給水排水工程構筑物施工4.1現澆鋼筋混凝土水池施工

現澆鋼筋混凝土水池的主要特點為：施工比較方便，不需要特殊的施工設置，整體性好，抗滲性強。但是需要耗用大量模板材料，且施工周期較長。現澆鋼筋混凝土水池主要適用于大、中型給水排水工程中的永久性水池，如：蓄水池、調節池、濾池、沉淀池、反應池、曝氣池、氣浮池、消化池、溶液池等水處理構筑物。4.1.1模板

大、中型給水排水工程中的水池一般均具有薄壁，占地面積大，布筋密集，施工工藝要求精度高等特點。但通常要求在施工現場拼制木質或鋼制模板，以確保水池結構和構件各部分尺寸、形狀及相互位置保證正確無誤。同時，模板的支設還應便于鋼筋的綁扎、混凝土的澆筑和養護，以確保池體達到設計要求的強度、剛度和穩定性。1.圓形水池的支模

(1)螺栓拉結形式先支內模，鋼筋綁扎完畢后再支外模。為保證模板有足夠的強度、剛度和穩定性，內外模用拉結止水螺栓緊固，內模里圈用花籃螺絲及錨具拉緊。澆筑混凝土時應保證沿池壁四周均勻對稱澆筑，每層高度約為20cm～25cm，并設專人檢查花籃螺絲、拉條的松緊，防止模板松動。混凝土逐層澆搗到臨時撐木的部位，以便隨時將撐木取出。

(2)拼置拉結形式先支外模，鋼筋綁扎完畢后再支內模，在內模內采用木條沿上層、中層、下層每隔幾個立柱相固定如圖4-1，圖4-2所示，從而增加內模板的剛度和穩定性。圖4-1水池無支撐支模施工圖4-2水池模板的拼置式拉結

圓形水池也用有有支撐支模，屬立柱斜撐支模方法。2.矩形水池的支模

矩形水池支設模板主要有支撐支模和無支撐支模兩種方式。不同的水池其支撐方式也有所不同，沉淀池池壁分層支模如圖4-3所示，輻流沉淀池池壁模板支設如圖4-4所示。3.支模板施工要點1)池壁與頂板連續施工時，池壁內模立柱不得同時作為頂板模板立柱。頂板支架的斜桿或橫向連桿不得與池壁模板的桿件相連接。

2)池壁模板可先安裝一側，鋼筋綁完后，分層安裝另一側模板；或采用一次安裝到頂，但分層預留操作窗口的施工方法。采用這種方法時，應遵循以下規定：圖4-3沉淀池池壁分層支模圖4-4輻流沉淀池池壁模板安裝

①

分層安裝模板，其每層層高不宜超過1.5m，分層留置窗口時，窗口的層高及水平凈距不宜超過1.5m。斜壁的模板及窗口的分層高度應適當減小。②當有預留孔洞或預埋管件時，宜在孔口或管口外徑1/4～1/3高度處分層；孔徑或管外徑小于200mm時，可不受此限。③分層模板及窗口模板應事先做好連接裝置，使能迅速安裝。④分層安裝模板或安裝窗口模板時，應嚴防雜物落入模內。3)固定在模板上的預埋管件的安裝必須牢固，位置準確。安裝前應清除鐵銹和油污，安裝后應做標志。4)池壁整體式內模施工，當木模板為豎向木紋使用時，除應在澆筑前將模板充分濕潤外，尚應在模板適當的位置設置八字縫板，拆模時，先拆內模。5)模板應平整，且拼縫嚴密不漏漿，固定模板的螺栓（或鐵絲）不宜穿過水池混凝土結構，以避免沿穿孔縫隙滲水的后患。6)）當必須采用對拉螺栓固定模板時，應在螺栓上加焊止水板，止水板直徑一般為8～10cm。4.1.2鋼筋1.鋼筋綁扎要點1)在綁扎鋼筋時，應詳細檢查鋼筋的直徑、間距、位置、搭接長度、上下層鋼筋的間距、保護層及預埋件的位置和數量，均應符合設計要求。上下層鋼筋均用鐵撐（鐵馬凳）加以固定，使之在澆搗過程中不發生變位。

2)若采用鐵馬凳架設鋼筋時，在不能取掉的情況下，應在鐵馬凳上加焊止水板，防止水沿鐵馬凳滲入混凝土結構。

3)當鋼筋排列稠密，以至影響混凝土正常澆搗時，應與設計人員商量采用適當措施保證澆筑質量。2.池壁開洞的鋼筋布置1)當水池池壁預埋管件及預留孔洞的尺寸小于300mm時，可將受力鋼筋繞過預埋管件或孔洞，不必加固。

2)當水池池壁預埋管件及預留孔洞的尺寸在300mm～1000mm之間時，應沿預埋管件或孔洞每邊配置加強鋼筋，其鋼筋截面積不小于在洞口寬度內被切斷的受力鋼筋面積的1/2，且不小于2Φ10mm。

3)當水池池壁預埋管件及預留孔洞的尺寸大于1000mm時，宜在預留孔或預埋管件四周加設小梁。4.1.3混凝土1.混凝土在澆筑時應注意以下事項：

(1)選擇合適的配合比應合理選擇調整混凝土配合比的各項技術參數，并須通過試配求得符合設計要求的防水混凝土最佳配合比。

(2)改善施工條件，精心組織施工普通防水混凝土水池結構的優劣，還與施工質量密切相關。因此，對施工中的各主要工序，如混凝土攪拌、運輸、澆筑、振搗、養護等，都應嚴格遵守施工及驗收規范和操作規程的規定組織實施。

(3)作好施工排水工作在有地下水地區修建水池結構工程，必須作好排水工作，以保證地基土壤不被擾動，使水池不因地基沉陷而發生裂縫。施工排水須在整個施工期間不間斷進行，防止因地下水上升而發生水池底板裂縫。2.水處理構筑物功能性試驗

(1)水池滿水試驗滿水試驗是按水處理構筑物的工作狀態進行的針對構筑物抗壓強度、抗滲強度的檢驗工作。滿水試驗不宜在雨天進行。1)水池滿水試驗的前提條件①池體結構混凝土地抗壓強度、抗滲強度等級或磚砌水池的砌體水泥砂漿強度已達到設計要求；②在現澆鋼筋混凝土水池的防水層、水池外部防腐層施工以及池外回填土之前；③在裝配式預應力鋼筋混凝土水池施加預應力以后，水泥砂漿防護層噴涂之前；④在磚砌水池的內外防水水泥砂漿完成之后；⑤進水、出水、放空、溢流、連通管道的安裝及其穿墻管口的填塞已經完成；⑥水池抗浮穩定性滿足設計要求；⑦滿足設計圖紙中的其他特殊要求。2)水池滿水試驗前的準備工作①修補池體內外混凝土的缺陷，結構檢查達到設計要求；②檢查閥門，不得滲漏；③臨時封堵管口；④清掃池內雜物；⑤準備清水作為注水水源，并安裝好注水、排空管路系統；⑥設置水位觀測標尺，標定水位測計；⑦準備現場測定蒸發量的設備等。3)滿水試驗步驟及測定方法

a.注水：向水池內注水應分三次進行，每次注入設計水深的1/3，且注水水位上升速度不宜超過2m/24h，相鄰兩次注水的時間間隔不少于24h。每次注水后測讀24h的水位下降值,并計算滲水量。如池體外壁混凝土表面和管道填塞有滲漏的情況，同時水位降的測讀滲水量較大時，應停止注水，待檢查、處理完畢后再繼續注水。即使水位降（滲水量）符合標準要求，只池壁外表面出現滲漏現象，也被認為結構混凝土不符合規范要求。

b.注水：注水時的水位用水位標尺測定。注水至設計水深進行滲水量測定時，應用水位測針測定水位降。水位測針的讀數精度應達到1/10mm。測讀水位的末讀數與初讀數的時間間隔應不小于24h。水池水位降的測讀時間可依實際情況而定，如第一天測定的滲水量符合標準，應再測定一天；如第一天測定的滲水量超過允許標準，而以后的滲水量逐漸減少，可繼續延長觀察。

c.蒸發量的測定(無蓋水池必做)：現場測定蒸發量的設備，可采用直徑約為50cm，高約30cm的敞口鋼板水箱，并設有水位測針。水箱應經過檢驗，不得漏水。水箱應固定在水池中，水箱中的充水深度可在20cm左右。測定水池中水位的同時，測定水箱中的水位。

水池滲水量按式4-1計算：(4-1)式中q——滲水量（L/m2·d）；A1——水池的水面面積（m2）；A2——水池的浸濕總面積（m2）；E1——水池中水位測針的初讀數，即初讀數（mm）；E2——測讀E1后24h水池中水位測針的末讀數，即末讀數（mm）；e1——測讀E1時水箱中水位測針的讀數（mm）；e2——測讀E2時水箱中水位測針的讀數（mm）。

水池滲水量按池壁（不包括內隔墻）和池底的浸濕面積計算，鋼筋混凝土水池不得超過2L/m2·d；磚石砌體水池不得超過3L/m2·d。

(2)閉氣試驗污水處理廠的消化池在滿水試驗合格后，還應進行閉氣試驗。閉氣試驗是觀測24h前后池內壓力降。規范要求，消化池24h壓力降不得大于0.2倍試驗壓力，一般試驗壓力是工作壓力的1.5倍。1)準備工作完成工藝測溫孔的封堵；池頂蓋板的封閉。安裝溫度計、測壓儀及充氣截門。使用的溫度計刻度精確至1℃。使用的大氣壓力計刻度精確至10Pa。采用空氣壓縮機往池內充氣。2)測讀氣壓池內充氣至氣壓穩定后，測讀池內氣壓值，即為初讀數。間隔24h，測讀末讀數。在測讀池內氣壓的同時，測讀池內的氣溫和池外大氣壓力，并將大氣壓力換算成同于池內氣壓的單位。

池內氣壓降按式4-2計算：(4-2)式中△P——池內氣壓降（10Pa）；Pd1——池內氣壓初讀數（10Pa）；Pd2——池內氣壓末讀數（10Pa）；Pa1——測定Pd1時的相對大氣壓力（10Pa）；Pa2——測定Pd2時的相對大氣壓力（10Pa）；t1——測定Pd1時的相應池內氣溫（℃）；t2——測定Pd2時的相應池內氣溫（℃）。

閉氣試驗的壓力降須滿足在設計試驗壓力降的允許范圍之內。4.2裝配式預應力鋼筋混凝土水池施工

預應力鋼筋混凝土水池具有較強的抗裂性及不透水性。與普通鋼筋混凝土水池相比，還具有節省水泥、鋼材、木材用量的特點。

預應力鋼筋混凝土水池的預應力鋼筋主要沿池壁環向布置，預應力鋼筋混凝土水池在水力荷載作用之前，先對混凝土預制件預加壓力，使鋼筋混凝土預制件產生人為的應力狀態，所產生的預壓應力將抵消由荷載所引起的大部分或全部的拉應力，從而使預制件裝配完畢使用時拉應力明顯減小或消失。

預應力鋼筋混凝土水池一般情況下多做成裝配式，常用于構筑物的壁板、柱、梁、頂蓋以及管道工程的基礎、管座、溝蓋板、檢查井等工程施工中。有利于加快施工進度，減小施工強度，保證工程質量，延長構筑物的使用壽命。

裝配式水池施工流程如圖4-5所示4.2.1裝配式水池施工流程圖4-5裝配式水池施工流程4.2.2預應力鋼筋混凝土構件的制作

預應力鋼筋混凝土的特點是：在混凝土結構中對高強度鋼筋進行張拉，使混凝土預先獲得壓應力，當構件在荷載作用下產生拉應力時，首先抵消預壓應力，隨著荷載的不斷增加，受拉區混凝土受拉，以此提高構件的抗裂度和剛度。1.水池壁板的結構形式

水池壁板的結構形式一般有兩種。一種是兩壁板之間有搭接鋼筋(如圖4-6(a)所示)；另一種是兩壁板之間無搭接鋼筋(如圖4-6(b)所示)。前一種壁板的橫向非預應力鋼筋可承受部分拉應力，但壁板的構造與運輸不便，外露鋼筋易銹蝕，而且接縫混凝土搗固不易密實。因此，大多采用后一種形式的壁板。池壁板安插在底板外周槽口內，如圖4-7所示。圖4-6預制壁板有搭接鋼筋的壁板b)無搭接鋼筋的壁板圖4-7壁板與底板的杯槽連接

纏繞預應力鋼絲時，須在池壁外側留設錨固柱(圖4-8)、錨固肋(圖4-9)或錨固槽(圖4-10)，安裝錨固夾具，以固定預應力鋼絲。壁板接縫應牢固和嚴密。圖4-11a中接縫用于有搭接鋼筋的壁板，在接縫處焊接或綁扎直立鋼筋，支設模板，澆注細石混凝土；圖4-11b中接縫用于無搭接鋼筋壁板接縫內澆注膨脹水泥混凝土或C30細石混凝土。圖4-8錨固柱a)錨固柱b)有錨固柱的池體

在壁板頂澆筑圈梁，將頂板擱置在圈梁上，以提高水池結構的抗震能力。圖4-9錨固肋錨固肋b)錨固肋開口大樣1-錨固肋2-鋼板3-固定鋼筋4-池壁圖4-10錨固槽a)有錨固槽壁板的正面b)有錨固槽壁板的剖面c)錨固槽大樣圖4-11辟板接縫a)有搭接鋼筋壁板接縫b)無搭接鋼筋壁板接縫

1-池壁板2-膨脹混凝土3-直立鋼筋4-搭接筋2.水池壁板預應力鋼筋張拉的施工方法

水池環向預應力鋼筋張拉工作應在環槽杯口，壁板接縫澆注的混凝土強度達到設計強度的70％后開始。

鋼筋采用普通鋼筋或高強鋼絲。普通鋼筋在張拉前作冷拉處理。冷拉采用雙控：防止鋼筋由于勻質性差而產生張拉應力誤差，用冷拉應力控制；防止鋼筋脆性提高，采用冷拉伸長率控制。冷拉應力與伸長率由試驗確定，通常要求預應力張拉后的鋼筋屈服點提高到不小于550MPa，屈服比d0/ds＞108％。因此，冷拉控制應力為520MPa～530MPa，延伸率為3.2％~3.6％，不超過5％，不小于2％。

預應力鋼筋有三種張拉方法，即繞絲法、電熱張拉法和徑向張拉法。三種施工方法的特點詳見表4-2。工具設備簡單，操作方便，施工費低，較繞絲法、電熱張拉法低12％～23％徑向張拉法設備簡單，操作方便，施工速度快，質量較好電熱張拉法施工速度快、質量好，但需專用設備繞絲法優缺點施工方法表4-1預應力鋼筋張拉方法

繞絲法是利用繞絲機圍繞池壁轉動，將高強度鋼絲從鋼絲盤中拉出，進入繞絲盤中。繞絲盤與大鏈輪由同一軸轉動，但繞絲盤的周長略小于大鏈輪的節圓長度，繞絲機沿池壁轉動時，當大鏈輪自轉了一周，繞絲機還沒有自轉一周，亦即，大鏈輪所放出的鏈條長度略長于繞絲盤放出的鋼絲長度，鋼絲就此被拉長，從而使鋼絲產生預應力。(1)預應力繞絲的準備工作1)從上到下檢查池體半徑、壁板垂直度，容許誤差在±10mm以內，將外壁清理干凈，壁縫填灌混凝土，將毛刺應鏟平，高低不平的凸縫應鑿成弧形；

2)檢查鋼絲的質量和卡具的質量；

3)繞絲機在地面組裝后，安裝大鏈條。大鏈條在距離池底500mm高處沿水平線繞池一周，穿過繞絲機，調整后，空車試運行并將繞絲機提到池頂。(2)預應力繞絲方法1)繞絲方向由上向下進行，第一圈距池頂的距離應按設計規定或依繞絲機設備能力確定，且不宜大于500mm；

2)每根鋼絲開始打的正卡具是越拉越緊的，末端打同一種卡具，但方向相反，繞絲機前進時，末端卡具松開，鋼絲繞過池一周后，開始張拉打緊；

3)一般張拉應力為高強鋼絲抗拉強度的65％，控制在±1kN誤差范圍內，要始終保持繞絲機拉力不小于20kN，當超張拉在23kN～24kN之內時，就要不斷的調整大彈簧；

4)應力測定點從上到下宜在一條豎直線上，便于進行應力分析。在一根槽鋼旁選好位置，打卡具與測應力可同時進行；

5)鋼絲接頭應采用前接頭法。

6)施加應力時，每繞一圈鋼絲應測定一次鋼絲應力，并作記錄；

7)池壁兩端不能用繞絲機纏繞的部位，應在頂端和底端附近部位加密或改用電熱法張拉。

電熱張拉法是將鋼筋通電，使其溫度升高，長度延伸到一定程度，將兩端固定。斷開電源后，鋼筋隨即冷卻，便產生了溫度應力。電熱張拉可采用一次張拉，也可以采用多次張拉，一般為2～4次為佳。(2)張拉前的水池安裝水池的壁板、柱、梁、板一般采用綜合吊裝法進行安裝。安裝時必須分出錨固肋板的位置，如圖4-11所示，并使有錨固肋的預制壁板按設計要求嚴格、準確就位。當環槽杯口、壁板接縫處澆筑的混凝土強度達到設計強度的70％時，方可進行電熱張拉。圖4-12錨固肋板位置1-池壁2-預應力粗鋼筋3-錨固肋板4-端頭短桿

電熱張拉前，應根據電工、熱工等參數計算伸長值，并應取一環作試張拉進行驗證。采用電熱張拉時，預應力鋼筋的彈性模量應由試驗確定。(2)電熱張拉前的準備工作1)鋼筋下料a.冷拉。預應力鋼筋一般采用鋼筋冷拉，控制應力不超過530MPa。將伸長率相近的鋼筋對焊成整根，并對全部接頭進行應力檢驗。b.下料。每根鋼筋長度(4-3)式中L——每根鋼筋長度；D——水池外徑；Φ——鋼筋直徑；h——錨固肋高度；n——每池周鋼筋根數，一般采用2～8根。2)預應力伸長值(見表4-2)L——電熱前鋼筋總長(cm)ΔL=ΔL1+ΔL2總伸長值Σλ1——錨具變形(cm)Σλ2——墊板縫隙(cm)△L2＝Σλ1-Σλ2附加伸長值σcon——預應力張拉控制應力Φ1鋼筋一般不超過450MPa△L1＝（σcon＋30）×L基本伸長值備注計算公式伸長值表4-2預應力伸長值3)施工一般要求電熱參數(見表4-3)。400～700＞150電流（A）Ⅲ級鋼電流密度（A/cm2）200～3005～735～65升溫（℃）升溫時間（min）電壓（V）參數項目參數項目表4-3電熱參數表4)電熱張拉施工方法張拉順序，宜先下后上再中間，即先張拉池體下部1~2環，再張拉池頂一環，然后從兩端向中間對稱進行張拉，把最大環張力的預應力鋼筋安排在最后張拉，以盡量減少預應力損失。對與錨固肋相交處的鋼筋應進行良好的絕緣處理（一般采用酚醛紙板），端桿螺栓接電源處應除銹并保持接觸緊密。通電前，鋼筋應測定初應力，張拉端應刻劃伸長標記。在張拉過程中及斷電后5min內，應采用木錘連續敲打各段鋼筋，使鋼筋產生彈跳以幫助鋼筋舒展伸長，調整應力。

徑向張拉法的準備及施工方法如下：(1)預應力鋼筋的準備首先應校驗鋼筋成分和機械性能是否合格。對焊接頭應在冷拉前進行，接頭強度不低于鋼材本身，冷彎90°合格。螺絲端桿可用同級冷拉鋼筋制作，如果用45號鋼，熱處理后強度不低于700MPa，伸長率大于14％。套筒用不低于3號鋼材質的熱軋無縫管制作，螺絲端桿與預應力鋼筋對焊接長，用帶絲扣的套筒連接。螺桿與套筒精度應符合標準，分層配合良好，配套供應。施工過程中應采取措施保護絲扣免遭損壞。環筋分段長度，應視冷拉設備和運輸條件而定，一般每環分為2～4段，每段長約20m～40m。(2)徑向張拉施工方法徑向張拉示意圖如圖4-13所示。預應力筋按指定位置安裝，盡力拉緊套筒，再沿圓周每隔一定距離用簡單的張拉法將鋼筋拉離池壁約計算值的一半，填上墊塊，然后用測力張拉器逐點調整張力以達到設計要求，最后再用可調撐墊頂住。為了使各點離池壁的間隙基本一致，張拉時宜同時用多個張拉器均勻地同時張拉。

每環張拉點數，視水池直徑大小、張拉器能力和池壁局部應力等因素而定。點與點的距離一般不大于1.5m，預制板以一板一點為宜。張拉時，徑張系數一般取控制應力的10％，即粗鋼筋≤120MPa，高強鋼絲束≤150MPa，以提高預應力效果。張拉點應避開對焊接頭處，距離不少于10倍鋼筋直徑。不得進行超張拉。3.槍噴水泥砂漿保護層施工

噴漿施工應在水池滿水試驗合格后的滿水條件下進行。試水結束后，應盡快進行鋼絲保護層的噴漿施工，以免鋼絲暴露在大氣中發生銹蝕。噴漿前，必須對受噴面進行除污、去油、清洗處理。槍噴水泥砂漿材料及配比要求見表4-4。0.25～0.350.3～0.51.5～0.332.3～3.7≤5水灰比灰砂比含水率（％）剛度模數粒徑（mm）配合比砂表4-4槍噴水泥砂漿材料及配比要求

噴漿應拌合均勻，隨拌隨噴，存放時間不得超過2h。噴漿罐內壓力宜為0.5MPa，供水壓力應相適應。輸料管長度不宜小于10m，管徑不宜小于25mm。應沿池壁的圓周方向自池身上端開始；噴口至受噴池面的距離應以回彈物較少，噴層密實確定。每次噴漿厚度為15mm～20mm，共噴三遍，總的保護層厚度不小于40mm。噴槍應與噴射面保持垂直，當遇到障礙物時，其入射角不宜大于15°，噴漿應連續噴射，出漿量應穩定且連續，不可滯射或掃射，且保持層厚和密實。噴漿宜在氣溫高于15℃時進行，當遇大風、冰凍、降雨或低溫時，不得進行。噴漿凝結后，應加遮蓋，濕潤養護14d以上為宜。4.3沉井施工4.3.1沉井的構造

沉井的組成部分包括：井筒、刃腳、隔墻、梁和底板等，如圖4-14所示。

井筒即為沉井的井壁，是地下構筑物的維護結構和基礎，要求具有足夠的強度和內部空間。圖4-14沉井構造示意圖

刃腳設于沉井井筒的底部，形狀為內刃環刀。刃腳可以使井筒下沉時減少井壁下端切土的阻力，并便于操作人員挖掘靠近沉井刃腳外壁的土體。刃腳下端有一個水平的支撐面，通稱刃腳踏面，其底寬一般為150mm～300mm，刃腳踏面以上為刃腳斜面，在井筒壁的內側，它與水平面的夾角應大于45°，一般取50°～60°。當沉井在堅硬土層中下沉時，刃腳踏面的底寬宜取150mm；為防止刃腳踏面受到損壞，可用角鋼加固；當采用爆破法清除刃腳下的障礙物時，應在刃腳的外緣用鋼板包住，以達到加固的目的，如圖4-15所示。刃腳高由壁厚決定，一般不低于1m。刃腳混凝土強度等級不能低于C18。圖4-15刃腳加固構造圖

隔墻、柱和橫梁用以增加井筒的剛度，防止井筒在施工中發生突然下沉。

底板設于井筒的底部，是沉井的井底。不排水下沉時，當井沉至設計標高后，須將井底部封閉，切斷井外水源，抽干井內積水，并填充混凝土或拋填片石。排水下沉時，為了減輕井重，在井內僅拋填砂礫，因井底要承受土和水的壓力，故要求底板有一定厚度，并應高出刃腳頂面至少0.5m。4.3.2沉井的施工1.井筒的制作

(1)支模在基坑中施工時，基坑應比沉井寬2m~3m四周設排水溝、集水井，使地下水位降至基坑底面0.5m以下，同時防止地表水向基坑流入，以免土體塌方。當泵房井壁高度超過12m時，宜分段制作，在底段井筒下沉后再繼續加高井壁，一般底段井筒高度控制在8m~12m之間為宜。

泵房壁模板采用鋼組合式定型模板或木質定型模板組裝而成。采用木模時，外模朝混凝土一面應刨光，內外模均應采用豎向分節支設，每節高1.5m～2.0m。用直徑12mm～16mm對拉螺栓拉緊槽鋼固定。有抗滲要求的，在螺栓中間設止水板。內外模應分開支立，先內后外，內外模之間用對拉螺栓緊固或用連接螺栓固定。將模板背梢向左右各伸長10cm，使之相互交錯連接。外模支完后均勻布置三道鋼絲繩圍繞，用手拉葫蘆收緊，并將卡扣卡住，固定。井筒接高時，利用第一節段模板的最上排對拉螺栓插入鋼筋作接高節段模支承。其余工序與灌筑方法與第一節井筒相同。待鋼筋綁扎完后，即安裝骨架，組織井壁灌筑。

沉井鋼筋可用吊車垂直安裝就位，用人工綁扎或焊接連接，各接頭應錯開。對高度大的泵房壁也可采用滑模施工。第二段及其以上的各段模板不應支撐于地面上，以免因自重增加產生新的沉降，使新澆筑的混凝土造成裂縫。當分段井筒沉至一定深度（井筒頂距地面上0.5m～1.0m）時，應停止下沉并開始做另一節井筒灌注工作。

井筒應保持豎直并防止偏斜，灌注要對稱，接頭沉井節段間豎向中軸線應相互重合，被接長的井筒應有足夠的穩定性和重量使井繼續下沉，節段間的接縫要仔細處理。鋼筋混凝土井筒常使用預埋件連接，接高的井筒一般不宜少于3m。(2)混凝土澆筑沿沉井周圍搭設腳手架平臺，用15m皮帶運輸機將混凝土送到腳手架平臺上，用手推車沿沉井通過導管均勻地澆筑。用混凝土攪拌車運送混凝土，混凝土泵車沿沉井壁周圍進行均勻澆筑。澆筑混凝土時應注意以下事項：1)應將沉井分為若干段，同時對稱、均勻、分層澆筑，每層厚30cm，以免造成地基不均勻下沉或產生傾斜。

2)混凝土宜一次性連續澆筑完成。井筒第一節混凝土強度達到70％方可澆筑第二節井筒。

3)井壁有抗滲要求時，上下兩節井壁的接縫應設置水平凸縫，接縫處鑿毛并沖洗處理后，再繼續澆筑下一節井筒，同時澆筑前先澆一層減半石子混凝土。4)前一節井筒下沉應為后一節混凝土澆筑工作預留0.5m～1.0m高度，以使操作。

5)混凝土可采用自然養護。為加快拆模下沉，冬季可將防雨帆布或塑料薄膜等設置于模板外側，使之成密閉氣罩，通入蒸汽加熱養護或采用抗凍早強混凝土澆筑。2.沉井的下沉方法及有關計算公式(1)沉井下沉的方法主要有：排水下沉法和不排水下沉法兩種，其適用范圍見表4-5。優點：對地下水位及地層要求不高。缺點：下沉時防流砂措施要求較高（應保證井內水位比井外地下水位高1～2m）。1.適用于嚴重的流砂地層和滲水量大的砂礫層中，地下水無法排除或大量排水會影響附近建筑物安全2.泵房與大口井合建，以保證井的涌水量不排水下沉優點：施工方便、易糾偏和清除障礙物；可直接檢驗地基保證施工質量；設施簡單（僅用離心泵、抓泥斗等工具）。缺點：需設安全措施（以防涌水翻砂、墜物傷人）。1.適用于滲水量不大（≤1m3/min）的地層2.穩定黏性土（黏土、亞黏土及各種巖質土）或砂礫層中滲水量雖較大，但排水并不困難3.沉井工程規模較大時排水下沉優缺點適用范圍沉井方法表4-5沉井下沉方法的選擇(2)沉井施工的配重計算公式1)土體作用在沉井上的總摩擦阻力計算公式

圓筒形沉井(4-4)

外壁為階梯形的沉井(4-5)式中H——井筒下沉高度（m）；h——井筒外壁呈階梯形部分（刃腳）的高度；Tf——筒柱形沉井外壁所受的總摩擦阻力（kN）；T

f’——階梯形沉井外壁所受的總摩擦阻力（kN）；D——沉井刃腳外壁直徑（m）；D’——階梯形沉井上部外壁直徑（m）；f——刃腳壁單位面積摩阻力（kN/m2）（表4-7）；f’——階梯形沉井上部外壁所受的單位面積摩阻力（kN/m2）（表4-6）。24.5～49.09.8～11.811.8～24.517.7～29.414.7～19.62.9～4.9黏性土軟土砂土砂卵石砂礫石泥漿潤滑套土與沉井外壁間的單位面積摩擦阻力（kN/m2）土的種類表4-6土與沉井外壁間的單位面積摩擦阻力注：當沉井下沉深度范圍內由不同土層組成時，平均摩擦系數f0由下式決定：式中f1、f2…fn――各層土的摩擦系數；n1、n2…nn――各土層厚度。

對于其他形狀的沉井，其總摩擦阻力可以外壁分成若干塊，以各塊的面積乘相應原單位面積摩擦阻力，而后算得其總和而求得。2)配重的計算公式G≥1.15［πd(h-2.5)f＋R］＋B(4-6)式中G——沉井自重及附加荷重(kN)；h——井筒外壁呈階梯形部分（刃腳）的高度；f——刃腳壁單位面積摩阻力（kN/m2）（表4-7）；d——井筒外徑(m)；B——被井壁排出水重(kN)；R——刃腳反力(kN)，將刃腳底面及斜面的土方挖空，則

R=0；3)不計活荷載。抗浮穩定的驗算公式如下(4-7)式中G——沉井自重(kN)；Tf——沉井外壁的總摩擦阻力(kN)。如沉井下沉封底時，沉井外壁土體尚未穩定，可取Tf=0；Pfw——沉井承受的浮力(kN)，它等于沉井的井壁浸入泥水中的體積乘以泥水的單位重量；Kw——沉井抗浮安全系數，一般取Kw≥1.1。4)抗傾覆驗算公式(4-8)式中

Kq——抗傾覆穩定系數(一般為1.5)；ΣMk——沉井抗傾覆彎矩之和(kN·m)；ΣMa——沉井傾覆彎矩之和(kN·m)。3.沉井下沉施工(1)排水下沉排水下沉是在井筒下沉和封底過程中，采用井內開設排水明溝，用水泵將地下水排除或采用人工降低地下水位方法排出地下水。它適用于井筒所穿過的土層透水性較差，涌水量不大，排水不致產生流砂現象，而且施工現場有排水出路的地方。(2)不排水下沉若基礎處在大量涌水或翻砂的土層，土質結構不穩定，排水開挖無法實施，可采用不排水開挖沉井。水下開挖法，其主要用抓土斗和吸泥機作業。土方由合瓣式抓鏟挖出，當鏟斗將井的中央部分挖成鍋底形狀時，井壁四周的土涌向中心，井筒就會下沉。如井壁四周的土不易下滑時，先用高壓水槍進行沖射，然后用水泥吸泥機將泥漿吸出排到井外。吸泥機適用于砂、黏土和砂夾卵石等地層。在黏性土或較緊密土層中使用時常配合高壓水槍射水，把土沖碎后再吸泥。為了使井筒下沉均勻，最好同時設置幾支水槍。每支水槍前均設置閥門，以便沉井下沉不均勻時，進行調整。

開挖時應配備水泵，不斷向井內注水，使井內水位高出井外水位1m～2m，以防流砂涌入。吸泥應均勻，并要防止局部吸泥過深而坍塌，或造成井筒偏斜。沉井下沉過程中，每班至少觀測兩次，如有傾斜、位移應及時糾正。(3)封底采用沉井方法施工的構筑物，必須做好封底，保證不滲漏。封底的方法及技術要求見表4-7。表4-7封底的方法及技術要求

井沉至基底后應檢查，弄清基底土質再進行處理和封底工作。處理基底土層應平整底面，同時預留井孔內，刃腳、隔墻的高差以灌注混凝土。1.井內水位不低于井外水位2.整理沉井基底，清理浮泥，超挖部分應先用粒徑為30cm左右的石塊壓平井底再鋪砂，然后按設計鋪設墊層。混凝土鑿毛處應清洗干凈3.水下混凝土的澆筑一般采用導管法4.當水下封底混凝土達到設計規定，且沉井滿足抗浮要求時，方可從沉井內抽水不排水封底（濕封底）1.沉井下沉至設計標高，不再繼續下沉2.排干沉井內存水并除凈浮泥3.應待底板混凝土強度達到設計規定，且沉井滿足抗浮要求時，方可停止排水，將其排水井封閉排水封底（干封底）技術要求施工方法1)排水封底將混凝土接觸面沖刷干凈或打毛，對井底進行修整使之成鍋底形，由刃腳向中心挖排水溝，填以卵石作成濾水暗溝，在中部設2～3個深1m～2m的集水井，井間用盲溝相通，插入Φ600mm～800mm穿孔鋼管或混凝土管，四周填以卵石，使井底水流匯集在集水井中用泵排出，保持地下水位低于基底面0.3m以上。

封底后應作抗浮穩定驗算，荷載組合應包括結構自重和地下水的浮力。沉井下沉后先封底再澆筑鋼筋混凝土底板時，封底混凝土的強度計算荷載可按施工期間的最高地下水位計算。2)不排水封底(水下混凝土封底導管法)在地下水位高、水量不足、易產生塌方和管涌的沙土、淤泥質土等地質條件下，進行沉井施工時，可用水下封底。當井筒下沉至設計標高后，觀測8h，總下沉量不超過10mm即可進行封底施工。水下封底混凝土應一次澆筑完。當井內有隔墻、底梁時應預先隔斷，分格澆筑。水下封底的技術要點見表4-8。1.每根導管澆筑前，應備有足夠的混凝土量，使開始澆筑時，能一次將導管底埋住2.澆筑順序應從低處開始，向周圍擴大3.當井內有隔墻時應分格澆筑4.每根導管的混凝土應連續澆筑，且導管埋入混凝土的深度不宜小于1.0m5.各導管間混凝土澆筑面的平均上升速度不應小于0.25m/h，坡度不應小于1︰5；相鄰導管間混凝土上升速度宜相近，終澆時混凝土面應略高于設計高程6.水下封底混凝土強度達到設計規定，且沉井能滿足抗浮要求時，方可將井內水抽除澆筑4導管澆筑半徑可取3m～4m。其布置應使各導管的澆筑面積互相交叉導管數量31.采用DN200～300mm的鋼管制作，內壁應光滑，管段接頭應密封良好并便于拆裝2.每根導管上端裝有數節1.0m長的短管；導管中設球塞及隔板等隔水。采用球塞時導管下端距井底的距離應比球塞直徑大5cm～10cm；采用隔板或扇形活門時，其距離不宜大于10cm導管要求21.清理基底浮泥及其他雜物，超挖及軟土基礎應鋪以碎石墊層2.混凝土鑿毛處理應洗刷干凈準備工作1技術要點項目序號表4-8水下封底技術點4.3.3測量控制

在沉井過程中應設幾個下沉觀測點，發現沉井偏斜時，或井中心位移時，立即糾正。沉井過程中監測的方法見表4-9。在井筒四周設置高程標志，通過水準儀觀測各點的下沉高度井筒傾斜水準儀測量法在井筒外壁四條直線上繪出高程標記，并對準高程標記設置水平標尺，觀測時移動水平標尺使其一端與井壁接觸，讀出水平移動數與下沉高程數，由相應兩次讀數之差可求水平位移與井筒傾斜值

水平位移、

井筒傾斜標尺測定法在井筒內壁四個對稱點懸掛垂球，當井筒發生傾斜時，垂球線偏離井壁上的垂直標志線井筒傾斜垂球法方法說明監測項目監測方法表4-9沉井過程監測方法

沉井下沉完畢允許偏差值見表4-10。10/100→10％矩形沉井平面扭角偏差1/50沉井傾斜度2％H下沉總深度為H底面中心與頂面中心在縱橫方向偏差≤100兩對稱點間水平距離為L＜10m≤L/100且≤300兩對稱點間水平距離為L＞10m沉井四周任何兩對稱點處的刃腳踏面標高≤100下沉總深度H＜10m≤H/100下沉總深度H＞10m沉井水平偏移≤100沉井刃腳平均標高與設計標高差允許偏差（mm）項目表4-10沉井下沉允許偏差值4.4管井施工

管井是集取深層地下水的地下取水構筑物。主要由：井壁管、過濾管、沉淀管、填礫層和井口封閉層等組成。管井的一般結構如圖4-16所示。

管井的結構取決于取水地區的地質結構、水文條件及供水設計要求等。管井的井孔深度、井徑，井壁管種類、規格，過濾管的類型及安裝位置，沉淀管的長度，填礫層厚度、粒徑、填入量，抽水機械設備的型號等均需進行結構設計。圖4-16管井構造圖1-隔水層2-含水層3-人工封閉物4-人工填料5-井壁管6-濾水管7-沉淀管8-井底4.4.1管井材料

管井材料包括：井壁管、過濾管、沉淀管及填入的濾料等。管井材料應在開工前準備齊全，以便井孔成形后立即安裝。1.井壁管、沉淀管

管井井壁管、沉淀管多采用鋼管和鑄鐵管，也可采用其他非金屬管材，如：鋼筋混凝土管、塑料管、陶土管、混凝土管等。(1)無縫鋼管彎曲度偏差不得超過1.0mm，內外徑偏差不得超過±1.5mm，壁厚公差為±1.0mm。鋼管兩端應切成直角，并清除毛刺。內外表面不得有裂縫、折疊、軋折、離層、發紋和結疤等缺陷存在。(2)焊接鋼管彎曲度偏差不得超過1.0mm，內外徑偏差不得超過2％，壁厚公差為＋12.5％～15％，管壁厚度不得小于8mm。外觀無裂紋、氣孔、咬肉和焊瘤等缺陷。(3)鑄鐵管彎曲度偏差不得超過1.5mm，內外徑偏差不得超過±3.0mm，壁厚公差為±1.0mm。管內外表面不允許有冷隔、裂縫、錯位等妨礙使用的明顯缺陷。內壁應光滑，不得有溝槽，鑄瘤高度不得超過2.0mm，螺紋不得有亂扣、毛刺、斷扣和缺扣。(4)非金屬管彎曲度偏差不得超過3.0mm，內外徑偏差不得超過±5.0mm，壁厚公差為＋2.0mm～－1.0mm。表面應平整，無碰傷和裂紋，壁厚均勻。2.過濾管

過濾管結構形式分有：圓孔過濾管、條孔過濾管、包網過濾管、纏絲過濾管、填礫過濾管、礫石水泥過濾管、無纏絲過濾管、貼礫過濾管等一般常用纏絲過濾管、填礫過濾管和礫石水泥（無砂混凝土）過濾管。

管井過濾管一般選用鋼管、鑄鐵管或其他非金屬管材。其管材的質量要求與井壁管、沉淀管相同。要正確處理濾水管的透水性和過濾性的矛盾，就要正確選擇濾水管的孔隙率。鋼管孔隙率要求為30％～35％，鑄鐵管孔隙率要求為23％～25％，鋼筋骨架孔隙率為50％，石棉管、混凝土管等考慮到管壁強度，孔隙率要求為15％～20％。3.過濾管填礫濾料1)管井填礫濾料的規格、形狀、化學成分及質量與管井的產水量和出水水質密切相關。濾料粒徑過大，容易產生涌砂現象；粒徑過小，將減少管井的出水量。因此，應按含水層的顆粒級配，正確選擇纏絲間距和填礫粒徑，并嚴格控制。2)礫石濾料形狀以近似圓形為宜。填礫規格一般為含水層顆粒中d50～d70（指篩分時留在篩上重量分別為50％～70％時篩孔直徑）的8～10倍，施工時可根據含水層的種類和篩分結果按表4-11選用。3)填礫的厚度一般為75mm～150mm，在細粉砂地層為100mm～150mm，填礫高度應高出濾水管頂5m～10m，以防填礫塌陷使礫層降至濾水管頂以下，導致井內涌砂。4)礫石濾料形狀以近似圓形石英質顆粒為宜。5)石質應堅硬，無風化，磨圓度好，并經嚴格篩分清洗，不含雜物，不合格的礫石不得超過15％，嚴禁使用碎石。0.5～0.750.75～140～50含泥≤50＞0.10粉砂含泥130.5～0.750.75～150～60＞0.10粉砂120.751～1.540～50含泥≤50＞0.15細砂含泥110.751～1.550～60＞0.151011.5～250～60＞0.20細砂91.52～20560～70＞0.25822.5～360～70＞0.372.53～460～70＞0.5中砂645～670～80＞0.5556～7.570～80＞0.75粗砂457.5～1080～85＞1礫砂3518～2285～90＞2.25礫石2524～3090～100＞3卵石1（％）顆粒粒徑（mm）纏絲間距（mm）填入礫石粒徑（mm）篩分結果含水層種類序號圖4-11填礫規格和纏絲間距4.4.2管井施工

管井施工是用專用鉆鑿工具在地層中鉆孔，然后安裝濾水器和井管。管井一般設在松散巖層，深度在30m以內。管井施工的程序包括：施工準備、鉆孔、安裝井管、填礫、洗井與抽水試驗等。1.管井鉆進方法

對于規模較小的淺井工程，可以采用人力鉆孔。深井通常采用機械鉆孔。機械鉆孔方法根據破碎巖石的方式不同有沖擊鉆進、回轉鉆進、鍋錐鉆進等。根據護壁或沖洗的介質與方法不同，可分為泥漿鉆進、套管鉆進、清水鉆進等。近年來，隨著科學技術的發展和建設的需要，涌現出許多新的鉆進方法和鉆進設備，如反循環鉆進、空氣鉆進、潛孔錘鉆進等，已逐步推廣應用在管井施工中，并取得了較好的效果。

井孔常用的鉆進方法及適用條件見表4-12。黏土、亞砂土、砂土直徑及100mm卵石≤30％采用鍋錐人力回轉施工，或采用抽砂筒半機械抽砂挖土鉆進半機械化鉆進巖層漏水嚴重或干旱缺水地區施工回轉鉆進中，用空氣或霧化清水、霧化泥漿、泡沫、充氣泥漿作沖洗介質空氣鉆進除漂石、卵石（碎石）外的松散層基巖回轉鉆進中，沖洗介質反向循環。有泵吸、氣舉、射流反循環三種方式反循環鉆進堅硬基巖，且巖層不含水或含水性差沖擊、回轉破碎巖石，沖洗介質正向循環。潛孔錘有風動及液動之分潛孔錘鉆進碎石土類松散層，井深在200m以內鉆具沖擊破碎巖石，抽筒撈取巖屑。有鉆頭鉆進及抽筒鉆進之分沖擊鉆進砂土類及黏性土類松散層；軟或硬的基巖鉆頭回轉切割、研磨破碎巖石，清水或泥漿正向循環。有取芯鉆進及全面鉆進之分回轉鉆進適用條件主要工藝特點鉆進方法表4-12管井鉆進方法及適用條件(1)沖擊鉆進在以土、砂、礫石、卵石為主的松散層中鑿井，一般采用沖擊鉆進作業，鉆進操作分為擰繩法和不擰繩法兩種。擰繩法采用實芯鋼絲接頭。其特點是：便于掌握井孔圓度，井孔內的故障易于處理，但勞動強度大，須有較高的施工技術。不擰繩法采用活環鋼絲繩接頭、活芯鋼絲繩接頭或開口式活芯鋼絲繩接頭。其特點是：勞動強度小，只需注意鋼絲繩的扭動，就可判斷鉆具在井底的轉動情況，且更換鉆具方便。(2)回轉鉆進回轉鉆進是依靠鉆機旋轉，鉆具在地層上具有相當大的壓力，從而使鉆具慢慢切碎巖層，形成井孔。其特是：鉆進速度快、機械化程度高，并適用于堅硬的巖層鉆進，但是設備比較復雜。

回轉鉆進對于不同的巖層須采取不同的方法鉆進：1)松散地層鉆進鉆進黏土層時，如發現縮徑、糊鉆、憋泵等現象時，可適當加大鉆壓和泵量，并經常提升鉆頭，防止鉆頭產生泥包。在卵石、礫石層中鉆進時，應輕壓、慢轉及輔助使用提取卵石、礫石的沉淀管或其他裝置。鉆進砂層時，宜于較小鉆壓、較大泵量、中等轉速，并經常清除泥漿中的砂。為防止因超徑造成孔斜，開鉆前宜用小泵量沖孔，待鉆具轉動開始進尺時，再開大泵量沖孔。還應經常注意鉆進狀況，返出泥漿顏色及帶出泥砂的特性，檢驗井孔圓直度等。并據此隨時調正泥漿指標及采取其他相應措施。2)基巖鉆進在泥、頁巖或破碎巖層鉆進時，宜用輕壓、快速、小泵量鉆進，且常提鉆修孔。在較深井孔、較硬巖層中鉆進時，宜用大鉆壓、高轉速、大泵量鉆進。且應據地層及進尺情況，隨時調整鉆進參數及泥漿指標。3)硬質合金鉆進井孔內留巖芯過多時，不得下入新鉆頭。應采取輕鉆壓、慢轉速、小泵量等措施，待巖芯套入巖芯管正常鉆進后，再調整到正常鉆壓、轉速和泵量。井孔內巖粉高度超過0.5m時，應先撈取巖粉清孔。硬質合金片或鉆粒脫落時，應沖撈或磨滅。加減壓時應連續緩慢進行，不得間斷性加減壓或無故提動鉆具。在鉆壓不足的情況下鉆進硬巖層時，不宜采用單純加快轉速的方法鉆進。(3)反循環鉆進適于松散地層，地下水水位深度小于3m，且施工供水充足的巖層鑿巖鉆進。2.護壁或沖洗

護壁方法有：泥漿護壁、水壓護壁和套管護壁三種。(1)泥漿護壁泥漿是黏土和水組成的膠體混合物，它在鑿井施工中起著固壁、攜砂、冷卻和潤滑的作用。泥漿護壁適用于基巖破碎層及水敏性地層的施工，既為護壁材料，又為沖洗介質。

鑿井施工中使用的泥漿，一般需要控制比重、黏度、含砂量、失水量、膠體率等幾項指標。泥漿的比重越大、黏度越高，固壁效果越好，但對將來的洗井會帶來一定的困難。鉆進不同巖層適用的泥漿性能指標見表4-13。沖擊鉆進大于等于70％～80％回轉鉆進大于等于80％＜8＜20＜15＜15＜15＜10＜15＜23＜15＜44～84～8＜44～8＜4＜4＜4＜41.05～1.081.08～1.11.1～1.21.15～1.21.3～1.71.1～1.151.15～1.31.1～1.151.15～1.215～1616～1717～1818～20＞2520～2223～2818～2022～28非含水層（黏性土類）粉、細、中砂層粗砂、礫石層卵石、漂石層承壓自流水含水層遇水膨脹巖層坍塌、掉塊巖層一般基巖層裂隙、溶洞基巖層膠體率失水量（cm）含砂量（％）密度（g/cm3）黏度（10-4m2/s）巖層性質表4-13鉆進不同巖層適用的泥漿性能指標

對制備泥漿用黏土的一般要求是：在較低的比重下，能有較大的黏度、較低的含砂量和較高的膠體率。當黏土試驗配制泥漿密度為1.1g/cm3時，含砂量不超過6％，黏度為16×10-4m2/s～18×10-4m2/s，膠體率在80％以上者，這種黏土即可作為鑿井工程配制泥漿的黏土。

在正式大量配制泥漿之前，應先根據井孔巖層情況，配制幾種不同比重的泥漿，進行黏度、含砂量、膠體率試驗。根據試驗結果和鉆進巖層的泥漿指標要求，確定泥漿配方。

當黏土配制的泥漿如達不到試驗要求，或遇高壓含水層、特殊巖層需要變換泥漿指標時，應在貯漿池內加入新泥漿進行調節，不能在貯漿池內直接加水或黏土來調節指標。但由于調節相當費事，故在泥漿指標相差不大時，可不予調節，泥漿指標解決方案可據表4-14進行。以鐵鉻鹽、鉻腐殖酸作減稠劑，以水解聚丙烯腈作降失水劑黏度、切力上升，失水量升高高溫破壞處理劑及泥漿的膠體狀態沉井或地熱井鉆進含鹽量超過7％～9％時，應以降失水為主，當層位較厚時，為防止巖鹽溶解造成事故，可轉化為飽和鹽水泥漿含鹽量在7％～9％以下時，隨含鹽量升高，泥漿急劇變稠，黏度、靜切力、失水量均上升氯化鈉或氯化鉀，主要是氯離子Cl-巖鹽、鉀鹽、鹽水層中鉆進含鹽量在7％～9％以下時，以減稠為主，輔以降失水劑；黏度、靜切力急劇升高，失水量增大硫酸鈣，主要是鈣離子Ca2+鉆遇石膏層1.石膏層較薄時，可用純堿沉除鈣離子，或以單寧酸堿液處理2.石膏層較厚時，上述方法無效，可以轉化為石膏泥漿，以鐵、鉻鹽減稠，必要時輔以降失水劑泥漿比重降低，甚至造成井坍高層水侵入鉆遇高壓含水層1.加水稀釋2.采用含鈣泥漿（如石灰泥漿、石膏）泥漿以抑制之泥漿變稠，黏度、靜切力升高，失水量降低，孔壁由于黏土水化膨脹，可能縮徑或坍落各類易水化黏土泥巖、黏土層鉆進1.完善除砂系統2.降低泥漿靜切力3.涌砂層必須提高泥漿比重泥漿含砂量、比重、靜切力、黏度均升高砂侵砂層鉆進解決方法對泥漿性能的影響起作用的因素鉆進中所遇情況表4-14泥漿性能調節方法

鉆進中，井孔泥漿必須經常注滿，泥漿面不能低于地面0.5m。一般地區，每停工4h～8h。必須將井孔內上下部的泥漿充分攪勻，并補充新泥漿。

(2)套管護壁套管護壁適用于泥漿、水壓護壁無效的松散地層，特別適用于深度較小井的半機械化以及缺水地區施工時采用。套管護壁作業具有無需水源、護壁效果好、保證含水層透水性、可以分層抽水等優點，但在施工過程中將耗用大量鋼管作為套管，技術要求高，下降起拔困難，造價較高。

套管在鉆進的井孔中下沉有三種方法，即：1)靠自重下沉。此法較簡便，僅在鉆進淺井或較松散巖層時才適用。

2)采用人力、機械旋轉或吊錘沖打等外力，迫使套管下沉。

3)在靠自重和外力都不能下沉時，可用千斤頂將套管頂起1.0m左右，然后再松開下沉(有時配合旋轉法同時進行)。

(3)水壓護壁水壓護壁是在套管護壁和泥漿護壁的基礎上發展起來的一種方法。適用于結構穩定的黏性土及不大量露水的松散地層，且具有充足的施工水源的鑿井施工工程。此法施工簡單，鉆井和洗井效率高，成本高，但護壁效果不長久。

水在井孔中相當于一種液體支撐，其靜壓力除平衡土壓力及地下水壓力外，還給井壁一種向外的作用力，此力有助于孔壁穩定。同時，由于井孔的自然造漿，加大了水柱的靜壓力，在此壓力作用下，部分泥漿滲入孔壁，失去結合水，形成一層很薄的泥皮，它密實柔韌，具有較高的粘聚力，對保護井壁可起很大的作用。3.井管安裝(1)井管安裝前的準備工作井管安裝前的準備工作井孔質量檢驗排管物資準備清孔井管安裝專用工具準備(2)下管井管自重下管法浮板下管法托盤下管法多級下管法下管方法1)井管自重下管法井管自重(浮重)不超過井管允許抗拉力和鉆探設備安全負荷時，宜用井管自重下管法。2)浮板下管法常在鋼管、鑄鐵井管下管時使用，如圖4-16所示。浮板一般為木制圓板，直徑略小于井管外徑，安裝在兩根井管接頭處，用于封閉井壁管，利用泥漿浮力，減輕井管重量。

泥漿淹沒井管的長度(L)可以有三種情況：①自濾水管最上層密閉，如圖4-17a所示；②在濾水管中間密閉，如圖4-16b所示；③上述兩種情況聯合使用，如圖4-16c所示。

采用浮板下管時，密閉井管體積內排開的泥漿將由井孔溢出，下管前應準備一個淺而大的臨時儲存泥漿的坑，并挖溝使其與井孔連通。安裝浮板后，井管應慢慢下降，避免因猛烈沖撞而破壞浮板，導致泥漿上噴。若浮板破裂，井內須及時補充泥漿，避免產生井壁坍塌事故。圖4-17浮板下管3)托盤下管法托盤下管法常在混凝土井管、礦渣水泥管、礫石水泥管等允許抗拉應力較小的井管下管時采用，如圖4-18所示。圖4-18鉆桿托盤下管法示意圖1-井管2-反扣鉆桿接箍3-托盤

下管時，首先將托盤上涂上灰砂瀝青，然后將第一根混凝土井管垂直插入托盤的插口，并采取適當的加固措施。將鉆桿下端特制反扣接箍相連，慢慢降下鉆桿，井管隨之降入井孔，當井管的上口下至井口處時，停止下降鉆桿，吊上第二節井管，用灰砂瀝青連接。井管的接口處必須以竹、木板條用鉛絲捆牢，每隔20m安裝一個扶正器，直至將全部井管下入井孔。最后將鉆桿正轉擰出，蓋井好，下管工作結束。4)多級下管法井身結構復雜或下管深度過大時，宜采用多級下管法。將全部井管分多次下入井內。前一次下入的最后一根井管上口和后一次下入的第一根井管下口安裝一對接頭，下入后使其對口。(3)填礫為擴大濾水能力，防止隔水層或含水層塌陷而阻塞濾水管的濾網，在井壁管(濾水管)周圍應回填礫石濾層。礫石的粒徑通常為含水砂層顆粒有效直徑的8～10倍，可根據表4-15選用。濾層通常做成單層，濾層厚度一般為50mm～75mm。1.0～0.530～400.25～0.05粉砂及粉砂土2.5～2.0500.5～0.25細砂5～4601～0.5中砂10～8802～1粗砂有效粒徑所占百分比（％）粒徑/mm回填礫石粒徑/mm特性含水層名稱表4-15回填礫石粒徑及其特性(4)井管外封閉井管外封閉的目的：是使取水層與有害取水層隔離，并防止地表水滲入地下，導致井水受到污染。井管外封閉止水效果檢查方法水位壓差法泵壓檢查法食鹽擴散檢驗法水質對比法(5)洗井洗井是為了避免在鉆進過程中井孔內巖屑和泥漿對含水層造成堵塞。在洗井時可以排出濾水管周圍含水層中的細小顆粒，以疏通含水層，使濾水管周圍的滲透性能得以提高，減小進水阻力，延長管井的使用壽命。洗井必須在下管、填礫、封井后立即進行，否則將會導致井孔壁泥皮固結，造成洗井困難。

洗井方法應根據含水層特性、井深、管井結構和鉆探工藝等因素確定。洗井方法活塞洗井壓縮空氣洗井水泵洗井高速水噴射洗井4.抽水試驗

抽水試驗的目的在于正確評定單井或井群的出水量和出水水質，為設計施工及運行提供依據。抽水試驗前應完成如下準備工作：選用適宜的抽水設備并作好安裝；檢查固定點的標高，以便準確測定井的動水位和靜水位；校正水位測定儀器及溫度計的誤差；開挖排水設施等。

試驗中水位下降次數不得少于兩次，一般為三次。要求繪出出水量與水位下降值(Q-s)關系曲線和單位出水量與水位下降值(q-s)關系曲線，借以檢查抽水試驗是否正確。

抽水試驗的延續時間與土壤的透水性有關，見表4-16。122436卵石層483624粗砂、礫石層644824中、細、粉砂層244872裂隙巖層第三次抽降第二次抽降第一次抽降穩定水位延續時間/h含水層巖性成分表4-16抽水實驗延續時間5.管井的交驗

管井交驗時應提交的資料包括：管井柱狀圖、顆粒分析資料、抽水試驗資料、水質分析資料及施工說明等。

管井竣工后應在現場按下列質量標準驗收：1)管井的單位出水量應與設計值基本相符。

2)管井抽水穩定后，水中含砂量(體積比)：粗砂地層應＜1/50000；中、細砂地層應＜1/20000。

3)井管直徑、井深及井管的垂直度：井管直徑、井深應與設計相符，其垂直度≤0.27％；

4)井內沉淀物的高度不得大于井深的5‰；

5)井身直徑不得小于設計直徑20mm，井深偏差不得超過設計井深的±2‰；

6)井管應安裝在井的中心，上口保持水平。井管與井深的尺寸偏差，不得超過全長的±2‰，過濾器安裝位置偏差，上下不超過300mm。

井管及過濾器安裝允許偏差見表4-17。＞3＞3＞3＞3≤30≤30≤30≤30≤20≤20≤10≤20≤10--≤1≤2≤1～1.5≤2≤3≤5≤1≤1≤1.5≤3無縫鋼管焊接鋼管鑄鐵井管鋼筋混凝土管纏絲或網與管間隙/mm上下位置/mm纏絲間距(％)孔隙率(％)厚度/mm內外長(％)垂直度/(mm/m)過濾器允許偏差井管允許偏差井管資料表4-17井管及過濾器安裝允許偏差表4.5江河水取水構筑物施工

地表水水源多數是江河水。江河固定式取水構筑物主要分為岸邊式、河床式和斗槽式等形式。在江河中修建取水構筑物的施工方法有：水下法、吊裝法、棧臺法、圍堰法、浮沉法和筑島法等六種。

取水頭部的施工方法及其作業條件見表4-18。河床不透水或弱透水河床為非巖質、非淤泥風力不超過五級波高不超過0.5m底沙流不嚴重其他較近較近較遠較近視設備而定不限岸線遠近≤3～5≤3～5≥2.0腳手架≤3.0不限不限容許水深/m1.5～3.01.5～3.01.51.51.2～1.50.8～1.0容許流速/(m/s)作業條件圍堰法筑島法浮沉法棧臺法吊裝法水下法施工方法表4-18取水頭部的施工方法及其作業條件4.5.1圍堰法施工

圍堰法施工是在擬建取水頭部的地址，臨河一面修筑一段月牙堤，包圍取水頭部基坑，使其與河心隔離開來，并在抽干堰內水的情況下進行施工的方法。圍堰是臨時性工程，待取水構筑物施工完成后，隨即將圍堰拆除。