[发明专利]大型超深沉井的施工方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，涉及一种地下建（构）筑的施工方法，具体地说，是一种大型超深沉井的施工方法。

背景技术

九钢中厚板旋流池为目前国内中厚板工程中最大、最深的圆形构筑物，外径20m，刃脚深度原设计为-32.1m，C15素砼封底，厚度为2.0m，后修改为-30.1m，C35S6防水砼封底，厚度为5m，底部无梁，池壁厚度主要为1.5m、1.2m、1.0m、0.8m。因施工区域位于长江边，地下水极为丰富，-3m左右即可见地下水。同时旋流池靠近已投入使用的轧钢变电所，不能按常规的大开挖或支护方式施工。

旋流池原施工方案为采用排水法（干法）施工，排水措施为地下连续墙加深井井点降水。但该方案存在两点不足。第一，施工周期较长。按常规的地下连续墙施工约需6个月时间。第二，经现场查验和对地质报告的分析，施工区域－3m左右就可见地下水，－10m以下以含有机质粉质粘土为主，该土质在地下水丰富的条件下极易造成地下管涌和流砂。由于旋流池离已投入生产的轧钢变电所距离仅27m。如采用排水法（干法）施工风险太大，且难以下沉到位。一旦出现管涌和流砂，对施工人员和机械安全将构成严重威胁，特别是对正在生产的轧钢变电所可能造成停产的严重后果。

因此已知的大开挖，支护方式施工，以及排水法施工大型超深沉井均存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种适于在地下水丰富、地质条件差的环境下的大型超深沉井的施工方法。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种大型超深沉井的施工方法，先用排水法施工，排水采取止水帷幕结合深井井点降水，沉井制作、下沉，当沉井下沉到预定深度后，再用不排水法施工，下沉到位后进行砼水下封底，其特征在于包括以下施工步骤：

a、旋喷桩止水帷幕施工

沿沉井外壁3～5m处设双排止水帷幕，止水帷幕用三重管高压旋喷，孔径为1000mm，搭接300mm，止水帷幕深度超过沉井刃脚5米；

b、深井井点降水施工

沿着止水帷幕与沉井之间布置一定数量的深井井点，深井孔径为600mm，管径300mm，深井井点深度浅于止水帷幕2米；成孔用正循环自然泥浆造浆，泥浆护壁回转钻进成孔；

c、沉井分节预制

沉井采取分节预制，分节数量需根据地质各土层的承载力计算而定，同时需根据地下水位情况初步确定排水施工的临界点；

d、沉井排水法施工

通过排水降低地下水位，使沉井底部在无水或少量水的情况下挖土下沉；每段沉井制作完成后，待沉井井壁混凝土强度达到70％后进行挖土下沉施工；

e、沉井不排水法下沉施工

向沉井内补水，保持沉井内水位高于地下水位1米，通过吸泥装置将泥浆排至沉井外的泥浆沉淀池，包括如下步骤：清除井底障碍物，安装吸泥设备，挖筑泥浆沉淀池，调水，吸泥下沉，清底，铺石块；

f、水下砼封底施工

当沉井下沉到预定位置后，由潜水员清除刃脚斜面和底面部位余土及井底浮泥，保证新老砼接触良好，并加强测量，计算保证素砼厚度，水下浇筑封底砼达到设计标高，完成工序。

本发明的大型超深沉井的施工方法还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的方法，其中所述的步骤b中，钻进成孔的钻孔机钻头选用带保径圈的三翼合金钢钻头，且钻孔机转速为15-20转/min。

前述的方法，其中所述的步骤b中，水压力为35-40MPa；水泥浆压力为0.5-1.0Mpa；气压为0.7Mpa。

前述的方法，其中所述的步骤d中，所述待沉井的第一节井壁混凝土强度达到100％后进行挖土下沉施工。

前述的方法，其中所述的步骤d中，包括如下步骤：①在沉井外侧作好测量观察的中心、高程的基准点，并且每天按规定观察沉井下沉的情况，并做记录；②提供1台0.45m³反铲在沉井内挖土，挖出的土方由塔吊吊出，当沉井到达确定的预定深度时，停止排水法施工，吊出机械，转入不排水法施工。

前述的方法，其中所述的步骤e中，包括采用“吸泥—抽水——补水”工艺吸泥下沉和沉井顶部加荷载。

采用上述技术方案后，本发明的大型超深沉井的施工方法具有以下优点：

1、施工步骤设计科学、合理，缩短了施工周期；

2、避免管涌和流砂的发生，确保周围建筑物安全；

3、节约工程施工成本。

附图说明