建筑工程沉井施工技術(shù)探究

宮 晉 太

(太原市熱力公司,山西 太原 030001)

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建筑工程沉井施工技術(shù)探究

宮 晉 太

(太原市熱力公司,山西 太原 030001)

介紹了建筑工程中沉井施工的特殊性，并從沉井制作、吊土架子搭設(shè)、拆模彈線、下沉、封底以及拆架子填土方等環(huán)節(jié)，闡述了沉井施工流程與技術(shù)要點，為建筑工程中沉井施工的推廣應(yīng)用提供了理論依據(jù)。

建筑工程，沉井施工，吊土架子，土方

所謂的沉井工程，就是利用沉井作為地下結(jié)構(gòu)的一種深基礎(chǔ)。對于含水量不穩(wěn)定的地下土層，沉井具有較強的適用性，這種施工工藝具有一定的特殊性，其截面尺寸與剛度相對較大，能夠承載較大荷載，同時具有良好的抗?jié)B性與耐久性。此外沉井的內(nèi)部空間利用率也相對較高。沉井施工隊機具設(shè)備的要求不高，能夠適應(yīng)不同的地質(zhì)情況。對于面積較小的建筑物或者構(gòu)筑物而言，沉井施工技術(shù)的應(yīng)用具有較強的適用性。

1 概述

在建筑工程中，采用現(xiàn)場澆筑、挖土下沉的方法沒入土中的深基礎(chǔ)即沉井。沉井具有較大的斷面尺寸，能夠承載較高壓力，在大、重型結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)中多有應(yīng)用，例如橋梁、港口以及水閘等工程。其次，沉井施工操作相對簡便，不會過度影響周邊建筑物，并且其內(nèi)部空間能夠得到有效利用，因此在工業(yè)建筑物中有著十分重要的應(yīng)用價值，特別是對于軟土中地下建筑物而言沉井具有較強的適用性。沉井分為很多種類型，以材料進行劃分，可將其分為磚石沉井、鋼筋混凝土沉井、素混凝土沉井等等。以橫截面形式進行劃分，可將沉井分為單孔沉井、單排孔沉井以及多排孔沉井等等。根據(jù)沉井的豎直截面來劃分，可以將其分為階梯沉井、柱形沉井以及錐形沉井。

沉井的主要構(gòu)成部分包括刃腳、井壁、內(nèi)隔墻或者豎向框架、底板、凹槽以及頂板。井壁最下端形狀與刀刃相似的部分為刃腳部分，其作用在于沉井下沉過程中對土的阻力加以控制，為切入土中提供減緩壓力，因此刃腳的強度必須足夠高，否則就會存在撓曲、破壞等問題。沉井外壁即井壁，在沉井中具有重要作用，它可以對四邊土壓力與水壓力起到抵抗作用，同時可以利用自重下沉，足夠的強度與重量是井壁的基本要求。隨著沉井的下沉，在與設(shè)計標高相同時，沉井下端部分的刃腳踏面到凹槽處進行混凝土的澆筑，并使封底得以形成。封底的作用在于避免井內(nèi)涌進地下水，所以一般將其稱作干封底。在封底與設(shè)計強度相符時，將鋼筋混凝土地板澆筑于凹槽處。如果封底在水下形成，那么需要在水下混凝土與強度要求相符之后，將水抽干然后進行鋼筋混凝土地板的澆筑。

2 沉井制作

第一是放線。在設(shè)計施工圖紙的指導(dǎo)下，將地下建筑物或者構(gòu)筑物的準確位置線放出來，然后引出軸線，將軸線控制樁做好；其次是進行挖土工作。根據(jù)放線位置，挖掉沉井范圍內(nèi)的土方到距水位線50 cm左右，平整挖走土方的土坑表面，將多余的浮土清除。以軸線控制樁為依據(jù)，將軸線返到地坑中，然后將周邊墻壁的準確位置線放出來；之后進行刃腳的制作。在墻身位置線內(nèi)將刃腳部分的土方再次挖去，制成45°的溝槽。應(yīng)確保刃腳溝槽內(nèi)側(cè)淺、外側(cè)深。在坡度挖好之后，進行修理、平整與壓實。將水泥砂漿作為刃腳混凝土底膜抹在斜面上，厚度大約為3 cm～4 cm；最后是制作沉井墻壁。在澆筑完刃腳混凝土后，可以繼續(xù)往上施工。先接好豎向鋼筋，然后將水平方向的鋼筋綁好。由于豎向鋼筋相對較高，因此施工時可以將臨時支撐設(shè)置在鋼筋骨架的一側(cè)，在支墻模板的制作過程中，要在支模板前把鋼管架子搭好，這樣才能起到固定模板的作用。然后再將外側(cè)模板支好，支好后在模板上固定好鋼筋骨架，再將臨時支撐拆除，隨后支撐好內(nèi)側(cè)模板即可。在混凝土澆筑施工時，沉井墻壁與地板混凝土澆筑要嚴格按照比例，添加混凝土膨脹劑并且搗振密實，這樣能大大提高混凝土的防水性。

在澆筑過程中，應(yīng)采用分層轉(zhuǎn)圈澆筑的方法，以50 cm為間距，一直澆筑到3 m處。上述方法在墻壁混凝土澆筑中也需要使用，在下沉至距地下水位線超過大約50 cm時，即可停止?jié)仓⒉扇○B(yǎng)護措施。若有隔墻或梁設(shè)置在深井，那么其澆筑就需要與四壁混凝土同步進行，澆筑完成即代表沉井制作完畢。

3 搭吊土架子

有的沉井面積不大，因此運土的方式可以采用搭架子用卷揚機向上運。如果沉井面積較大，那么就必須對大型機械加以應(yīng)用。在墻壁混凝土養(yǎng)護過程中就能夠進行吊土架子的搭設(shè)。應(yīng)對施工現(xiàn)場情況進行綜合考慮與分析，確保選擇的出土位置與方向，提高架子搭設(shè)的合理性。通常架子與沉井外壁應(yīng)保持一定距離，如此可以使沉井外側(cè)土方在下沉過程中對架子的影響得以避免，應(yīng)將木板墊在立桿下面。架子具體應(yīng)由三個部分組成，即吊土用的橫梁架、卷揚機的井字架以及出土用的馬道與平臺。

4 拆模彈線

首先是拆模，在架子搭設(shè)完畢后，等到沉井混凝土達到強度要求時就可以進行拆模。完成拆模后，需要清理沉井內(nèi)外側(cè)。并在墻壁上貼上與地板相連的煨成90°的預(yù)埋鋼筋；在彈線中，將一道水平控制線彈在混凝土墻壁外側(cè)四周，并參照附近建筑物引其標高。如果周邊沒有建筑物，那么可以將一個標高控制樁設(shè)置在合適地區(qū)，以此來實現(xiàn)對下沉標高與尺寸的控制。然后將豎直控制線分別彈在深井外壁兩個方向的墻上，以此來實現(xiàn)對下沉垂直度的控制，為傾斜度的調(diào)整提供依據(jù)。

5 下沉

挖土?xí)?dǎo)致沉井下沉。對于面積較大的沉井，如果具有較多土方，可以采用機械作業(yè)。如果沉井面積較小，那么高壓水槍沖土的方式比較適用，通過泥漿泵來抽走泥漿，使沉井均勻下沉。此外對于面積較小且水量較小的沉井，可以采用人工挖土來實現(xiàn)沉井均勻下沉。

如果沉井中間沒有設(shè)置隔墻，那么可以設(shè)置一個出土位置。如果有隔墻，那么就要對幾個出土位置分別設(shè)置。具體應(yīng)確保沉井對吊土位置不產(chǎn)生影響，并挖一個集水井，然后利用水泵把水及時抽走。

在利用人工挖土?xí)r，應(yīng)在井壁四周安排好人員，并將井壁墻下部分的泥土挖去，應(yīng)確保挖土速度一致于深度，確保井壁下沉均勻。每次下沉都需要挖去中間泥土，待中間土方挖去之后就重復(fù)上述步驟，如此實現(xiàn)沉井的均勻下沉。

6 封底

當沉井下沉至與設(shè)計要求的標高相符時，就可以進行封底。首先根據(jù)水泵大小，用鐵板焊一個小鐵筒。在鐵筒下半截進行打孔，周圍纏上8號鉛絲，在挖好的抽水井中將其放入。把30 cm的石子墊在筒底，將淤泥和沙子擋住，然后抽走水，與混凝土地板的高度持平，然后把30 cm的級配砂石填在筒的外部，從砂石底部與縫隙抽走水，如此就不會影響到混凝土墊層。

煨直與地板相連的預(yù)埋鋼筋，將地板鋼筋綁在墊層上，然后將其與預(yù)埋鋼筋綁扎牢固，進行地板混凝土的澆筑。混凝土終凝之后，整個井底將會有一個及以上的集水井，最后進行集水井的封底。

在集水井封底的過程中，應(yīng)準備相關(guān)器械，包括不加水的混凝土拌合物、封小井的鐵板以及電焊機。快速拔出水泵后將小水斗快速掏走水泵倒回的水，然后在小井中填入拌合物，并用木夯夯實。之后在井筒口上蓋上切好的鐵板蓋，并用電焊機焊嚴周邊縫隙，確保不會有水漏出焊口，如此地板下部分的地下水就完全封好了。如果集水井有多個，那么就可以按照上述方法依次封好。

7 拆架子填土方

在完成封底后，就可以將架子拆除，并對外側(cè)周邊塌陷的土方進行回填并夯實直至超出地下水位線。在完成土方回填后，往上施工可以繼續(xù)進行，地下水將不再產(chǎn)生影響。

總而言之，在建筑工程中，沉井施工技術(shù)具有較高的應(yīng)用價值，其能夠適應(yīng)不同條件的軟土地基，應(yīng)用范圍比較廣泛，同時施工工藝也相對簡單，在成本方面也具有一定優(yōu)勢。為此，現(xiàn)階段在建筑工程中多有運用沉井施工技術(shù)。我們也要針對此展開研究，分析其中存在的不足，并提出有效改進措施，為建筑行業(yè)的發(fā)展提供強有力的支持。

[1] 王 雪,付 楊.建筑工程沉井施工技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2014(10):203-204.

[2] 王 兵.簡析建筑工程沉井施工技術(shù)[J].新材料新裝飾,2014(1):230-231.

[3] 王志健.對建筑工程沉井施工技術(shù)的探討[J].大科技·科技天地,2010(10):84-85.

On construction technique of open caisson in architectural projects

Gong Jintai

(Taiyuan Thermal Power Company, Taiyuan 030001, China)

The paper introduces the specialty of the open caisson construction in architectural projects, and illustrates the caisson construction procedure and technical points from the manufacturing of the caisson, erection of hanging shelf, dismantling, settlement, back over and filling shelf, so as to provide theoretical basis for the application of the open caisson construction in architectural projects.

architectural project, open caisson construction, hanging soil framework, earthwork

1009-6825(2016)34-0093-03

2016-09-24

宮晉太(1963- )，男，工程師

TU753.64

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