权利要求1所述的分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，其特征在于所述的高压旋喷桩施工为采用单重管法施工，顶管工作井和接收井止水帷幕采用高压旋喷桩，桩径600@400mm，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.8～1.5，水泥用量150kg/m，桩身水泥土无侧限抗压设计强度为2.0MPa；所述的基坑开挖为在高压旋喷桩施工完成后，先进行沉井施工现场清理，测量放样确定井位，然后根据设计需求，放出开挖边线，封闭施工区域，先沿沉井边线开挖宽1.2米深2米的探坑，然后每条边框取若干个探测点，探明地下管线，进行基坑开挖。
6.根据权利要求1所述的分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，其特征在于所述的刃脚下砂垫层及素混凝土垫层的铺设为采用垫层法进行沉井制作，沉井下部采用刃脚，然后在刃脚下铺设300mm厚砂垫层，后浇筑300mm厚C15素砼，砼宽度900mm，砂垫层的基底夯压或碾压密实。
7.根据权利要求1所述的分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，其特征在于所述的脚手架搭设为在沉井内搭设满堂脚手架，沉井外搭设单排脚手架，上人斜道，满铺脚手板；当沉井的深度大于3.9m小于8.5m时，脚手架分二次拆搭，第一次支模，绑扎时内外脚手架成形，初沉前拆除内满堂脚手架，初沉稳定时，第二次搭设内满堂脚手架，支模及绑扎结束，终沉前拆除，即可；当沉井的深度为8.5~10m时，脚手架分三次拆搭，第一次支模，绑扎时内外脚手架成形，初沉前拆除内满堂脚手架，初沉稳定时，第二次搭设内满堂脚手架，支模及绑扎结束，第二次下沉前拆除，然后搭设第三次内满堂脚手架，终沉前拆除，即可。
8.根据权利要求1所述的分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，其特征在于所述的钢筋绑扎是在内模支立完毕，外模尚未扣合时进行，先将制好的焊有锚固钢筋的刃脚踏面摆放在碎石砂垫层的刃脚画线位置，进行焊接后再布设刃脚钢筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋，内外侧箍筋设置保护层垫块；钢筋绑扎顺序为先下后上，先内后外，绑扎要牢固，井壁内外层钢筋间设定支撑，并采用同级砂浆垫块控制保护层厚度，保证钢筋在混凝土中的有效截面；钢筋绑扎时按设计位置做预留洞，并对预留洞口进行加固，所述的预留洞的洞口设置在沉井壁上，该预留洞口为顶管设备顶进预留洞口，沉井预留洞口采用砌体封堵，待需要进行顶管施工时，方可拆除。
9.根据权利要求1所述的分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，其特征在于所述的沉井模板施工为在钢筋绑扎后，进行立外膜和支架，圆形井壁模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，方形井壁模板采用1220mm*2440mm *16mm木模板，钢模采用标准条形钢模板，边角用木模补差，模板间用对拉螺栓拉紧，螺栓采用中间焊有60×60止水环的φ14圆钢，内设支杆，对拉螺栓按500×500mm间距布置；模板内、外围檩采用φ48×3.5mm钢管，变截面处内模板为铅直，模板接缝严密紧固，接缝处采用胶带纸粘贴防止漏浆。
10.根据权利要求1所述的分层浇筑、多次下沉的沉井施工工艺，其特征在于所述的浇筑混凝土包括混凝土的浇筑和施工缝处理，所述的混凝土的浇筑为砼浇筑时浇筑的自由高度≤2m，砼浇筑时对称平衡进行，采用分层平铺法，分层厚度控制在30cm，保证混凝土浇筑位置的对称均匀且混凝土浇筑同步上升；所述的施工缝处理为施工缝采用300×3mm镀锌钢板止水带处理，混凝土浇筑前进行凿毛，并冲刷干净，均匀铺筑3~5cm厚的填充层，所述的填充层为与结构混凝土相同标号的水泥砂浆、水泥浆或混凝土界面处理剂，进行处理；所述的刃脚砖砌斜面底模以及砼垫层的凿除为采用4台风镐对称进行，先凿除砖砌斜面部分，后凿除砼垫层部分，在凿除斜面底模和砼垫层时，沉井即开始下沉。
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