悬浮沉井是指在竖井钻井法掘进中将处于悬浮状态的沉井井壁不断接长，直至达到设计深度的作业，下沉井壁时，当井筒钻进达到设计直径和深度，经检查质量符合要求，泥浆参数也符合下沉井壁要求后即可进行漂浮下沉井壁。把在地面预制好的带弧形底的井壁底座放入井筒使其在洗井液上面漂浮，然后在它上面一节节地将地面预制好的整体井壁连接。依靠自重和在井壁内加水(平衡水)助其下沉。直至井壁底下沉到井底，再进行壁后充填水泥浆或水泥砂浆固井 。

中国矿山主要使用钢筋混凝土预制筒形井壁。每节井壁的高度根据提吊设备能力、钻塔允许的高度和罐道梁布置情况来确定，其值一般取6-8m。井壁底为预制钢筋混凝土结构，高度为2.5-6m，底厚为400-600mm。

一般使用龙门吊车或封口平车等专门设备，先运一节井壁至井口，由大钩提吊，再把井壁底移到井门与第一节井壁连接。为防止水渗漏。将联接井壁的法兰盘一侧焊住。并在焊缝外涂以沥青砂浆，然后用大钩将带井壁底的第一节井壁下放到洗井液中逐渐下沉。一边下沉一边注入平衡水，并及时排走因井壁下沉而从井壁外围挤出的洗井液。当井壁上端距井筒琐口面1-1.5m时，便停止注水，使其停止下沉，并用木楔将井壁暂时固定。连接好下节井壁，再继续下沉，依此循环至全部井壁下沉到设计深度为止 。

钢沉井需分节制造。首节在工厂制造、拼装成整体，下水浮运至墩位就位。因此首节钢沉井的分节高度应综合考虑下列因素确定：

(1)制造钢沉井的厂家的下河码头处水域深度。根据调查南通市长江沿岸造船厂或钢结构加工厂的下河码头处的水域深度一般在6.0-8.0m之间，因此钢沉井首节自重吃水深度须控制在5.0m左右。

(2)首节沉井由制造厂浮拖至墩位处航运线路的水深，应保证大于沉井自重吃水深度，以防搁浅。

(3)应计算钢沉井首节入水后浮心与重心的关系及稳定性。

(4)钢沉井浮拖时所需拖轮的能力。

(5)工厂制造钢沉井时起吊设备的主要性能(包括吊重、吊高、水平吊幅)。

(6)钢沉井首节入水后水面以上高度与导向船组联结梁底净空高度的匹配。

综合上述因素，通过计算选择钢沉井首节制造、拼装高度为12.0m时沉井吃水深度为4.16m较为合适，如经过实测，浮拖线路水域深度较大，考虑钢沉井首节高度为18.0 m(此时沉井自重吃水深度为5. 24m)也是可行的 。

钢沉井为一巨型环状钢结构，平面外形尺寸大，结构重量重。须选择距桥址处较近、生产制造能力强、焊接水平高、并有良好下水浮运条件的造船厂或钢结构加工厂进行制造，除此之外，制造钢沉井的工厂还需有进行钢沉井单元件成型的组拼场地、节段预拼场地及相适应的起吊设备 。2100433B

按井内淹水与否分为不淹水沉井和淹水沉井两种。淹水沉井又分壁后泥浆淹水沉井和壁后施放压气淹水沉井。按井壁下沉动力可分为自重沉井和加载沉井。后者又分为震动沉井和压水沉井。

不淹水沉井 在沉井内排水，工人在井底工作面掘进。除井壁在地面浇筑、随掘进随下沉外，其他工序和普通凿井法相同。由于排水造成井内外压力不平衡，下沉深度受到限制，本法不宜在涌水大、流砂层厚的表土层采用。

沉井法淹水沉井

特点是：井内淹水，保持井内外压力平衡，可防止涌砂冒泥；壁后灌注减阻介质；掘进与排渣均在水下完成；一般采用水枪或钻机破土、压气排液器排渣。该法工艺较简单，需用设备少,机械化程度高,工人不下井，作业条件好，成本较低，除砾卵石层外，一般均可采用。但由于量测和纠偏技术尚未完全解决，沉井下沉速度和偏斜程度较难掌握，往往影响工期。

壁后泥浆淹水沉井 在整个施工过程中保持井筒内淹水水位高于地下水位 1～2m。在沉井壁后环形空间灌注触变泥浆，它是以膨润土为主要原料，加水和化学处理剂（碱、羧甲基纤维素）混合搅拌而成的一种液态减阻材料，其特性是静止时为不易流动的凝胶状态，搅动时变成易于流动的溶胶状态。通过埋设在井壁内的管路，将触变泥浆灌注在沉井壁后的环形空间内，把井壁和地层隔开，借助泥浆柱压力，维护土层稳定，防止塌陷并可在沉井下沉时减少沉井外壁的摩擦阻力。用触变泥浆减阻，经济效益较好；但在恢复井壁与土层的固着力和保证泥浆护壁的可靠性方面，还有待研究改进。

壁后压气淹水沉井 在沉井外壁上，按压缩空气可能克服的作用面积，预留气龛，在气龛底部设喷气小孔与井壁内的压气管路相连，构成施放压气的通道。沉井需下沉时，按施工的要求压力依次打开管路阀门，压气由喷气孔喷出,沿井壁外围扩散上升,形成一个空气帷幕，减少周边的摩擦阻力，促使井筒下沉（见图）。该法可控制施放压气的时间，有利于控制井筒偏斜。日本用本法施工，最深沉井达200.3m，偏斜仅为0.1%。 沉井法

沉井法震动沉井

在预制的薄壁长段井筒上部装有井帽，在其上安置震动机，带动井筒震动，加大井筒的下沉力，并促使井壁四周土壤液化,减少沉井周边的摩擦阻力,加快下沉速度。本法由建桥工程使用的震动管柱法移植而来，自1958年起，在中国淮北矿区用该法相继建成了十多个井筒，优点是机械化程度高，成井速度快，成本低。由于震动机的加载有一定限度，在遇到砾卵石层时，井壁容易断裂，且地面及井筒周围受震动影响，适用条件受到限制。 压水沉井 加载沉井的另一种形式，在沉井刃脚上增设伞形钢结构底罩,把井筒和刃脚隔开，伞上灌水,增加荷载。伞下作为破土排渣的空间，破土使用五组装在刃脚四周斜面处和伞顶部的固定水枪，泥渣水自伞顶中心的排渣管排出。本法在中国开滦建井工程处首次试用，下沉深度达30.1m。

由套井、井壁和刃脚三部分组成。套井(即锁口)是靠近地表预先作好的一段大于沉井外径1.5m左右的井筒，用以保护井口，安设导向装置和贮存减阻材料。沉井井壁就是井筒的永久井壁，应有足够的强度，并满足下沉所需的重量。一般为钢筋混凝土结构，壁厚1m左右，随沉井下沉不断在井口浇筑接长。刃脚位于沉井井壁最下端，多用钢材制造，刃尖角通常为 30°，刃脚高3m，刃脚外半径比井壁外半径大100～300mm，以便下沉后在井壁四周形成一个环形空间。

施工时沉井利用钢刃脚插入土层，工作面不断破土排渣，依靠井壁自重不断下沉，当沉井刃脚达到基岩后，即行封底与壁后注浆固井。