沉井基礎(chǔ)施工技術(shù)研究

徐　斌

摘要：隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施的加快建設(shè)，城市生活環(huán)境日趨提高。但是新的建設(shè)必然要對(duì)現(xiàn)有的道路、建筑物及人們的生產(chǎn)生活帶來影響，為了將這種影響降到最低，新的技術(shù)和工藝在建設(shè)中被大量采用。從多個(gè)角度探討了建筑沉井基礎(chǔ)施工方法，并詳細(xì)闡述了施工技術(shù)的各個(gè)步驟及注意事項(xiàng)，對(duì)施工過程可能出現(xiàn)的問題提出了解決方案，與同行交流學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：沉井施工；下沉；封底

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3198(2009)10-0267-02

0前言

沉井(又稱為沉箱)由于對(duì)周圍環(huán)境影響較小，需要場(chǎng)地不太大，所以在城市建設(shè)中廣泛用于各個(gè)專業(yè)。例如城市管線施工時(shí)，使用沉井做工作坑或檢查井，可以避免直接開挖施工造成占地過大而影響道路交通或者周圍有建筑物無(wú)法開挖等。但沉井較一般開挖工程要復(fù)雜，遇到的問題比較難以處理。如何能夠避免這些問題或是將這些問題處理在萌芽階段，將是沉井施工成敗的關(guān)鍵。

1沉井施工技術(shù)原理

沉井基礎(chǔ)是一個(gè)井筒狀的結(jié)構(gòu)物，它是從井內(nèi)挖土、依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后采用混凝土封底并添塞井孔，使其成為建筑物的基礎(chǔ)，沉井基礎(chǔ)由于埋置深度可以很大，整體性強(qiáng)、穩(wěn)定性好，有較大的承載面積，能承受較大的垂直載荷和水平載荷；沉井既是基礎(chǔ)，又是施工時(shí)的擋土和擋水的圍堰結(jié)構(gòu)物。施工工藝并不復(fù)雜。沉井施工順序包括施工前的準(zhǔn)備工作——三通一平(地基處理)、開挖基坑、沉井制作、沉井下沉、沉井封底、封頂?shù)戎饕┕すば颍旅鎸⒃敿?xì)介紹沉井的施工技術(shù)：

2沉井制作

2.1準(zhǔn)備工作

首先沉井施工場(chǎng)地要平整，平整范圍要大于沉井外側(cè)面1m到3m，場(chǎng)地整平后進(jìn)行放線定位，定位要準(zhǔn)確，并經(jīng)驗(yàn)收合格后才能正式施工。

2.2鋪墊木、立底節(jié)沉井模板和綁扎鋼筋

沉井通常是在原位制作，可采用如下不同方法：

2.2.1墊木法

先在場(chǎng)地上鋪一層厚約0.5m的砂墊層(以方便抽取墊木)。在砂墊層上的刃腳處對(duì)稱的鋪設(shè)適當(dāng)?shù)膲|木，再在墊木之間添實(shí)砂土，然后按照設(shè)計(jì)的尺寸立模、澆筑第一節(jié)底節(jié)沉井。

2.2.2無(wú)墊未法

在均勻土層上，可采用無(wú)墊木法。澆筑一層與沉井井壁等厚的混凝土，代替墊木和砂墊層。澆的混凝土位于刃腳的下方，其作用是保證沉井在制作過程中和開始下沉?xí)r處于垂直方向。

2.2.3土模法

如地基為均勻的粘性土。則可采用土模法制作沉井。土模法分兩種，填土內(nèi)模：即先用粘土、粉質(zhì)粘土按照刃腳及隔墻的形狀和尺寸分層填筑夯實(shí)，修整表面使之與設(shè)計(jì)相符。挖土內(nèi)模：當(dāng)?shù)叵滤坏祝临|(zhì)較好時(shí)，可采用挖土內(nèi)模。在刃腳部位，按照設(shè)計(jì)的尺寸，開挖基槽，以地基土作為天然模板。

2.3澆筑混凝土

澆筑沉井混凝土?xí)r，應(yīng)對(duì)稱、均勻地進(jìn)行，以免地面不均勻沉降而引起沉井破裂，最好一次連續(xù)澆筑完成。

2.4拆除模板和墊木

當(dāng)沉井混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25％以上時(shí)，可拆除內(nèi)外側(cè)模板；達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75％時(shí)，可拆除隔墻底面和刃腳斜面模板。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，就可拆除墊木。墊木中最后拆除的4根，稱為定位墊木，常用紅油漆標(biāo)明。拆除墊木的順序是：先內(nèi)壁，后外壁，先短邊，后長(zhǎng)邊。長(zhǎng)邊下的墊木是隔一根撤一根，以定位墊木為中心，由遠(yuǎn)而近對(duì)稱地撤除。在撤墊木前，可先撬松墊木下的地基土，每撤除一根，在刃角處隨即用砂土回填搗實(shí)。

3沉井下沉

沉井下沉，就是通過在沉井內(nèi)用機(jī)械或人工的方法均勻除土，消除或減小沉井刃腳下土的正面阻力，有時(shí)也采用減小井壁與外側(cè)土體的摩阻力的方法，使沉井依靠自身的重量，逐漸地從地面沉人地下，其下沉施工方法有：排水下沉、不排水下沉或中心島式下沉等。

對(duì)于陸地上的沉井是以排水下沉為主，可采用機(jī)械抓土，人工配合，或人工挖土，機(jī)械做垂直運(yùn)輸?shù)呐潘魍诜ㄊ┕ぃ约坝盟C(jī)械來代替人工挖土的排水法下沉。也可用空氣吸泥潛水員配合或機(jī)械抓土潛水員配合的不排水下沉。對(duì)于在河流中人工筑島上的沉井、浮運(yùn)沉井或者水邊灘地粉砂層地段的沉井，應(yīng)以水下除土的不排水法下沉為主。可見沉井下沉究竟采取排水下沉還是不排水下沉，這要根據(jù)沉井所處的位置和沉井穿過土層的情況來決定。

對(duì)于深度較深，平面尺寸較大的沉井，下沉后期，沉井外壁的摩阻力將增加到很大，或者沉井井壁較薄，自重較輕，以及沉井下沉系數(shù)較小的沉井，下沉到一定深度后，由于外井壁摩阻力的增大，沉井下沉困難，有時(shí)可能就沉不下去。在設(shè)計(jì)和沉井制作之前，就應(yīng)考慮在井壁外側(cè)設(shè)置泥漿潤(rùn)滑套，或者在井壁(外側(cè))內(nèi)埋沒管道。以便用高壓射水或噴射壓縮空氣等方法來降低沉井外壁的摩阻力，以及在沉井下沉過程中采用在井壁旁壓重或在井壁內(nèi)降低地下水位等措施，幫助沉井下沉，使沉井能順利下沉到位。

4沉井封底施工

當(dāng)沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求范圍內(nèi)，經(jīng)沉降觀測(cè)，其沉降率(待8h內(nèi)沉井自沉累計(jì)不大于10mm)在允許范圍內(nèi)，即可進(jìn)行封底，封底分干封底和水下封底兩種。下面將詳細(xì)介紹干封底施工技術(shù)：

4.1準(zhǔn)備工作

(1)沉井封底前，在井壁底部凹槽內(nèi)和隔墻預(yù)留鋼筋處，需要進(jìn)行鑿毛，將刃腳處凹槽內(nèi)的污泥清理干凈。

(2)在井點(diǎn)降水條件下施工的沉井，在封底前應(yīng)用大石塊或其他砌塊將刃腳斜面下墊實(shí)，同時(shí)要檢查井點(diǎn)降水設(shè)備是否完好，并能保持連續(xù)抽水。采用觸變泥漿護(hù)壁下沉的沉井，當(dāng)下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高。立即準(zhǔn)備進(jìn)行置換觸變泥漿工作。

(3)準(zhǔn)備好封底時(shí)所需的各種材料和機(jī)具(包括混凝土)，以及制定出封底方案。當(dāng)沉井下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高前(還應(yīng)預(yù)留一定的拋高度)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行封底，若拖延時(shí)日，有可能發(fā)生條件變化，產(chǎn)生偏差，或有大量土體涌入井內(nèi)等，給干封底帶來很大的困難，因此，應(yīng)抓緊做好封底的準(zhǔn)備工作。

(4)封底前，還應(yīng)做好井內(nèi)集水井筒，以便封底時(shí)預(yù)放在井底的一定(各倉(cāng))位置，便于封底后抽除地下水之用。其深度、大小應(yīng)滿足水泵吸水要求。

4.2千封底施工

封底前按照設(shè)計(jì)規(guī)定，一般先鋪一層碎石(或礫石砂)。整平后，再澆筑素混凝土封底(也稱為墊層)。澆筑混凝土?xí)r均需沿井壁四周向中央進(jìn)行。素混凝土封底應(yīng)一次澆筑，分格、分批、逐段、對(duì)稱進(jìn)行，不得中途停頓，避免產(chǎn)生施工縫而造成滲漏，澆筑封底混凝土?xí)r，不得堵塞集水井，保證井內(nèi)排水工作能繼續(xù)進(jìn)行，以保證混凝土在終凝以前不浸水。素混凝土封底后表面要平整。當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的25％以上時(shí)，才允許在上面綁扎底板鋼筋。鋼筋要綁扎好。

5結(jié)語(yǔ)

(1)沉井下沉過程中要加強(qiáng)施工觀測(cè)，出現(xiàn)偏差時(shí)要分析原因及時(shí)調(diào)整。

(2)沉井施工時(shí)，為確保工程質(zhì)量，施工前要制訂質(zhì)量通病預(yù)防措施，并在施工過程中跟蹤檢查。把各種質(zhì)量隱患消滅在萌芽狀態(tài)。

(3)沉井設(shè)計(jì)時(shí)，下沉驗(yàn)算和刃腳計(jì)算是關(guān)鍵，應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)密計(jì)算。

(4)當(dāng)?shù)叵滤灰韵掠屑?xì)砂、粉砂層時(shí)，如排水取土，將產(chǎn)生流砂現(xiàn)象，大量砂土涌入井內(nèi)，使沉井傾斜，對(duì)施工造成很大困難。