合肥市铜陵路高架二标 沉井专项施工方案
第四章 主要项目施工方法及技术措施
4.1高压旋喷桩
4.1.1概述
泵房周边采用高压旋喷桩施工工艺，固化剂使用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥用量暂定为200kg/m3，施工前应取样进行室内试验，以确定合适的水泥用量（28天抗压强度大于1.0Mpa）。有效桩长三个泵房分别为12.05m、15.14m、13.4m，桩端至强风化或全风化岩面。 4.1.2主要施工机具设备
根据本工程的施工特点，旋喷桩施工采用二重管高压旋喷桩机施工。每处配备1台ZJ-400型灰浆搅拌机拌制水泥浆，1台SGB-10型慢速储存桶用作集料斗，1台SGB-6型灌浆泵压浆。 4.1.3施工工艺流程
1、旋喷桩施工采用二重管高压旋喷桩机施工，施工工艺流程见图2-02。 2、施工工艺
旋喷桩施工方法如图4-01所示。 1）定位放线
按设计要求放线定孔位，误差不大于5cm，并准确测量孔口地面高程。 2)钻孔
采用二重管高压旋喷钻机钻进，钻进过程中，须随时注意观察钻机的工作情况，钻孔垂直度偏差控制在0.5 % 范围内。
3)下喷射管
将ACF—700型压浆车移至孔口，先进行地面试喷以调整喷射压力。下Φ42mm喷射管至设计喷射深度。
4)制浆
按设计要求制备浆液，并准确测量浆液比重。高喷灌浆采用425R早强硅酸盐水泥，水灰比0.8-1.0，旋喷注浆压力位20-25Mpa。根据地层条件，可以利用回浆与水泥料混合拌制水泥浆液，根据灰浆浆液比重适当调整水泥加入量。浆液比重控制在1.65～1.67。
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5)喷射提升
喷射管下至设计深度，开始送入符合要求的浆液。高压泵压力控制在20～25Mpa范围内。待浆液冒出孔口后，即按设计的提升速度、旋转速度，自下而上开始喷射、旋转、提升，到设计的终喷高度停喷，并提出喷射管，提升速度为20～25cm/min。转速10r/min。
6)回灌：喷射灌浆结束后，应利用水泥浆进行回灌，直到孔内浆液面不再下沉为止。
7)冲洗：喷射结束后，应及时将管道冲洗干净，以防堵塞。
⑶技术要点
1)设备安装平稳对正，开孔前须严格检查桩位和开孔角度。 2)高喷管下井前需在井口试验检查，防止喷嘴堵塞。
3)高喷管下至距孔底0.5m时，先启动支浆泵送浆，同时旋转下放，下至于孔底（开喷深度）后，再启动高压泵，各项参数正常后方可提升。
4)浆液配制必须严格按照配比均匀上料，经常检查测定浆液比重，并做好记录。 5)高压喷射注浆自下而上进行，浆液连续输送，并确保管路系统的畅通和密封。 6)高喷作业中，必须注意观察浆液压力和流量是否达到设计要求，发现异常，要立即停止提升，查明原因，及时处理。
7)分节拆卸高喷管时，动作要快，尽量缩短停机时间。
高压胶管压浆车钻孔机械旋喷管(a)(b)(c)(d)(e)(a)钻机就位钻孔(b)钻孔至设计高程(c)旋喷开始(d)边旋喷边提升(e)旋喷结束成桩图4-01 旋喷桩施工方法示意图 - 12 -
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8)因故停机（卸管或处理故障）时，需将近高喷管下放至超过原高喷深度0.1～0.5m处，重新开机作业，以避免回结体出现新层。
9)及时回灌，保持孔内浆满，连续施工时可采用冒浆回灌。
10)遇漏水、漏浆孔段，停止提升，继续注浆，待冒浆正常后再提升；漏失严重时采取堵漏措施，并做好记录。
11)固结强度的测试及补救措施
①由于高压喷射注浆所形成的旋喷桩为水泥土桩，强度低，钻孔取样成功率很低，故采用较易成功的孔内软取芯法，即在凝固前，取出孔内代表桩体成分的水泥土混合浆液，制成试块，在标准养护条件下进行养护，待达到龄期时进行强度试验。
②补救措施：对于固结强度没有达到设计要求强度的部位，采用重新补桩措施，同时加大泥掺量。
4.2沉井工程
4.2.1水泵房施工流程
沉井施工顺序：场地平整→开挖至设计指定标高起沉平台→挖沟槽，制作砂石垫层→浇注刃脚基础→制作指定标高以下首节沉井→破除基础、挖土下沉→素混凝土封底→浇筑底板及后浇筑中隔墙、中隔板及楼梯间→浇筑指定标高以上井壁及顶板结构层。 4.2.2沉井制作
为减少下沉的深度，在井筒制作前开挖基坑，基坑的位置根据设计图纸中的坐标确定，按照沉井轴线控制桩和中心桩，在地面上放沉井基坑。基坑底的平面尺寸比刃脚外壁每侧大1m，基坑深度为2.3～2.5m。
为了确保施工基坑无积水，在基坑开挖前，离井室外围2m均匀设置2座管井进行管井降水，把地下水位控制在基坑底标以下1m，确保在沉井施工过程中基坑无积水。
为使沉井在制作过程中不沉降，刃脚下采用砂垫层，厚度为0.2m，垫层上铺素混凝土，刃脚座在此垫层上。沉井起沉凿除混凝土垫层时四周均匀进行，以利刃脚同时切土下沉，避免沉井倾斜。
沉井采用分二节浇筑，一次排水下沉，起沉平台各个指定标高。施工时采用可
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靠降水措施，保证地下水位低于刃脚底标高。井内排水沟、集水井应随沉井下沉而随时施工。底板混凝土大道设计强度90%后方可停止降水。 4.2.3沉井下沉施工
1、沉井下沉稳定系数及下沉系数验算
沉井下沉稳定验算采用《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（以下简称设计规程）为依据。沉井分两次下沉，第一次下沉高度为7.6米，第二次为6米；由于下沉至7米深时，刃脚底基本接触岩面，沉井下沉相对稳定；为此，取第一次下沉高度7.6米进行验算。
新浇筑钢筋砼 容重=26 kN/m3 沉井自重Gk=490×26=12740 kN
井壁摩擦阻力标准值在设计规程表6.1.1查得Ffk=25kpa=25kN 沉井刃脚地基土极限承载力在设计规程表6.1.3查得Rb=200kpa=200kN 由于沉井四周已打设一排咬合止水帷幕，水的浮托力可忽略不计。 沉井下沉系数验算： 下沉系数kst=Gk/Ffk =12740/25
=509.6≥1.05 (符合要求) 沉井下沉稳定系数验算：
下沉稳定系数ksts= Gk/（Ffk+Rb） =12740/(25+200) =56.62≥0.8~0.9
由于计算得出的稳定系数比设计允许值偏大，为防止下沉突沉或其它不稳定因素出现，拟在刃脚底浇注素砼封底，确保结构不再下沉。
2、沉井下沉前准备工作
⑴以毛砂或粉煤灰加填沉井外基坑至现场自然地面，以利减少沉井下沉过程中与土体侧摩阻力。
⑵检验井壁砼强度，按同条件养护砼试块强度等级值为准。
⑶对原定位桩，高程点进行复查，并在四面井壁上部做出与控制桩对应点的标志，以检验沉井的位移。
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⑷在井壁内侧设垂线，其中南北墙各一条，东西墙各两条，以吊线锤观察沉井的倾斜。
⑸在井壁外侧四角上用红漆画出标尺，每一标志线间距100mm，并标出下沉前的实际高度和下沉完毕后的标高，以观测沉井下沉情况。
3、下沉施工方法
根据地下水和土质情况及施工条件，沉井下沉采用排水法下沉。沉井所穿过的土层透水性较低，地下涌水量不大，不会因排水而产生流砂，或因排水造成井周地面过大沉降时，因而采用排水挖土下沉法施工。排水下沉可以在干燥的条件下施工，挖土方便，容易控制均衡下沉，土层中的孤石等障碍物易于发现和清除，下沉时一旦发生倾斜容易纠正。
4、沉井下沉
⑴分组对称拆除沉井砖模或模板至刃脚斜面内400mm。
⑵采用挖掘抓斗机在沉井中间开始逐渐向四周挖土，每层挖土厚0.4～0.5m，沿刃脚周围保留1.5m土。当沉井下沉至中层时，开挖方式由中间逐渐向四周挖土，改为先边后中的方式进行施工。
⑶根据地质报告显示，井壁下沉时，需破除约8米厚强风化岩层，岩土特征为岩芯手可折断，遇水易软化崩解，其击数平均值为N=52击。针对特殊岩层施工处理，将采用风炮式挖掘机破岩，挖掘抓斗机取土的施工方式，进行井壁下沉。
⑷当沉井下沉至岩面时，开挖顺序需先挖除岩层，再挖除软土。
⑸先挖两层后，形同锅底，集中人力沿沉井井壁，每2～3米一段向刃脚方向逐层全面、对称均匀地削薄土层，每次削200～300mm，使沉井在自重作用下均匀垂直切土下沉，然后再重复上面程序。每次下沉深度不能大于500mm，发现沉井倾斜后，应立即停止倾斜方向挖土，加快对面方向挖土，以防加剧倾斜，并按此纠正倾斜。在井顶上压钢锭，钢锭重量根据具体情况，经计算确定。在沉井较高一侧的井外壁插入数根管子，由此压入膨润土泥浆，使该侧井外壁摩阻力减少。
⑹沉井位移处理。沉井位移主要是由沉井倾斜引起，沉井向某一方向倾斜被纠正后，必然引起沉井向相反方向产生位移，可以利用这一点，当沉井向某一侧位移后，在沉井下步沉时，先挖此侧刃脚处的土，使沉井向此侧倾斜，然后挖相反侧刃脚处的土纠正倾斜，如此循环一、二次可纠正沉井位移。
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