排水下沉法沉井施工工藝剖析

楊國興

(大慶地區(qū)防洪工程管理處，黑龍江大慶163000)

1 沉井技術(shù)措施

四方山沉井工程設(shè)計為圓形沉井，內(nèi)徑設(shè)計直徑為6.0 m，下沉深度為16.8 m，擬采用LN－125型泥漿排水下沉法施工。在施工中根據(jù)工程結(jié)構(gòu)特點、地質(zhì)水文情況、施工設(shè)備條件、技術(shù)的可能性，編制切實可行的施工技術(shù)措施，以指導(dǎo)施工。

沉井施工工藝主要有以下幾個方面，即工藝流程、技術(shù)準(zhǔn)備、沉井制作、沉井下沉、封底等。

2 施工工藝流程

平整場地→測量放樣→布設(shè)降水點→開挖基坑→墊層→沉井制作→風(fēng)鎬破碎墊層→沉井設(shè)備運輸、安裝→沉井下沉→封底→底板制作→梁及頂板制作→制作井內(nèi)鋼平臺→土方外運

3 技術(shù)準(zhǔn)備

3.1 整平場地

整平場地至要求標(biāo)高，按施工要求拆遷沉井周圍上的破壞棱體范圍內(nèi)的地上障礙物，如房屋、電線桿、樹木及其他設(shè)施，清除地面下3 m以內(nèi)的地下埋設(shè)物，如上下水管道、電纜線路及基礎(chǔ)、設(shè)備基礎(chǔ)、人防設(shè)施等。

在沉井周圍土的破壞棱體范圍內(nèi)有永久性建筑物時，應(yīng)會同有關(guān)單位研究并采取確保安全和質(zhì)量的措施后，方可施工。

3.2 布設(shè)測量控制網(wǎng)

按設(shè)計總圖和沉井平面布置要求設(shè)置測量控制網(wǎng)和水準(zhǔn)基點，進行定位放線，定出沉井中心軸線和基坑輪廓線，作為沉井制作和下沉定位的依據(jù)。在原有建筑物附近下沉的沉井，應(yīng)在原建筑物上設(shè)置沉降觀測點，定期進行沉降觀測。

3.3 修建臨時設(shè)施

總平面布置，修建臨時設(shè)施，修筑道路、排水溝、截水溝，安裝臨時水、電、風(fēng)管道線路，安設(shè)施工設(shè)備，并試水、試電、試運轉(zhuǎn)。

3.4 作技術(shù)交底，使施工人員了解并熟悉工程結(jié)構(gòu)、地質(zhì)和水文情況、沉井制作和下沉施工技術(shù)要點、安全措施、質(zhì)量要求，以及可能遇到的各種問題和處理方法

3.5 材料要求

制作沉井所使用的混凝土、鋼筋、磚、石等半成品與原材料必須符合設(shè)計要求，當(dāng)無設(shè)計要求時，可參照本企業(yè)相關(guān)施工工藝及質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)。

3.6 主要機具

主要機具有:混凝土攪拌機、砂漿攪拌機、鋼筋加工機械、大型反鏟挖土機、抓斗挖土機、井點降水系統(tǒng)、水力沖射器、空氣吸泥機、水泵、風(fēng)鎬或風(fēng)鏟、16 t汽車吊、卷揚機及土方運輸車輛等。

3.7 避免影響周圍環(huán)境，確保施工安全

在沉井周圍土的破壞棱體范圍內(nèi)有永久性建筑物時，應(yīng)會同有關(guān)單位研究并采取確保安全和質(zhì)量的措施后，方可施工。開挖及降排水時，尚應(yīng)考慮可能因土體變形及地下水位變化而引起周圍地面沉降而影響周圍的建筑物、地下管線和道路的安全。

4 沉井制作重要控制點

1)本工程采用木模板支護，沉井四周布設(shè)6處降水點，降水深度為20 m。實際放大樣，制作刃腳模板。鋼筋、模板制作

2)用挖掘機開挖半徑6.5 m深度5 m的沉井基坑，場地窄小，將土方外運。人工清理至同一標(biāo)高、夯實，測量放線，打20 cm厚C30混凝土墊層，以防止沉井在制作過程中因土的受力不同出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。

3)支刃腳內(nèi)模板，綁刃腳，井壁鋼筋，內(nèi)壁立筋向內(nèi)彎1 m或45°角，中間立筋間距30 cm綁中間水平筋，刃腳上部插筋，封外模。

4)模板加固，豎直方向每30 cm豎兩根木立，水平方向40 cm用Ф25鋼筋制作成的圈箍加固，同時用ф14長1.8 m間距40 cm穿墻鋼筋加固，穿墻鋼筋兩側(cè)挑螺絲扣，兩側(cè)及中間焊3道止水鋼板。

5)模板加固好以后，在刃腳凹槽處插入3排Ф25鋼筋，間距30 cm，長2 m，外留1.5 m，與底板鋼筋相連，作用是加強井壁混凝土與底板混凝土相連，防止封底混凝土和底板混凝土上浮和滲漏，焊2道厚0.5 cm寬40的止水鋼板，打入混凝土20 cm，留20 cm待下次打混凝土?xí)r澆筑。

5 沉井下沉前準(zhǔn)備

沉井施工前，需要挖100 m3貯水池和兩個排污池;將模板，腳手架全部拆除，并清理內(nèi)井一切雜物;將刃腳墊層清除出井，進水口、出水口門洞密封;選擇好水源、電源通道的最佳排放位置，選擇好泥漿池的最佳位置及回水的排放口;組裝泥漿泵，用汽車吊吊入井中。

沉井下沉前應(yīng)對沉井結(jié)構(gòu)作必要的強度檢查，對下沉各個階段作下沉計算，根據(jù)土質(zhì)實際情況采取必要的降排水工作，檢查混凝土強度及抗?jié)B等級，并根據(jù)勘測報告計算極限承載力。

6 排水下沉

1)沉井下沉采用LN－125型泥漿泵排水下沉。利用3BX－57級高壓泵形成的高壓來破壞土壤的物理結(jié)構(gòu)形成泥漿，再由泥漿泵吸取送至泥漿池，經(jīng)沉淀后排出清水即完成土方的挖、運等工序。

2)施工中應(yīng)遵循先中央后邊倉的原則，具體方法先在沉井中央取土，形成鍋底，鍋底深度不可低于刃腳標(biāo)高1～1.5 m，后向周邊擴大鍋底，沉井即可靠自重下沉，如沉井下沉緩慢，可采用井壁配掛重物，輔助下沉，重要根據(jù)下沉量而定。

3)由于本工程井的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以機械需視情況及時調(diào)整。如施工中發(fā)現(xiàn)泥漿泵揚程不夠，需中途加壓。取土遵循對稱取土的原則，不可偏向沉井自重輕重一邊，否則沉井均勻下沉難以保證。下沉前應(yīng)分區(qū)、分組、依次、對稱，同步的拆除刃腳下的墊架(磚墊座)，每抽出一根墊木后，在刃腳下立即用砂，卵石填實。在沉井下沉過程中，工長、測量員、挖土工人應(yīng)密切配合加強觀測及時糾偏。

4)沉井下沉觀測的方法為在沉井外壁彈周圍水平線，井筒內(nèi)按8等分標(biāo)出垂直軸線，各吊線墜一個，對準(zhǔn)下部標(biāo)板來控制。觀測時間，每班3次，接近標(biāo)高時，每兩小時一次，隨時掌握分析觀測數(shù)值，當(dāng)垂直線偏離垂線達50 mm或標(biāo)高差在100 mm應(yīng)立即糾正，挖土過程中可通過調(diào)整挖土標(biāo)高或勞動力進行糾偏。

5)沉井下沉接近標(biāo)高時，應(yīng)加強觀測，防止超沉?？稍谒慕翘帀|磚墩或墊枕木，使沉井壓在其上，使沉井穩(wěn)定。

沉井下沉如出現(xiàn)傾斜，調(diào)整挖土仍不能糾正時，可加荷調(diào)整，但若一側(cè)已達到設(shè)計標(biāo)高，則直接采用旋轉(zhuǎn)噴射高太水法協(xié)助下沉糾偏。

7 沉井干封底

1)沉井下沉至設(shè)計標(biāo)高，再經(jīng)2～3 d下沉穩(wěn)定，或經(jīng)觀測在8 h內(nèi)累計下沉量≤10 mm，即可進行封底。

2)封底前應(yīng)先將刃腳處新舊混凝土接觸面沖洗干凈并鑿毛，對井底進行修整使之成鍋底形，由刃腳向中心挖射形排水溝，填以卵石作成濾水盲溝，在中部設(shè)2～3個集水井與盲溝相連，使井底地下水匯集于集水井中用潛水泵排出，保持水位低于基底面0.5 m以下。

3)封底鋪一層150 mm厚卵石，再在基上澆一層混凝土墊層，在刃腳下切實填嚴(yán)，振搗密實，以保證沉井的最后穩(wěn)定，達到50%強度后在墊層上鋪卷材防水層，綁鋼筋，兩端伸入刃腳或凹槽內(nèi)，澆筑底板混凝土。

4)混凝土澆筑應(yīng)在整個沉井面積上分層、不間斷地進行，由四周向中央推進，并用振搗器搗實?；炷琉B(yǎng)護期間應(yīng)繼續(xù)抽水，待底板混凝土強度達到70%后，對集水井逐個停止抽水，逐個封堵，封堵方法是將集水井中水抽干，在套管內(nèi)迅速用干硬性混凝土填塞并搗實，然后上法蘭盤四周焊接封閉上部用混凝土墊實搗平。

8 結(jié)語

沉井竣工后的驗收應(yīng)包括沉井的平面位置、終端標(biāo)高、結(jié)構(gòu)完整性、滲水等進行綜合檢查，沉井檢驗標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合技術(shù)要求，沉井質(zhì)量符合檢驗標(biāo)準(zhǔn)。

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