（施工工艺）第三章给水排水工程构筑物施工课件.pptx

1、 第三章第三章 给水排水工程构筑物施给水排水工程构筑物施工工一、给排水工程中构筑物的多样性 各类水池、沉井、管井等是给水排水和水处理工程中的重要构筑物。由于这类构筑物本身的多样性、地区性和施工条件的不同，因而组织施工的工艺和施工方法也是多种多样的。举例：给水：泵房、混合反应沉淀过滤消毒；污水：二、我国建国以来给排水工程构筑物的发展构筑物的发展随工艺变化60年代：苏联70年代：停滞80年代：发展三、新工艺、新技术、新材料、新设备、组织、管理 建国以来，随着我国经济和社会发展的需要，给水排水及水处理工程建设事业得到迅速发展。在全国各地修建了大量的这类工程构筑物，从规模、数量、质量和建设速度上；从新

2、技术、新设备、新材料开发运用上；以及从施工新技术、 新方法和施工组织管理等方面成绩显著，并积累了丰富的实践经验。 #本节内容结束第一节第一节 现浇钢筋混凝土水池施工现浇钢筋混凝土水池施工 在施工实践中，常采用现浇钢筋混在施工实践中，常采用现浇钢筋混凝土建造各类水池构筑物以满足生产工凝土建造各类水池构筑物以满足生产工艺、结构类型和构造的不同要求。艺、结构类型和构造的不同要求。一、给排水工程现浇钢混池的要求及一、给排水工程现浇钢混池的要求及施工注意事项施工注意事项防水、抗渗、耐腐、抗压、抗冻防水、抗渗、耐腐、抗压、抗冻1、抗冻：、抗冻：防冻剂、早强剂；防冻剂、早强剂；加热：蓄热、加热；加热：蓄热、

3、加热；搅拌时间延长搅拌时间延长50%；配比：配抗冻混凝土配比：配抗冻混凝土本节内容结束2、防水、防水材料材料 水池经常贮存水体埋于地下或半地下，一般水池经常贮存水体埋于地下或半地下，一般随较大水压和土压，因此，除需满足结构强度外随较大水压和土压，因此，除需满足结构强度外，应保证它的防水性，以及在长期使用条件下具，应保证它的防水性，以及在长期使用条件下具有良好的水密性、耐蚀性、抗冻性等耐久性能。有良好的水密性、耐蚀性、抗冻性等耐久性能。 浇筑水池结构的混凝土常采用外加剂防水混凝浇筑水池结构的混凝土常采用外加剂防水混凝土、普通防水混凝土，以提高防水性能。土、普通防水混凝土，以提高防水性能。 # 外

4、加剂防水混凝土是指用掺入适量外加剂方法，外加剂防水混凝土是指用掺入适量外加剂方法，改善混凝内部组织结构，以增加密实性来提高抗渗性和改善混凝内部组织结构，以增加密实性来提高抗渗性和混凝土。混凝土。 普通防水混凝土就是在普通混凝土骨料级配的基础普通防水混凝土就是在普通混凝土骨料级配的基础上，以高速和控制配合比的方法，提高自身密度的抗渗上，以高速和控制配合比的方法，提高自身密度的抗渗性的一种混凝土。性的一种混凝土。本节内容结束 由于普通混凝土是非匀质性材料，内部分布有许多大小不等以及彼此连通的孔隙。孔隙和裂缝是造成渗漏的主要因素，提高混凝土的抗渗性就要提高其密实性，控制孔隙，减少裂缝。 普通防水混凝

5、土是一种富砂浆混凝土，强调水泥砂浆的密实性，使具有一定数量和质量的砂浆能在粗骨料周围形成一定浓度的良好的砂浆包裹层，将粗骨料充分隔开，混凝土硬化后，密度高的水泥砂浆不仅起着填充和粘结粗骨料的作用，并切断混凝土内部沿石子表面形成的连通毛细渗水通道，使混凝土具有较好的抗渗性和耐久性，可见，普通防水混凝土具有实用、经济、施工简便的优点。 本节内容结束选择合适配比选择合适配比 应合理选择调整混凝土配合比的各项技术参数，并须应合理选择调整混凝土配合比的各项技术参数，并须通过试配求得符合设计要求的防水混凝土最佳配合比。通过试配求得符合设计要求的防水混凝土最佳配合比。（1）水灰比。水灰比值的选择，应以保证混

6、凝土的抗）水灰比。水灰比值的选择，应以保证混凝土的抗渗性和与之相适应的和易性，便于施工操作为原则，水灰渗性和与之相适应的和易性，便于施工操作为原则，水灰比过大或过小，均不利于防水混凝土的抗渗性。实践表明比过大或过小，均不利于防水混凝土的抗渗性。实践表明，当水灰比大于，当水灰比大于0.6时，抗渗和抗冻性将明显下降。一般时，抗渗和抗冻性将明显下降。一般以以0.50.6较为适宜。较为适宜。（2）水泥用量。水灰比选定后，水泥用量是直接影响）水泥用量。水灰比选定后，水泥用量是直接影响混凝土中水泥砂浆数量和质量的关键。在砂率已定条件下混凝土中水泥砂浆数量和质量的关键。在砂率已定条件下，如水泥用量过小，不仅

7、使混凝土拦合物和易性差，而且，如水泥用量过小，不仅使混凝土拦合物和易性差，而且会使混凝土内部产生孔隙，从而降低密实度。一般防水混会使混凝土内部产生孔隙，从而降低密实度。一般防水混凝土水泥用量以不小于凝土水泥用量以不小于320kg/m3为宜，水泥标号也不宜为宜，水泥标号也不宜低于低于425号。号。# （3）砂率。防水混凝土的砂率以）砂率。防水混凝土的砂率以35%40%为宜。为宜。 （4）灰砂比。对于富砂浆的普通防水混凝土，灰砂）灰砂比。对于富砂浆的普通防水混凝土，灰砂比表示水泥砂浆的浓度，水泥包裹砂粒的情况，是衡量比表示水泥砂浆的浓度，水泥包裹砂粒的情况，是衡量填充石子空隙的水泥砂浆质量的指标，

8、灰砂比大小与抗填充石子空隙的水泥砂浆质量的指标，灰砂比大小与抗渗性直接有关，根据经验，灰砂比应在渗性直接有关，根据经验，灰砂比应在1:21:2.5的范围的范围为宜。为宜。 （5）坍落度。在选定水灰比和砂率后，应控制坍落）坍落度。在选定水灰比和砂率后，应控制坍落度。一般防水混凝土的坍落度以度。一般防水混凝土的坍落度以35cm为宜。坍落度过为宜。坍落度过大，易使混凝土拌合物产生泌水，泌水通道在混凝土内大，易使混凝土拌合物产生泌水，泌水通道在混凝土内部形成毛细孔道，使抗渗性下降。为了改善混凝土拌合部形成毛细孔道，使抗渗性下降。为了改善混凝土拌合物的施工和易性，可掺入适量外加剂。物的施工和易性，可掺入

9、适量外加剂。本节内容结束施工条件（顺序）施工条件（顺序） 普通防水混凝土水池结构优劣，还与施工质量普通防水混凝土水池结构优劣，还与施工质量密切相关。因此，对施工中的各主要工序，如混密切相关。因此，对施工中的各主要工序，如混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等，都应严凝土搅拌、运输、浇筑、振捣、养护等，都应严格遵守施工及验收规范和操作规程的规定组织实格遵守施工及验收规范和操作规程的规定组织实施。施。 # 混凝土搅拌：防水混凝土应采用机械搅拌，搅拌时混凝土搅拌：防水混凝土应采用机械搅拌，搅拌时间比普通混凝土略长，一般不应少于间比普通混凝土略长，一般不应少于120s以保证混凝土以保证混凝土拌合物充分均

10、匀。拌合物充分均匀。# 混凝土运输：在运输过程中要防止漏浆和产生离析现象，常温下应在混凝土运输：在运输过程中要防止漏浆和产生离析现象，常温下应在半小时内运至浇筑地点，并及时进行浇灌。在运距远或气温较高时，可掺半小时内运至浇筑地点，并及时进行浇灌。在运距远或气温较高时，可掺入适量缓凝剂。入适量缓凝剂。# 混凝土浇筑和振捣：浇筑前，检查模板是否严密并用水湿润。如混凝混凝土浇筑和振捣：浇筑前，检查模板是否严密并用水湿润。如混凝土拌合物发生显著泌水离析现象，应加入适量的原水灰比的水泥浆复拌均土拌合物发生显著泌水离析现象，应加入适量的原水灰比的水泥浆复拌均匀，方可浇灌。浇筑时应采用串筒、溜槽，以防发生混

11、凝土拌合物中粗骨匀，方可浇灌。浇筑时应采用串筒、溜槽，以防发生混凝土拌合物中粗骨料堆积现象，混凝土应分层浇筑，每层厚度不宜超过料堆积现象，混凝土应分层浇筑，每层厚度不宜超过3040cm，相邻两层，相邻两层浇筑时间间隔不应超过浇筑时间间隔不应超过2h，夏季可适当缩短。，夏季可适当缩短。#本节内容结束 防水混凝土应尽量采用连续浇筑方式，对于因结构复杂、工艺构造要求或体积庞大受施工条件限制的池类结构，而需间歇浇筑作业时，应选择合理部位设置施工缝。 混凝土的振捣应采用机械振捣，不应采用人工振捣。机械振捣能产生振幅不大，频率较高的振动，使骨料间摩擦力降低，增加水泥砂浆的流动性，骨料能更充分被砂浆所包裹，

12、同时挤出混凝土拌合物中的气泡，以利增强密实性。 # 混凝土的养护：混凝土浇筑达到终凝（一般为混凝土的养护：混凝土浇筑达到终凝（一般为46h）即应覆盖，浇水湿）即应覆盖，浇水湿润养护不应少于润养护不应少于14d。防水混凝土的养护对其抗渗性能影响极大，在湿润条。防水混凝土的养护对其抗渗性能影响极大，在湿润条件下，混凝土内部水分蒸发缓慢，可使水泥充分水化，其生成物将毛细孔堵件下，混凝土内部水分蒸发缓慢，可使水泥充分水化，其生成物将毛细孔堵塞，使水泥石结晶致密，特别是养护的前塞，使水泥石结晶致密，特别是养护的前14d，水泥硬化快，强度增长几乎，水泥硬化快，强度增长几乎可达可达28d标准强度的标准强度的

13、80%。由于对防水混凝土的要求较严，故不宜过早拆除模。由于对防水混凝土的要求较严，故不宜过早拆除模板，拆模时应使混凝土表面温度与环境温度之差不超过板，拆模时应使混凝土表面温度与环境温度之差不超过15，以防产生裂缝。，以防产生裂缝。#本节内容结束施工排水施工排水 在有地下水地区修建水池结构工程，必须作好排水工在有地下水地区修建水池结构工程，必须作好排水工作，以保证地基土壤不被振动，使水池不因地基沉陷而发作，以保证地基土壤不被振动，使水池不因地基沉陷而发生裂缝。施工排水需在整个施工期间不间断进行，防止因生裂缝。施工排水需在整个施工期间不间断进行，防止因地下水上升而发生水池底板裂缝。地下水上升而发生

14、水池底板裂缝。抹面处理抹面处理 为了确保水池的防水性良好，可在结构表面喷涂防为了确保水池的防水性良好，可在结构表面喷涂防护层或按重量比为护层或按重量比为1:2的水泥砂浆（掺适量防水粉）抹面的水泥砂浆（掺适量防水粉）抹面。为防止地下水渗透，亦可增加沥青防水层。为防止地下水渗透，亦可增加沥青防水层。 #本节内容结束3、水池整体浇筑的模板结构形成、水池整体浇筑的模板结构形成 水池构筑物一般都是壁薄、钢筋密、表面积大水池构筑物一般都是壁薄、钢筋密、表面积大，其模板结构通常可采用工具式定型组合模板。，其模板结构通常可采用工具式定型组合模板。但因结构类型或工艺构造要求等，又常需要现场但因结构类型或工艺构造

15、要求等，又常需要现场拼装木制模板，以保证结构和构件各部分形状、拼装木制模板，以保证结构和构件各部分形状、尺寸及相互位置的正确，并应具有足够的强度、尺寸及相互位置的正确，并应具有足够的强度、刚度和稳定性。同时，模板拼装还要便于钢筋绑刚度和稳定性。同时，模板拼装还要便于钢筋绑扎、混凝土浇筑和养护。对于这类水池模板结构扎、混凝土浇筑和养护。对于这类水池模板结构，常可采用如下形式。，常可采用如下形式。（1）内模支撑：可有两种形式。一种是在池内）内模支撑：可有两种形式。一种是在池内设置立柱脚手架与水平撑木，池壁内模即设置其设置立柱脚手架与水平撑木，池壁内模即设置其上，这种形式需要木料或金属材料较多但比较

16、牢上，这种形式需要木料或金属材料较多但比较牢固；另一种是不设内部脚手架支撑，而采用多角固；另一种是不设内部脚手架支撑，而采用多角形支撑结构，或用横箍带联结形式，这种方法用形支撑结构，或用横箍带联结形式，这种方法用料省，但坚固性不如第一种结构。料省，但坚固性不如第一种结构。# （2）外模支撑：可有两种形式。一种采用直接支）外模支撑：可有两种形式。一种采用直接支撑在土坡上的方法，但用料需要多，支撑比较牢固；另撑在土坡上的方法，但用料需要多，支撑比较牢固；另一种采用钢筋箍模法，但要求内模脚手架必须牢固，因一种采用钢筋箍模法，但要求内模脚手架必须牢固，因为当外模箍好后，力量将集中于脚手架上。此法较前法

17、为当外模箍好后，力量将集中于脚手架上。此法较前法省料，但稳定性较差。施工时钢筋必须箍紧，以防模板省料，但稳定性较差。施工时钢筋必须箍紧，以防模板位移而变形。位移而变形。 模板的拼合而板都应采用定型工具式模板，可以是模板的拼合而板都应采用定型工具式模板，可以是木制钢木结合或钢制面板，以及辅以构造所要求的特殊木制钢木结合或钢制面板，以及辅以构造所要求的特殊面板拼装而成。面板拼装的尺寸、安装程序与安装高度面板拼装而成。面板拼装的尺寸、安装程序与安装高度，则取决于混凝土的浇筑方案。一般内模板为一次架立，则取决于混凝土的浇筑方案。一般内模板为一次架立，外模板分次安装，分次安装的时间间隔须小于已浇筑，外模

18、板分次安装，分次安装的时间间隔须小于已浇筑混凝土的开始凝结时间。混凝土的开始凝结时间。 #本节内容结束二、钢砼辐流沉淀池施工实例二、钢砼辐流沉淀池施工实例1、工程介绍、工程介绍2、施工顺序、施工顺序3、沉降、注水、沉降、注水4、安刮泥机、安刮泥机 #本节内容结束本节内容结束本节内容结束本节内容结束本节内容结束本节内容结束本节内容结束本节内容结束本节内容结束本节内容结束本节内容结束本节内容结束第二节第二节 装配式预应力钢筋混凝土水池施工装配式预应力钢筋混凝土水池施工一、特点：一、特点：1、与普通钢筋混凝土水池相比较，装配式、与普通钢筋混凝土水池相比较，装配式预应力钢筋混凝土水池更具有比较可靠的抗

19、预应力钢筋混凝土水池更具有比较可靠的抗裂性及不透水性；裂性及不透水性；2、在钢材、木材、水泥的消耗量上均较普、在钢材、木材、水泥的消耗量上均较普通整体式钢筋混凝土水池节省。通整体式钢筋混凝土水池节省。二、制作原理：二、制作原理： 在荷载作用之前，先对混凝土预加压力在荷载作用之前，先对混凝土预加压力，产生人为的应力状态，它所产生的预压应，产生人为的应力状态，它所产生的预压应力抵消了由荷载所引起的大部分或全部拉应力抵消了由荷载所引起的大部分或全部拉应力，致使构件在使用时拉应力显著减少或不力，致使构件在使用时拉应力显著减少或不出现拉应力。这样，在荷载作用下，裂缝能出现拉应力。这样，在荷载作用下，裂缝

20、能延迟发生或不致发生，也即延迟了由于裂缝延迟发生或不致发生，也即延迟了由于裂缝的出现所引起的构筑物刚度的降低，因而预的出现所引起的构筑物刚度的降低，因而预应力构件的挠度将比非预应力构件为小。应力构件的挠度将比非预应力构件为小。 在给排水工程上属于中心受拉构件的水在给排水工程上属于中心受拉构件的水池及压力管道等抗裂性要求很高的结构物宜池及压力管道等抗裂性要求很高的结构物宜采用预应力钢筋混凝土结构以提高构件装配采用预应力钢筋混凝土结构以提高构件装配化程度，加快施工进度，保证工程质量，增化程度，加快施工进度，保证工程质量，增强结构物使用寿命。预应力钢筋混凝土水池强结构物使用寿命。预应力钢筋混凝土水池

21、的施工与验收，应按现行的的施工与验收，应按现行的混凝土结构工混凝土结构工程施工及验收规范程施工及验收规范等有关规定进行。等有关规定进行。 本节内容结束 预应力钢筋混凝土中预应力钢筋主要沿环向布置，但当高度较高的地面式大容量水池，考虑温度收缩应力或由于施加环向预应力时，池壁与底板间会产生摩擦力，而使池壁产生垂直方向的弯矩，为防止由此而形成的水平裂缝，有时也在垂直方向施加预应力钢筋。 由于张拉环向预应力筋，使池壁本身受到压缩而沿径向缩小。当池壁上、下端与顶板或底板有较好连接时，它即会约束池壁两端的变位而在上、下端附近产生垂直方向的变矩。故作成整体式预应力水池并非一定经济。为了避免池壁上、下端所生不

22、利的弯矩，可使池壁与顶板或底板分开。如此即减少了竖向力矩，但又加大了环向应力，不过，环向应力可由预应力环筋负担，通常条件下，预应力钢筋混凝土水池多作成装配式的。 本节内容结束三、壁板的构造与制作三、壁板的构造与制作 池壁板的结构形式一般有两种。一种是两壁板之间有池壁板的结构形式一般有两种。一种是两壁板之间有搭接钢筋（如图搭接钢筋（如图4-12（a ）所示）；另一种是两壁板之间）所示）；另一种是两壁板之间无搭接钢筋无搭接钢筋(如图如图4-12（b）所示）所示)。前一种壁板的横向非预。前一种壁板的横向非预应力钢筋可承受部分拉应力，但壁板的构造与运输不便，应力钢筋可承受部分拉应力，但壁板的构造与运输

23、不便，外露钢筋易锈蚀，而且接缝混凝土捣固不易密实。因此，外露钢筋易锈蚀，而且接缝混凝土捣固不易密实。因此，大多采用后一种形式的壁板。大多采用后一种形式的壁板。 本节内容结束本节内容结束 本节内容结束 壁板接缝应牢固和严密。图4-17中图（a）接缝用于有搭接钢筋的壁板，在接缝处焊接或绑扎直立钢筋，支设模板，浇注细石混凝土；图4-17中图（b）接缝用于无搭接钢筋壁板，接缝内浇注膨胀水泥混凝土或C30豆石混凝土。 壁板与池底间连接，先填里侧填料，预张应力后，再填外侧填料。 在壁板顶浇筑圈梁，顶板搁置在圈梁上，提高水池结构抗震能力。 本节内容结束四、装配式水池的构件吊装四、装配式水池的构件吊装 构件吊

24、装前，应结合水池结构、直径与构件的最大重构件吊装前，应结合水池结构、直径与构件的最大重量确定采用的吊装机械，吊装方法，吊装顺序及构件堆放量确定采用的吊装机械，吊装方法，吊装顺序及构件堆放地点等。常用的吊装机械多系自行式起重机，如汽车式和地点等。常用的吊装机械多系自行式起重机，如汽车式和履带式起重机等。履带式起重机等。 吊装顺序可按选定的机械性能而定。通常有两种吊装吊装顺序可按选定的机械性能而定。通常有两种吊装顺序，一种是连续吊装柱、梁盖板，则中心向外进展，然顺序，一种是连续吊装柱、梁盖板，则中心向外进展，然后吊装壁板；另一种是依次分别吊完柱、梁、壁板后再吊后吊装壁板；另一种是依次分别吊完柱、梁

25、、壁板后再吊装顶盖板。装顶盖板。 构件吊装校正之后用水泥砂浆连接或预埋件焊接。采构件吊装校正之后用水泥砂浆连接或预埋件焊接。采用预埋件焊接可提高结构整体性及抗震性，而且不须临时用预埋件焊接可提高结构整体性及抗震性，而且不须临时支撑。支撑。 壁板吊装前，在底板槽口外侧弧形尺宽度的距离弹墨壁板吊装前，在底板槽口外侧弧形尺宽度的距离弹墨线。吊装时，弧形尺外边贴墨线，内侧贴壁板外弧面，同线。吊装时，弧形尺外边贴墨线，内侧贴壁板外弧面，同时用垂球找正，即可确定壁板位置，然手用预埋件焊接或时用垂球找正，即可确定壁板位置，然手用预埋件焊接或临时固定。壁板全部吊装完毕后，在接缝处安装模板，浇临时固定。壁板全部

26、吊装完毕后，在接缝处安装模板，浇灌豆石混凝土堵缝。灌豆石混凝土堵缝。 #本节内容结束五、壁板环向预加应力施工方法五、壁板环向预加应力施工方法 水池环向预应力钢筋张拉工作应在环槽杯口，水池环向预应力钢筋张拉工作应在环槽杯口，壁板接缝浇注的混凝土强度达到设计强度的壁板接缝浇注的混凝土强度达到设计强度的70%后开始。后开始。 钢筋采用普通钢筋或高强钢丝。普通钢筋在张钢筋采用普通钢筋或高强钢丝。普通钢筋在张拉前作冷拉处理。冷拉采用双控：防止钢筋由于拉前作冷拉处理。冷拉采用双控：防止钢筋由于匀质性差而产生张拉应力误差，用冷拉应力控制匀质性差而产生张拉应力误差，用冷拉应力控制；防止钢筋脆性提高，采用冷拉伸

27、长率控制。冷；防止钢筋脆性提高，采用冷拉伸长率控制。冷拉应力与伸长率由试验确定，通常要求预应力张拉应力与伸长率由试验确定，通常要求预应力张拉后的钢筋屈服点提高到不小于拉后的钢筋屈服点提高到不小于550Mpa，屈服比，屈服比0/s108%。因此，冷拉控制应力为。因此，冷拉控制应力为520530Mpa，延伸率为，延伸率为3.2%3.6%，不超过，不超过5%，不小于，不小于2%。 预应力钢筋有三种张拉方法：预应力钢筋有三种张拉方法： 电热张拉、绕丝张拉和径向张拉。电热张拉、绕丝张拉和径向张拉。 #电热张拉器本节内容结束六、枪喷水泥砂浆保护层六、枪喷水泥砂浆保护层 喷浆施工应在水池满水试验合格后的满水

28、喷浆施工应在水池满水试验合格后的满水条件下进行条件下进行 ，试水一旦结束，应及早进行钢丝，试水一旦结束，应及早进行钢丝保护层的喷浆，以免钢丝曝露在大气中发生锈保护层的喷浆，以免钢丝曝露在大气中发生锈蚀。喷浆前，应对待喷面进行除污、去油、清蚀。喷浆前，应对待喷面进行除污、去油、清洗处理。洗处理。 喷浆机罐内压力一般为喷浆机罐内压力一般为0.5Mpa，供水压力，供水压力应相适应。输料管长度不宜小于应相适应。输料管长度不宜小于10m，管径不，管径不宜小于宜小于25mm。灰砂比采用。灰砂比采用 0.350.40,水灰比采水灰比采用用0.250.35。 喷浆应沿池壁的圆周方向自池身上端开始喷浆应沿池壁的

29、圆周方向自池身上端开始；喷口至待喷池面的距离以考虑回弹物较少，；喷口至待喷池面的距离以考虑回弹物较少，喷层密实等条件确定。每次喷浆厚度喷层密实等条件确定。每次喷浆厚度1520mm，共喷三遍，保护层总厚度不宜小于，共喷三遍，保护层总厚度不宜小于40mm。喷保持垂直，做到连环旋射，出浆量应稳定且喷保持垂直，做到连环旋射，出浆量应稳定且连续，不得滞射与扫射，保持层厚与密实，喷连续，不得滞射与扫射，保持层厚与密实，喷浆凝结后，加遮盖湿润养护浆凝结后，加遮盖湿润养护14d以上。以上。 #本节内容结束第三节第三节 沉井施工沉井施工一、沉井说明一、沉井说明1、使用条件：给水排水工程中，常会修建埋、使用条件：

30、给水排水工程中，常会修建埋深较大而横断面尺寸相对不大的构筑物（地深较大而横断面尺寸相对不大的构筑物（地下水源井、地下泵房等），这类构筑物在流下水源井、地下泵房等），这类构筑物在流砂、软土、高地下水位等地段及现场窄小地砂、软土、高地下水位等地段及现场窄小地段采用大开槽方法修建，施工会遇到很多困段采用大开槽方法修建，施工会遇到很多困难。为此，常采用沉井法施工。难。为此，常采用沉井法施工。2、制作方法：沉井施工就是先在地面上预制、制作方法：沉井施工就是先在地面上预制井筒，然后在井筒内不断将土挖出，井筒借井筒，然后在井筒内不断将土挖出，井筒借自身的重量或附加荷载的作用下，克服井壁自身的重量或附加荷载的

31、作用下，克服井壁与土层之间摩擦阻力及刃脚下土体的反力而与土层之间摩擦阻力及刃脚下土体的反力而不断下沉直至设计标高为止，然后封底，完不断下沉直至设计标高为止，然后封底，完成井筒内的工程。成井筒内的工程。3、施工程序：基坑开挖、井筒制作、井筒下、施工程序：基坑开挖、井筒制作、井筒下沉及封底。沉及封底。 本节内容结束4、结构：井筒在下沉过程中，井壁为施工期间的围护、结构：井筒在下沉过程中，井壁为施工期间的围护结构，在终沉封底后，又成为地下构筑物的组成部分。结构，在终沉封底后，又成为地下构筑物的组成部分。为了保证沉井结构的强度、刚度和稳定性要求，沉井的为了保证沉井结构的强度、刚度和稳定性要求，沉井的井

32、筒大多数为钢筋混凝土结构。井筒大多数为钢筋混凝土结构。5、形式：常用横断面为圆形或矩形。纵断面开头大多、形式：常用横断面为圆形或矩形。纵断面开头大多为阶梯形，如图为阶梯形，如图4-29所示。井筒内壁与底板相接处有环所示。井筒内壁与底板相接处有环形凹口，下部为刃脚。为避免刃脚切土时破坏，刃脚应形凹口，下部为刃脚。为避免刃脚切土时破坏，刃脚应采用型钢加固，如图采用型钢加固，如图4-30所示。为了满足工艺的需要，所示。为了满足工艺的需要，常在井筒内部设计平台、楼梯、水平隔层等，这些可在常在井筒内部设计平台、楼梯、水平隔层等，这些可在下沉后修建，也可在井筒制作同时完成。但在刃脚范围下沉后修建，也可在井

33、筒制作同时完成。但在刃脚范围的高度内，不得有影响施工的任何细部布置。的高度内，不得有影响施工的任何细部布置。 本节内容结束#本节内容结束二、沉井施工方法二、沉井施工方法 沉井施工在浅水区一般采用筑岛沉井，在深水沉井施工在浅水区一般采用筑岛沉井，在深水区可以采用气压沉井。按沉井下沉方法又分为一区可以采用气压沉井。按沉井下沉方法又分为一次下沉和分段下沉。次下沉和分段下沉。（一）井筒制作（一）井筒制作 井筒制作一般分一次制作和分段制作。一次制井筒制作一般分一次制作和分段制作。一次制作指一次制作完成设计要求的井筒高度，适用于作指一次制作完成设计要求的井筒高度，适用于井筒高度不大的构筑物，一次下沉工艺。

34、而分段井筒高度不大的构筑物，一次下沉工艺。而分段制作是将设计要求的井筒进行分段现浇或预制，制作是将设计要求的井筒进行分段现浇或预制，适用于井筒高度不大的构筑物，分段下沉或一次适用于井筒高度不大的构筑物，分段下沉或一次下沉工艺。下沉工艺。 井筒制作视修筑地点具体情况分为天然地面制井筒制作视修筑地点具体情况分为天然地面制作下沉和水面筑岛制作下沉。天然地面制作下沉作下沉和水面筑岛制作下沉。天然地面制作下沉一般适用于无地下水或地下水位较低时，为了减一般适用于无地下水或地下水位较低时，为了减少井筒制备时的浇灌高度，减少下沉时井内挖方少井筒制备时的浇灌高度，减少下沉时井内挖方量，清除表土层中的障碍物等，可

35、采用基坑内制量，清除表土层中的障碍物等，可采用基坑内制备井筒下沉，其坑底最少应高出地下水位备井筒下沉，其坑底最少应高出地下水位0.5m。水面筑岛制作下沉适用于在地下水位高，或在岸水面筑岛制作下沉适用于在地下水位高，或在岸滩，或在浅水中制作沉井，先用砂土或修筑土岛滩，或在浅水中制作沉井，先用砂土或修筑土岛，井筒岛上制作，然后下沉。对于水中井筒下沉，井筒岛上制作，然后下沉。对于水中井筒下沉时，还可在陆地上制备井筒，浮运到下沉地点下时，还可在陆地上制备井筒，浮运到下沉地点下沉。沉。#本节内容结束1、 基坑及坑底处理基坑及坑底处理井筒制备时，其重量借刃角度面传递给地基。为了防止井筒制备时，其重量借刃角

36、度面传递给地基。为了防止在井筒制备过程中产生地基沉降，应进行地基处理或增加在井筒制备过程中产生地基沉降，应进行地基处理或增加传力面积。传力面积。当原地基承载力较大，可进行浅基处理，即在与刃脚底当原地基承载力较大，可进行浅基处理，即在与刃脚底面接触的地基范围内，进行原土夯实，垫砂垫层、砂石垫面接触的地基范围内，进行原土夯实，垫砂垫层、砂石垫层、灰土垫层等处理，垫层厚度一般为层、灰土垫层等处理，垫层厚度一般为3050cm。然后在。然后在垫层上浇灌混凝土井筒。这种方法称无垫木法。垫层上浇灌混凝土井筒。这种方法称无垫木法。若坑底承载力较弱，应在人工垫层上设置垫木，增大受若坑底承载力较弱，应在人工垫层上

37、设置垫木，增大受压面积。需垫木的面积，应符合下式：压面积。需垫木的面积，应符合下式： （4-4）式中式中F垫木面积（垫木面积（m2） Q沉井制备重量，当井筒是分段制作时，应采沉井制备重量，当井筒是分段制作时，应采用第一节井筒重量（用第一节井筒重量（N）；）； P0地基允许承载力（地基允许承载力（Pa）。）。0QFp本节内容结束 铺设垫木应等距铺设，对称进行，垫木棒同必须严格找平，垫木之间用垫层材料找平。沉井下沉前拆除垫木亦应对称进行，拆出处用垫层材料填平，应防止沉井偏斜。 为了避免采用垫木，可采用无垫木刃脚斜土模的方法。井筒重量由刃脚底面和刃脚斜面传递给土台，增大承压面积。土台用开挖或填筑而成

38、。与刃脚接触的坑底和土台处，抹2cm厚的1:3水泥砂浆，其承压强度可达0.150.2Mpa，以保证刃脚制作的质量。 # 筑岛施工材料一般采用透水性好、易于压实的砂或其它材料，不得采用粘性土和含有大块石料的土。岛的面积应满足施工需要，一般井筒外边与岛岸间的最小距离不应小于56m。岛面高程应高于施工期间最高水位0.751.0m，并考虑风浪高度。水深在1.5m、流速在0.5m/s以内时，筑岛可直接抛土而不需围堰。当水深和流速较大时，需将岛筑于板桩围堰内。本节内容结束2、井筒混凝土浇灌（施工的特点）、井筒混凝土浇灌（施工的特点） 井筒混凝土的浇灌一般采用分段浇灌、分段下井筒混凝土的浇灌一般采用分段浇灌

39、、分段下沉、不断接高的方法。即浇一节井筒，井筒混凝沉、不断接高的方法。即浇一节井筒，井筒混凝土达到一定强度后，挖土下沉一节，待井筒顶面土达到一定强度后，挖土下沉一节，待井筒顶面露出地面尚有露出地面尚有0.82m左右时，停止下沉，再浇制左右时，停止下沉，再浇制井筒、下沉，轮流进行直到达到设计标高为止。井筒、下沉，轮流进行直到达到设计标高为止。该方法由于井筒分节高度小，对地基承载力要求该方法由于井筒分节高度小，对地基承载力要求不高，施工操作方便。缺点是工序多、工期长，不高，施工操作方便。缺点是工序多、工期长，在下沉过程中浇制和接高井筒，会使井筒因沉降在下沉过程中浇制和接高井筒，会使井筒因沉降不均而

40、易倾斜。不均而易倾斜。 # 井筒混凝土的浇灌还可采用分段接高、一次下沉。即分段浇制井筒，待井筒全高浇筑完毕并达到所要求的强度后，连续不断地挖土下沉，直到达到设计标高。第一节井筒达到设计强度后抽除垫木，经沉降测量和水平调整后，再浇筑第二节井筒。该方法可消除工作交叉作业的施工现场拥挤混乱现象，浇筑沉井混凝土的脚手架、模板不必每节拆除。可连续接高到井筒全高，可以缩短工期。缺点是沉井地面以上的重量大，对地基承载力要求较高，接高时易产生倾斜，而且高空作业多，应注意高空安全。 此外还有一次浇制井筒、一次下沉方案以及预制钢筋混凝土壁板装配井筒、一次下沉方案等。本节内容结束 井筒制作施工方案确定后，具体支模和

41、浇筑与一般钢筋混凝土构筑物相同，混凝土级别不低于C28。沿井壁四周均匀对称浇灌井筒混凝土，避免高差悬殊、压力不均，产生地基不均匀沉降而造成沉井断裂。井壁的施工缝要处理好，以防漏水。施工缝可根据了主水要求采用平式、凸式或凹式施工缝，也可采用钢板止水施工缝等。井筒制作的允许偏差参见表4-4.项 目允许偏差平面尺寸长、宽0.5%，且不大于100曲线部分半径0.5%，且不大于50两对角线差对角线长的1%井壁厚度15 本节内容结束本节内容结束（二）井筒下沉（二）井筒下沉井筒混凝土强度达到设计强度井筒混凝土强度达到设计强度70%以上时可开始下沉。以上时可开始下沉。下沉前要对井壁各处的预留孔洞进行封堵。下沉

42、前要对井壁各处的预留孔洞进行封堵。1、沉井下沉计算、沉井下沉计算沉井下沉时，必须克服井壁与土间的摩擦力和地层对刃沉井下沉时，必须克服井壁与土间的摩擦力和地层对刃脚的反力，见图脚的反力，见图4-31所示。所示。沉井下沉重量应满足下式沉井下沉重量应满足下式G-BT+R=KfDh+1/2（H-h）+RG沉井下沉重力（沉井下沉重力（N）；）；B井筒所受浮力（井筒所受浮力（N）；）；T井壁与土间的摩擦力（井壁与土间的摩擦力（N）；）；R刃脚反力（刃脚反力（N）；）；K安全系数，取安全系数，取1.151.25f单位面积上的摩擦力（单位面积上的摩擦力（Pa ）D井筒外径（井筒外径（m）H井筒高（井筒高（m）

43、h刃脚高度（刃脚高度（m）。）。 本节内容结束如果将刃脚底面及斜面的土方挖空，则R=0当下沉地点是由不同土层组成时，则单位面积上的摩擦力的平均值f0由下式决定：式中 f1、f2fn各层土与井筒的摩擦系数。 n1、n2、nn各土层的厚度。经测定，f值可参用；（1）混凝土与粘土：f=15kPa；（2）混凝土与砂、砾石：f=25kPa；（3）砖砌体与粘土：f=25kPa；（4）砖砌体与砂、砾石：f=35kPa。根据沉井受压条件而设计的井壁厚度，往往使井筒不能有足够的自重下沉，过分增加井壁厚度也不合理，可以采取附加荷载以增加井筒下沉重量，也可以采用震动法、泥浆套或气套方法以减少摩擦阻力使之下沉。 1

44、122012nnnf nf nf nfnnn本节内容结束2、排水下沉、排水下沉 排水下沉是在井筒下沉和封底过程中，采用排水下沉是在井筒下沉和封底过程中，采用井内开设排水明沟，用水泵将地下水排除或采用井内开设排水明沟，用水泵将地下水排除或采用人工降低地下水位方法排出地下水。它适用于井人工降低地下水位方法排出地下水。它适用于井筒所穿过的土层透水性较差，涌水量不大，排水筒所穿过的土层透水性较差，涌水量不大，排水不致产生流砂现象而且现场有排水出路的地方。不致产生流砂现象而且现场有排水出路的地方。 井筒内挖土根据井筒直径大小及沉井埋设深井筒内挖土根据井筒直径大小及沉井埋设深度来确定施工方法。一般分为机械

45、挖土和人工挖度来确定施工方法。一般分为机械挖土和人工挖土两类。机械挖土一般仅开挖井中部的土，四周土两类。机械挖土一般仅开挖井中部的土，四周的土由人工开挖。常用的开挖机械有合瓣式挖土的土由人工开挖。常用的开挖机械有合瓣式挖土机、台令扒杆斗挖土等、垂直运土工具有少先式机、台令扒杆斗挖土等、垂直运土工具有少先式起重机、台令扒杆、卷扬机、桅杆起重杆等。卸起重机、台令扒杆、卷扬机、桅杆起重杆等。卸土地点应距井壁一般不小于土地点应距井壁一般不小于20m，以免因堆土这近，以免因堆土这近使井壁土方坍塌，导致下沉摩擦力增大。当土质使井壁土方坍塌，导致下沉摩擦力增大。当土质为砂土或砂性粘土时，可用高压水枪先将井内

46、泥为砂土或砂性粘土时，可用高压水枪先将井内泥土冲松衡释成泥浆，然后用水力吸泥机将泥浆吸土冲松衡释成泥浆，然后用水力吸泥机将泥浆吸出排到井外，见图出排到井外，见图4-32。人工挖土应沿刃脚四周均。人工挖土应沿刃脚四周均匀而对称匀而对称 进行，以保持井筒均匀下沉。它适用于进行，以保持井筒均匀下沉。它适用于淖型沉井，下沉深度较小、机械设备不足的地方淖型沉井，下沉深度较小、机械设备不足的地方。人工开挖应防止流砂现象发生。人工开挖应防止流砂现象发生。 本节内容结束本节内容结束3、不排水下沉、不排水下沉 不排水下沉是在水中挖土。当排水有困难或在不排水下沉是在水中挖土。当排水有困难或在地下水位较高的亚砂土和

47、粉砂土层，有产生流砂地下水位较高的亚砂土和粉砂土层，有产生流砂现象的地区的沉井下沉或必须防止沉井周围地面现象的地区的沉井下沉或必须防止沉井周围地面和建筑物沉陷时，应采用不排水下沉的施工方法和建筑物沉陷时，应采用不排水下沉的施工方法。下沉中要使井内水位比井外地下位高。下沉中要使井内水位比井外地下位高12m，以，以防流砂。防流砂。 不排水下沉时，土方也由合瓣式抓铲挖出，当不排水下沉时，土方也由合瓣式抓铲挖出，当铲斗将井的中央部分挖成锅底形状时，井壁四周铲斗将井的中央部分挖成锅底形状时，井壁四周的土涌向中心，井筒就会下沉。如井壁四周的土的土涌向中心，井筒就会下沉。如井壁四周的土不易下滑时，可用高压水

48、枪进行冲射，然后用水不易下滑时，可用高压水枪进行冲射，然后用水泥吸泥机将泥浆吸出排到井外。泥吸泥机将泥浆吸出排到井外。 为了使井筒下沉均匀，最好设置几个水枪。每为了使井筒下沉均匀，最好设置几个水枪。每个水枪均设置阀门，以便沉井下沉不均匀时，进个水枪均设置阀门，以便沉井下沉不均匀时，进行调整。水枪的压力根据土质而定，参考规范。行调整。水枪的压力根据土质而定，参考规范。#本节内容结束4、触变泥浆套沉井、触变泥浆套沉井 在井壁与土之间注入触变泥浆，形成泥浆套，在井壁与土之间注入触变泥浆，形成泥浆套，以减少井筒下沉的摩擦力。为了在井壁与土之间以减少井筒下沉的摩擦力。为了在井壁与土之间形成泥浆套，井筒制

49、作时在井壁内埋入泥浆管，形成泥浆套，井筒制作时在井壁内埋入泥浆管，或在混凝土中直接留设压浆通道。井筒下沉时，或在混凝土中直接留设压浆通道。井筒下沉时，泥浆从刃脚台阶处的泥浆通道口向外挤出，见图泥浆从刃脚台阶处的泥浆通道口向外挤出，见图4-33。在泥浆管出口处设置泥浆射口围圈，如图。在泥浆管出口处设置泥浆射口围圈，如图4-34所示，以防止泥浆直接喷射至土层，并使泥浆分所示，以防止泥浆直接喷射至土层，并使泥浆分布均匀。布均匀。 为了使井筒下沉过程中能储备一定数量的泥浆为了使井筒下沉过程中能储备一定数量的泥浆，以补充泥浆套失浆，同时预防地表土滑塌，在，以补充泥浆套失浆，同时预防地表土滑塌，在井壁上缘

50、设计泥浆地表围圈。泥浆地表围圈用薄井壁上缘设计泥浆地表围圈。泥浆地表围圈用薄板制成，拼装后的直径略大于井筒外径。埋设时板制成，拼装后的直径略大于井筒外径。埋设时，其顶面应露出地表，其顶面应露出地表0.5m左右。左右。 本节内容结束本节内容结束 选用的泥浆应具有较好的固壁性能。泥浆指标根据原材料的性质、水文地质条件以及施工工艺条件来选定。在饱和的粉细砂层下沉时，容易造成翻砂，引起泥浆漏失，因此，泥的粘度及静切力都应较高。但粘度和静切力均随静置时间增加而增大，并逐渐趋近于一个稳定值。为此，在选择泥浆配合比时，先考虑比重与粘度两个指标，然后再考虑失水量、泥皮、静切力、胶体率、含砂率及pH值。泥浆比重