水下封堵施工
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沉开不排水下沉与封底施工

沉开不排水下沉与封底施工

  • 所属分类:工程案例
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  • 发布日期:2025-10-20
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沉开不排水下沉与封底施工要求

沉开(沉井)不排水下沉与封底施工,是在沉井下沉过程中不排除井内水体,依靠机械挖掘、水力吸泥等方式实现下沉,在水下完成封底的施工工艺,广泛应用于地下水位高、土层透水性强的桥梁基础、地下构筑物施工场景。该工艺对施工精度、安全控制、质量把控要求极高,需严格遵循以下施工要求。

一、施工前准备阶段要求

1. 地质勘察与方案设计要求

  • 详细地质勘察:需通过钻探、原位测试等方式,查明施工区域土层分布(如黏性土、砂层、卵石层厚度)、地下水位标高、土层渗透系数、承压水情况及有无孤石、障碍物;重点标注砂层、卵石层等易发生涌砂、管涌的地层位置,为下沉参数设定、防涌砂措施制定提供依据,严禁在地质勘察不明确的情况下开工。

  • 专项方案编制:方案需明确不排水下沉的机械选型(如抓斗挖泥机、水力吸泥机型号)、下沉速度控制(一般黏性土每天 1-2m,砂层每天 0.5-1m)、井内水位控制标准(井内水位需高于地下水位 0.5-1.0m,防止涌砂)、封底混凝土配合比(需满足水下浇筑强度、抗渗要求,一般采用 C30-C40 混凝土,抗渗等级 P6-P8)及应急措施(如涌砂、沉井倾斜处理方案),方案需经专家论证后方可实施。

沉开不排水下沉与封底2.jpg


2. 设备与材料准备要求

  • 施工设备选型与检查:挖掘设备需适配土层特性,砂层优先选用水力吸泥机(吸泥管直径不小于 150mm,扬程满足施工需求),黏性土选用抓斗挖泥机(抓斗容量根据沉井尺寸确定,一般 1-2m³);同时配备备用发电机(功率满足全部设备同时运转)、泥浆泵(用于调节井内水位)、测量仪器(全站仪、水准仪,精度需符合规范要求);设备使用前需进行试运行,检查机械性能、管路密封性,确保无故障运行。

  • 材料质量控制:封底用混凝土需选用水下不分散混凝土,其初凝时间不小于 6h,坍落度控制在 180-220mm,且需添加抗裂纤维(掺量 0.9-1.2kg/m³)增强抗渗性;钢筋(若采用钢筋混凝土封底)需符合 HRB400 级标准,表面无锈蚀、油污;止水材料(如橡胶止水带)需具备耐水性、弹性,出厂检验报告齐全,严禁使用不合格材料。

3. 现场准备与安全防护要求

  • 场地布置:沉井周围需设置环形排水沟、集水井,防止地表水流渗入井内;材料堆放区(如混凝土、钢筋)需硬化处理,距离沉井边缘不小于 2m,避免荷载集中导致沉井倾斜;施工便道需宽 4-5m,满足混凝土罐车、挖掘机通行需求。

  • 安全防护:沉井周围设置 1.2m 高防护栏杆,挂密目安全网,夜间设置警示灯;井内作业人员需佩戴救生衣、安全帽,配备救生绳(每作业点 1 根,长度大于井深);施工现场配备潜水设备(若需水下检查、清理),潜水员需持特种作业证上岗,同时设置应急救援小组,备好急救箱、担架等物资。

二、不排水下沉施工阶段要求

1. 下沉控制核心要求

  • 井内水位控制:施工全程需保持井内水位高于地下水位 0.5-1.0m,若地下水位上升,需及时通过泥浆泵补水;严禁井内水位低于地下水位,防止砂层、卵石层出现涌砂、管涌,导致沉井失稳。水位监测需每 30 分钟 1 次,记录水位变化数据。

  • 挖掘顺序与深度要求:遵循 “对称、均匀、分层” 挖掘原则,先挖掘沉井中部土层,再向四周扩展,每层挖掘深度不超过 0.5m(黏性土)、0.3m(砂层);严禁单侧过量挖掘,防止沉井倾斜(倾斜度需控制在 1‰以内,大不超过 3‰);遇到孤石时,需采用小型破碎机械破碎,严禁强行挖掘导致沉井偏移。

  • 下沉速度与偏差校正:下沉速度需与土层承载力匹配,黏性土每天不超过 2m,砂层每天不超过 0.5m,避免因下沉过快导致井底土体扰动;若出现倾斜(通过全站仪监测,每小时 1 次),需采用 “高侧少挖、低侧多挖” 的方式校正,校正幅度每次不超过 0.1m,严禁剧烈校正引发沉井开裂。

2. 防涌砂、管涌控制要求

  • 砂层施工防护:在砂层段下沉时,需向井内注入泥浆(泥浆比重 1.1-1.2),形成泥浆护壁,增强砂层稳定性;若出现轻微涌砂,需立即停止挖掘,加大泥浆注入量,待涌砂停止后再继续施工;若涌砂严重,需快速向井内抛填黏土、片石,形成反压,控制涌砂后制定专项处理方案。

  • 承压水层处理:若施工区域存在承压水层,需提前设置减压井(减压井深度需穿透承压水层,间距 10-15m),降低承压水压力;下沉过程中监测承压水压力,当压力超过设计值时,开启减压井抽水,防止承压水顶破井底土体。

3. 监测与记录要求

  • 实时监测内容:需监测沉井的下沉量(每天测量 4 次,采用水准仪)、倾斜度(每小时测量 1 次,采用全站仪)、井底土体隆起量(通过设置沉降观测点,每 2 小时测量 1 次)及井壁裂缝(目视检查,发现裂缝立即记录宽度、长度,分析原因)。

  • 数据记录与分析:建立专项监测台账,详细记录每次监测数据,绘制下沉曲线、倾斜度变化曲线;若发现下沉速度突然加快(超过设计值 1.5 倍)、倾斜度超标、井底隆起量大于 50mm,需立即停止施工,分析原因并采取整改措施,整改合格后方可继续下沉。



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