沉井逆作法施工技術

王 愛 蓮

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

·施工技術·

沉井逆作法施工技術

王 愛 蓮

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

以太原市集中供熱聯網工程東中環主干線北沙河處的熱力小室為例，根據實際情況，對不同施工方案的優缺點進行了分析，經比選，采用井室逆作工藝進行施工，并著重論述了沉井逆作法的施工技術要點，為今后同類工程施工提供了參考依據。

沉井逆作法，基坑，施工技術

1 概述

隨著城市的不斷發展，一些舊城市地下管線越來越陳舊，很多管線已不能滿足城市使用要求，而一些現代構(建)筑物日益不斷聳立，使在城市道路中施工各地下管線增加了難度，特別是近年來，太原市處于集中供熱大改造期，在一些舊居民區內和現有道路旁施工供熱管線小室受到了限制，特別是供熱小室，采取基坑大開挖方式，會引起周邊構(建)筑下沉，存在質量安全隱患，沉井逆作法適合此環境的施工。

2 工程實例

2.1 工程概況

太原市集中供熱聯網工程東中環主干線(北中環街至五龍口街)2號小室，樁號BG0+042.844，2號小室北側墻緊靠迎春街擋墻，擋墻頂高程為843.594，小室頂設計高程843.21，北沙河搶險路路面高程840.834，小室南側為北沙河。小室東側有現狀電力排管，西側無建(構)筑物。1號小室位于北沙河南岸樹林內，1號小室北側緊貼北沙河片石擋墻，南側有小區房屋及圍墻。

2.2 施工方案設計

根據現場情況，2號小室挖深11.239 m。且小室北側為迎春街擋墻，現狀擋墻與北沙河搶險路面高差為2.76 m，迎春街現狀車流量較大，施工中應加強對擋墻的沉降觀測，且小室北側側墻緊靠迎春街擋墻，現場無放坡場地。為防止小室基坑開挖對迎春街路面及擋墻的影響，因過迎春街已經進行頂管施工，在頂管末端(迎春街南邊坡)進行恢復混凝土砌塊加固。

方案一：大開挖施工。基坑開挖前對迎春街道路進行加固，支護采用鋼板樁支護，為防止鋼板樁打拔對迎春街路面及擋墻造成影響，小室北側的鋼板樁打入后不再拔出。因開挖深度較深，第一層開挖2 m后再插入12 m鋼板樁，內設有橫撐和三角支撐，挖掘機分層開挖，現狀情況只有小室西側為施工場地，當挖掘機無工作平臺時，可在小室西側設坡道，或者采用長臂挖掘機，土方隨挖隨棄，運距暫以7 km計，小室周圍嚴禁堆放土方。

優點：施工方法簡單，易于操作，成本低。缺點：挖土方量大，鋼板樁打拔對周圍土體擾動大，安全系數低。

方案二：逆作法沉井施工。

沉井分階段制作、施工，由上至下施工，即先施工上層鋼筋混凝土和冠梁，挖下層沉井土方，下層沉井鋼筋綁扎，下層沉井模板，下層沉井混凝土，養護達到設計要求后，再開挖下一層沉井土方，下一層沉井鋼筋、模板、混凝土，直至達設計要求深度封底。如果按照逆作法，受現場條件制約，冠梁制作只能設置在沉井東、西側，且冠梁需要承受很大重力，兩側冠梁能否承受小室全部重量，考慮人工在井下挖土，存在安全隱患。

優點：對周邊構(建)筑物影響較小，土方量小。

缺點：分節井體間施工縫如處理不好，井體整體滲水性能不好。

通過以上比選，為確保現有建筑物安全，采用井室逆作工藝施工。

2.3 逆作沉井施工方法

1)施工順序。沉井分階段制作、施工，由上至下施工，即先施工上層鋼筋混凝土和冠梁，挖下層沉井土方，下層沉井鋼筋綁扎，下層沉井模板，下層沉井混凝土，養護達到設計要求后，再開挖下一層沉井土方，下一層沉井鋼筋、模板、混凝土，直至達設計要求深度封底。

為保證周邊土體安全，井體高度應根據土質情況確定，本工程為濕陷性黃土，地下水位高，土體本身自立性較好，冠梁計劃為2 m，其他每節井井體為1.0 m。

2)土方開挖。開挖前必須探明周邊地下水位情況、地質情況，本工程地下水位較高，為濕陷性黃土，可以直接開挖。

冠梁土方開挖采取挖掘機開挖，人工配合，以下井體開挖采取在基坑內設一臺小型挖掘機開挖，人工配合，出土方式采用25 t吊車吊運土方運輸至地面。基坑開挖嚴格分層進行，均勻對稱開挖，嚴禁超挖，周邊1 m～3 m內嚴禁堆載任何雜物。下節井體開挖必須待上節井體混凝土強度達到設計強度的70%以上，方可進行。

3)冠梁施工。冠梁為沉井逆作施工的首道工序，冠梁需承受整個小室全部重量，必須嚴格按設計規范施工。

基坑開挖至冠梁設計高程后，本工程因小室南北向無施工場地，故在小室東西兩側多挖2.5 m，將2.5 m寬度的土方平整并夯實，在其上澆筑40 cm厚C30商品混凝土。底模直接利用已經澆筑好的C30混凝土平臺上，在冠梁井內與第一井段接縫處沿圍護內周開挖一條深80 cm、寬為80 cm的溝槽，在該溝槽中回填細砂，并振實，上鋪枕木支墊底模。為保證下部混凝土密實度不因底模向下預留鋼筋可能存在縫隙而受影響，底模向下移10 cm，拆除模板后再將該部分混凝土鑿除；側模采用木模。

4)鋼筋工程。鋼筋按設計圖紙下料加工，鋼筋安裝時應預留下節段井體鋼筋，上下節井體鋼筋主筋為焊接，為保證同一斷面焊接接縫數量不大于50%，采取間隔焊接，上節井體鋼筋預留鋼筋為一長一短，以利于間隔焊接，保證接縫數量。

5)模板。模板采用定型鋼模板，為保證鋼筋的保護層，用與混凝土同標號的水泥砂漿墊塊控制保護層，內外鋼筋之間加設φ14鋼筋支撐，間距1.5 m。

為保證下節井體澆筑混凝土，在與上段混凝土井體連接位置，模板外側模上口設一杯形投料口，高出上下段接縫30 cm，寬出井內壁25 cm，混凝土澆筑從投料口入料。

6)混凝土澆筑。混凝土為商品混凝土，混凝土專用運輸車運輸，混凝土泵送車泵送混凝土。

本工程逆作法施工，沉井井體分節制作，分節澆筑，上下節施工縫處理尤為重要。施工縫為斜接縫，混凝土澆筑時間不得超過混凝土的初凝時間，同一井段的混凝土連續澆筑，并在底層混凝土初凝之前澆筑完上一層混凝土。下節井體混凝土澆筑前，將已澆混凝土表面鑿毛、沖洗干凈、保持濕潤，澆筑下節井體混凝土時，在施工縫處先鋪一層厚度為15 mm～30 mm的與混凝土同強度的水泥砂漿，使新舊混凝土緊密結合。

7)封底。當施工至最后一節井體時，先施工井室底板，再施工最后一節井體。

澆筑完底板混凝土后，最后一節井體鋼筋要與上節井體預留鋼筋及底板上翻鋼筋進行焊接。

8)工程實例圖見圖1。

2.4 質量控制要點

1)沉井逆作法比較適用于基坑坑邊緊鄰構(建)筑物，沉井分節制作分節開挖，對土體的擾動小，構(建)筑物沉降量小，有利于保護周邊構(建)筑物。

2)在施工過程中應隨時進行沉降觀測，若下節沉井開挖過程中出現塌方、上節沉井突然下沉等突發情況時，應立即停止施工，坑內人員撤離施工現場，待采取措施滿足安全要求時方可繼續施工。

3)分節沉井施工縫的處理至關重要，施工過程中應嚴格按規范及設計要求進行施工，保證井體的滲水性能。

4)施工前應認真調查周邊地質情況和地下水情況，如遇有地下水，必須采取有效的人工降水措施，保證地下水位位于坑底高程以下50 cm方可開挖。

5)井體混凝土必須保證連續澆筑，施工現場必須準備一臺柴油發電機，以供突發停電時臨時供電使用。

6)沉井逆作法最后一節井體的施工為先施工底板再施工最后一節井體，施工時應注意施工順序。

3 結語

本文所述工程實例小室采取沉井逆作法施工，解決了迎春街擋墻下沉問題，增加了基坑開挖的安全系數，現已施工完工，效果良好，可適用于基坑邊有現狀構(建)筑物的施工。

[1] 劉國彬，王衛東.基坑工程手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，2009.

The construction technology of open caisson inverse construction method

WANG Ai-lian

(Taiyuan Municipal Engineering Corporation, Taiyuan 030002, China)

Taking the North Shahe heat chamber of East Central main line of Taiyuan centralized heating network project as an example, according to the actual situation, analyzed the advantages and disadvantages of different construction schemes, through the comparison and selection, using well chamber inverse construction process to construction, and emphatically discussed the construction technology main points of open caisson inverse construction method, provided reference basis for future similar construction projects.

open caisson inverse construction method, foundation pit, construction technology

1009-6825(2014)31-0115-02

2014-08-26

王愛蓮(1970- )，女，高級工程師

TU745

A