沉井施工方案

一、编制依据

《某工程第三册桥梁专业施工图纸》

《某工程(水库大坝至S302省道)-勘察报告》

《城市桥梁工程施工及质量验收规范》CJJ2-2008

《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011

《钢筋混凝土沉井结构设计规程》CECS137:2015

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204--2018

《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2018

与本工程相关的施工技术规范、验收标准和相应的法规等。

二、工程概况

本桥梁位于河道里程桩号K2+602.743处，简称1#桥。该桥两岸交通条件较好，桥位附近有新建景区道路，本桥为景区南北两岸贯通观光桥梁。由某建设有限公司建设，某工程管理有限公司监理，某有限责任公司承建施工，某设计研究院有限公司设计，某勘测设计院有限公司勘察。

由于桥位处水深较浅，且无通航要求，为便于施工，拟采用筑岛法施工。筑岛围堰延桥梁中心线从北至南填筑，平均高出常水位约1.6m，宽度约12m，在不影响桩基施工处预埋3排导流管。

其中1号墩台处承台垫层底标高85.45m、2号和3号墩台处承台垫层底标高85.54m，承台施工开挖均超过5m，考虑填岛土质不满足放坡开挖，故采用沉井施工，其他墩台处承台可按照正常放坡开挖施工。

三、地质水文条件

1#桥施工范围处于水位中，施工拟采用筑岛法施工，填岛土质多为原围堰及原溢流堰拆除后碎垃圾，含石块较多，局部存在原溢流堰基础。根据《某工程(水库大坝至S302省道)-勘察报告》，河道土层主要是灰色淤泥质粉质黏土，根据现场测量，河道底高程85.32m～86.51m，河道常水位89.63m，筑岛回填顶面高程平均高程91.22m。

灰色淤泥质粉质黏土：软～流塑状态，局部为青灰色淤泥，流塑状态。底层埋深1.0m ～ 6.3m,层厚0.6m～3.8m，平均厚度2.1m。

回填土:杂色，以建筑垃圾为准，成分为碎砖块、砾岩、灰渣及炭屑等，含有大量直径约0.3～1m的混凝土块。分布不均匀，厚度不一，性质不稳定。平均厚度5.3m，

四、沉井制作及下沉施工方法

（一）、施工准备

沉井制作采用混凝土现场预制，混凝土采用C30混凝土，混凝土配合比应符合设计要求。

材料要求：水泥采用42.5号普通硅酸盐水泥：砂采用中粗砂，含泥量不大于5%；石子采用碎石，粒径5～40mm,含泥量不大于2%；

主要机具设备：沉井制作机具设备包括模板、钢筋加工常规机具设备、插入式振动棒等。沉井下沉机具设备包括挖掘机、出土吊车等。排水机具设备包括离心式水泵或潜水电泵。

作业条件：按照施工方案和沉井平面布置要求，已设置测量控制网和水准基点，进行定位放线，定出沉井中心轴线和基坑轮廓线，作

为沉井制作和下沉定位的依据。对施工人员进行技术交底，使施工人员了解并熟悉沉井制作、下沉施工技术要点、安全措施、质量要求及可能遇到的各种问题和处理方法。

沉井制作工艺流程：场地平整→放线定位→土方开挖→夯实基底→沉井定位放线→铺垫层→砌刃脚砖模→刃脚井身钢筋安装→支井身模板→浇筑混凝土→养护拆模→拆刃脚砖模→开挖下沉沉井下沉工艺流程：下沉准备工作→挖土下沉→观测纠偏→沉至设计标高→降水→铺设封底混凝土

沉井制作：1、先进行场地平整，进行施工作业面定位放线，依据图纸承台垫层长宽为 4.9m×2.4m，每侧留600mm作业面，即6.1m×3.6m。每侧施工护道宽2m，井壁厚400mm,施工场地即为8.5m×6m。

挖土机将施工场地开挖至围堰顶标高-1m处，为打井工作创造工作面。夯实基底后进行沉井定位放线。基坑四周采用钢管围护，高度不低于1.2m，围挡四周设置警示灯。

刃脚砖胎模施工：刃脚垫层下回填500mm厚级配砂石垫层，压实系数不小于0.94。砖胎模刃脚落在混凝土垫层上。砖胎模形式详见下图：

图示一

井体制作：井体为矩形，内侧长度6.1m，宽3.6m，高5m。井壁厚400。

井点降水：采用离心式水泵抽水。

沉井作业：待井壁砼强度达到80%，刃脚强度达到了100%，拆除模板及脚手架，开始沉井作业。沉井采用机械挖土，局部人工修整。挖土前先将刃脚砼垫层破碎（破碎方法：先打墙中，后打四角，并且要内外对称破碎砼垫层。挖土时先从中间向四周扩张，以锅底形式进行开挖，但锅底最大深度不能超过四角一米，每步挖土的深度控制在300mm左右。均匀挖土，均匀下沉。

封底作业：刃脚下沉至绝对标高85.5米时，停止下沉，24小时下沉稳定后，使用商砼进行C25混凝土封底。封底混凝土兼做承台垫层，一角留置集水坑，采用离心水泵排水。

五、下沉前的准备工作

下沉前应进行井壁外观检查，检查混凝土强度，并计算极限承载力，计算沉井下沉的摩阻力及下沉系数，作为能否下沉或是否会出现

突沉以及确定下沉方法及采取措施的依据。

沉井挖土采用挖土机开挖，人工局部修整。挖土需分层、对称、均匀进行，一般在沉井中间开始逐渐向四周，每层高0.4～0.5m。

在挖土下沉过程中，加强观测，及时纠偏。

沉井下沉时，外侧土会随之出现下限，与井壁形成空隙，一般于井壁外侧填砂处理，以减少下沉的摩阻力。

沉井下沉接近设计标高时，应加强观测，防止超挖。

沉井下沉出现倾斜，如调整挖土仍不能纠正时，可加荷调整。

沉井下沉至设计标高，在经过2～3d下沉稳定，或经观测在8h 内累计下沉量不大于10mm，即可进行封底。

首先在沉井上固定好内外爬梯，并安置好安全防护栏杆，以便以后沉井下沉工作，将制作沉井时砼垫层砌体破碎后运送到井外，以便沉井正常下沉，在对称打碎刃脚垫层的过程中，必须由专业人员用水准仪始终观测沉井下沉的数据防止发生大幅度倾斜。

在沉井的四角处用红漆标出标高线，以便控制下沉的标高，在沉井的墙内侧中心弹出中心线，并在墙顶设置固定点，在四周墙上安装四个大线坠，以便在下沉过程中随时控制沉井偏移情况，每天用经纬仪复核垂直度。挖土过程中可通过调整挖土标高进行纠偏。

在沉井外设置三个标高固定基准点，以便随时测量沉井下沉的高度。

六、沉井排水下沉纠偏扶正的施工方法以及理论数据

沉井下沉必须严格控制其垂直度、倾斜度、位移及标高等各项指

标，确保沉井偏差在规范允许范围内。

1、沉井在下沉前应在井壁四周用红油漆标出竖向刻度，并设立纵横十字线，待刃脚砼强度达到100%，其余部分砼强度达到80%以上后，方可下沉，在下沉过程中，均有倾斜情况，但幅度不宜过大，最大倾斜不得超过100mm为宜，除了前面叙述的下沉方法以外，还必须采取如下措施：

（1）“有偏必纠”,通过目测和光学仪器两种手段对下沉量，四角高差，偏差进行测量，并及时了解下沉速度，及时进行纠偏，确保沉井在初始下沉阶段形成良好的下沉轨道。

（2）掌握基底反力以及沉井混凝土的应力，应变数据，并进行分析后，及时消除应力集中现象，确保结构均匀受力。

（3）提前掌握每一层土层变化，严防泉涌，串土现象发生。

（4）注意保护刃脚处的土寨，为保证沉井受力均匀，内部应力没有集中现象，严格遵守设计的沉井方案。在刃脚支撑不能满足下沉要求时，在刃脚处取土，应做到均匀、对称，层层剥离，循序渐进。

（5）深层取土下沉，会导致沉井四周地面沉降及塌方，及时对四周回填压实。

2、运用井内各土体的高差取舍和保留为纠偏下沉方法。因沉井面积大，一般采用井格土体的深浅差值，人为地堆积和卸载的办法，可平稳均匀地纠正着下沉。一般高差≤10-20cm值均可做到平稳下沉。根据测量的结果，取舍有关井格土体，运用井内主动土压力差值能使沉井纠偏下沉。

3、运用井外被动土压力与主动土压力的瞬间交替来纠偏下沉方法。若沉井偏倾过大时，可运用井外被动土压力和主动土压力，在沉井下沉过程中，因纠偏作用瞬间时井外被动土压力与主动土压力会相互转换的土压力理论的规律；完全可有效地将偏斜过大的沉井纠偏扶正，达到设计高差值的标准。可将沉井稳妥地下沉到设计标高。

4、沉井在下沉过程中，和在纠偏下沉瞬间过程，沉井两侧的土压力，即主动土压力和被动土压力也同时在瞬间被交换过来。即瞬间将主动土压力自行变成被动土压力，而被动土压力瞬间变为主动土压力，所有，由于土压力具有瞬间被交换的效应，才能迫使沉井有效地被土压力作用而纠偏扶正。

七、沉井下沉质量保证措施：

沉井下沉过程，大多是倾斜而下沉，当倾斜角度较大时，应采取“下沉而纠偏”千万注意不能用“纠偏而纠偏”的方针，使该沉井在下沉过程中符合设计要求达到优良工程。

1、沉井下沉测量控制

沉井位置的控制是在井外地面设置纵横十字控制桩水准点。下沉时，在井壁上设十字控制线并在四侧设4个沉降观测点，于池壁外侧用红油漆画出标尺，以观测沉降。井内中心线和垂直度的观察系在井内标出垂直轴线，用吊垂球来对准下部标版控制，并定时用经纬仪进行垂直偏差观测。挖土下沉时随时观测垂直度，当四面标高不一致时，通知施工人员，合理出土，即时纠正。

沉井下沉速度和高差测量是确保沉井平稳下沉的关键之一，是

沉井取土下沉顺序安排，终沉标高及轴线控制的依据，在下沉过程中，有专业测量员观测测量，每班必须测量二至三次，在关键时必须连续观测，并进行检查，每班必须做好测量记录，当沉井离设计标高2米时，对下沉速度和土质情况应加强观测，并进行数据分析，以防超沉。

当沉井离设计标高1米左右时，称之为压密阶段下沉紧密观察24h，测算下沉趋势并降慢下沉速度，沉井应逐渐形成挤土下沉的情况，形成中心向四周近似梯度受力情况，终沉时的抛高尺寸为15cm，使沉井安全下沉到设计标高，达到规范规定允许范围内。

2、下沉中倾斜、位移、扭转、突沉的预防及纠正措施

沉井在下沉过程中，均为倾斜下沉，但要防止大幅度的倾斜、位移、扭转等情况，必须加强观测，及时发现并及时采取措施纠正。（1）、分析产生倾斜的原因：

地下土质软硬不均匀。

挖土下沉过程中取土不均匀，使井内土面高低悬殊较大。

刃脚踏面下掏空过多，使沉井受力不均匀，突然下沉。严禁刃脚处掏空事故发生。

（2）、采取纠正措施：

加强沉井过程中的观测和资料分析，发生倾斜及时纠正，纠正的方法是在刃脚面土层高的一侧加强取土，低的一侧少取土或不取土，待沉井正位后再均匀分层取土下沉。

在刃脚踏面较低的一侧适当回填砂石，延缓下沉速度。

操作中，可针对原因予以预防，尽量保持沉井内周边土堤且适当保持周边开挖深度，根据测量数据有指导地进行，均匀取土下沉。（3）、分析位移及扭转的原因

位移的原因多由于沉井在大幅度倾斜中下沉导致，如沉井在倾斜下沉，则沉井向倾斜相反的方向位移，或在倾斜纠正时，倾斜一侧土质较松时，由于重力作用，有时也沿倾斜方向伴随产生一定的位移。

扭转的原因，是沉井在下沉过程中多次向不同方向倾斜和位移的复合作用而引起的。

（4）、采取纠正措施

预防位移应避免在倾斜情况下沉，加强观测，及时纠正倾斜，位移纠正一般是在使沉井向位移相反方向倾斜下沉，再沿倾斜方向下沉至钢壳踏面中心与中心位置相吻合时，再纠正倾斜，因纠正倾斜重力的作用产生的位移，可有意向位移的一方倾斜，纠正倾斜后，使其向位移和反方向产生纠正。称之谓“矫枉必须过正”的一种平移方法，要避免该手段的使用，必须取之于开始慢、稳，速率平稳的下沉。

纠正扭转倾斜的方法必须应用土压力郎金理论，在运过动程中瞬间将主动土压力和被动土压力互换产生极大的土压力互变的情况下，才可顺利将沉井纠偏和韧性扶正位置。先纠正位移，然后纠正倾斜，使偏差在规定的允许范围之内。

突沉的原因及预防措施：取土下沉过程中锅底挖得过深，沉井

暂时被外壁摩阻力和钢壳踏面托住相对稳定，继续挖土下沉时，井壁摩阻力达极限值。或井壁摩阻力自行变化，再因土的触变性而突然下沉。处理方法是预防流沙，管涌产生并且适当控制下沉系数，控制挖土减少中心锅底的深度，保留钢壳周边土堤。隔墙下悬空的高度必须控制小于1m范围下沉。

八、沉井下沉安全保证措施：

（一）安全生产的技术措施

1、保证安全生产总体措施

①运用科学管理的理论、方法，通过法规、技术、组织等手段规范劳动者行为，控制劳动对象。劳动手段和施工环境条件，消除不安全因素，使任务、环境构成的施工生产体系达到最佳安全状态。

②成立与项目安全组织系统配套的各专业、部门、生产岗位相适应的安全生产小组，全面负责施工全过程的安全检查、安全布置、安全监督和安全奖惩，以确保施工活动的顺利进行。

③全体管理人员牢固树立起“抓安全一刻不忘，管安全理直气壮”的观念，做到施工现场发现隐患立即整改，发现违章立即制止，确保项目安全目标的达到。

④改变传统安全管理的“问题出发型”管理，采用系统工程控制事故，达到预防事故的现代安全管理方法。

⑤每月组织各部门施工班组安全设施大检查，进行总结评比和奖惩。认真贯彻建设部采用安全系统工程学原理，结合五年来事故统计分析而制定的JGJ59-99建筑施工安全检查标准。

⑥坚持全面、全员、全过程的“三全”管理，使施工现场的安全管理做到事事有标准，管理讲标准，作业按标准。

⑦在施工组织设计中根据工程特点制定相应的安全技术措施，对专业性能较强的编制专项安全技术措施。

⑧建立健全劳动安全生产教育培训制度，加强施工人员的教育培训。对规定应持证上岗人员，必须持证上岗。

⑨配备工地保安人员，实行三班制值勤和夜间巡逻制度。

⑩制定执行出入大门的规章制度，工地大门口设醒目的安全警示标志。

九、沉井下沉质量网络

（一、）质量保证体系

1、质量管理网路

2、质量预控流程

质量预控及检测是保证工程质量的一个基本方法，经图纸会审，编制施工组织设计，分项分部质量验收，竣工验收，直至竣工后服务，每一道环节都由专人负责，专人检查，层层把关。同时接受建设、监

理及政府监督机构（工程质量监督站）的知道和监督。质量预控及检测将按预控程序及检测流程图进行运作。

3、质量管理方法

①为确保本工程制定的方针目标的实现，我们将以目标管理为中心统筹安排。通过目标管理的教育来加强全体施工人员的目标意识和整体观念，处理和协调好各部门、各专业相互关系。

②以ISO9001质量体系为标准，以质量手册、程序文件为依据，围绕项目目标，促进基础管理工作，来保证目标的实现。

③通过计划（P），执行（D），检查（C），总结（A）四个阶段的连续运作过程，对目标实施动态管理以提高工程质量。

4、通过论证决策、协商展开、定责授权、咨询指导、信息反馈、调节平衡、诊断考评、实施奖惩、总结经验、决策处理十项工作来循序渐进地围绕目标进行管理，从而保证在施工过程中长期稳定地保持工程质量的可靠性，使整个工程的下沉达到设计要求。

5、质量管理小组是提高质量的重要手段，建立由项目工程担任组长的质量管理小组，把科学管理方法和群众管理经验有机结合，用于解决施工工序过程的管理，提高工程质量。其成员由工程技术人员、物资设备人员、质量员、试验员以及各专业工种施工员和质量员组成。

每周进行一次质量管理小组全体人员会议，开展QC小组活动，进行质量检查，分析质量状况，研究制定质量预控目标，做到各工种的操作过程控制和过程质量检查相结合，使产品质量得到有效控制和施工阶段要下沉质量保证技术措施贯彻有效。

十、终沉控制和素砼封底及分析：

终沉控制是整个沉井下沉、素砼封底一次性成功的关键之一，当沉井下沉深度离终沉深度尚有1米左右时，中心隔墙悬空应逐渐减少，尽量控制在50cm左右，周围刃脚土尽量保持1米左右，锅底逐渐减少，并降慢下沉速度，测算下沉趋势和自沉贯量，终沉时必须分析土层的变化。

1、当沉井终沉土层摩阻力、承载力较好的情况下，形成中心向四周下沉，可采取近似梯度的受力工况，使沉井缓慢下沉，如仍不下沉可采取井外侧高压水枪注水下沉或配载下沉，使沉井下沉标高达到

设计要求，通过仪器观测确保8h内下沉不超过1cm时且渗水量较小的情况下，方可进行抛石、素砼浇筑。素砼的厚度可根据终沉时实际情况来确定。

2、本沉井地质分析，土层土质较差，承载力小的情况，就必须采取中心取土，当沉井达到设计标高时，可进行素砼封底。达到设计要求。

3、当沉井终沉时，土层含水量较高，很可能发生泉涌，对封底带来很大困难，必须采用集水井，集水井的大小可根据沉井的渗水量来定，使沉井内水汇到集水井内然后用潜水泵抽到井外，使沉井达到各项规范指标时，方可进行封底。

十一、标准化管理及文明施工

（一）现场文明施工措施

1、综合考虑工地的周边环境，工程规模和各种主要材料数量，布置施工平面图，狠抓长效管理、动态管理。不同功能区域的界限分明。

2、每月“标化”领导小组组织部门负责人对工地进行文明施工，场容场貌、生活卫生等检查、打分、评分，以有力地促进项目“标化”工作达到文明工地的要求。

3、我方根据《全国城市卫生检查考核标准及实施细则》，建设部十五号令《建设工程施工现场管理暂行规定》建立健全了一套文明施工环境管理的机构。

（二）场容场貌措施

1、为了安全文明施工且便于管理，施工区域采用围栏作业。

2、出入口做明显标识，大门口设门卫房，指派专人值班。

3、道路平整，通畅、铺道渣压实硬化，道路两侧设排水沟。

4、现场设沉淀池，施工污水经沉淀后排入下水道。

5、各种材料按施工总平面图分类堆放整齐。若有变化应另行绘图审批。

6、大门口悬挂“五牌一图”，现场悬挂警示标志和立体标语。

7、作业人员一律戴安全帽、工作胸卡，行为文明规范。（三）现场卫生措施

1、有卫生管理制度，施工现场由专人打扫。

2、办公室清洁，整齐，烟蒂入缸，现场禁止吸烟。

3、施工现场无积水，并经常打扫，保证清洁卫生。

4、建筑垃圾随做随清。

5、本工程成立一个文卫清扫小组、实现施工中工地前“三包”、做到门前、墙外无垃圾、积水，围墙外无任何建筑材料、机具和杂物废料，建筑污水、地下水、泥浆必须经沉淀后方可排入地下水道，施工现场通道口、道路平整整洁、畅通、硬化。

6、建筑施工垃圾，必须搭设封闭式临时专用垃圾道或采用容器吊运，严禁随意凌空抛散，加强现场文明施工，减少建筑垃圾。

7、散装材料要采取封闭存放严密遮盖，减少扬尘。

8、施工现场经常洒水、清扫，减少粉尘飞扬。

9、办公室应保持窗明场净，通风良好，无蚊蝇，且建立卫生管

理制度，卫生值日表，做到责任到人，天天有人打扫。现场派专人负责，天天打扫，做到现场无积水、生活垃圾、无明显臭味。

10、施工现场应做到无蟑螂、老鼠，不得有蚊蝇孳生场所。落实各项除“四害”措施，工地内做到排水畅通，沿砖砌排水沟，上盖砼板，做到无污水外流或堵塞排水沟现象，定期定人疏通水沟沉淀池。

11、现场设置保健箱。做好对职工卫生防病的宣传教育工作，针对季节性流行病，传染病等，利用黑板报等形式向职工介绍防病、治病的知识和方法，医务人员对生活要起到监督作用，定期检查现场卫生情况。

12、施工现场严禁随地大小便，对随地大小便者重罚。并派专人负责管理卫生间。

（四）爱民便民措施

1、在工地周围张贴向居民和行人打招呼的标语和告示牌。

2、夜间作业控制噪声等级。

3、现场宿舍不得闲杂人员进入，不得带小孩儿进入工地。

4、工地门卫治安联防班要和地段治安联防合作，统一搞好治安联防、做好工地的保卫工作。

5、劳务分包队伍要签订治安责任书，同时建立施工现场治安保卫台账。

（五）工地保卫措施

1、现场门卫应用专职纠察或保卫人员警卫、岗位人员加强责任性和防范工作，严格门检和出入制度。

2、加强与建设单位的联防治安、经常与当地公安派出所联系，对现场物资和防火防盗采取有效措施，共同做好现场的经济保卫工作。

3、材料和零配件的保管应按规定地点整齐堆放，能放入室内的物品，不能乱放室外，不能放入室内的材料应堆放整齐做好标记，凡有失窃或外单位挪用都应及时上报处理。

4、施工用小型机具及电焊线，气皮管，应在下班后收入室内保管，在上下班离开休息室或者工具间时，应随手上好门锁，防止失窃后影响工程进度和造成经济损失。

5、工地仓库内的各类物资应有专人负责保管，领退料手续完善，库存料每天检查，小库房取料后随时上锁，基地仓库夜间有值班人看守，做好库房、料场的防火防盗工作。

（六）文明建设措施

1、在工地四周的围墙建筑物、办公室外墙等地方，设置反映企业精神、时代风貌的醒目宣传标语，工地内设置黑板报等宣传设施，及时放映工地内各类动态。

2、开展文明教育，施工人员均应遵守市民文明规范。

3、加强班组建设，在三上岗一讲评的安全记录，有良好的班容班貌。项目部给施工班组提供一定的活动场所，提高班组整体素质。

4、工地现场做到道路畅通、平坦整洁，不乱堆乱放，无散落物，建筑物周围浇捣散水坡，四周保持洁净，场面平整不积水。无散落的“五头”及散落物，场地排水构成系统，并畅通不堵。

5、基础施工时，地面四周按硬地坪要求进行施工。

6、加强工地治安综合治理，做到目标管理、制度落实、责任到人。施工现场安全防范措施有力，重点要害部位防范设施有效到位。

7、施工现场的施工队伍的人员应建立档案卡片，与施工队伍签订治安防火协议书，对施工队伍人员加强法制教育。

8、现场施工人员按不同工作单位岗位佩戴不同颜色的安全帽。（七）环境保护

1、把环保反映标以责任书形式层层分解到有关单位和个人，列入承包合同和岗位责任制，建立环保自我监控体系。

2、项目经理是环保工作的第一责任人，是施工现场环境保护自我监控体系的领导者和责任者。要把环保政绩作为考核项目经理的一项重要内容。

（八）加强检查和监控工作

加强检查，加强对施工现场粉尘、噪声、废气的监测和监控工作。要与文明施工现场管理一起检查、考核、奖罚。及时采取措施消除粉尘、废气和污水的污染。

（九）进行综合治理

1、一方面施工单位要采取技术措施控制烟尘、污水、噪声污染。另一方面请建设单位负责协调外部关系，同当地委员会、派出所、居民、附近其他施工单位、环保部门加强联系。

2、要做好宣传教育工作，认真对待来信来访，能解决的问题立即解决，一时不能解决的扰民问题，也要说明情况，求得谅解并限

期解决。

3、在施工现场平面布置和组织施工过程中都要执行国家、地区、行业和企业有关防治空气污染、水源污染、噪声污染等环境保护的法律、法规和规章制度。

十二、主要设备机械计划表