1、试论沉井施工法的应用与改进【摘要】：随着城市基础设施的加快建设，城市生活环境日趋提高。但是新的建设必然要对现有的道路、建筑物及人们的生活工作带来影响，为了将这种影响降到最低，新的技术和工艺在建设中被大量采用。本文从多个角度探讨了建筑沉井基础施工方法，并详细阐述了施工技术的各个步骤及注意事项，对施工过程可能出现的问题提出了解决方案。 【关键词】：沉井施工；下沉；应用与改进 中图分类号：U443.13+1 文献标识码： A 文章编号： 沉井施工法是修筑地下工程和深埋基础工程所采用的重要施工方法之一，在给水和排水工程中常用于取水构筑物、排水泵站、大型集水井、盾构和顶管工作井等工程中。平面布置多数采用
2、圆形、矩形、椭圆形和棱形等。沉井法施工包括沉井制作、沉井下沉和沉静封底等几个主要部分。根据不同的情况和条件，可以采取一次制作一次下沉，也可以采用制作与下沉交替进行。沉井的井筒一般在地面上制作，在井筒内挖土，使得井筒靠着自重以克服其外壁与土层之间的摩阻力，而逐渐下沉到设计标高。然后通过平整筒内土层，浇筑混凝土垫层和混凝土底板，完成沉井的封底工作。因此在地下水位较高、渗透量较大或者地下承压水流量和流沙等因素较多的时候应当采用地上建筑物情况，这种施工优点更为明显。 一、沉井施工技术原理 沉井基础是一个井筒状的结构物，它在施工的过程中是依靠合理的技术措施和设备方法对井内土层进行开挖和取出方式，对设计中
3、存在的各种混凝土问题进行封底、在沉井施工和制作中，施工原理并不复杂，一般只要保证土层地表表层的平整，设置良好的排水系统和体系，并且保持地下水位低于基坑地面。在沉井的制作中，是采用垫木制作沉井，应当根据沉井的重量和地基土的承载力等因素，分析计算砂垫层的厚度、垫木的数量尺寸和大小方式，并且在应用的时候及时的克服孔壁上产生的摩擦力，使得整体性强，稳定性能好。有较大的应力能够支撑施工效率和质量的应用。在较好的均质土层上制作沉井的时候，一般采用无承垫木方法，铺筑垫木的时候厚度的素混凝土或者砂垫层应当合理分析，并且对沉井分解制作，媒介的高度合理分析，确保沉井的稳定性能够顺利下沉，制作混凝土沉井要求的时候，
4、浇筑应当均匀对称，并且沉井外壁平滑。 二、沉井施工工艺的应用 沉井是一项系统化工程，在施工中通过基坑土方开挖、施工制作和基坑测量放线等多个程序进行分析，确保施工质量能够满足设计要求。随着各种先进设备的不断应用，沉井在施工的过程中其施工工艺逐步的形成了系统化的施工措施和施工模式，其主要的施工措施是：基坑测量放样基坑开挖刃脚垫层施工立井筒内模和支架钢筋绑扎立外模和支架浇捣混凝土养护及拆模封砌预留孔井点安装及降水凿除垫层、挖土下沉沉降观察铺设碎石及混凝土垫层绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土混凝土养护素土回填。 沉井施工优点：占地面积小，不需要板桩围护，与大开挖相比较，挖土量小，对邻近建筑物的影响比较小，
5、操作简便，无须特殊的专用设备。在市政工程中被广泛用于泵站、顶管拼装井、大型设备基础等。 1、钢筋绑扎 钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后，方可进行立外模。 2、混凝土养护及拆模 混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中，对混凝
6、土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。 3、沉井的组成 沉井一般由井壁（侧壁） 、刃脚、凹槽、底梁等组成。井壁：是沉井的主要部分，要有足够的强度，满足下沉及使用时荷载需要。同时还要求有足够的重量，以便顺利下沉。刃脚：位于井壁最下端一般都做成刀刃状的“刃脚” ，其主要功能是减少下沉阻力。凹槽：主要作用是在沉井封底时，使封底底板与井壁更好连接，防止渗水。底梁：由于使用要求不能设置隔墙，可在沉井底部增设底梁，以便于构成框架，增加沉井在施工下沉阶段和使用阶段的整体刚度。 、沉井下沉 沉井下沉多采用排水挖土下沉方法，常用方法是：设明沟、集水井排水，在沉井内离刃脚 23m 挖一圈排水明沟，设 34
7、 个集水井，深度比开挖面底部低 1.01.5m，沟和井底深度随沉井挖土而不断加深。在井壁上设离心式水泵或井内设潜水泵，将地下水排出井外。当地质条件较差，有流砂发生的情况，可在沉井外部周围设置轻型井点、喷射井点或深井井点以降低地下水位，或采用井点与明沟排水相结合的方法进行降水。 三、沉井制作过程的质量问题及改进措施 1、沉井混凝土浇筑时倾斜 1）造成原因：砂垫层厚度不足、不均匀或不密实；没有在砂垫层与素混凝土垫层之间铺垫木，或垫木间距过大、数量不足；混凝土垫层厚度不足或厚度不均匀；混凝土浇筑过程中偏心浇筑；基坑地质差。 2）改进措施：严格按设计要求厚度铺设砂垫层、混凝土垫层；垫木的选择要合适，布
8、置要合理，数量、尺寸、间距要经由计算确定；混凝土垫层浇筑应均匀；混凝土浇筑时要分层平衡浇筑。如果出现明显倾斜，混凝土浇筑就要停止浇筑，要求待混凝土达到一定强度后进行纠偏，然后再浇筑混凝土；在基坑开挖时，注意观察，如果基坑地质较差，要及时进行换填。 2、裂缝原因及处理 沉井施工过程中出现超出设计规范容许的裂缝，如钢筋混凝土出现超出 0.3?宽的裂缝，或设计不允许出现裂缝而出现裂缝。 1）造成原因：竖向裂缝的产生主要是设计验算的支撑点过多，与实际情况不符；沉井周围存在不对称荷载及由于沉井倾斜产生较大的侧压力与沉井施工质量差所致，施工中应按前面论述的相应措施予以避免。沉井水平裂缝的产生除避免沉井质量
9、差和倾斜之外，还应检查沉井上部是否被卡住，刃脚下是否挖空太多，使沉井悬吊坑中的承载力与竖向配筋不符，能将沉井拉出水平裂缝。 2）改进措施：应在沉井内或顶部加压重或用高压水冲切土壁或刃脚下不要挖土太深使沉井能均匀下沉。沉井壁出现裂缝在 0.51.0?以内，一般不作特殊处理，以环氧树脂等将其缝封闭即可（使用有严格要求时，则另行处理） 。裂缝宽度达 12mm 以上时，所在井壁钻 3040cm 深的孔安装数排直径 1620mm 的牵钉，使井壁与填充混凝土或修补混凝土连成整体。牵钉间距约 50cm，外露高度约 40cm 并应有弯钩。 3.1 沉井下沉过程中出现倾斜、扭转或位移 改进措施：混凝土垫层应均匀
10、敲碎；抽出垫木应对称同步进行，及时回填砂砾；随时掌握地层情况，多挖土层较硬地段，土层较软地段应少挖，多留台阶或适当回填和支垫；严格控制井内除土底面高差；严格控制刃脚下除土量；及时注意，发现和处理障碍物，对未被障碍物搁住的地段，应适当回填和支垫，防止倾倒；刃脚处应适当留有土台，不宜挖通，以免在刃脚下形成翻砂涌水通道，引起沉井偏斜；弃土应尽量远弃，或弃于水流冲刷较大的一侧，对河床较低的一侧可抛土（石）回填；即使条件不允许外弃的，也应搬运至离井壁四周影响范围之外处，且四周均匀堆放；沉井壁预留孔洞，在下沉前封闭处理。 结语 沉井作为当前建筑工程中的主要组成成分，其随着科学技术的不断发展利用方式也在不断的扩大，成为施工过程中的主要措施和相应的手段，为地下工程施工质量的提高奠定了坚实的基础。 参考文献 1江正荣,朱国梁.简明施工手册M.4 版.中国建筑工业出版社,2005. 2中华人民共和国国家标准:GB50141-2008 给水排水构筑物施工及验收S. 3建筑施工手册:缩印本M.4 版.中国建筑工业出版社,2003.
