沉井排水下沉沉井不排水下沉方法
=江苏瀚明潜水沉井施工事业部。电话：400-，,.
一、排水法下沉
60年代前，在市政工程中，凡用地与环境条件受到限制或埋深较大的地下构筑物，基本都采用排水下沉的沉井施工。井底开挖大都用人工挖土与卷扬机吊出的方法，由于缺少控制沉井平稳下沉的具体技术措施，致使时有突沉、偏沉、超沉和沉井周围地面坍陷的情况发生。针对这些问题，60年代后，开始用触变泥浆填充井外周刃脚以上的空隙，并采取分层均匀开挖、严格控制沉井下沉速度和“锅底”开挖的深度及设框架底梁等措施，防止刃脚下土体出现大范围滑动区，使沉井平稳下沉，提高下沉的准确性和控制井周地面沉降的可靠性。
至80年代，随着地基加固新技术的发展，在紧靠建筑物的沉井施工中，预先对井外周和井底土体进行加固，使沉井在下沉中不影响周围建筑物。1986年，设计要求排水下沉深11.65米的宜川路泵站沉井时，泵站离苏州河驳岸墙较近，两侧又有厂房等建筑物，而且沉井又须穿过含水砂性土层；为确保安全，在沉井外周敷设井点，井点外围再设置旋喷桩防水帷幕，并在帷幕内降水，帷幕外灌水，有效地控制周围厂房和苏州河驳岸的沉降和开裂。
二、不排水法下沉
1961年，在隧道试验工程的董家渡通风井施工中，曾先预建深24.6米的沉井。考虑到用排水下沉法将沉井沉到一定深度后，井内外水土压力差会使井底土体失稳隆起，而且若沉井继续下沉，井底下粘性土层又不能抵抗其下面砂土层中承压水的压力，故采用排水下沉法将沉井沉至16米深后，首次采用不排水法下沉，在水中用抓斗挖土，将沉井继续下沉到位。1965年，地铁试验工程中的02号竖井，以及1965～1967年打浦路隧道的1、3、4号竖井工程，均采用排水初次下沉、不排水二次下沉的施工方法，并在工程实践中积累技术数据和经验。至80年代后，不排水沉井施工技术不仅可使沉井平稳下沉到位，而且还可有效地控制井周地面沉降。
三、不排水钻吸法下沉
1984年，结合延安东路隧道2号风井宽24.3米、长28.2米、深33.6米的沉井施工，研制钻吸机，开发钻吸法沉井新工艺和使沉井刃脚挤土平稳下沉的成套工艺。每台钻吸机由2台带水枪刀盘的GEQ-1250A型潜水电钻和1台QAPS潜水砂泵组成，挖土方便，下沉稳准，又能控制井周边地面沉降。2号井下沉后的倾斜率仅为0.8%，井周边以外13米处，地面下沉为11毫米。此后又在市南电缆过江隧道的浦东、浦西两个沉井以及吴泾热电厂取水口盾构工作井施工中应用，效果良好。
1990年，在江湾东区泵站工程中，采用小型钻吸机沿井内壁挖槽，槽内用泥浆护壁，沉井下沉到位后，将井壁外侧的泥浆置换固化，使沉井达到稳定要求，再开挖井内土体，浇筑内部结构。该沉井周围地面的沉降在10毫米之内。此工艺称为中心岛式下沉法。
四、连续沉井法
1966～1969年，在打浦路隧道的浦东及浦西矩形段施工中，对埋置深度为7～10.6米的一段，开发连续沉井施工技术，下沉24个（浦东17个，浦西7个）串联的沉井。为控制各沉井因两端压力不对称而产生的位移和偏斜，采用间隔下沉的方法，并采取井底设框架、底梁和井外壁空隙灌砂或充填触变泥浆、井点降水疏干地层等措施，使井外壁土层减摩防坍，刃脚下土体不致发生滑动隆起，从而将各沉井平稳下沉至设计要求的深度。1975年，上海石化总厂的厂区排水过堤管道工程中亦采用连续沉井法。
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排水沉井和不排水沉井的区别：1.排水沉井，沉井下沉过程中，取土作业时排除井内积水，简单地说，排干水后下沉，便于取土，不排水沉井，则反之。2.对于结构计算，排水沉井下沉过程中受到的土压力较大，不排水沉井反之，因为不排水时外土是浮重度。3.另外，刃脚下的土较硬时，一般排水下沉，如果不排水，井体自重减去浮力，下沉困难。
华北院郭晓光
华北院郭晓光
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排水沉井，沉井下沉过程中，取土作业时排除井内积水，简单地说，排干水后下沉，便于取土。不排水沉井，则反之。对于结构计算，排水沉井下沉过程中受到的土压力较大，不排水沉井反之，因为不排水时外土是浮重度。另外，刃脚下的土较硬时，一般排水下沉，如果不排水，井体自重减去浮力，下沉困难。具体看看手册或规范
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沉井不排水下沉施工方案
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沉井不排水下沉施工方案
一、工程概况
下部结构设计为沉井，沉井平面尺寸为31.4×43.6m，底标高41.0m，顶面标高58.0m，沉井下沉总深度为17.5m。结合地质情况，沉井下沉采用两种方法进行，上部软土层的下沉采用水力机械冲吸泥排水下沉，下部卵石地层采用抓铲抓土不排水下沉。
由于**目前正处于汛期，地下水位较高，造成沉井排水下沉困难，沉井改用抓铲机抓土不排水下沉。
二、施工组织安排及进度计划
目前，沉井采用水力机械冲吸泥下沉6m左右，完成第一阶段地沉井下沉，剩余11.5m高度采用抓铲机抓土不排水下沉施工，准备时间10天，由于近来连续阴雨天气严重影响了施工进度，计划于日开始出泥下沉，计划下沉90天，预计于日完成沉井下沉工作。
三、抓铲机吊装施工
（一）、概述
沉井下沉采用在沉井顶部放置两台W－1010型履带抓铲机，分别布置在侧墙一和支墩一、侧墙二和支墩二之间。抓铲机每台自重40t，吊装高度为10m，为中级起重工作，抓铲机支撑采用预先制作的钢活动平台并实现移动抓土。
（二）、施工工艺流程
钢制平台制作→钢制平台试验→钢梁安装→轨道及卷扬机安装→钢制平台安装→抓铲机吊装→抓铲机固定→抓铲机作业
（三）、吊装前施工准备
1、轨道和钢梁安装
轨道：轨道选用［18槽钢，每根长6m，开口向上，以内槽作滚道，槽宽160mm，槽深60mm，轨道固定利用预埋在沉井上的钢板焊接，预埋件间距为6m，轨道安放时先用水泥砂浆在沉井顶面找平，以利轨道放置平稳。轨道分四处布置，分别为侧墙一、支墩一和侧墙二、支墩二，长度方向为从后墙起至中墙一。固定时拉直线调整轨道平整度和保证轨道在一条直线上，轨距6400±5mm，接头处错缝＜2mm，平整度＜2mm。轨道调整完毕后，用φ32钢筋将井壁钢筋和槽钢焊接起来，间距0.8～1.0m，在槽钢的两侧翼缘外边抹三角灰加固。为防止平台在轨道端部脱轨，在轨道的两端各焊接一个用20mm厚钢板制作的直角三角形卡挡，高250mm，另一条直角边长200mm，具体布置见附图。
钢梁：在延长的支墩墙与中墙一间设置净跨5.1m 用两根［40槽钢对扣拼装而成的箱形钢梁，钢梁上下加焊12mm厚钢板加强，用于支撑作业的移动式平台。为使轨道处于同一高程面，在中墙一上及延长的支墩墙上预留凹槽用于支设钢梁，在凹槽内预埋钢板以安装固定钢梁，轨道与钢梁焊接连接以增加抗弯刚度，所留缺口待二次浇筑支墩墙时浇筑补齐。
2、卷扬机选择及布置
（1）卷扬机选择
平台运行需克服轴承的摩擦力，车轮与轨道间的摩擦力等。
β－附加阻力系数，β＝1.5；
P－平台自重和工作荷载， P＝70+450＝520KN；
μ－轴承滚动摩擦系数 ，μ＝0.015；
d－滚道直径，d＝200mm；
f－行走轮滚动摩擦系数，f＝0.5；
D－行走轮直径，D＝400mm；
即驱动力需大于0.78t，选用2t卷扬机进行驱动平台移动。
(2)卷扬机布置
每个平台移动配备两台2t卷扬机，共配备四台2t卷扬机。分别布置在前墙和后墙上，位于侧墙和支墩之间的中心位置上，卷扬机锚固采用φ28钢筋与沉井井壁φ32钢筋焊接在一起，焊接保证牢固。平台移动时前后墙的卷扬机同时牵拉，以实现平台的随时制动。
3、钢制活动平台制作
钢制活动平台采用桁架结构，总长6.7m，总宽6.5m，总高1.8m，工作面尺寸为6.54×4m。制作时，为防止过大的焊接应力，采用分件制作，整体拼装的方式，分为纵向桁架、纵梁、横端梁、横梁、面板和行走轮等部分。
纵桁高1.4m，长6.7m，为主要承受弯矩的矩形桁架梁，上下弦杆、斜杆和竖杆均为［14槽钢，中间竖杆间距为1m，共设6空。主桁架下弦杆为两根［20槽钢并列，中间开档140mm，以便安装行走轮，上弦杆为两根［14槽钢，中间竖杆间距0.5m，竖杆和斜杆均为［14槽钢。顶部用4mm厚钢板满铺，钢板与骨架连接采用双面交叉间断焊接，在面板下面设5道纵梁和5道横梁，型材为└70×70×7mm角钢。每个平台在主桁架端部各安装2个行走轮，共8个行走轮，行走轮采用钢质起重机行走轮，直径400mm，轮宽120mm，每个行走轮安装两只416型轴承。最后在钢板上履带下部铺设枕木以分散抓铲机对平台的压力，并起防滑和减震作用。
4、钢制活动平台模拟试验
为保证抓铲机在井上钢制平台的操作安全，平台制作完成后，在地面上对钢制平台的进行模拟试验，以检验平台的承载力。
试验时在地面上根据轮轨间距预先铺设枕木，将轨道槽钢放置在枕木上并予以固定，平台用履带吊吊放在轨道上，使车轮受力，然后用槽钢和
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