一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺及其应用的制作方法

本发明涉及城市排水工程领域，具体涉及一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺及其应用。

背景技术：

1、我国现阶段的竖井、地下储库、取排水泵站、盾构与顶管工作井等大量采用沉井法施工。并且在一些水利大坝基础、隧道工程等方面，我国开发了沉井群连续下沉技术，解决了特殊地质环境基础施工的难题。我国在大型、特大型沉井、冻土区沉井、穿岩石地层等沉井制作、下沉等施工方面也取得了可喜成果。而大型沉井在深厚淤泥质土层下沉仍是工程质量控制的关键点。

2、从已有文献及工程案例来看，暂未见深厚淤泥质土层大型沉井高精度下沉控制的施工技术。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺及其应用，实现深厚淤泥层的地质情况下沉井的高精度下沉控制。

2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺，在深厚淤泥层，用隔水帷幕和助沉稳定桩辅助下沉；下沉前期采用排水下沉减少浮力、井外挖土减少摩阻力，提高下沉速度；下沉后期对井外壁采用贴灰饼的方式进行预处理，增加井外壁混凝土摩阻力；采用排水下沉和不排水下沉相结合的方式，进行两次下沉，并在下沉到位后进行两次水下封底。采用这种设置后，采用隔水帷幕和助沉稳定桩辅助下沉，减少浮力、井外挖土减少摩阻力，提高下沉速度，保证下沉施工效率。下沉后期对井外壁预处理，增加外壁混凝土摩阻力，沉井调整下沉速率以及对沉井进行纠偏。最后沉井沉至设计标高时，进行两次水下封底，第一次封底厚度为1.2m，待封底砼强度达到75％后进行第二次封底，保证沉井封底质量。即采用深厚淤泥质土层大型沉井高精度下沉控制技术，提高了沉井在深厚淤泥质土层中的下沉精度及下沉效率，保证沉井下沉施工的质量。

4、作为一种优选，在井壁的外围，布置成圈的高压旋喷桩作为隔水帷幕。采用这种设置后，下沉前期采用排水下沉可以减少浮力、下沉阻力，提高下沉速度，确保沉井下沉的速度及精度。

5、作为一种优选，在对应井壁的淤泥层内布置成圈的高压旋喷桩作为助沉桩，利用破除高压旋喷桩的方案控制沉井下沉，防止在淤泥层下沉过快。采用这种设置后，下沉前期采用排水下沉可以减少浮力、下沉阻力，提高下沉速度，确保沉井下沉的速度及精度。

6、作为一种优选，采用对称破除高压旋喷桩，每次破除10cm，先顺时针再逆时针依次往复破除，以确保沉井平稳垂直下沉。

7、作为一种优选，沉井分4节制作，2次下沉；第一次和第二次制作完成，考虑沉井自重不大，待砼强度达75％后，采用排水下沉法进行第一次下沉；第三次和第四次接高完成后，为控制下沉速率，向井内灌水，采用不排水下沉法进行第二次下沉。

8、作为一种优选，从下往上，依次是第一节至第四节沉井，其中第二节、第三节和第四节沉井外壁预贴灰饼；沉井下沉时根据现场情况保留或铲除灰饼。

9、作为一种优选，下沉过程中若出现局部区域下沉困难时，铲除该区域的灰饼，并同时放砂，使沉井平稳均匀下沉，起到纠偏的作用；通过增加或者减少沉井外壁的灰饼数量，达到增加或者减少下沉摩阻力的效果，控制加快或者减缓下沉速度，从而减少沉井下沉偏差。

10、作为一种优选，采用水下封底，封底混凝土采用c20砼，下水封砼厚度为2.0m；为确保封底无渗漏，采用2次水下封底，第一次封底厚度为1.2m，待封底砼强度达到75％后进行第二次封底。

11、作为一种优选，灰饼的形状为球体的一部分；多个灰饼在井外壁均匀分布。

12、一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺的应用，应用于城市排水工程。

13、本发明的原理是：采用高压旋喷桩作为隔水帷幕和助沉稳定桩，提高下沉过程的稳定性；下沉前期采用排水下沉减少浮力、井外挖土减少摩阻力，提高下沉速度；下沉后期对井外壁预处理，增加外壁混凝土摩阻力。由此，提高特殊地形的沉井施工的稳定性及精度。

14、本发明具有如下优点：

15、1.可以解决传统沉井施工时容易出现下沉不均的问题，较传统施工工艺，刃脚平均高程与设计高程的平均偏由90mm提升到45mm，使沉井施工具有较好的防偏效果。

16、2.可保证沉井下沉施工过程中均匀下沉，防止下沉过程中出现大于设计要求的偏差。

17、3.通过排水与不排水下沉相结合的方式，降低对施工现场条件的要求，以满足在沉井下沉的施工质量。

18、4.采用二次水下封底的施工方式，提高了封底密封度，防止沉井底部出现渗漏情况。

19、5.下沉后期对井外壁预处理，增加外壁混凝土摩阻力。对井外壁贴灰饼进行预处理，增加外壁摩阻力，减缓下沉速度，控制下沉稳定性，使沉井平稳均匀下沉。

20、6.灰饼可根据施工实际情况保留或铲除，能实时调整沉井下沉姿态。

21、7.使整个沉井的施工既简洁、快速，又安全，并且下沉精度满足设计要求。

技术特征：

1.一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺，其特征在于：在深厚淤泥层，用隔水帷幕和助沉稳定桩辅助下沉；下沉前期采用排水下沉减少浮力、井外挖土减少摩阻力，提高下沉速度；下沉后期对井外壁采用贴灰饼的方式进行预处理，增加井外壁混凝土摩阻力；采用排水下沉和不排水下沉相结合的方式，进行两次下沉，并在下沉到位后进行两次水下封底。

2.按照权利要求1所述的一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺，其特征在于：在井壁的外围，布置成圈的高压旋喷桩作为隔水帷幕。

3.按照权利要求1所述的一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺，其特征在于：在对应井壁的淤泥层内布置成圈的高压旋喷桩作为助沉桩，利用破除高压旋喷桩的方案控制沉井下沉，防止在淤泥层下沉过快。

4.按照权利要求3所述的一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺，其特征在于：采用对称破除高压旋喷桩，每次破除10cm，先顺时针再逆时针依次往复破除，以确保沉井平稳垂直下沉。

5.按照权利要求1所述的一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺，其特征在于：沉井分4节制作，2次下沉；第一次和第二次制作完成，考虑沉井自重不大，待砼强度达75％后，采用排水下沉法进行第一次下沉；第三次和第四次接高完成后，为控制下沉速率，向井内灌水，采用不排水下沉法进行第二次下沉。

6.按照权利要求5所述的一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺，其特征在于：从下往上，依次是第一节至第四节沉井，其中第二节、第三节和第四节沉井外壁预贴灰饼；沉井下沉时根据现场情况保留或铲除灰饼。

7.按照权利要求1所述的一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺，其特征在于：下沉过程中若出现局部区域下沉困难时，铲除该区域的灰饼，并同时放砂，使沉井平稳均匀下沉，起到纠偏的作用；通过增加或者减少沉井外壁的灰饼数量，达到增加或者减少下沉摩阻力的效果，控制加快或者减缓下沉速度，从而减少沉井下沉偏差。

8.按照权利要求1所述的一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺，其特征在于：采用水下封底，封底混凝土采用c20砼，下水封砼厚度为2.0m；为确保封底无渗漏，采用2次水下封底，第一次封底厚度为1.2m，待封底砼强度达到75％后进行第二次封底。

9.按照权利要求1所述的一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺，其特征在于：灰饼的形状为球体的一部分；多个灰饼在井外壁均匀分布。

10.按照权利要求1至9中任一项所述的一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺的应用，其特征在于：应用于城市排水工程。

技术总结
本发明涉及一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺，在深厚淤泥层，用隔水帷幕和助沉稳定桩辅助下沉；下沉前期采用排水下沉减少浮力、井外挖土减少摩阻力，提高下沉速度；下沉后期对井外壁采用贴灰饼的方式进行预处理，增加井外壁混凝土摩阻力；采用排水下沉和不排水下沉相结合的方式，进行两次下沉，并在下沉到位后进行两次水下封底。还涉及一种在深厚淤泥层的大型沉井预贴灰饼下沉施工工艺的应用，应用于城市排水工程。本发明使整个沉井的施工既简洁、快速，又安全，并且下沉精度满足设计要求，属于城市排水工程领域。

技术研发人员：赖见吾,莫国粮,刘振力,熊艺浩,彭群兴,朱世浩,李晨,潘磊,李栋,肖少玲,黄煜辰,李金亮,李德文
受保护的技术使用者：广州市市政工程机械施工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13