沉井基础施工工艺
沉井基础施工工艺
2.1.1工艺概述
沉井基础一般适用于非岩石土的覆盖层中，不适用于需穿过岩层、胶结的卵石层及大漂石等地质条件。就地制作沉井适用于水深较小、流速较缓及枯水期河床面外露的施工场合，浮式沉井适用于水深流急的大江大河上施工。
2.1.2作业内容
就地制作沉井主要作业内容包括在墩位处筑岛、制作底节沉井、沉井下沉及接高、沉井封底等。
浮式沉井主要作业内容包括底节沉井制造、底节沉井浮运就位、沉井水中下沉及接高、沉井入河床后的下沉及接高、沉井封底等。
2.1.3质量标准及检验方法
《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415-2003
《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424－2010
《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10753—2010
《铁路工程基桩检测技术规程》（TB10218－2008）
2.1.4工艺流程图
图2.17.4-1 就地制作沉井施工工艺流程图
图2.17.4-2 浮式沉井施工工艺流程图
2.19.5工艺步骤及质量控制
一、就地制作沉井
（一）施工准备
主要包括自然条件的调查、物资材料及机具设备的准备、施工设施的准备以及技术准备（沉井设计，交底，测量放样定位）等。
（二）筑岛
1.原地面整平碾压并铺一层厚约 30cm 的石碴，碾压后沿边墙挖 1.1m 深，
2.5m 宽槽（同时在两
边各引一条排水盲沟），将槽底夯实，再分层夯填碎石，第一层厚 10cm，以后每 300cm 一层，碎石顶面粉约 3cm 厚水泥砂浆整平。
2.填筑土模，每 30cm 一层。分层夯实碾压。每碾压一层即在同墙下挖 0.6m 宽槽并夯填碎石一层，最后碎石顶面亦粉约 3cm 厚水泥砂浆整平。要求同一标高的砂浆面任意二点高差不大于 2cm。
3.切除周边土模，用 M4 混合砂浆砌砖并粉面，形成刃脚内模。砌砖时并予埋拉杆螺栓和墙后分布应力的木板，为使砖砌体能较好地传递沉井压力，水平砖缝应尽量减薄。
（三）模板的制造与安装
1.模板安装前必须精确放线，位置务求准确。安装允许误差规定如下：（１）模板轴线与设计位置的偏差±１０mm；（２）两模板内侧宽度的误差２５cm 厚墙——±１０mm。５０cm 厚墙——±２０cm，１００cm 厚墙——±３０mm；（３）沉井全长或全宽误差±５０mm。
2.按设计图留通水孔。
（四）沉井的灌注及下沉
1.沉井分节制作及下沉，一般规定为：第一节混凝土达到７０％强度后灌第二节，第二节混凝土达到７０％强度再灌第三节。第三节沉井混凝土强度达１００％后开始人工挖土下沉。为保证沉井刃脚的稳定性，在第一节拆模后，须沿沉井外壁分三层夯填１m 高，２m 宽的土。施工下沉过程中，如沉井倾斜较大，则应及时纠正。
2.沉井抓泥下沉
当沉井底节和中节砼分别达到设计强度的 100%和 75%时，方可抓（吸）泥下沉沉井。
（1）人工挖土的次序是先挖井孔中央后四周，均衡对称地进行，并根据要求保留土堤。下沉初期沉井容易偏斜，施工更应注意。两井孔内泥面高差不应大于1.0 米。初始阶段配合人工挖土先挖掉隔墙底处，不使隔墙底部支顶在土层上，再从井孔中心向四周均匀扩展，分层对称取土，每层厚度不大于0.5 米。特别注意沉井下沉中的调平。防止沉井倾斜而产生位移。
（2）人工无法挖土时，两井孔均匀抓泥，一般情况每 10 斗即换孔。抓斗在水中抓土时，锅底深度不得低于刃脚踏面下 1.5 米。根据地质、沉井高差及位移等情况。值班技术人员决定抓泥措施。
（3）沉井的最大倾斜和位移在下沉过程中不得大于1%，超过时须采取纠偏（正）措施。为了纠偏采取不均匀堆土或取土时，由值班技术员决定堆土位置及高度，将处理意见报告主管工程师，并经处领导批准方可进行。
（4）值班技术人员必须跟班倒。建立沉井吸泥下沉记录，每个工作斑均应作好泥面标高、下沉量、倾斜的测量工作，定期观测，沉井在下沉各阶段的位移和扭角。初沉（沉井重心入土前的下沉阶段）和终沉阶段（由设计高程以上 1.5 米沉至设计高程的下沉阶段）应增加观测次数，填写好记录上报分析。
（5）井孔内抓出的土应填平沉井四周的低洼地，大致平整后，弃土远离，不得堆积，以免土压力不均造成沉井倾斜位移及扭角。
（6）在沉井顶安装好装水的水平塑料软管，以观察沉井倾斜状态。
3.沉井吸泥下沉
（1）吸泥机在吸泥过程中，应处于悬吊状态，根据出泥情况及泥面高程移动，升降其位置，以保证吸泥机的最佳效果。在吸泥过程中，沉井的最大斜倾和位移均不得大于 1%。扭角不大于 1 度，超过时须采取纠偏（正）措施。
（2）使用空气吸泥机吸泥，排水量较大，为保证井内外水位平衡，防止翻砂，应设置相应的水泵不断向井内补水。沉井进入粉细砂层时易塌孔易翻砂，所以在砂粘土及粘砂土中，井内水位必须高出井外 2 米以上。
（3）沉井突然下沉，可能寻致土壁崩塌，引起沉井过大的位移与倾斜。在正常吸泥情况下如发生沉井下沉速度迟缓，应研究并采取适当措施，不能吸泥过深。节假日或其它原因停工时，应有专人负责观测，井内水位必须保持与井外水位齐平。
（4）吸泥机应作好长度标记，在砂土中吸泥，吸泥机位置应在孔中心吸，吸泥深度一般应底于刃脚1 米，刃脚处除土泥面应高出刃脚 0.5 米，防止吸泥过快，致使吸泥深度瞬间超过规定。吸泥时应经
常换点，分层取土，在不纠倾的情况，相邻两井孔泥面高差超过50 厘米吸泥机即应换孔，保持沉井均匀下沉。
（5）由井孔内壁所测得的平均泥面高程与刃脚齐平时，沉井仍不下沉，即停止吸泥，将吸泥机底口提离泥面 2 米以上，然后灌风并停止向井孔内补水。采用空气幕降低井壁摩阻力的方法使沉井下沉。严禁排水下沉，若沉井不能下沉可根据实测的土壤安息角情况，报上级单位批准方能增加吸泥深度，再利用空气幕迫使沉井下沉。
（6）防偏及纠偏。沉井下沉到后期纠偏较难，所以沉井施工应以防偏为主。在早期下沉时注意边
下沉，边纠偏。若沉井发生倾斜，纠正倾斜时，一般可采取取土、压重、顶部施加水平力或刃脚下支垫等方法进行。对空气幕沉井可采取侧压气纠偏。若倾斜发生在吸泥下沉阶段，应立即停止整体吸泥下沉，在沉井顶面高的一侧刃脚处进行偏吸泥、偏取土，刃脚低的一侧保持不动，尽可能地减少高的一侧的正面阻力，保留低侧沉井孔局部土壤，增大沉井的纠偏力矩，随着高侧的下沉，倾斜即可纠正。
（7）沉井下沉至设计高程以上２米前，应控制井内除土量，注意调平沉井，防止因除土量过大及除土不均，使沉井突然大量下沉而产生较大的偏斜，增加施工中困难。
（8）随时观测沉井周围地面塌陷和开裂状况，并作好记录，每１－２天观测一次，观测点由测量组选定。
4.清基
（1）清基时应根据井内泥面高程确定每层的清基深度，清基应分层进行，每层厚度一般不要超过５０厘米。
（2）清基过程中，值班人员要经常测量井内泥面高程，椐以确定吸泥机插放位置。
（3）沉井达到设计高程，在清基过程中经常用水平仪测量并观察沉井有无下沉、翻砂现象。若有
应立即停吸，并报告项目总工程师研究，根据实际情况决定是否继续清孔。
（4）清基时沉井内水位只能以补平堰顶为限，应控制井孔除土量，吸泥机减少风量、少量排泥，必要时辅以φ１５０mm 吸泥机进行除泥。当井内水位低于围堰顶 0.3 米时应停吸，补满水再吸。
（5）清基标准：
①沉井井孔内在靠井壁周围的垂线上，基底面不应高出刃脚高程 0.5 米，在井孔内基底面略形成锅底状，低于刃脚不宜超过 0.5 米。
②隔墙下净空不得少于０.4 米。
③刃脚斜面外露长度不宜小于 1.4 米。
④在每一井孔取出土样，由技术负责人进行校核。
5.沉井底清底完成后，由测量组用测锤测量各点泥面高程，合格后由潜水员下水检查并丈量刃脚处用隔墙下斜面外露长度。
6.在沉井下沉到设计高程，清基后进行沉降观测，待８小时内累计下沉量不大于１０mm 时方可检查、验收、清基质量并进行封底工作。
（五）测量及检查：
1.测量工作是沉井下沉工作的关键一环，因此必须做到每天至少测量一次，当日提供测量资料，施工人员对测量资料要及时分析，及时采取有利于下沉的措施。
2.每次灌注混凝土时，都要在沉井中线上和四角处予埋８个测量标志于混凝土面，施工单位还要在地面沉井四角处予设标志，据以随时观测沉井的下沉动态，遇有可疑情况，随时通知测量组检查。
3.为观测沉井除土后，基底土壤回弹数值，应先在沉井四角和中部埋设测量标杆。为保证测标不被挖土施工碰撞移动，在挖土时，应注意寻找砂柱，掌握测标位置，应在测标处留土墩，再轻轻逐层剥去上面的砂土，露出测标顶，当标杆顶面全部外露和沉井中间部分时，要分别测量标杆顶面标高和沉井内土面标高，连同埋设测标时的原始标高一起通知设计单位。
4.施工人员应严格执行三检制和工序间交接制，认真把好质量关，对施工中发生的不符合设计要求及施工工艺的现象要坚决纠正制止。
5.各道工序都要做好技术交底工作，每班均有下沉记录，严格执行交接班制度，使每个施工人员都要做到心中有数。技术人员要做好下沉记录和各项技术资料的整理。
6.每道工序完成之后，均应有相关单位和部门鉴定认可之后方可进行下步工作。如遇有重大技术问题需及时向总工程师汇报。
二、浮式沉井
（一）施工准备
主要包括自然条件的调查、物资材料及机具设备的准备、施工设施的准备以及技术准备（沉井设计，交底，测量放样定位）等。
（二）沉井底节制造
1.插打平台桩，接装平台安装及起吊扁担梁。
2.底节钢沉井的整体拼装在拼装平台上进行。拼装方法采用井壁与隔墙同时安装，
3.在拼装平台上先放出墩位、沉井纵横中心线、刃脚及隔墙外轮廓尺寸线及检查线，并放出每一单元的拼接缝线。如钢壳制造有尺寸误差时，应根据底节和一个中节的试拼资料情况加以综合考虑作适当调整（对称均匀分配）。
4.钢壳刃脚内侧为斜面，拼装时可用枕木垛，或用排架搭设支撑及拆装式钢木结构支撑，具体