建筑工程項目沉箱沉井技術(shù)的應(yīng)用探析

方 權(quán)（安徽四建控股集團有限公司，安徽 合肥 230011）

建筑工程項目沉箱沉井技術(shù)的應(yīng)用探析

方 權(quán)（安徽四建控股集團有限公司，安徽 合肥 230011）

在現(xiàn)代建筑工程項目施工建設(shè)中，沉箱沉井基礎(chǔ)由于其埋置深度深、穩(wěn)定性好和支撐荷載大，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于橋梁、水塔以及煙囪等的施工過程中，是地下埋深較大構(gòu)筑物的重要施工技術(shù)。文章以某煤礦排水聯(lián)合泵房施工作業(yè)為背景案例，探討了沉箱沉井技術(shù)在其工程實踐中的具體應(yīng)用過程。

建筑工程；沉箱沉井技術(shù)；施工建設(shè)；沉井封底

1 工程概況

本工程中所涉及的煤礦排水聯(lián)合泵房其位置位于工廠廣場內(nèi)部，是該煤礦基地中礦井污水處理工程的重要組成環(huán)節(jié)。該泵房為半地下室鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)，它的建筑面積達到 400m2，泵房總高度達到15.5m，泵房筒壁外直徑17m，內(nèi)直徑16m，壁厚0.5m。按照地質(zhì)勘探結(jié)果顯示，該施工場地的地質(zhì)屬于第四系可塑性粘土。所以本文通過對工程地質(zhì)的勘探資料分析，決定采用沉箱沉井方法來進行此次工程的基礎(chǔ)施工。

2 建筑項目施工前的準備工作

2.1 技術(shù)準備

在實施此次工程項目的沉箱、沉井技術(shù)應(yīng)用前，需要配合周圍環(huán)境開展，先對周圍地質(zhì)條件進行勘察，具體勘察內(nèi)容如表1。

勘察完地質(zhì)以后還要對施工圖紙自審、會審，及時做好技術(shù)交底工作。需結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況對施工方案與施工組織設(shè)計編制，主要對施工試驗報告、文字資料進行編制。

2.2 場地準備

需對施工場地進行測量控制與沉降觀測。觀測時需結(jié)合沉井平面位置與沉井具體定位、抄平放線、水準點的布置等。在對沉降觀測點布置時，如發(fā)現(xiàn)沉井周圍有建筑物，就要選擇一個距離得當(dāng)?shù)慕ㄖ鳛槌两涤^測點，避免受到周圍施工的影響，免受施工干擾。還要對沉降觀測結(jié)果進行記錄，定期檢測觀測值。另外，需結(jié)合施工區(qū)域平面布置標高，還要開挖臨時排水溝渠、截水溝、將臨時道路修筑出來，為施工提供便利支持。

現(xiàn)場地質(zhì)勘查內(nèi)容列表 表1

2.3 地基處理準備工作

因為該工程中地基較為松散軟弱，所以在沉井過程中需要對地基進行特殊處理。該工程采用了填砂、灰土墊層配合人工夯實的方法，最后再用機械進行壓實加固。這樣做的目的就是為了防止地基受力后的不均勻沉降發(fā)生而導(dǎo)致沉箱本身產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象［1］。

3 沉井施工方案分析

3.1 沉井施工工藝介紹

首先對排水聯(lián)合泵房沉井進行了地面預(yù)制工作，并分為兩環(huán)節(jié)分別制作。第一環(huán)節(jié)的井壁高度在5.5m，第二節(jié)的高度在3.77m。在第一節(jié)預(yù)制段下沉到位之后，再預(yù)制上部第二節(jié)，達到設(shè)計強度之后，再予以下沉，當(dāng)達到設(shè)計標高之后，保證下沉量不超過10mm時，才可以進行封底，采用排水施工法、當(dāng)?shù)装寤炷翉姸冗_到設(shè)計標準后，開始安裝設(shè)備，最后予以封頂。此次工程所采用的沉井技術(shù)為排水沉井技術(shù)，它在沉井施工前對井外設(shè)置3～4個降水井，并相應(yīng)安排3～4臺潛水泵進行沉井區(qū)域水位的降低，而井內(nèi)部分則采用人工挖土確保沉井施工順利展開。最后安裝泥漿泵將沉井中的多余泥漿排除干凈，所以沉井施工的基本工藝流程如圖1。

圖1 沉井施工的主要技術(shù)流程示意圖

3.2 測量放線

在測量放線過程中，首先要進行角度與高程兩方面的測量工作。角度測量主要以角度觀測為主，本次工程所采用的是全圓測回法，它的測回次數(shù)與測量限差完全按照工程施工前所設(shè)計的圖紙規(guī)范進行要求。在角度測量過程中還要仔細標定排水聯(lián)合泵房的十字線控制樁，并確保牢固安裝龍門板。

在高程測量方面，該工程主要采用了四等水準的測量控制網(wǎng)，此水準測量控制網(wǎng)的絕對高程按照沉井的近井點開始引測，然后實施聯(lián)測，使其完好銜接到工廠內(nèi)的排水聯(lián)合泵房中。

最后是對控制樁的埋設(shè)，要嚴格按照測量放線所設(shè)計的導(dǎo)線與高程控制點進行設(shè)置。該工程將控制樁埋設(shè)于沉井范圍外，并且保證控制樁深埋于6m以下。同時在埋設(shè)地點設(shè)置了保護牌板，以便于后期定期對其進行維護和校核檢查。

3.3 加固地基

由于此次工程的地基較為松散軟弱，所以在實施沉井施工過程中要對地基進行加固處理，防止由于地基本身問題及施工技術(shù)細節(jié)處理不得當(dāng)而造成的沉井不均勻下沉，最終造成可能出現(xiàn)的井身開裂狀況。排水聯(lián)合泵房的地基加固所采用的是砂石墊層壓實處理方法，并且在砂墊層上澆筑了素混凝土，它保證了地基表面的水平平整，并為后期的模板施工也創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)條件。

4 沉井施工流程

沉井施工流程包括了對刃腳的施工、制作模板、鋼筋以及混凝土施工。

首先是刃腳施工，刃腳施工要先做腳模，并按照沉井的實際重量與施工荷載來計算確定地基承載力。該工程在素混凝土的墊層上進行沉井平面位置的精確標定，并進行了刃腳磚模的施工。而沉井在軟土地基基礎(chǔ)上采用了墊木設(shè)計，它的數(shù)量應(yīng)該與沉井地面壓力相對應(yīng)，確保墊木數(shù)量≤10N/cm2，然后對稱鋪設(shè)。在墊木之間用砂石填實，保證墊木的穩(wěn)定可靠性。

其次是制作模板，對內(nèi)外模板的安裝一定要按照安裝順序進行，即內(nèi)模到外模的順序，且保證模板與鋼筋要交叉安裝。該工程為了進一步強化模板穩(wěn)定性，還在模板處用直徑為50mm的鋼管扣件式腳手架進行連接固定施工，這樣也防止了混凝土澆筑時可能出現(xiàn)的模板漏漿現(xiàn)象。同時，在采用模板時應(yīng)該在模板的縫隙處增加膠帶布保護，它也能起到防止?jié)仓炷谅{、跑漿等情況發(fā)生。

隨后是鋼筋與混凝土的施工。在沉井井壁，應(yīng)該沿井壁進行鋼筋綁扎并一氣呵成。本工程運用了水平筋分段綁扎方法，該方法能夠很好地控制鋼筋的搭接長度與錨固長度，也能確保池壁鋼筋的高度恰好到位。另外，在鋼筋保護層選用了砂漿墊塊實施控制，保證保護層的完好搭接。

混凝土施工方面，主要是對井壁進行分段施工。第一段井壁所采用的是C30防水密實混凝土配合3%防水外加劑進行澆筑，澆筑高度為 5.5m，厚度為0.5m。澆筑工作圍繞井壁四周對稱實施，在澆筑過程中要避免混凝土面明顯高度差的出現(xiàn)，更要避免由于澆筑壓力不均勻而造成的基底不均勻沉陷現(xiàn)象。混凝土在振搗過程中，振動棒要插入到下層混凝土約50mm位置，并嚴格控制振搗時間，保證其移動間距要小于等于 360mm。既要保證振搗密實，還要避免過振造成的漏漿跑漿，確保上下兩層不會產(chǎn)生施工縫。在第一節(jié)混凝土已經(jīng)達到設(shè)計強度后，就可以展開第二節(jié)混凝土澆筑［2］。

5 沉井下沉與沉箱封底

5.1 沉井下沉

5.1.1 沉井標注

在排水聯(lián)合泵房的沉井頂部利用經(jīng)緯儀進行“井口十字線”的標注，從而確保沉井外壁有十字線垂線彈出。在井壁外每隔400mm作一次標記，然后采用經(jīng)緯儀和水準儀對沉井下沉狀態(tài)進行動態(tài)監(jiān)測。

5.1.2 墊木撤除

當(dāng)沉井井壁的混凝土澆筑達到設(shè)計要求強度后就可以撤除墊木。墊木的撤除順序是先撤周圍墊木，然后撤除定位墊木。在定位墊木撤除的同時對刃腳處進行砂石回填，保證墊木處的混凝土密實度。

最后需要注意的是，當(dāng)沉井時應(yīng)該時刻保證井壁四周土體處于絕對的穩(wěn)定狀態(tài)。本工程嚴守“先中心，后四周，先井底，后刃腳”的取土原則。再者，為了確保沉井能夠均勻下沉，挖土的過程保證了對稱實施，且每次的挖土厚度都準確控制在250mm范圍內(nèi)。

5.2 沉箱封底

該工程的沉箱封底沉距基本設(shè)置在300mm時才停止取土行為。而當(dāng)沉井依靠自重沉降到設(shè)計標高位置過程中，以12h為標準進行沉降觀測，如果12h后其累計沉降量≤10mm，就可以開始沉井封底。沉井封底的具體施工流程為：挖沉井成鍋底狀，并在其中心設(shè)置1.6～2m深的超前小井，圍繞刃腳向中心處超前小井挖一道放射形濾水暗溝。工程中超前小井的內(nèi)插入直徑設(shè)定為 500mm，同時配備法蘭盤鋼濾管。沉井底板部分則采用了500mm厚的C30防水密實混凝土配合澆筑。當(dāng)?shù)装鍧仓耆戤吅螅涂梢岳^續(xù)用素混凝土進行表面找平［3］。

6 結(jié)束語

本文主要對煤礦企業(yè)的排水聯(lián)合泵房進行了沉箱沉井技術(shù)的應(yīng)用，介紹了施工前的準備工作以及各項施工環(huán)節(jié)的具體步驟。因為沉箱沉井技術(shù)較為復(fù)雜，所以嚴格按照規(guī)范開展施工才是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

［1］費杰，王翠玲.沉井施工技術(shù)在煤礦工程建設(shè)中的應(yīng)用［J］.山東煤炭科技，2011（1）：41-42.

［2］諸葛英培，陳杰.沉井、沉箱技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（19）：156-157.

［3］沈運祥.淺談方型鋼板沉箱在含水流沙層局部深基礎(chǔ)應(yīng)用——“桃花源里”住宅小區(qū)項目工程部［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015（13）：1749-1749.

TU753.64

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1007-7359（2016）02-0072-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.026

方權(quán)（1983-），男，安徽全椒人，本科，工程師，主要從事建筑工程施工技術(shù)方面的工作。