關于城市市政沉井施工的問題與防治探討

周建新

摘 要 因為沉井施工具有挖土方少、埋深大、穩定性高等特點，沉井被廣泛地利用到市政工程當中。不過沉井施工也是一個比較復雜的過程，操作不當便會發生事故，一般來說，市政沉井施工容易發生井體歪斜、井壁裂縫、沉井下沉過快過慢、下沉過程遇到流沙等問題，對這些問題進行妥善解決是提升工程質量的關鍵。本文就試圖探討以上問題產生原因以及解決辦法，為市政沉井施工提供理論支持。

關鍵詞 井壁裂縫;井體歪斜;沉井下沉

前言

城市市政工程比較特殊，需要穿越為數眾多的管線、構筑物、建筑物，需要采用結構穩定堅固的沉井進行施工。在施工過程中最容易發生的問題莫過井體歪斜、井壁裂縫、沉井下沉過快過慢、下沉中遇到流沙，以及周圍建筑物傾斜等問題。對這些問題需要找到具體原因，針對原因進行具體的防治。

1井體歪斜的原因和防治辦法

1.1 導致井體歪斜的原因

主要因素有：第一，沉井一次性下降高度太大導致重心不穩。第二，沉井落處地基不穩或者土質不均，形成不均勻沉降，最終導致沉井歪斜。第三，刃腳具有導向功能，但是在最初制作時，刃腳和井壁不垂直，導向功能減弱或者消失。

1.2 具體防治辦法

一般來說，沉井每一次下降的高度控制在十二米之內，以確保重心不偏移。對工程中沉井落處地基進行處理，避免不均勻沉降的發生。在沉井制作過程中，要確保刃腳和井壁垂直，具體方法是嚴格制作模板，對混凝土質量把關等等。現場出現沉井歪斜，要對刃腳高的地方進行土方挖掘，刃腳低處少挖或者不挖，確保沉井平穩下降[1]。

2井壁裂縫的原因和防治辦法

2.1 導致井壁裂縫的原因

具體導致這一現象出現的原因有：第一，彎曲應力的出現。簡單來說就是井壁產生彎曲而產生的應力，主要是因為墊木設置不均，讓沉井在制作期就出現了彎曲應力。第二，沉井墊木取出一般都是對稱取出，否則容易導致內部拉應力而產生裂紋。第三，混凝土還沒有完全硬化就拆除了模板，此時取下墊木會導致裂紋的出現。第四，沉井到了工地之后，存放地點土質不均或者混凝土澆筑之后地基出現了不均勻沉降，都可以導致井壁裂縫。

2.2 具體防治辦法

第一，均勻設置墊木。第二，對稱取出墊木，而且取墊木之時，沉井的井壁強度要達到設計強度的80%以上。第三，對工地沉井擺放處的土質以及混凝土澆筑后地基進行測量，并進行平整，避免沉井因為不均勻著力而導致裂縫的出現。

現場出現井壁裂縫，如果裂縫細微，則需要采用環氧膠泥的辦法進行處理，也可以用水泥砂漿進行涂抹修補。一旦裂縫超過了0.5mm，此時需要采取特別措施進行處理，比如：灌水泥漿、化學漿液或者灌漿和表面封閉結合形式。如果裂縫實在過大，從安全考慮需要直接返工[2]。

3導致沉井下降過快過慢原因以及防治辦法

3.1 導致沉井下降過快的原因以及防治辦法

第一，抽水作業導致土壤和井壁摩擦力變小。第二，地基土層軟弱，承載力小，導致沉井下降過快。第三，土層出現液化，土層和井壁摩擦力變小。具體防治方案為：第一，設法加大沉井浮力，緩沖其下降速度。第二，刃腳下一米范圍不挖土方，以此來增加沉井下降阻力。第三，沉井發生下降過快時，向其和土層間隙投放粗糙材料增加二者摩擦力，降低下降速度。

3.2 導致沉井下降過慢的原因以及防治辦法

第一，井面過于粗糙，和土層形成較大摩擦力，使得下沉速度過慢。第二，沉井重量問題，如果質量相對較輕就會導致沉井不能克服與土層的摩擦力，最終下降速度過緩。第三，下方遇到了障礙物，阻擋其下降。第四，下沉過程中停工時間過長，導致側面壓力加大，導致沉井下降過慢。具體防治辦法有：第一，在制作沉井時要控制工藝，確保井壁光滑。第二，沉井制作過程要按照工程所需尺寸嚴格把關，杜絕偷工減料，確保沉井重量符合施工標準。第三，對于下沉系數小的沉井，要采取連續作業方式，確保沉井不斷下沉，中間停頓時間不能過長。第四，想辦法減小井壁和土層的摩擦力，比如射水作業，以及填充觸變泥漿，不過需要采取措施防止泥漿流失。當發生具體狀況解決方案有：第一，在工程中埋設水管當出下降減緩開始注水，減小井壁和土層摩擦力。第二，在沉井底部增加重物，加快其下降速度。第三，隨時監測沉井底部是否有突出物阻擋，如果有立刻清除。

4沉井下降中遇到流沙的防治方案

形成流沙原因：第一，井內挖土太深，有土壤經過沉井刃腳流到井內部。第二，井內排水以后，井內外壓力不同，導致外側土在較大水壓下流入井內形成流沙。第三，當井深度在地下水位小于0.5米時，地下水涌出形成流沙。解決方案有：第一，排水法，該法下沉需要控制水頭，一般在1.5～2米范圍內。第二，刃腳位置土壤不挖，防止井外土壤流入。第三，在穿越流沙層時需要加快下降速度，如果沉井質量較輕，可以增加重物，加快下降速度，確保沉井安全穿過流沙層。現場處理措施：第一，向刃腳處添加石子，降水壓力減小而將土壓力增大。第二，如果是深井降水則需要布置在井外，防止流沙形成。第三，可以采用不排水法下降，如此沉井下降使井內產生相應水位，減少了外側流沙進入井內的可能性。

5周圍建筑物傾斜的防治方案

導致這一現象的主要因素是沉井工地距離建筑物過近，導致在降水下沉過程中，浸泡了建筑物地基，使其發生結構上的變化。在沉井下沉時，刃腳處土方挖掘太多，導致外側土方流入井內，外部土方出現了虛空。防治方案：第一，在沉井和建筑物之間進行灌注樁和攪拌樁，使得土體穩定，并保護建筑物地基。第二，設置回灌井，降低土體水分流失。第三，不要過分挖掘刃腳處土壤，避免外側土體虛空。第四，下降完畢立刻向井壁和土體之間空隙灌沙，并加水增加密度，杜絕土壤被擾動。

6結束語

城市市政沉井施工是常見的施工方式，過程中常見各種問題，不過大部分是井體歪斜、井壁裂縫、沉井下沉過快或者過慢、下沉中遇到流沙，以及周圍建筑物傾斜。這些問題不僅影響了工程進度，對工程質量也會產生非常明顯的破壞。通過對這些問題形成原因以及解決辦法的探討，希望可以為我國市政沉井施工提供一些理論上的指導。

參考文獻

[1] 王理想.大型沉井施工中的常見問題及應對措施[J].建筑施工，2016，

38（9）：1296-1299.

[2] 黃綏超.大型沉井施工的質量控制及常見問題處理[J].福建建材，

2018，（2）：76-77.