沉井施工作业指导书.docx
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沉井施工作业指导书
沉井施工作业指导书
1.0编制目的
明确桥梁沉井施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范沉作业施工。
2.0编制依据
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-2004）
3.0适用范围
适用于场地狭窄、地质或水文条件复杂地区条件下各种基础的沉井施工。
4.0施工工艺流程
沉井施工程序包含沉井制作、下沉接高、基底清理、基底封底、基底填充、基础施工等施工步骤。
在浅水中或可能被水淹没的旱地，沉井预制前应进行筑岛。
其工艺流程图如图4-1所示
5.0施工方法及要求
5.1施工准备
（1）认真阅读、审核设计文件，熟悉规范和技术标准。
根据现场实际情况确定混凝土沉井施工方案，进行混凝土沉井的设计与检算。
编制技术交底资料，详细向施工人员进行技术交底。
制订施工安全保证措施，提出应急预案。
施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
（2）收集施工作业层中所涉及的各种外部技术数据，如洪汛、凌汛、河床冲刷、通航、漂流物、山洪及泥石流、水位、流速等情况。
需要在施工中渡汛、渡凌的沉井，应制订必要的措施，确保安全。
做好现场施工调查，了解现场地理环境、地质地貌、交通、电力线、通讯线及影响井点降水的障碍物情况。
（3）对导线点和水准点进行导线和水准复测，布置测量控制网和水准基点，用于定位放线、沉箱制作和下沉的依据。
根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。
（4）按照设计文件和规范要求，制订试验计划并通过试验确定配合比，确保试验工作与现场施工相协调。
选定主材、地材,质量经检验合格且报批，混凝土施工配合比已选定并报批。
（5）平整（修建）临时施工便道（便桥），确保施工机具、施工材料进场道路畅通。
架设施工电缆，确保工点施工用电正常。
清除施工范围内的地下及空中施工障碍物。
图4-1沉井施工工艺框图
（6）沉井在浅水中或可能被水淹没的旱地中要进行筑岛。
筑岛的材料应选用透水性好、易于压实的土（砂类土、砾石、较小的卵石）且不小于含有影响岛体受力及抽垫下沉的块体，筑岛的尺寸，应满足沉井制作及抽垫等施工要求。
制作沉井的岛面、平台面和开挖基坑施工的坑底标高，应比施工最高水位高出0.5～0.7m，有流冰时，应再适当加高。
（7）沉井在制作至下沉过程中位于无被水淹没可能的岸滩上时，若地基承载力满足设计要求，可就地整平夯实制作；若地基承载力不够，应采取加固措施。
在地下水位较低的岸滩，若土质较好时，可开挖基坑制作沉井。
5.2沉井制作
筑岛沉井一般采用钢筋混凝土厚壁沉井。
（1）场地整理及铺设支垫
①挖土采用单斗反铲挖掘机，并与人工配合操作。
将作业场地的浮泥清除干净，保持沉井施工场地平整和干燥，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。
混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。
②铺设支垫
A、支垫布置应满足设计要求及抽垫方便。
调整支垫顶面高程时，不得在其下垫塞木片、石块等。
B、支垫顶面应与刃脚底面紧贴，使沉井重力均匀分布于各支垫上。
C、模板及支撑应具有足够的强度和较好的刚性。
内隔墙与井壁连接处支垫应联成整体，底模应支承于支垫上，以防不均匀沉陷；外模与混凝土面贴接一侧应平直并光滑。
（2）刃脚及底模安装
经测量放线准确定出刃脚位置，画出刃脚边线，安设钢刃尖并修筑土模。
①在土模填筑以前，原地面必须进行清平辗压。
如在筑岛上施工，筑岛时要分层填筑，并碾压密实。
②沿钢刃尖周围部位铺垫碎石加粗砂垫层。
③填筑土模用粘土或砂粘土分层夯填，每层厚度不大于20cm，并夯填密实。
人工夯填时打夯时要求行列整齐，每夯重叠，保证质量良好。
土模初形应比设计尺寸稍大，以便修整。
④施工场地四周挖排水沟一道。
在土模初形修整成型后，在土模上设数道排水盲沟。
盲沟深10～20cm，底面和侧面抹3cm厚的M10水泥砂浆，然后用5～10mm碎石填充，表面仍和土模一样抹3cm厚的水泥砂浆。
⑤土模成形后应满足：
A、上、下平面周边直线应目视平顺，周边各点与设计中线距离允许误差为±25cm。
B、支承钢刃尖的碎石加粗砂垫层面允许最大高低差20mm（可用M20的钢板垫平）。
C、刃脚部分的外模，应能承受井壁混凝土的重力在刃脚斜面上产生的水平分力。
土模顶面的承载力应满足设计要求，土模顶面一般宜填筑至沉井隔墙底面。
D、土模表面及刃脚底面的地面上，均应铺筑一层3cm的水泥砂浆，砂浆层表面应涂隔离剂。
E、应有良好的防水、排水设施。
（3）井壁模板制作：
模板制作：
外侧模的板面应光滑，拼接要平顺，安装后，外模的上口尺寸应略小于下口尺寸，以利下沉。
安装与支撑：
沉井井壁外侧的模板顺直立方向装设。
其与刃脚相接处凹凸不平空隙，妥为填塞，以免漏浆。
沉井模板立好后，复核尺寸、位置、刃脚标高、井壁垂直度或有斜度的锥度。
下节位置若有少量倾斜时，上下两节沉井的轴线应在一条直线上。
立第二节模板时，不能直接支撑于地面上，避免沉井因加重自动下沉，造成新灌注砼发生裂纹，采用圆钢拉杆或环箍加劲。
模板安装顺序：
刃脚斜面及隔墙底面模板→井孔模板→安扎钢筋→立外模→调整各部位尺寸→全面紧固拉杆、拉箍、支撑等。
安设与支护模板时，要特别注意：
安装好的外模上口尺寸绝对不得大于下口尺寸，以利下沉；
外模的支撑、拉杆、紧箍等牢固顶紧，避免在灌注砼时产生鼓肚现象而妨碍下沉工作。
（4）钢筋绑扎
钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋接头应互相错开，并严格按照设计及规范施工；钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将钢筋位置固定，保证筋设计间距。
为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。
（5）沉井混凝土的施工：
混凝土浇注前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。
混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应避开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。
混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。
沉井浇筑宜对称、均匀地分层浇筑，避免造成不均匀沉降使沉井倾斜。
每节沉井应一次连续浇筑完成，下节沉井的混凝土强度达到70%后才允许浇筑上节沉井的混凝土。
施工缝的处理：
应按设计要求布置接缝钢筋，清除浮浆并凿毛，然后用水冲洗干净并充分湿润。
（6）养护及拆模
混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。
在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。
养护时应确保混凝土表面湿润，至少浇水养护七天以上，当日平均气温低于5℃时，不得浇水。
养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。
在拆模时，应注意时间和顺序。
拆模时间控制在混凝土浇捣后的3～4天内进行；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。
对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。
（7）拆除土模应符合下列要求：
①底节混凝土达到设计要求强度后方可拆除土模。
②自中心向四周分区、分层、同步、对称挖土，防止沉井发生倾斜。
③拆除土模时，不得先挖沉井外围的土，刃脚斜面及隔墙底面粘附于土模的残留物应清除干净，防止影响封底混凝土质量。
（8）沉井接高
①沉井接高前应尽量纠正倾斜，接高各节的竖向中轴线与前一节的中轴线相重合。
②水上沉井接高时，井顶露出水面不应小于1.5m；地面上沉井接高时，井顶露出地面不应小于0.5m。
③接高前不得将刃脚掏空，避免沉井倾斜，接高加重应均匀、对称地进行。
④混凝土接缝应按混凝土的相关规定进行处理。
（9）沉井分节制作高度，须保证其稳定，又有适当重力便于顺利下沉。
底节沉井的最小高度，应能抵抗拆除支垫或挖除土模时的竖向挠曲强度，除土条件许可时，可适当增加高度。
5.3沉井下沉
（1）沉井下沉准备工作：
①井壁孔洞处理：
为避免沉井下沉时地下水和泥土涌入井内，也为避免沉井各处重量不均匀造成下沉时重心偏移和倾斜，所有预留管洞，下沉前均应封堵，两侧用水泥砂浆抹光。
②沉井底节支垫的拆除：
应待混凝土强度达到设计强度的100%方可拆除刃脚下的支垫。
抽除次序是：
圆形沉井先抽除一般承垫架，后拆除定位垫架，矩形沉井先抽除内隔墙下垫架，再分组对称抽除外墙两短边下的垫架，然后抽除长边下的垫架，最后同时抽除定位垫架。
抽除时先将枕木底部的土挖去，利用绞磨或推土机的牵引将枕木抽出。
每抽出一根枕木，刃脚下应立即用砂填实。
抽除时应加强观测，注意沉井下沉是否均匀。
隔墙下排架拆除后的空穴部分用草袋装砂回填。
（2）沉井下沉施工：
①沉井宜采用不排水除土下沉，在稳定的土层中，也可采用排水除土下沉。
但采用排水除土下沉时，应有安全措施，防止发生各类安全事故。
②沉井下沉：
A、下沉第一节沉箱时可采用机械抓土等不排水下沉，下沉通过粘土胶结层或沉井自身重力偏轻下沉困难时，可采用井外高压射水、降低井内水位等方法下沉。
在结构受力容许的条件下，亦可采用压重或接高沉井下沉。
当采用降水排水挖土法时，挖土应分层、均匀、对称进行，使沉井能均匀垂直下沉。
下沉沉井时，不宜使用爆破方法，在特殊情况下，经批准必须采用爆破时，应严格控制药量。
B、下沉过程中，应随时掌握土层情况，做好下沉观测记录，分析和检验土的阻力与沉井重力的关系，选用最有利的下沉方法。
C、下沉时应随时注意正位，保持竖直下沉，当沉降速度较快时，应加强观测，如发现偏斜、位移时，应及时纠正。
沉降过程中，纠偏主要采取在井壁顶部加载、沉陷侧外壁填土等方法进行纠偏。
沉井入土深度尚未超过其平面最小尺寸的1.5～2倍时，最易出现倾斜，应及时注意校正。
但偏斜时的竖直校正，一般均会引起平面位置的移动。
D、正常下沉时，应自中间向刃脚处均匀对称除土。
对于排水除土下沉的底节沉井，设计支承位置处的土，应在分层除土中最后同时挖除。
由数个井室组成的沉井，为使下沉不发生倾斜，应控制各井室之间除土面的高差，内隔墙分隔的各孔的挖土面高差不宜超过1.0m，并避免内隔墙底部在下沉时受到下面土层的顶托。
E、合理安排沉井外弃土地点，避免对沉井引起偏压。
在水中下沉时，应注意河床因冲淤引起的土面高差，必要时可用沉井外弃土来调整。
沉井在下沉过程中如井壁外侧土体发生塌陷，应及时采取回填措施，以减少下沉时对四周土体开裂、塌陷对周围环境的影响。
采用吸泥吹砂等方法在不稳定的土或砂土中下沉时，必须备有向井内补水的设施，保持井内外的水位相平或井内略高于井外水位，防止翻砂。
吸泥器应均匀吸泥，防止局部吸泥过深，造成沉井下沉偏斜。
F、下沉至设计标高以上2m左右时，应适当放慢下沉速度并控制井内除土量和除土位置，以使沉井平稳下沉，正确就位。
（3）沉井下沉测量控制：
①沉井位置标高的控制：
在沉井外部地面及井壁顶部四面设置纵横十字中心控制线、水准基点，以控制位置和标高。
②沉井垂直度的控制：
在井筒内按等分标出垂直轴线，各吊线坠一个对准下部标板来控制，并定时用仪器进行垂直偏差观测。
挖土时，随时观测垂直度，当四面标高不一至时，应立即纠正。
③沉井下沉的控制：
可在井筒壁周围弹水平线，或在井外壁画出标尺，用水准仪来观测沉降。
④沉井下沉中，应加强位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每下沉1m至少检查一次，每8h至少观测2次，接近设计标高时应加强观测，每2h观测一次，预防超沉。
由专人负责并做好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时通知值班队长，指挥操作人员纠正，使偏差控制在允许范围以内。
5.4降水排水
根据现场具体情况可选用如下常用的排水方法：
⑴明沟、集水井排水
在沉井内离刃脚2～3m挖一圈排水明沟，设数个集水井，深度比地下水深1～1.5m，沟和井底深度随沉井挖土而不断加深，在井内或井壁上设水泵，将地下水排出井外。
为不影响井内挖土操作和避免经常搬动水泵，一般采取在井壁上预埋铁件，焊钢操作平台安设水泵，或设木吊架安设水泵，用草垫或橡皮承垫，避免振动（图5-1）。
如果井内渗水量很少，则可直接在井内设高扬程潜水泵将地下水排出井外。
图5-1明沟排水方法
（a）钢支架上设水泵排水；（b）吊架上设水泵排水
1-水泵；2-胶管；3-排水沟；4-集水井；5-钢支架；6-吊架
⑵井点降水
在沉井外部周围设置轻型井点、喷射井点或深井井点以降低地下水位（图5-2a、b），使井内保持挖干土。
适于地质条件较差，有流砂发生的情况时使用。
⑶井点与明沟排水相结合的方法
在沉井外部周围设井点截水；部分潜水，在沉井内再辅以明沟、集水井用泵排水（图5-2c）。
图5-2井点降水
（a）真空井点降水；（b）深井井点降水；（c）井点与明沟结合降水
1-真空井点；2-降低后的水位线；3-明沟；4-潜水泵；5-深井井点
5.5沉井封底
⑴当沉井沉到距设计标高0.1m时，应停止井内挖土和抽水，使其靠自重下沉至设计或接近设计标高，再经2～3d下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm时即可进行沉井封底。
对于排水下沉的沉井，在清基时，如渗水量上升速度不大于6mm/min，可按普通混凝土浇筑方法进行封底；若渗水量大于上述规定时，宜采用水下混凝土进行封底。
采用降水排水法封底。
首先将井壁老砼接触面冲刷干净或打毛，并对井底进行修整使之形成锅底，然后抛填大块石，绑扎抗浮插筋，浇混凝土封底，封底混凝土应连续一次浇筑，前后左右对称进行，并用振动棒振捣密实。
⑵当封底混凝土强度达到设计的50%后，再在垫层上绑扎底板钢筋，浇底板混凝土。
待底板混凝土强度达到设计强度的70%以上、并经抗浮验算后方可停止降水。
6.0劳动组织
6.1沉井施工的人员组织
根据沉井大小和现场施工的实际需要，配置混凝土工、钢筋工、模板工、开挖工、吊装工、普工等作业人员，另需设置现场管理员、技术员、安全员、调度等人员。
配置须满足施工需求。
6.2沉井施工的机械设备组织
沉井施工，根据施工需要配置挖掘机、装载机、汽车吊或浮吊、潜水泵、卷扬机、振捣棒等。
机械设备的配置须满足现场施工的实际需要。
7.0质量控制及检验
7.1质量控制
（1）质量控制
①模板及支架、钢筋和混凝土的施工应符合现行混凝土施工质量验收标准的有关规定及设计要求。
②沉井下沉前应按设计要求，对附近的提防、建筑物等影响范围，制定防护和环保措施，并在下沉过程中建立观察制度。
③第一节沉井混凝土必须达到设计强度，其上各节达到设计强度的70%后方可下沉。
④沉井下沉至设计高程后，基底地质条件应符合设计要求。
如基底地质条件与设计不符，及时报予设计单位进行核查。
⑤清理后的基底距隔墙底面的高度、刃角斜面露出的高度和有效面积应符合设计要求。
⑥在软土中沉井至设计高程并清基后，应进行沉降观测，待8小时内累计下沉小于10mm时方可封底。
⑦沉井应在封底混凝土强度达到设计强度后方可抽水填充。
填充应符合设计要求。
7.2质量检验
沉井基础施工应符合以下表7-1标准
表7-1沉井制作、下沉至设计标高允许偏差和检验方法
项次
检 查 项 目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
1
各节沉井混凝土强度（Mpa）
在合格标准内
按规范要求
2
沉井平面尺寸（mm）
长、宽
±0.5%边长，大于24m时±120
尺量：
每节段
半径
±0.5%半径，大于12m时±60
3
井壁厚度（mm）
混凝土
+40，-30
尺量：
每节段沿周边量4点
钢壳和钢筋混凝土
±15
4
沉井刃脚高程（mm）
符合设计规定
水准仪：
测4～8处顶面高程反算
5
中心偏位（纵、横向）（mm）
一般
1/50井高
全站仪或经纬仪：
测沉井两轴线交点
浮式
1/50井高+250
6
沉井最大倾斜度（纵、横方向）（mm）
1/50井高
吊垂线：
检查两轴线个1～2处
7
平面扭转角（°）
一般
1
全站仪或经纬仪：
检查沉井两轴线
浮式
2
8.0安全及环保要求
8.1安全措施
（1）应随时与当地气象、水文站等部门保持联系，了解和掌握天气变化和水情动态，以便及时采取应对措施。
（2）建立专职的安全管理体系，健全严格的安全管理制度。
（3）严格按操作规程施工，并订立安全协议。
认真执行定期和不定期检查制度和例会制度，确保安全生产。
（4）电器设备及施工机械必须加强检查，非专职人员不得上岗使用和管理。
（5）工地现场实行三班制安全巡查，对各种电器设备及施工机械进行随时检查，保证安全。
（6）使用符合安全规范的各类电器及施工机械。
（7）工地材料及机械应堆放整齐。
（8）严格执行设备安全操作规程，及时维修保养设备，确保安全运行。
发生机损等重大意外情况须立即报告。
（9）认真落实施工作业区施工平台设施、桥桩、水底管线的安全警戒保护措施，不得擅自扩大水上施工安全作业区的范围，确保作业区安全。
（10）落实作业区安全施工管理制度，确保与施工作业无关的设施不准进入施工水域内。
（11）应选派有经验、责任心强的同志负责作业安全管理，保障人员、作业区、和水域环境保护的各项管理制度和防范措施的落实。
（12）水上施工应设专用救生船，并派人值班,水上施工人员必须穿救生衣。
（13）夜间水上作业时，水上施工平台及施工船舶上应有充足的照明，危险部位应设灯光安全警示标志。
8.2环保措施
（1）弃土堆坡脚距坑距顶缘的距离不宜小于基坑的深度，且宜弃在下游指定地点，不得淤塞河道，影响泄洪.
（2）基坑排水应采取措施，保护环境不受污染。
（3）建筑用废水须先沉淀，再排入生活用污水管道，或回收利用，防止污染水域。
（4）应注意混凝土生产、水泥运输等产生的粉尘对环境影响。
混凝土所用材料，特别是外加剂，应满足环保要求。
（5）混凝土运输、泵送过程中，严禁抛洒，多余、少量混凝土应合理利用。
（6）混凝土施工过程中，应采取消音、减噪等防护措施。
施工时间应尽量与附近居民休息时间错开。
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