一种沉井卡桩破除的施工方法与流程

技术特征：
1.一种沉井卡桩破除的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：步骤一，制定沉井（3）下沉方案；步骤a，根据岩土勘察报告，取得地层渗透系数、地层标贯击数及侧摩阻力值；步骤b，通过沉井下沉验算公式，计算沉井下沉安全系数；步骤c，根据步骤a和步骤b采用两种沉井下沉方案：第一种：上部淤泥层采用排水下沉方案，第二种：下部砂层采用不排水下沉方案；然后根据两种开挖方案、沉井下沉安全系数及沉井周圈旋喷桩止水帷幕（1）的平面和深度的设计位置，确定沉井井壁的分节个数、井壁接高的时机和节段；步骤二，地质钻机取芯探明水泥块突出体的入侵范围；步骤d、施工旋喷桩止水帷幕；步骤e、待完成旋喷桩止水帷幕后、沉井开挖前，采用地质钻机（5）取芯探明沉井的深度范围内水泥块突出体的区域位置，取芯位置位于沉井刃脚外侧，沿沉井周圈布置，取芯深度至沉井的基底标高（202），采用长取芯钻杆引孔取芯，得到实际地层芯样；步骤三，沉井下沉开挖，根据沉井地层情况，采用步骤一中的两种沉井下沉方案；步骤f：在淤泥地层中排水下沉时，采用挖机对称、均匀从沉井中部向四周掏挖土体，沉井刃脚切土依靠自重使沉井下沉；步骤g：沉井下沉至水泥块突出体的深度时，观测沉井下沉速率；当沉井下沉速率降低至沉井悬停时，沉井卡桩无法下沉；步骤h：采取沉井周圈掏挖刃脚土体，将井壁与旋喷桩止水帷幕间隙土体掏除，观测沉井下沉量；步骤i：潜水员下井对沉井刃脚进行探查，确认沉井悬空高度，通过沉井刃脚四周的相对位置关系，然后绘制沉井刃脚相对高度图；所述沉井（3）与旋喷桩止水帷幕（1）之间、水泥块突出体（4）的位置上方形成横截面为环形的空隙（601）；在空隙（601）内设计插有破除装置，所述破除装置包括位于地面标高（201）以上的启动设备和竖直插入空隙（601）内贯穿水泥块突出体（4）的破除竖件；步骤四，搭设沉井钻孔操作平台；在沉井顶架设钻孔平台（7），所述钻孔平台（7）架设在地面上、位于沉井正上方，包括间隔平行搭设的一组型钢托梁（701），再满铺钢板（702），然后将破除装置即潜孔钻机（8）吊至钻孔平台（7）上；步骤五，气动潜孔钻机冲击破碎帷幕的水泥块突出体；每台潜孔钻机（8）带有竖直的第一破除竖件，所述第一破除竖件为带球齿钻头（801）的杆体，第一破除竖件沿沉井刃脚周圈分布，第一破除竖件沿沉井刃脚周圈在水泥块突出体（4）上按球齿钻头（801）的直径密排钻孔，然后采用潜孔钻机（8）带动球齿钻头（801）沿沉井刃脚周圈冲击贯穿水泥块突出体（4）直至基底标高（202）；步骤六，振动锤提拔钢板桩切割帷幕的水泥块突出体；所述破除装置还包括位于沉井外侧地面上的钢板桩设备（9），所述钢板桩设备（9）包括由提举设备和由提举设备控制的竖直的第二破除竖件，所述第二破除竖件为钢板桩（901），钢板桩设备（9）提举钢板桩下沉，振动破碎已失去完整性的水泥块突出体（4），切割时钢板桩沿沉井一周对称、交错切削、削落水泥结块，反复提升下沉，钢板桩的桩底直至基底标高
（202）；步骤七，沉井下沉；当沉井重量大于水泥块突出体的摩阻力时，沉井发生瞬时下沉，控制沉井距离基底标高（202）的悬空高度不大于1m，然后对称、均匀开挖至基底标高，防止沉井发生倾斜，直至沉井下沉完毕。2.根据权利要求1所述的沉井卡桩破除的施工方法，其特征在于：所述步骤d中旋喷桩止水帷幕（1）在沉井地层（2）范围的土体内施作，所述沉井（3）内的土体挖除，所述地下水位（203）低于沉井内水位（204），所述步骤e中，水泥块突出体（4）为旋喷桩止水帷幕（1）的内壁中部具有一周向内凸出的块体，所述水泥块突出体（4）的内径大于沉井（3）的外径。3.根据权利要求2所述的沉井卡桩破除的施工方法，其特征在于：所述步骤四中，所述型钢托梁（701）的抗弯变形能力至少满足两台潜孔钻机（8）的施工受力需求，所述潜孔钻机（8）在钻孔平台（7）上对称分布。4.根据权利要求1所述的沉井卡桩破除的施工方法，其特征在于：所述步骤三中，采取分节制作分段下沉的方法，沉井下沉至水泥块突出体（4）前提前考虑井壁接高的高度，在到达水泥块突出体（4）前将沉井剩余井壁施工完成。5.根据权利要求1所述的沉井卡桩破除的施工方法，其特征在于：所述步骤e中，取芯孔数按八孔布置，垂直交叉四个孔，斜向交叉四个孔；取芯点位控制在沉井刃脚外100mm进行钻孔取芯。6.根据权利要求1所述的沉井卡桩破除的施工方法，其特征在于：所述步骤f中，先开挖沉井中部土体，再对称开挖刃脚下和刃脚外侧土体并挖出刃脚外，将刃脚与隔离桩之间空隙的土体挖除，依靠自重使沉井下沉。7.根据权利要求1所述的沉井卡桩破除的施工方法，其特征在于：所述步骤五中，采用两台履带式气动潜孔钻机，用2m钻杆接杆钻进，配置直径100mm的球齿钻头。8.根据权利要求1所述的沉井卡桩破除的施工方法，其特征在于：所述步骤六中，当沉井深度增加时，钢板桩总长度小于沉井深度时，对钢板桩（901）的顶部焊接接长杆，加长钢板桩。

技术总结
一种沉井卡桩破除的施工方法，包括制定沉井下沉方案、地质钻机取芯探明水泥加固体深度范围、沉井下沉开挖、搭设沉井钻孔平台、气动潜孔钻机冲击破碎帷幕突出桩体、振动锤提拔钢板桩切削帷幕突出桩体和沉井下沉共七个步骤。本发明不受场地狭小的制约，施工操作简单，机械设备市场保有量大，可快速投入人员机械实施清除工作，工人操作性强，能快速进场设备，处理效率及工期得到保证，且进出场费用低，经济性好。经济性好。经济性好。


技术研发人员：赵保森 赵亚军 吕朋 王彦明 苏东黎 刘伟 李海新 韩志强 高云飞 焦道伟 周佩祺
受保护的技术使用者：中国建筑一局（集团）有限公司
技术研发日：2021.05.17
技术公布日：2021/10/7