沉井与沉箱施工工艺标准

1、沉井与沉箱施工工艺标准 7.7.1 特点和适用范围 7.7.1.1 沉井 1 沉井是在地面或基坑上，先制作开口钢筋混凝土筒身，待筒 身达到一定强度后，在井内挖土使土面逐渐降低，沉井筒身靠自重 克服与土壁之间的摩阻力，不断下沉、 就位的一种深基础或地下工程 施工工艺。 2 沉井一般为钢筋混凝土制作，其平面形状有：圆形、方形、矩 形、 多边形和多孔形等，沉井的剖面，有圆筒形、 锥形、 阶梯形等。 为 减少下沉摩阻力，井壁在刃脚外缘处常缩进 2030mm,有的沿高度 设成台阶形，井壁表面常沿高度做成1/1000 的坡度。 3 沉井的特点是：可在场地狭窄情况下施工较深（可达 50 余米， 我国江阴长江公路大桥北锚碇基础采用的沉井长 69m,宽 51m,深 58m）的地下工程，且对周围环境影响较小；可在地质、水文条件复 杂地区施工；与大开挖相比，可减少挖、运和回填的土方量。其缺点 是施工工序较多；技术要求高、质量控制难度较大。 4 沉井工艺一般适用于工业建筑的深坑（料坑、铁皮坑、翻斗机 室等）、 设备基础、 水泵房、 桥墩、 顶管的工作竖井、 深地下室、 取水口 等工程施工。 7.7.1.2 沉

2、箱 1 沉箱又称气压沉箱，沉箱的外形和构造与沉井相同，下沉工 艺也与沉井基本类似。只是在底 节作成一个有顶盖的工作室，然 后在顶盖板上装设井管及气闸， 工人在工作室内挖土，使沉箱在自重作用下下沉。 当工作室进人水下 时，通过气闸和气管打人压缩空气，把工作室的水排出，工作室仍 能照常施工作业。 在不断挖土下沉的同时，箱顶也不断浇筑接高，直 到沉至设计标高，然后，用混凝土封填工作室，并撤去气闸和井管。 2 沉箱的最大优点是：工作室内的水是由高压压缩空气自刃脚 处排挤出，因此其下沉过程中能处理任何障碍物，并能直接鉴定和 处理基底，基础质量可靠。 但早期的沉箱是完全靠人在工作室内工作， 工作室内始终保持高压对施工人员身体有影响，且工效低。 因为在水 中每加深 l0m，工作室内应需 增加一个大气压力，才能将水排出。 而人体一般仅能承受3.5个大气 压力，也就是一般只能在深度不超过35m 左右的水下进行工作。 而在 图7.7.1 沉箱施工作业示意图 这样的工作条件下，工作时间将缩短到每天仅能工作 24h 左右， 且工作人员进出闸后均需缓慢增压或减压，若增、 减压不当极易得沉 箱病。另外，沉箱施工作

3、业需较多的复杂设备如气闸、压缩空气站 等，造价 亦偏高，故近几十年来在国内已很少采用。但在国外，尤其是日本 改用水力机械挖土、加强自动化控制和监测并尽量减少人工进人沉 箱，因此仍在使用。沉箱作业示意见图 7.7.1。 3 沉箱适用于深水基础需修建在透水性很大的土层中且含有难 于处理的障碍物，或基底需要经过特殊处理，沉井无法下沉的情况 下使用。 7.7.2 施工准备 7.7.2.1 技术准备 1 学习和掌握施工区域的岩土勘察报告，如原勘察报告不符合 要求时，应在沉井（箱）施工处补做详细的地质勘察，钻孔设在井 外，距外井壁距离宜为 2m，需有一定数量和深度的钻孔，以提供土 层变化、地下水位、地下障碍物及有无承压水等情况，对各土层要提 供详细的物理力学指标，为制订施工方案提供可靠的技术依据。 2 学习和熟悉沉井（箱）的设计文件，掌握沉井（箱）的构造 及特点。 3 了解施工区域内地下管线、 设施、 障碍物情况资料及相邻建筑 基础资料。 4 编制施工组织设计或方案，要根据沉井（箱）的结构特点、 水文地质条件、 已有的施工设备和过去的施工经验，经过详细的技术、 经济比较，编制出技术先进、 经济合理

4、、 切实可行的施工方案。 在方案 中重点解决沉井（箱）制作、下沉、封底等技术措施及保证质量和安 全的技术措施，对可能遇到的问题要有预案措施。 5 在施工区域内设置测量控制网和水准基点，用于定位放线、 沉井（箱）制作和下沉的依据。 如附近有建（构）筑物等，应设沉降 观测点，以便施工沉井（箱）时定期进行沉降观测。 7.7.2.2 主要材料 1 水泥品种应按设计要求选用，其强度等级不应低于 32.5 级， 不得使用过期或受潮结块水泥； 2 碎石或卵石的粒径宜为 540mm，含泥量不得大于 1.0， 泥块含量不得大于0.5 写； 3 砂宜用中砂，含泥量不得大于 3. 0，泥块含量不得大于 1.0； 4 拌制混凝土所用的水，应采用不含有害物质的洁净水； 5 外加剂的技术性能，应符合国家或行业标准一等品及以上的 质量要求； 6 粉煤灰的级别不应低于二级，掺量不宜大于 20；硅粉掺 量不应大于3，其他掺合料的掺量应通过试验确定； 7 钢筋及钢材按设计选用，钢筋进场时，应按现行国家标准 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GB 1499 等的规定抽取试件，作力学 性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。 7.7

5、.2.3 主要机具设备 1 沉井施工主要机具设备见表7.7.2.3-1、表 7.7.2.3-2。 2 沉箱施工主要机具 沉箱施工除上述沉井施工机具外还应增加：空气压缩站、升降井 筒（附有电动机、 调速器、 卷扬机、 吊斗和运料小斗车等），气闸，箱 顶管路（包括电缆管、水管、送风管、排气管、检查管）等。 表 7.7.2.3-1 沉井施工主要机具设备表 机具名称规格、性能单位数量用途 挖掘机 翻斗汽车 混凝土搅拌机 灰浆搅拌机 推土机 机动翻斗车 振动器 振动器 混凝土吊斗 履带式起重机 混凝土搅拌运 输车 混凝土枪送泵 车 水泵 水泵 潜水泵 钢筋调直机 WY40型 3.5t j1-400型 HJ-200型 T1-100型 JS-IB型 HZ6X-50型，插人 式 HZ2-5型，平板式 1.2m3 Wl-100型 JC6Q型 IPF-185B型 4BA-6A型 105m3/h 3BA-9型，45m3/h QS3225-4型 25m3/h 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 1 6 2 1 1 6 10 2 4 2 6 2 4 1 4 1 1 1 基坑、

6、沉井挖土 运输土方、 混凝土、 工具、 材料 搅拌混凝土 拌制砂浆、灰浆 整平场地、集中土方、推 送砂石 运送混凝土及小型工具 材料 振捣混凝土 振捣混凝土 吊运混凝土 吊运土方、混凝土、吊装 构件 搅拌运输混凝土 输送浇灌混凝土 基坑、沉井排水 临时供水 钢筋切断机 钢筋弯曲机 钢筋对焊机 轮锯机 平刨机 电焊机 卷扬机 卷扬机 变压器 蛙式打夯机 GJ4-14/4型 GJ5-40-1型 QJ7-40型 UNl-75型 MJ104型 400mm MB503A，300mm BX1-330型 JJM-5型 JJM-3型 320KVA H-201型 台 台 台 台 台 台 台 台 1 1 1 5 1 1 1 1 基坑、沉井排水 钢筋调直 钢筋切断 钢筋成型 钢筋对接 木材加工 模板加工 现场焊接 吊运土方、辅助起重 吊运土方、辅助超重 变压用 回填土夯实 表 7.7.2.3-2 沉井施工水力机械挖土需用机械设备 名 称规格、型号单位数量 备 注 水泵8BA-12型，流量280m3/h，扬程29.ltn， 压力1.2MPa以上 台1 水泵8BA-18型，流量285m3/h,扬程18m,压力

7、1.25MPa以上 台1 水 力 冲 泥机 台62台备 用 水 力 吸 泥机 台31台备 用 进水管150(硬管或软管）m16 排泥管150(硬管或软管）m280 250m280 泥浆管3PN型，流量108m3/h，扬程21m，带空气 抽除器 台31台备 用 7.7.2.4 作业条件 1 有齐全的技术文件和完整的施工组织设计方案，并已进行技 术交底； 2 进行场地整平至要求标高，按施工要求拆迁区域内的障碍物， 如房屋、电线杆、树木及其他设施，清除地面下的埋设物，如地下管 道、电缆线及基础、设备基础、人防设施等； 3 施工现场有可使用水源和电源，已设置临时设施，修建临时 便道及排水沟，同时敷设输浆管、排泥管、挖好水沟，筑好围堤，搭 设临时水泵房等，选定适当的弃土地段，设置沉淀池； 4 已进行施工放线，在原建筑物附近下沉的沉井（箱）应在原 建筑物上设置沉降观测点，定期进行沉降观测； 5 各种施工机具已运到现场并安装、维修，试运转正常，现场 电源及供气系统应设双回路或备用设备，防止突然性停电、 停气造成 沉箱事故； 6 对进入沉箱内工作人员进行体格检查，并在现场配备医务人 员。 7.7.3

8、材料质量控制要点 1 沉井、沉箱用材料应符合设计要求。 2 钢筋混凝土用材料质量控制见本标准第 5.6.2条。 7.7.4 施工工艺 7.7.5 成品保护措施 1 沉井（箱）下沉前第一节应达到 100的设计强度，其上各 节必须达到70设计强度； 2 施工过程中，妥善保护好场地轴线桩、水准点，加强复测， 防止出现测量错误； 3 加强沉井过程中的观测和资料分析，分区、 依次、 对称、 同步 地抽除垫架、垫木，发现倾斜及时纠正； 4 沉至接近设计标高时，应加强测量观测、校核分析工作，下 沉至距设计标高 0.1m 时，停止挖土和井内抽水，使其完全靠自重下 沉至设计标高或接近设计标高； 5 沉至设计标高经23d 下沉已稳定，即可进行封底。 7.7.6 安全、环保措施 1 严格执行国家颁布的有关安全生产制度和安全技术操作规程。 认真进行安全技术教育和安全技术交底，对安全关键部位进行经常 性的检查，及时排除不安全因素，以确保全过程安全施工。 2 作好地质详勘，查清沉井范围内的地质、水位，采取有效措 施，防止沉井（箱）下沉施工中出现异常情况，以保证顺利和安全 下沉。 3 作好沉井（箱）垫架拆除和土方开

9、挖程序，控制均匀挖土和 刃脚处破土速度，防止沉井发生突然下沉和严重倾斜现象，导致人 身伤亡事故。 4 作好沉井下沉排降水工作，并设置可靠电源，以保证沉井挖 土过程中不出现大量涌水、涌泥或流砂现象发生，造成淹井事故。 5 沉井（箱）口周围设安全杆，井下作业应戴安全帽，穿胶鞋， 半水下作业穿防水衣裤。 6 采用不排水下沉，井内操作人员应穿防水服、下井应设安全 爬梯，并应有可靠应急措施。 7 遵守用电安全操作规程，防止超负荷作业，电动工具、潜水 泵等应装设漏电保护器，夜班作业，沉井内外应有足够照明，井内 应采用36V 低压电。 8 沉箱内气压不应超过 0.35 MPa（约合水深 35m)，在特殊情 况不得超过0. 4MPa。超过此值，则应改用人工降低地下水位，降低 工作室内压力施工。 9 沉箱内的工作人员应先经医生体格检查，凡患心脏病、肺结 核、 有酗洒嗜好以及其他经医生认为有妨碍沉箱作业的疾病患者，均 不得在沉箱内工作。 10 为保证工作人员的健康，应根据工作室内气压，控制在沉 箱内工作时间。 11 沉箱工作人员离开工作室，应经过升降管进人空气闸之后， 先把从空气闸通到升降管的门关好，然后开放阀门，使气压慢慢降 低，减压时必须充分，经相当长的时间，减压的速率不得大于 0.007MPa/min,可防止得“沉箱病”，以保障人身健康。一旦得此病 应将工人即送人另备的空气闸，加到工作室气压或接近沉箱的气压， 然后慢慢减压即可。 12 高压水系统在施工前应进行试压，试压压力应为计算压力 的 1.5倍。 吸泥系统施工前应试运转。 施工时应经常检查、 维修、 妥当 保养。 13 沉箱内与水泵间应安设讯号装置，以便及时联系供水或停 水。当发生紧急情况时，应迅速停泵。当停止输送高压水时，应立即 关闭操纵水力冲泥机的阀门。 水力冲泥机停止使用时，应对着安全方 向。 14 水力冲泥机工作时，应禁止站在水柱射程范围内，或用手 接触喷嘴附近射出的水柱，不可以将水柱射向沉箱或岩层造成射水 伤人；同时不要急剧地转动水力冲泥机；使用中的水力冲泥机要有 人看管；不允许未关闭阀门而更换喷嘴，以免高压水柱射向人体， 造成人身伤害。 15 冲挖土层的上面及附近，不论在冲挖时或冲挖后，均不得 站人，防止土方坍塌伤人。 冲土作业工人应备有适当的劳动保护用品。 16 输电线路应

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