橋基礎(chǔ)沉井圍堰施工技術(shù)

宋達(dá)勇 SONG Da-yong

（中鐵九局集團(tuán)第三工程有限公司，長(zhǎng)春 130052）

（China Railway 9th Bureau Group No.3 Engineering Co.，Ltd.，Changchun 130052，China）

橋基礎(chǔ)沉井圍堰施工技術(shù)

宋達(dá)勇 SONG Da-yong

（中鐵九局集團(tuán)第三工程有限公司，長(zhǎng)春 130052）

（China Railway 9th Bureau Group No.3 Engineering Co.，Ltd.，Changchun 130052，China）

橋梁建設(shè)是一個(gè)重要的研究課題，尤其是水橋的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)更是重中之重，因?yàn)槠鋵?duì)質(zhì)量要求高，施工難度大，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)引發(fā)及其嚴(yán)重的后果。本文就針對(duì)橋水中基礎(chǔ)沉井圍堰施工技術(shù)加以介紹，并對(duì)其施工流程加以說(shuō)明。

橋基礎(chǔ)；沉井；圍堰；施工技術(shù)

0 引言

沉井是修建深基礎(chǔ)與地下構(gòu)筑物的主要施工工藝。無(wú)論沉井還是沉箱施工技術(shù)都對(duì)工程的質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，一旦失敗，不僅會(huì)影響工程期限，更會(huì)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。

1 沉井簡(jiǎn)介

沉井是修建深基礎(chǔ)與地下構(gòu)筑物的主要施工工藝。根據(jù)工藝要求，鋼筋混凝土需要在地坑內(nèi)或地面上完成制作，待其強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再按分層法在井筒內(nèi)挖土，井內(nèi)土面標(biāo)高降低后，使筒身借自重克服其土壁之間的摩擦阻力而逐漸下沉就位。

沉井的類(lèi)型按橫截面形狀分為圓形沉井、矩形沉井。柱形沉井井壁截面形狀，上、下井壁厚度是相同的。沉井一般由井壁（側(cè)壁）、刃腳、凹槽、底梁等組成。

2 施工工藝流程及施工方法

2.1 沉井施工工藝流程 平整場(chǎng)地→測(cè)量放線(xiàn)→開(kāi)挖基坑→沉井制作→沉井下沉→墊層混凝土澆筑。

2.2 沉井制作

2.2.1 制作順序。先整平場(chǎng)地，進(jìn)行施工放線(xiàn)，在井筒內(nèi)挖土（深度2米），然后將底基夯實(shí)抄平放線(xiàn)。鋪設(shè)砂墊層，挖刃腳土模。下一步是鋼筋綁扎，繼而進(jìn)行刃腳和井身支模。支模完畢后再澆混凝土，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后拆模養(yǎng)護(hù)。

2.2.2 地基處理。沉井制作時(shí)，通常先在井筒內(nèi)挖土來(lái)控制下沉量，挖土深度約2m。為防止地基不均勻沉陷造成井壁開(kāi)裂，一定要用砂、砂礫、碎石墊層妥善處理下挖土坑再制作沉井。

2.2.3 刃腳支設(shè)。由于沉井尺寸及下沉高度較小，經(jīng)計(jì)算承載力復(fù)核要求，對(duì)沉井制作時(shí)引起的不均勻沉降無(wú)太大影響，所以采用在基坑底夯實(shí)地基上直接開(kāi)挖出刃腳，再綁扎刃腳鋼筋及井壁預(yù)埋筋，澆筑刃腳混凝土采用土模的方式直接澆筑刃腳，這樣既方便施工，又節(jié)省了時(shí)間。

2.2.4 井壁制作。①制作方式。由于沉井為不封底型式，在沉井下沉完畢，墊層混凝土澆筑完成后，沉井內(nèi)還會(huì)出現(xiàn)水流，所以考慮沉井比承臺(tái)尺寸三面放大30cm（保證承臺(tái)尺寸），一面放大1m（承臺(tái)施工時(shí)抽水），沉井制作時(shí)中間設(shè)排水溝、集水井，使地下水位下降到基坑以下0.5m。此橋最大沉井高度為9m，分兩節(jié)制作。②鋼筋綁扎。綁扎順序?yàn)椋合葍?nèi)后外，由下至上。在預(yù)埋筋的基礎(chǔ)上接長(zhǎng)豎向筋，如沉井分節(jié)支座，則接長(zhǎng)至比施工縫高出50～100mm，錯(cuò)開(kāi)接頭。分段綁扎水平筋，再將其與前一節(jié)井壁的連接部位焊牢，焊接時(shí)為確保鋼筋準(zhǔn)確就位，須在接頭處錯(cuò)開(kāi)1/4，用水泥砂漿墊塊控制砼保護(hù)層厚度。③模板支設(shè)。用5m長(zhǎng)的定型鋼模拼裝成沉井模板。按照內(nèi)?！饽５捻樞蛑?。內(nèi)、外模應(yīng)該設(shè)在施工縫以上500mm的位置，而且要一次支設(shè)成型。內(nèi)、外模板分別用方木支設(shè)，且對(duì)應(yīng)各自的豎縫部位緊固在內(nèi)外腳手架處。支模時(shí)內(nèi)設(shè)鋼筋撐子維持井壁厚度，設(shè)鋼筋對(duì)拉片以使外模穩(wěn)固，提高支模強(qiáng)度。支模時(shí)必須校正以此垂直度和平整度。④混凝土澆筑?；炷翝仓捎没炷羶?chǔ)料斗儲(chǔ)料，吊車(chē)運(yùn)送混凝土至澆筑口均勻澆筑。

2.3 沉井下沉

2.3.1 拆除墊木。拆除墊木的操作要對(duì)稱(chēng)進(jìn)行，保證平穩(wěn)，避免沉井出現(xiàn)傾斜，拆除墊木的順序是：針對(duì)矩形沉井，先拆除其內(nèi)隔墻下的墊木，再拆除短邊井壁下的墊木，最后拆除的是長(zhǎng)邊下的；在拆長(zhǎng)邊下墊木的時(shí)候應(yīng)該采取隔根抽出的方式，再以四角處的定位墊木作為中心從遠(yuǎn)到近對(duì)稱(chēng)的抽出，最后抽出定位墊木。注意在每次抽出墊木之后，要立即用砂填實(shí)刃角下的空位。

2.3.2 取土下沉。取土下沉的主要方法有：人工挖土法；排水下沉法；不排水下沉法；泥漿套下沉法。在施工過(guò)程中要根據(jù)具體的情況選擇合適的方法。

2.3.3 沉井接筑。在第一節(jié)沉井沉到預(yù)定的深度時(shí)，可以停止下沉，進(jìn)行立模澆制施工，接長(zhǎng)井壁和內(nèi)隔墻，如此往復(fù)。每次接筑的高度要控制在5米之內(nèi)，而且要盡量保持澆筑的對(duì)稱(chēng)和均勻，防止出現(xiàn)傾斜。

2.3.4 控制與觀(guān)測(cè)。沉井施工中，經(jīng)常遇到傾斜偏移、容易開(kāi)裂、下沉過(guò)快過(guò)慢停沉、超欠下沉等問(wèn)題，在施工中及時(shí)觀(guān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)沉井偏斜時(shí)，立即進(jìn)行糾正。

①監(jiān)測(cè)方法：1）沉井位置的控制：在沉井外部地面及井壁頂部設(shè)置縱橫十字中心線(xiàn)，并通過(guò)全站儀經(jīng)常測(cè)量和復(fù)核，控制沉井位置。2）沉井標(biāo)高的控制：在沉井井壁頂面設(shè)置水準(zhǔn)基點(diǎn)，在下沉前及下沉中隨時(shí)觀(guān)測(cè)點(diǎn)位高程及相對(duì)高差，確保沉井高程控制及確定是否傾斜。3）沉井垂直度的控制：沉井下沉前在井壁內(nèi)側(cè)用垂球作出垂直軸線(xiàn)的標(biāo)記，挖土?xí)r，應(yīng)隨時(shí)采用垂球觀(guān)測(cè)沉井的垂直度，若發(fā)現(xiàn)垂球偏離墨線(xiàn)即確定沉井傾斜，應(yīng)及時(shí)采取糾偏措施。4）沉井下沉控制：在外側(cè)井壁上的四個(gè)側(cè)面用墨線(xiàn)彈出標(biāo)尺，用水準(zhǔn)儀及時(shí)觀(guān)測(cè)沉降值。5）地質(zhì)變化時(shí)的控制：沉井下沉?xí)r，會(huì)遇到四周地質(zhì)不同，承載力不均勻的情況，在施工時(shí)先開(kāi)挖沉井中間部分的土，再分段對(duì)稱(chēng)開(kāi)挖地基承載力較好側(cè)土并及時(shí)用砂礫回填夯實(shí)，待巖層部分都開(kāi)挖完回填后，再整體對(duì)稱(chēng)均勻開(kāi)挖下沉。

②沉井傾斜糾偏措施：1）偏挖土糾偏法。當(dāng)沉井入土較淺，糾正傾斜時(shí)，可采取在沉井刃腳高的一側(cè)進(jìn)行挖土，以減少此側(cè)下沉的阻力，使偏差在下沉過(guò)程中逐步糾正。2）增加偏土壓或偏心壓重糾偏法。在沉井傾斜低的一側(cè)回填砂或土，使低側(cè)產(chǎn)生的土壓力大于高側(cè)的土壓力，也可在沉井高側(cè)壓重使該側(cè)刃腳下的應(yīng)力增大，從而達(dá)到糾偏的作用。3）沉井位置扭轉(zhuǎn)時(shí)的糾正方法。沉井位置如發(fā)生扭轉(zhuǎn)，采用對(duì)角偏除土，借助于刃腳下不相等的土壓力所形成的扭矩，使沉井在下沉過(guò)程中逐步糾正其位置。4）遇孤石導(dǎo)致傾斜的糾正方法。沉井下沉?xí)r，遇到孤石會(huì)導(dǎo)致沉井傾斜，應(yīng)掏空周邊土撬出孤石，然后回填砂礫，若撬出較困難時(shí)，采用風(fēng)鎬破碎成小塊后清除。

2.3.5 沉井封底當(dāng)沉井下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高之后，挖土工作要停止并且對(duì)沉降進(jìn)行觀(guān)測(cè)，在8h之內(nèi)下沉量沒(méi)有超過(guò)10mm，就可以封底。比較常用的沉井封底方法是干封法與水下封底法。

3 結(jié)束語(yǔ)

采用本工藝施工工序簡(jiǎn)單，在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上省去封底工序，質(zhì)量可靠，施工中采用原地預(yù)制，井內(nèi)開(kāi)挖，土方工程中無(wú)需放坡，不超挖，無(wú)需井點(diǎn)降水，地下水采用井內(nèi)排水，因此對(duì)周?chē)逃型寥啦辉斐捎绊?，?jié)約了成本，克服了水中修橋基的難度，保證了工期。

[1]周宋維.水中墩沉井圍堰施工技術(shù)[J].中國(guó)科技博覽，2011(22).

[2]李永恒.沉箱沉井施工技術(shù)要點(diǎn)[J].山西建筑，2009（1）.

[3]王松柏.橋水中基礎(chǔ)沉井圍堰施工技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究，2012(8).

Bridge Foundation Open Caisson Cofferdam Construction Technology

Bridge construction is an important research topic,and water bridge foundation design is especially paramount.Because it has higher requirements for quality,and the construction difficulty is big,once problem appears,it will cause serious consequences.This paper introduces the water bridge foundation open caisson cofferdam construction technology and its construction process.

bridge foundation；open caisson；cofferdam；construction technology

宋達(dá)勇（1964-），男，吉林長(zhǎng)春人，本科，研究方向?yàn)闃蛄簩?zhuān)業(yè)技術(shù)。

U445.4

A

1006-4311（2014）13-0133-02