某铁路桥钢筋混凝土薄壁沉井工程监控措施

　沉井专项施工方案

　（ ** 特大桥）

　1. 概述

　**特 大桥全长1844.24m,共有墩台57个,其中Φ125cm钻孔灌注桩承台基础42 个，3#～17#墩为水中墩, 承台为矩形结构，3#、4#墩承台尺寸为8.3×12.6×3m3 ，其余均为9.2×10.4×3 m 3 。

　** 河道宽约350m，常年有水, 非汛期水流以漫流形式通过，最大水深约1m，汛期最大洪水位约3m。承台开挖深度在5～8m 之间，开挖地层为粉土、细砂和圆砾土，为确保承台开挖安全，承台开挖采用钢筋混凝土薄壁沉井。

　2. 沉井设计 考虑到桥位处地质、水文条件、沉井入土深度及结构造价、施工难易程度等，本桥沉井结构形式宜选择钢筋混凝土薄壁沉井。

　沉井平面形状与承台相适应，呈四边形，内尺度是依据承台形状及尺寸每边向外扩展10cm 确定，混凝土采用C25 混凝土，壁厚30cm。

　3. 沉井施工

　3.1. 平整场地

　利用挖掘机将钻渣等松散层清除，并整平夯实地基，并加铺一层 30厘米厚的砂层，以便抽垫作业。

　3.2. 沉井分节

　总高在7 米以内的沉井，一次灌注而成。对于总高度超过 7 米的沉井，分节灌注，底节沉井高度为5 米。在灌注时，应注意初期下沉的正位工作。

　3.3. 铺设垫木

　垫木应选用质量良好的普通枕木，精确计算其数量，使垫木下承压应力小于岛面容许承压应力，且还应小于河床地面容许承压应力。垫木的数量按下式求算所需数量：

　n=Q/（L·b·[б]）

　式中：n—垫木根数

　Q—第一节沉井重量

　 L、b—垫木的长和宽（折算为等长）

　 [б]—基底容许承压力 实际排列时，一般常使用长短两种垫木相间布置，应做到对称铺设，刃脚下的直线段垂直铺设，园弧部分径向铺设。铺垫次序应先从各定位垫木开始向两边铺设，在支撑排架下对正排架中心线铺设。垫木埋入岛面的深度应为垫木高度的一半，并用砂将垫木间隙填满。调整垫木高度时，不能在其下垫塞木块、木片、石块等，以免受力不均匀。

　铺垫顶平面最大高差不能大于 3cm，相邻两垫木最大高差应不大于0.5cm。

　刃脚下满铺垫木。其下底模应事先按分段拆除的次序布置，预先断开。园钉和扒钉不要钉死，以免拆除困难。

　3.4. 沉井模板及支撑

　为了使沉井外侧平滑，利于下沉，外侧模板（面向混凝土）的板面要刨光，拼接要平顺，并应具有较好的刚性。

　安装模板前，准确测量刃脚位置，画出刃脚边线，使沉井中心位置与桥墩中心位置相吻合。安装时，沉井井壁外侧的模板必须顺直立方向装设。其与刃脚相接处凹凸不平的空隙，应妥为填塞以免漏浆。

　立第二节以上模板时，不支撑于地面上，以免沉井因加重自动下沉时，造成新灌混凝土发生裂纹。

　应特别注意：安装好的外模上口尺寸不得大于下口尺寸以利下沉；外模的支撑拉杆紧箍等均应牢固顶紧，以免在灌注混凝土时发生鼓胀现象而妨碍下沉。

　模板安装的顺序：刃脚斜面底面模板→井孔模板→安轧钢筋→立外模→调整各部尺寸→全面紧固拉杆、拉箍、支撑等。

　钢筋扎焊时事先将锚固钢筋和刃脚踏面角钢焊好（刃脚钢筋在立外模前就位）。

　3.5. 沉井混凝土灌筑

　沉井混凝土灌筑应沿着井壁四周对称进行灌筑。每节沉井的混凝土应分层，均匀灌筑，一次连续完成。成型混凝土的尺寸、密实度与强度须达

　到设计要求。

　3.6. 拆除垫木

　抽垫前将井孔内的所有杂物清除干净，准备工作全部就绪后，方可发出信号，开始抽垫。抽垫作业应遵循“分区，依次，对称，同步”进行的原则，垫木向外抽出。

　拆除垫木的同时应及时用砂回填出现的空档。开始几组可不回填，当抽出几组出现空档后，立即用砂（或砂卵石回填）。回填时洒水分层夯实，每层厚度 20-30cm。回填的高度应使最后分配在空位垫木的重量不致压断垫木以及垫木下土壤承压应力不超过岛面极限承压应力为准，必要时可加高回填高度。回填料不得从井内或筑岛材料中挖取，以防沉井歪斜。

　 一般来说，当抽至垫木的 2/3 数量这一阶段时，沉井下沉比较均匀，下沉量也不大，回填时间亦较充分，便于较好地抽垫和回填。当继续抽垫时，下沉量逐步加大，回填工作也逐渐困难。故在抽垫时，开始阶段宜绶慢进行，留出足够的时间进行充分回填夯实。抽垫至最后阶段时，应全力以赴，一鼓作气尽快将剩余垫木全部抽出，沉井刃脚平稳均匀地落入土层。

　3.7. 除土下沉

　本标段沉井埋置深度较浅（水位浅），因此采用不排水下沉的方式。一般采取抓土、吸泥、射水交替作业。

　抓斗选择双瓣式抓斗，抓斗尺寸必须满足能在井孔内自由开合与升降，抓斗容量和重量的关系应视土质而定。抓斗以吊机或双筒卷杨机操作。吸泥机包括吸泥器，吸泥管，扬泥管和高压水管。

　井内除土应从中间开始，均匀、对称地逐渐向刃脚处分层进行，严格控制除土深度与井孔间泥面的高差。一般情况下，近刃脚处除清理风化岩及胶结层外，任何情况下除土泥面不宜低于刃脚。

　在较坚硬的土层中利用抓土斗或吸泥机在水下除土时，一般需辅射水一般以从井孔直接放入射水管进行射水为主。为冲射刃脚斜面处难于冲射的土层，也可在井壁适当的位置预设孔道。

　当每节沉井接近预定标高时，应注意调平沉井，防止沉井下沉量过大或产生较大偏斜，增加接高工作难度。

　沉井下沉至设计标高以上2 米前，应控制井内除土量，注意调平沉井，

　防止因除土量过大或除土不均，使沉井突然大量下沉及产生较大偏斜，增加准确下沉至设计标高的困难。

　加强施工过程中沉井的下沉量、标高、偏斜及扭转测量，并认真作好记录，以便及时指导施工，调整下沉方法，采取有效措施，确保沉井施工的质量。

　沉井的最大倾斜度不得大于沉井高度的1/50。

　沉井顶、底间中心与设计中心在平面纵横向的位移均不得大于沉井高度的1/50。

　就地制作的沉井平面扭角的偏差值不得大于1°。

　3.8. 沉井接高

　分节灌筑下沉的沉井，其底节顶面高出地面0.5～1.0m 时，应停止下沉。接高前沉井底节应尽量正位直立而不偏，故应预先作好纠偏工作，保证在下沉允许偏差范围内接高。在灌筑混凝土前，必须将底节混凝土的接合面清洗干净。

　为保证各节混凝土间的紧密接合，除将混凝土顶面凿毛外，可在每节灌筑终了时，以石块半埋混凝土中，或以废钢筋头做成榫钉半埋在混凝土中，呈规则犬牙状分布于接合面间，增加其粘接强度。

　3.9. 沉井清基封底

　沉井下沉至设计高程后，基底浮泥及岩面残存物均应清除，使封底混凝土与基底间不致产生有害夹层，隔墙底部及封底混凝土高度范围内井壁上的污泥应予清除。

　清理后基底的有效面积不得小于设计要求。

　沉井封底采取水下灌注混凝土封底法。

　在井顶搭设灌注支架，以悬挂串筒、漏斗及导管。支架顶部设置灌注平台，平台上搭设有储存砼的料槽。导管选择内径为 200~300mm 的钢制导管，导管数量及在平面上的布置，应使各导管有效灌注半径互相搭设，并盖满全部基底。有效灌注半径视砼流动度而定，一般为3~5m。流动坡度不宜陡于1：5。

　导管垂直放入，管底距基底面 30~40cm，在导管顶部接一有一定容量的漏斗，在漏斗颈部安放球塞，并用绳索系牢。漏斗内满盛陷度较大的混

　凝土，当用砍球法灌注时则割断绳索，同时迅速不断地向漏斗灌入混凝土，此时导管内之球塞，空气和水均受混凝土重力挤压内管排出，瞬间，混凝土在管底周围堆筑成一圆锥体，将导管下端埋入混凝土内至少1m 以上，使水不能流入管内，将以后再灌注的混凝土在无水的导管内源源不断地灌入混凝土堆内，随灌随向周围挤动，摊开及升高。

　使用数根导管灌注，由于砼生产量所限，各导管不可能一次同时砍球灌注，可分项逐根砍球灌注。