文章导读:
沉井下沉过程中常遇到哪些问题及处理方法
1、沉井下沉困难
原因分析：
1、井壁与土间的摩阻力过大沉井自重不够。
2、井壁无减阻措施或泥浆套空气幕等遇到破坏。
3、遇有障碍物，偏斜或刃脚下遇到障碍物，坚硬岩层和土层。
4、开挖深度不够，正面阻力大处理方法1继续浇灌混凝土增加重量，在井顶均匀加铁块或其他荷重。
解决办法：
增加开挖深度和范围，必要时用0.1-0.2kg炸药起爆助沉，但每次沉井只能起爆一次且适当控制爆震次数。不排水沉井改为排水沉井，以减少浮力4将沉井设计成梯形钟形或是外壁光滑，在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土，降低摩阻力，利用浆套空气幕辅助下沉 7提前接铸下节沉井增加沉井自重
2、沉井下沉过快
解决办法
原因分析在软弱地层中，常发生突然下沉现象。突沉的主要原因是井壁侧摩阻力较小，或当刃脚下土被挖除时，沉井支撑削弱，或排水过多除土太深出现塑流等且突沉容易产生较大的倾斜或超沉。
措施一般控制均匀除土，在刃脚处除土不宜过深，设计时采用增大刃脚踏面宽度或设底梁的措施提高刃脚阻力。
3、沉井倾斜
原因分析
1、沉井刃脚下的土软硬不均，土体表面松软。
2、刃脚制作质量差井壁与刃脚中心线不重合。
3、抽垫方法欠妥回填不及时。
4、除土不均匀对称下沉有时图沉或停沉。
5、刃脚一侧被障碍物搁住，未及时发现和处理，排水开挖时井内涌砂，井外弃土或堆物或单侧受水流冲击掏空等造成沉井受力不对称.
解决办法
预防措施及处理方法纠正倾斜时，可在沉井高的一侧集中挖土，以减少刃脚下的正面阻力；在低的一侧回填砂石，增加在沉井低的一侧的阻力，使偏差在下沉过程中逐步纠正。
在沉井高的一侧加重物或用高压射水充送土层，沿沉井高的一侧井壁外面破坏土层结构还可以在沉井顶部加偏压重或水平拉力的方法来纠正。在刃脚遇到障碍物时，必须予以清除后再下沉。不排水施工时可以潜水进行水下切割或爆破。
沉井下沉纠偏有哪些方法?
沉井下沉纠偏主要有以下几种常用的纠偏方法。
1、井内偏挖、加垫法
这是偏挖土法与一侧加支垫法相结合的纠偏方法,是基本和有
效的方法之一。即在刃脚较高的一侧井内挖土而在刃脚较低的一侧
加支垫,随沉井的下沉,高侧刃脚可逐渐降低下来
2、井外偏挖、井顶偏压或套拉法这是偏挖土与偏压重或偏挖土与一侧施加水平力相结合的纠偏方法,其目的是提高单纯偏挖土的纠偏效果,因为井外挖槽土方量大,一般只挖1.5～2m左右。此法多用在入土较深时的纠偏。
3、井外支垫法
用枕木垛托住栓于沉井顶面的挑梁,借枕木垛下的大面积支承力阻止该侧沉井下沉,可以比较有效地纠正沉井倾斜。但须防止千斤绳受力过大而断裂。
4、井外射水法
在沉井刃脚较高的一侧井外射水,破坏其外壁摩阻力,促使该侧沉井下沉,是水中沉井纠偏的一种方法,旱地影响施工场地,很少使用。使用时,射水管的间距宜不超过2m。
5、摇摆法下沉
当沉井入土深度不大,但偏移量较大,且沉井结构中心线与设计中心线平行时,可采用摇摆法下沉逐渐克服土侧压力以正位。其作法是,先将偏移方向一侧落低15～20cm,然后再将另一侧落低成水平状态,如此反复下沉使沉井回到正确位置。
6、倾斜法下沉
当沉井入土深度不大,且偏移量较大,沉井结构中心线与设计中心线相交于刃脚下一定深度时,可沿沉井倾斜方向下沉,使沉井刃脚向设计位置接近,然后把沉井正平。
桥墩沉管下沉到什么位置
水下预设的管槽上方。
沉管需先给管线慢慢注水，以平衡整条管线的压力，然后通过注水压力慢慢把整条管线下沉水底预设的管槽基坑，与管槽对接上。
小型管段可采用方驳杠吊法，即在管段两侧分设4艘或2艘方驳船，左右两艘之间设钢梁作杠吊管段的杠棒。这一在沉放时较平稳，且在浮运时可以用左右的方驳管段以性。它受到气象，河流自然条件的直接影响，还受到航道条件一定的制约，所以在沉管施工中，并没有一套统一通用的管段沉放。沉放完下游管道后，则再将上游管道拖入河中位后按上述施工工艺进行沉放。经检查两条管道沉放位置达设计要求后即进行管道水下试压，试验压力为0.9MPa，如试压达不到规范要求时，管道浮面检查重新处理，然后重新下沉位安装，直水下试压达到规范要求为止。水下铺设管道的允许偏差应符合下列规定为轴线位置允许偏差为50ram，高程允许偏差为00mm。
管段的出坞、沉放及水下对接
管段在干坞中预制好、沉管基槽开挖及基础处理好后便可进行管段的出坞、浮运、沉放与水下连接工作。这是沉管隧道难度最大的一道工序，管段起运前必须做好各项准备工作，编制一套严谨的施工组织设计，各项工作做到目标明确、技术措施可行，人员、设备、物资落实到位。
一、管节浮运、沉放及水下对接的施工过程
（1）管节出坞。管节在干坞内预制施工完毕后，安装了全部浮运、沉放及水下对接的施工附属设备及设施后，向干坞内灌水，管节在坞内起浮，直到坞内外水位平衡为止，打开坞门域破坞堤，管节出坞。
（2）浮运。将管节浮运至沉放位置，转向（或平移）对准隧道中线。
（3）沉放。向管节压载水舱内注水产生负浮力，使管节下沉至设计标高，用鼻式托座或定位梁进行垂直、横向方向定位，通过支承在临时支座上的油压千斤顶，调整管节的纵坡。
（4）水下对接。管节就位后，把拉合千斤顶吊入水中，卡住两端拉合座进行拉合，使GINA橡胶止水带形成初密封。抽掉隔舱的水，利用另一端产生的水压力压缩GINA橡胶止水带，使水下接头具有水密封。打开端封墙人孔，检查水下对接情况。
（5）接头处理。打（割）掉形成隔舱的两端封墙，安装 OMEGA 橡胶止水带，安装纵向预应力拉索或纵向 OMEGA（或 W）钢板，安装垂直、水平剪切键；接头最终完成。
管节浮运、沉放及水下对接的施工过程如图8-8 所示。
二、管段的出坞
管段在干坞内预制完毕后，安装了全部浮运、沉放及水下对接的施工附属设备设施后，就可向干坞内灌水，使预制管段在坞内逐渐浮起，直到坞内外水位平衡为止，打开坞门或破坞堤，由布置在干坞坞顶的绞车将管段逐节牵引出坞。上浮时要利用干坞四周预先布设的锚位，用地锚绳索对管段进行控制。管段出坞后，先在坞口系泊。分次预制管段时，也可在拖运航道边临时选一个水域抛锚系泊。管段的出坞如图8-9所示。
三、管段向隧址浮运
管段向隧址浮运：可采用拖轮拖运，或用岸上的绞车拖运。
拖轮可按图8-10 形式布置：
图8-8 管节浮运、沉放及水下对接的施工过程图
图8-9 管段拖运出坞
1—绞车；2—地锚；3—沉埋锚；4—工作驳；5—出坞牵引线
图8-10 管段拖运
（1）四船拖运。一种形式是将两艘拖轮并排在管段的前面领拖，另两艘拖轮并排在管段的后面反拖，并制动转向，如图8-10（a）所示。另一种形式是前一艘主拖轮作为领拖，管段两边各用一艘拖轮帮助轮，后面一艘拖轮进行反拖并制动管段转向。
（2）三船拖运。一种形式是用两艘拖轮在前拖，一艘拖轮在后反拖并制动转向，如图8-10（b）所示。另一种形式是用一艘主拖轮在前面拖拉，两艘动力较小的拖轮系靠在管段后面两侧控制导向。
岸上绞车拖运和拖轮顶推管段浮运。当水面较窄时，可采用岸上设置绞车拖运；或采用绞车拖运与拖轮顶推方式，如图8-11 所示。即在沉放管段接头处位置的前方，抛锚布置一艘方驳，在方驳上安置一台液压绞车作为管段的制动力，浮运时三艘拖轮顶潮协助浮运，一艘拖轮在上游作备用。
图8-11 绞车拖运和拖轮顶推管段
1—管段；2—方驳；3—液压绞车；4—顶推拖轮；5—备用拖轮；6—河岸；7—水流
四、管段沉放工艺
1.起重船吊沉法（亦称浮吊法）
（1）采用2～4艘起重能力为 1000～2000kN的起重船提着管节顶板预埋吊环；
（2）逐渐给管节压载，使管节慢慢沉放到规定位置上（图8-12）。
（3）吊环位置应能保证每个吊力的合力通过管节中心。
（4）这种方法的缺点是：占用水面较宽，对航道交通互相干扰较大。
图8-12 起重船吊沉法
1—沉管；2—压载水箱；3—起重船；4—吊点
2.浮箱吊沉法
（1）浮箱吊沉法的全过程如图8-13 所示。
图8-13 浮箱吊沉法
1—就位前；2—加载下沉；3—沉放定位；4—定位塔；5—指挥塔；6—定位索；7—现设管节；8—鼻式托座
（2）在管节顶板上方采用4只浮力为1000～1500kN的方形浮箱（体积 10m×10m×4m），直接将管节吊起；
（3）吊索起吊力要作用在各浮箱中心；
（4）四只浮箱分前后两组，每两只浮箱用钢桁架连接起来，并用4 根锚索抛锚定位；
（5）起吊的卷扬机和浮箱定位卷扬机均安放在浮箱顶部；
（6）也可以不采用浮箱组的定位锚索，只用管节本身身上的 6 根定位索进行控制，使水上沉放作业进一步简化。
3.自升式平台吊沉法
（1）自升式平台一般由4 根柱脚与船体平台两部分组成。
（2）移位时靠船体浮移，就位后柱脚靠液压千斤顶下压至河床以下，平台沿柱脚升出水面，利用平台上的起吊设备吊起沉放管节，如图8-14 所示。
（3）管节沉放施工完后落下平台到水面，利用平台船体的浮力拔出柱脚，浮运转移使用。
图8-14 自升式平台吊沉法
1—沉管；2—自升式平台（SEP）
（4）自升式平台吊沉法适用于水深或流速较大的河流或海湾沉放管节，施工时不受洪水、潮水、波浪的影响，不需要锚锭，对航道干扰小。
（5）这种方法的缺点是：设备费用较大。
4.船组杠吊法
（1）每组船体可用两组浮箱或两只铁驳船组成，将两组钢梁（杠棒）两头担在两只船体上，构成一个船组，再将先后两个船组用钢桁架连接起来形成一个整体船组。
（2）船组和管节各用 6 根锚索定位（均为四边锚及前后锚），所有定位卷扬机均安设在船体上，起吊卷扬机则安设在杠棒上，吊索的吊力通过杠棒传到船体上，如图8-15 所示。在船组杠吊法中，需要四只铁驳或浮箱，其浮力只需用1000～2000kN就足够了。
图8-15 船组杠吊法
1—沉管；2—铁驳；3—船组定位索；4—杠棒；5—连接梁；6—定位塔
（3）亦可采用两只吨位较大的铁驳（驳体长6 0～8 5m、宽6～8 m、型深2.5～3 m）代替四只小铁驳进行管节沉放作业，称为双驳杠吊法，如图8-16 所示。
图8-16 双驳杠吊法
1—管节；2—大型铁驳；3—定位索
（4）这种方法的主要特点是：船组整体稳定性好，操作较方便，并且可把管节的定位锚索省去，而改用对角方向张拉的斜索系定于整体稳定性好的双驳船组上。
（5）双驳杠吊法使用的大型驳船等设备费用较贵，一般很少采用。一般只在具备下列条件之一时，才适合采用双驳杠沉法：①小型管节的沉放，工程规模较大，管节沉放量较多时，沉放时较平稳，且浮运时还可利用铁驳船组挟持着管节航行，使浸水面积对浮轴的惯性矩成倍增大，使浮运时抗倾覆稳定性及安全度大的提高；②计划准备在附近连续修建多余沉管隧道；③沉管工程完毕之后，大型方驳可移作他用（如改用作浮码头等）。
五、沉放作业工艺
1.管节就位
（1）在高潮平潮之前，将“背着”浮箱的管节或挟持着管节的作业船组拖运到指定位置上，并挂好地锚，校正好前后左右位置。
（2）此时管节所处位置，可距规定沉埋位置 10～20m，但中线要与隧道轴线基本重合，误差不应大于10cm。管节的纵向坡度亦应调整到设计坡度。
（3）定位完毕后，可开始灌注压载水，至消除管节的全部浮力为止。
2.管节下沉
（1）管节下沉的全过程一般需要2～4h，因此应在潮位退到低潮平潮之前 1～2h开始下沉。开始下沉时的水流速度宜小于0.15m/s ，如流速超过 0.5m/s ，就要另行采取措施。
（2）下沉作业一般分为三个步骤，即初次下沉、靠拢下沉和着地下沉，如图8-17所示。
图8-17 管节下沉步骤
1—初次下沉；2—靠拢下沉；3—着地下沉
初次下沉。先灌注压载水至下沉力达到规定值之 50%。随即进行位置校正，完毕后，再继续灌水至下沉力达到规定值之 100%。并开始按40～50cm/min速度将管节下沉，直到管底离设计高程4～5m为止。下沉时要随时校正管节位置。
靠拢下沉。先将管节向前节既设置管节方向平移，至距既设管节2m左右处。然后再将管节下沉到管底离设计高程0.5～1m左右，并较正好管节位置。
着地下沉。先将管节继续前移至距前节既设管节约50cm处。矫正管节位置后，即开始着地下沉。最后 1m的下沉速度要慢得多，并应同时进行矫正位置。着地时先将前端搁上鼻式托座或套上卡式定位托座，然后将后端轻轻地搁置到临时支座上。搁好后，各吊点同时卸荷。先卸去 1/3 吊力，校正位置后再卸至 1/2 吊力。待再次校正位置后，卸去全部吊力，使整个管节的下沉力全部都作用在临时支座上。
（3）前后二节管节的沉埋时间间隔，视各方配合与准备情况而定。大多数工例采用一个月周期，即一个月沉埋一节。
沉管隧道基础处理的方法主要有哪些
沉管法是预制管段沉放法的简称，是在水底建筑隧道的一种施工方法。其施工顺序是先在船台上或干坞中制作隧道管段（用钢板和混凝土或钢筋混凝土），管段两端用临时封墙密封后滑移下水（或在坞内放水），使其浮在水中，再拖运到隧道设计位置。定位后，向管段内加载，使其下沉至预先挖好的水底沟槽内。管段逐节沉放，并用水力压接法将相邻管段连接。最后拆除封墙，使各节管段连通成为整体的隧道。在其顶部和外侧用块石覆盖，以保安全。水底隧道的水下段，采用沉管法施工具有较多的优点。50年代起，由于水下连接等关键性技术的突破而普遍采用，现已成为水底隧道的主要施工方法。用这种方法建成的隧道称为沉管隧道。
过程中逐步纠正。在沉井高的一侧加重物或用高压射水充送土层，沿沉井高的一侧井壁外面破坏土层结构还可以在沉井顶部加偏压重或水平拉力的方法来纠正。在刃脚遇到障碍物时，必须予以清除后再下沉。不排水施工时可以潜水进行水下切割或爆破。沉井下沉纠偏有哪些方法?
种常用的纠偏方法。1、井内偏挖、加垫法这是偏挖土法与一侧加支垫法相结合的纠偏方法,是基本和有效的方法之一。即在刃脚较高的一侧井内挖土而在刃脚较低的一侧加支垫,随沉井的下沉,高侧刃脚可逐渐降低下来
。管节浮运、沉放及水下对接的施工过程如图8-8 所示。二、管段的出坞管段在干坞内预制完毕后，安装了全部浮运、沉放及水下对接的施工附属设备设施后，就可向干坞内灌水，使预制管段在坞内逐渐浮起，直到坞内外水位平衡为止，打开坞门或破坞堤，由布置在干坞坞顶的绞车将管段逐节牵引出坞。上浮