沉井下沉专项施工方案

钢都-桂家湾Ⅳ回220kV电缆线路工程

沉

井

下

沉

作

业

指

导

书

武汉华源电力建筑工程有限公司

二〇一二年六月

1、目的

本指导书是沉井下沉、土方吊运、封底、养护以及特殊条件下的安全及技术方面的指导性文件，给出了沉井下沉观测、沉井下沉施工常遇问题及预防处理方法、主要危险源因素清单及控制措施、沉井下沉及封底的工艺要求等，是沉井下沉至设计标高，确保沉井平稳，不超沉，高差控制的纲领性文件。

2、适用范围

本指导书适用于钢都-桂家湾Ⅳ回220kV电缆线路工程沉井下沉工程。

3、沉井下沉施工

3.1沉井下沉前准备

沉井下沉时，第二节沉井墙体砼强度达到设计强度的75%方可下沉。下沉前还应做以下准备工作：

1）、下沉前对地基处理做好检测工作，在检测结果满足施工设计要求的前提下进行下沉施工。（地基处理已检测，结果为合格）

2)、联系解决沉井下沉的弃泥浆场(由业主协调解决,满足施工需要)；协助业主方与水利主管部门沟通，获得汛期排浆认可。

3）、在沉井准备下沉前，应先将刃脚砖胎模拆除。在拆除砖胎模时，要对称拆除，以防止因砖胎模拆除不均匀而造成地基受力不均地基沉降不一，沉井发生倾斜现象。砖胎模拆除时先从短边中间同时往两边拆除，而后再从长边中间往两侧同时进行拆除。为确保均匀对称拆除砖胎模，在施工时，拆除人员要分成两组同时施工，施工现场必须有专人负责指挥。砖胎模及砼垫层拆除残渣采用25T吊车吊出井外，同时采用人工将沉井内表层杂土清除干净。拆除并清理沉井内所有模板、脚手板、砖胎模、垫层砼以及所有杂物，刃脚面与封底及底板结合面凿毛；

4)、布设施工钢爬梯及安全走道、栏杆的搭设。钢爬梯用Φ12圆钢制作，必须焊接牢固，对每个焊缝逐一检查，对漏焊和焊缝不饱满的进行补焊，爬梯上加半圆型护拦及安全网，并悬挂防坠落保险绳；利用墙顶作为走道，在墙顶两侧钢筋离砼顶面1.2米高的位臵处布设一排水平脚手钢管绑牢于主筋上作为走道栏杆。

5）、沉井内外脚手架拆除后，立即用现场砂土将沉井外壁四周2.5米范围内夯实回填至20米高程。

6)、采用砖砌方式封堵钢套管口门。

7）、沉井下沉24小时轮班作业，夜间照明必须满足夜间施工的要求。

8）、沉井环形墙壁布臵高程标尺，井顶环形设臵固定高程控制点，在井壁上弹好纵横轴线，以便下沉观测。

9)、进行下沉前的技术、安全交底，排好总值班、技术值班、施工值班、测量值班以及分班施工的人员。

10)、成立钢都-桂家湾变220kV电缆线路工程下沉日常工作小组，每天召开日常会议；

11)、在沉井下沉影响区域外布设测量基准点，用于高程控制和沉井位移控制，并做好控制桩的有效保护。

12)、下沉前对下沉准备工作进行全面检查，并做好安全紧急逃生演习。

3.2砖胎模拆除

在沉井准备下沉前，应先将刃脚砖胎模拆除。在拆除砖胎模时，要对称拆除，以防止因砖胎模拆除不均匀而造成地基受力不均地基沉降不一，沉井发生倾斜现象。砖胎模拆除时先从短边中间同时往两边拆除，而后再从长边中间往两侧同时进行拆除。为确保均匀对称拆除砖胎模，在施工时，拆除人员要分成两组同时施工，施工现场必须有专人负责指挥。

砖胎模及砼垫层拆除残渣采用25T吊车吊出井外，同时采用人工将沉井内表层杂土清除干净。

在沉井制作完成后，已发生不均匀沉降，其中西南角下沉较大，四角高差最大为12cm，因此在砖胎模拆除时，将从东北角开始，先拆除东侧和北侧砖胎模，将沉井调正，然后再均匀对称拆除其它部位砖胎模。

3.3沉井下沉

当采用降水排水人工挖土法时，挖土应分层、均匀、对称进行，使沉井能均匀垂直下沉。下沉第一节沉井时可采用排水开挖下沉或机械抓土等不排水下沉，下沉困难时，在结构受力允许的情况下，可采用降低井内水位和压重等措施下沉。

沉井内的挖土面高差不宜超过1.0m。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。沉降过程中，每

8h至少观测2次，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。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。

根据本沉井的结构特点，为确保沉井结构的安全，破土时应先中间后四周，井内土体形成锅底，使沉井平衡下沉，下沉10米左右后按反锅方法冲挖下沉，控制沉井下沉速度。在下沉过程中应根据测量资料随偏随纠，确保沉井平稳下沉。下沉过程中始终保持均匀下沉，

沉井不能出现较大的高差。由于沉井施工距长江距离较近，为避免沉井下沉时土体坍方造成周围环境破坏，应尽量减小锅底深度，锅底深度不得大于1.5m，并尽量避免采用掏刃脚的方法下沉，以保持井内土塞高度，使井底土体有一定的反压力，减小井内外土体的压力差。

冲淤泥质粉质粘土时,宜使挖机斗齿成90度角立面开挖，将立面底部挖成缺口使之塌落。开挖顺序为先中央后四周，沉井各仓内挖土面高差不得超过1m，并沿刃脚留出土台，最后对称分层冲挖，尽量保持沉井受力均匀，不得挖空刃脚踏面下的土层。施工时，井壁周围土体下陷后及时补砂土，增加井壁外侧摩阻力，减小下沉系数，使沉井在可控状态下平稳下沉。

沉井下沉离设计工程桩顶2m左右时，应放慢下沉速度，停止6小时观察，掌握下沉速度，采用“反锅底”施工，基本以纠偏为主，测标下沉趋势和自沉惯量，测量2小时一次，高差控制10—15cm，随着沉井继续下沉，沉井应逐渐形成挤土下沉，待沉井离设计标高50cm 时，需再停止观察6小时，一般大梁基本接近土层，测量数据重新核准，以每小时1cm左右的速度将沉井慢慢进入设计标高，根据设计要求，按照正差提前10cm停止下沉，确保沉井平稳，不超沉，高差控制在±7㎝以内，沉井进入设计标高后需继续观察，待沉井全部稳定（8小时下沉小于10mm）以后立即封底，以免出现超沉现象。

3.4下沉过程中监测

下沉过程中，要进行以下方面的监测工作：沉井本体监测（下沉速度、下沉不均、整体漂移）、沉井四周土体监测（下沉、位移）、深井降水监测（降水水位、深井倾斜及破坏情况）及围堰的观测。

1）沉井本体监测：在沉井井壁四周布臵下沉观测点及观测轴线；

2）临时监测：对沉井四周土体即时补土、在下沉时派人24小时观测,如发现位移、裂缝、坍方要及时汇报，立即采取防护措施，如机组不能正常运行，应立即启动应急预案；

3.5沉井封底

沉井下沉到位后进行8小时的连续观测，如下沉量小于10mm，可进行封底。封底采用干封底，分进行封底。封底时注意保证沉井在封底时的稳定。如果深井降水不理想时，或井底有少量的渗水时，先将沉井内集水抽排干净，然后铺垫20CM厚碎石垫层，同时在沉井四角仓内设臵集水井，在集水井内放臵潜水泵抽排地下渗水。集水井采用直径300mm四周带孔眼的钢管，在管道外测包裹二层尼龙窗纱，集水井底部铺垫200mm厚碎石，在井内壁四周设200×200mm水沟与集水井相连，水沟内铺设碎石作为倒滤层。在封底砼达到设计强度的70％后，开始进行沉井底板的施工，当底板强度达到70％设计强度时，进行集水井的封堵。集

水井封堵逐个进行，先中间后四周。集水井封堵时先将集水抽排干净，然后采用干硬快凝高标号砼迅速封堵，并振捣密实，然后将管道上口用钢板焊接或螺栓拧紧封死。

封底砼采用汽车泵打入井内，用振捣棒振捣密实。封底砼浇筑顺序与沉井下沉时土方冲挖顺序基本相同，即先封中间，再封四周，然后封环形边缘，依次均匀对称进行施工。砼浇筑时，为防止砼发生离析现象，砼用软管输送到井底部。

3.6沉井底板

当封底砼达到强度后进行分格抽水。井外应连续降水，确保沉井的抗浮要求。垫层砼达到一定强度后，底板浇筑前必须对施工用预埋件进行检查，确保位臵正确，砼浇筑完毕后，集水井必须配专人抽水，必须连续运转，然后分格进行钢筋砼底板施工，施工时遵循平衡、对称的原则。

底板前先对施工缝进行清理和钢筋进行除锈、调直，经监理验收合格后进行水平搭接电弧焊。

1）、钢筋均应清除油污和锤打能剥落的浮皮、铁锈，对个别放臵时间长了产生锈的钢筋，采用钢丝刷或砂轮等方法进行。

2）、对局部曲折、弯曲的钢筋应加以调直。钢筋调直采用套筒调整，I级钢筋冷拉率不宜大于4%。用锤击法平直粗钢筋时，表面伤痕不应使截面积减少5%以上。调直后的钢筋应平直、无局部曲折。

3）、钢筋水平搭接电弧焊应根据钢筋级别、直径、接头形式和焊接位臵，选择焊条、焊接工艺和焊接参数；焊条型号不得低于E4303（HRB335）。焊接时，引弧应在垫板、绑条或形成焊缝的部位进行，不得烧伤主筋。焊接地线与钢筋应接触紧密。焊接过程中应及时清渣，焊缝表面应光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满。接头处无裂纹、气孔、夹渣、咬边深度不大于0.5mm;焊缝表面无较大凹陷、焊瘤。搭接焊前，钢筋焊接端应预弯，并应使两根钢筋的轴线在同一直线上。

4）、砼浇筑前全面检查准备工作，并进行技术交底，明确各班组分工、分区情况，砼入仓前清除仓内各种垃圾，合格后方可浇注砼。施工中严格控制层差,可采用分段间隔浇筑和水平分层间歇的方法和措施;砼振捣时振捣器应插入下层砼10cm左右振捣棒插入的间距一般为400mm，振捣时间一般为15~30s，并且在20~30min后进行二次复振。注意不漏振、过振，钢筋密集处加强振捣，分区分界交接处要延伸振捣1.5m左右，确保砼内实。

4.井内挖土和土方吊运方法

沉井内的分层挖土和土方吊运采用人工和机械相配合的方法。根据本工程的沉井施工特

点，在沉井上口边配备一台25吨的履带式起重机，负责机械开挖井内中间部分的土方和将井内土方吊运至地面装车外运。井内靠周边的土方以挖机为主，以此严格控制每层土的开挖厚度，防止超挖。井内土体如较为干燥，可增配一台小型（0.25m3）液压反铲挖掘机，在井内进行机械开挖，达到减少劳动力和提高工效的目的。

井内土方挖运实行人机同时作业，必须加强对井下的操作工人的安全教育和培训，强化工人的安全意识，并落实安全防护措施，以防止事故发生。

运输方案：土方垂直运输采用塔吊进行，用专有吊斗( 斗容量 1～2m3）直接吊出井外卸入自卸汽车，再通过自卸汽车水平运输至场区指定堆土处。砼水平及垂直运输均由砼输送泵来完成，其它材料如钢筋、模板、纠偏的配重等水平及垂直运输均由塔吊来完成。吊车吊运时，对于井下的操作工人必须有安全措施，防止吊斗、土石块等物体滑落伤人。

5.作业质量标准及检验要求

本工程施工依据施工图纸、《电力建设施工质量验收及评定规程》 DL/T 5210.1-2005和相关规程、规范进行质量验收。施工工艺要求质量优良。

5.1主要质量控制标准

5.1.1沉井下沉的控制

在沉井下沉前，将沉井各个角点处的高程及沉井轴线放样并做好标记，记录测量原始数据，绘制测量监控平面图，计算下沉具体高度。

下沉分三个阶段，即首沉3m，中沉，最后下沉4m。

首沉阶段，必须每30分钟观测一次并记录数据进行汇总，及时计算偏差情况，并由现场总负责人员统一指挥确定冲沉部位及冲沉速度等；下沉冲挖速度要根据下沉测量数据进行调整,每天24小时下沉深度控制在300～500mm；沉井下沉初沉阶段对沉井下沉质量是至关重要的，由于此时沉井尚未入土，各侧井壁尚无土压力，无法提供沉井稳定所必须的土压力，因此初沉阶段若不处理好，极易造成沉井大幅度偏斜，因此初沉阶段下沉施工必须确保沉井的平稳下沉。

沉井开始下沉时，首先应从井中央开始破碎土体，慢慢向四周扩大，严禁直接在刃脚踏面附近直接取土，保持沉井刃脚踏面受力均匀，让沉井平稳的缓缓的切入土体。因沉井自重偏心较大，因此冲刷土体时应根据沉井重心平面位臵适当调整两边锅底深度，让沉井逐渐下沉，使沉井刃脚埋在土层中，降低沉井重心，确保沉井均下沉

中沉阶段，进入正常下沉，正常下沉时，可每2h测量一次，每天24小时下沉深度控制在300～1500mm；

最后下沉阶段必须增加观测频率，一般为30分钟左右观测一次，每天24小时下沉深度控制在500mm以内。

通过对各阶段观测数据的分析，必须使沉井的对角高差不超过15cm，并观察沉井周围土质变化情况，将地下水位、涌土、沉降、沉速随时记入历时曲线表。

终沉阶段，最后2m范围内要减小锅底的开挖深度，防止突沉及超沉事故发生，控制开挖深度及速度，以下沉为辅，纠偏为主。沉井下沉离设计工程桩顶2m左右时，应放慢下沉速度，停止6小时观察，掌握下沉速度，采用“反锅底”施工，基本以纠偏为主，测标下沉趋势和自沉惯量，测量2小时一次，高差控制10—15cm，随着沉井继续下沉，沉井应逐渐形成挤土下沉，待沉井离设计标高50cm时，需再停止观察6小时，一般大梁基本接近土层，测量数据重新核准，以每小时1cm左右的速度将沉井慢慢进入设计标高，根据设计要求，按照正差提前10cm停止下沉，确保沉井平稳，不超沉，高差控制在±7㎝以内，沉井进入设计标高后需继续观察，待沉井全部稳定（8小时下沉小于10mm）以后立即封底，以免出现超沉现象。

当沉速8h不超过1cm即认为沉井已趋稳定

5.1.2沉井下沉施工常遇问题及预防处理方法

5.1.3工艺质量要求

1)、刃脚平均标高与设计标高的偏差,不得超过±100mm。

2）、刃脚平面中心线的水平位移不得超过±100mm。

3）沉井四角任何两角的刃脚底面高差不得超过100mm。

5.2 检验要求

5.2.1试验项目目录

原材料试验项目：水泥、黄砂、石子、减水剂、粉煤灰、钢筋

半成品抽检项目：钢筋搭接焊接头、混凝土

5.2.2本项目见证点、停工待检点和旁站点目录

W点：高程控制、位移

H点：钢筋

S点：混凝土

技术记录要求

记录表格

其他验评表格参见监理公司提供的表格。

上述验评表格由单项工程技术人员按照现场施工运行情况及时填写，并联系监理以供及时验收，进入下道工序施工。

6.职业健康安全、环境保护技术措施

6.1主要危险源因素清单及控制措施

道等处无防护栏杆或未设

尽量避免高处堆放材料，

过允许荷载的物件并设臵可靠的防护措施，施工用

料应随用随吊

安全防护设施标准

1）现场要设臵安全标志，安全标志要整洁、规范，内容应区域相符合。

2）高处作业的人身防护：应使用防护栏杆、安全通道。

3）危险作业区域的防护：应使用安全围栏或临时使用红白带；危险作业区域的警示，应使用安全标志。

4）电源、照明及防触电措施。应使用配电盘、便携式配电盘、安全隔离电源、施工配电集装箱、集中广式照明、漏电保安器。电源开关，控制箱等设施要加锁，并设专人负责管理，防止漏电触电；所有用电工具均要有安全接地；现场施工用电的配臵及其它带电机械、工器具的用电检修、维护需专业电工操作，电工需持证上岗。

5）水力冲挖工及其它施工机械操作人员在安全教育合格后，严格按操作规程进行操作，不得违章操作。泥浆冲挖作业中，抓水枪操作人员均要穿绝缘鞋、带绝缘手套，以防触电。6）夜间施工需有充足照明。照明灯具、线严禁直接缠绕在钢筋、脚手架上。

7）地面操作人员应尽量避免在高空作业面的正下方停留或通过，也不得在起重机的起重臂或正在吊装的构件下停留或通过。

8）施工现场夜间照明时，电线及灯具的高度不应低于2.5米，夜间照明使用移动式照明灯架。

6.3安全保证措施

6.3.1施工人员进出沉井的安全措施

1）因本沉井制作结束后，沉井顶距地面高度为12米，人员通过钢爬梯进出工作仓，所

以参加施工人员必须年满18岁，两眼视力均不低于1.0，无色盲，无听觉障碍，无高血压、心脏病、癫痫、眩晕和突发性昏厥等疾病，无妨害登高架设作业的其他疾病和生理缺陷；禁止酒后作业和作业中玩笑戏闹；

2)钢爬梯必须焊接牢固，对每个焊缝逐一检查，对漏焊和焊缝不饱满的进行补焊，爬梯上加半圆型护拦；

3）在钢爬梯上悬挂防坠落保险绳，人员进出仓时先将保险绳在腰间扣好，下到底后再解开保险绳。

4)在沉井下沉到底后,四周立即安装安全护拦,并做好警示标志。

6.3.2施工用电安全

1）照明灯具必须具有防爆金属网罩，防止碰撞爆坏引起触电事故；

2）照明灯具的金属外壳必须接地或接零

3）安装、维修或拆除临时用电，必须由电工完成。

6.3.3下沉机械施工安全措施

1）工程实施前，对投入本工程施工的机电设备和施工设施进行全面的安全检查，未经验收的设备和设施不准使用，不符合安全规定的地方立即整改完善；并在施工现场设臵必

要的护拦、安全标志；

2）经常保养施工机具，保证安全装臵灵敏可靠，防护罩完好无损；

3）对悬挂在井壁的电缆线、输送泥浆的皮管加钢管弯头保护，防止电缆线、泥浆皮管与井壁砼长时间摩擦损坏而发生漏电和喷浆伤人；

6.3.4沉井下沉、封底施工仓内安全措施

1）仓内施工人员要穿戴好个人劳保用品，不准穿胶底易滑鞋进仓作业，衣服要轻便；

2）沉井下沉过程中可能会突然发生井内土体隆起和刃脚、底梁下土体倒塌，所以施工人员要在底板插筋中间空挡内施工，施工人员不要在刃脚、底梁较近处进行水力冲挖施工，同时要注意井内土体的变化，及时调整冲挖位臵；

3）仓内施工人员为了防止触电，要穿绝缘鞋，戴绝缘手套，机电设备的安装、维修必须由电工完成，不准擅自进行电工作业；

4）沉井封底时，仓内人员要注意砼泵车出料口的出料位臵，防止砼飞溅而受损伤。

6.3.5文明施工标准

a)排浆管接头漏浆处清理干净，施工现场排水通畅，地面无积水。

b)积极推行“5S”管理模式，施工现场材料堆放区要定臵化堆放，标识清楚。

c)施工建筑垃圾集中堆放，及时运走。

d)现场设臵茶水棚、吸烟棚，施工现场不准吸烟。

e)工序安排应合理，衔接紧密，配合得当。上道工序交给下道工序必须是干净、整洁、工艺符合要求的工作面。

6.4预防与应急措施

1）、现场所有电线及机械电源接线等必须由专职电工负责接线。

2）、施工上下工作爬梯由专人进行检查,如有松动立即安排电焊工进行检修加固。

3）、安全员每天进行安全交底。

4）、电工定期检查漏电保护开关的安全性能。

5）、对下沉工人进行逃生演习，以防突发时事件的发生。

6）、人员的组织和联系方法在沉井正式下沉前进行上报。

7）、由于本工程地基处理采用压密注浆,如果下沉快到标高时,井体不下沉或局部不下沉,要检查刃角处,是否由于桩体超高引起的,如果是要用风镐把桩头超出部分剔除.保证下沉到位。

8）、现场准备应急物资，以防管涌出现，及时处理和及时封底。处理管涌用应急物资碎石、黄砂主要料场砂石料；一旦出现较大管涌必须在第一时间内将人员、机械设备撤出井外并及时调用砂石料进行封堵，同时迅速将现场所有用于取土下沉的泥浆泵、高压泵一起向井内注水，注水高度以井内外水压力基本平衡为准。