復雜環(huán)境下逆作井與沉井施工工藝探討

肖蓉

從頂管工作的角度來講，逆作法構成了現(xiàn)階段主要選用的施工方式。具體在現(xiàn)階段的頂管施工中，針對整個施工結構有必要布置支撐性的擋土墻，然后運用逆作的方式來完成從上至下的構筑物開挖操作。與此同時，沉井施工通常來講適用于含水較多的不穩(wěn)定地層，對于豎井在進行掘進時可以選用沉井法來輔助施工。在目前階段中，沉井工藝以及逆作井工藝都可以靈活適用于多種多樣的復雜環(huán)境，施工方應當能夠緊密結合周邊地質(zhì)與其他條件來選擇最優(yōu)的施工措施。

一、沉井工藝與逆作井工藝的基本特征及其內(nèi)涵

1.關于沉井施工工藝

從工藝特征來講，沉井工藝指的是將鋼混筒身或者開口鋼筋布置于地坑或地面的位置上。在此前提下，通過逐步降低挖土面的方式來完成沉井處理，確保其符合最基本的筒身強度。由此可見，沉井工藝通常可以適用于深基礎結構，在迅速下沉筒身的同時完成對于土體側壁與筒身摩擦阻力的全面克服。

在目前看來，沉井法已經(jīng)可以用來建造設備深部基礎、地下室、建筑物深基坑、圍護結構與墩臺工程，這是由于沉井法并不會受到漂石、孤石、軟質(zhì)土層或者其他障礙物帶來的施工干擾，同時也能保障土層具備平整度與均勻性。通過運用全方位的排水處理，針對其中的軟質(zhì)粘土就能予以相應的開挖操作。在某些情形下，針對沉井施工還需借助相應的降水措施來避免砂土下沉。

2.關于逆作井工藝

逆作井施工的關鍵在于豎向結構的全面形成，因此首先需要布置特定的逆作面，以此來抵消側向性的土層壓力，并且達到最優(yōu)的結構平衡度。在地下水的作用下，周邊土體對于整個構件體系就能予以必要的支擋，從而顯著提升整個施工流程的綜合效果。具體而言，針對逆作井施工通常需要設置混凝土的護壁。如果涉及到淤泥層或者其他特殊性較強的地層，那么還需轉換為分層施工，確保將其限制于0.5米以內(nèi)的每節(jié)高度。

運用分層法來輔助開展全過程的逆作施工，其中關鍵在于分層開挖內(nèi)部的基坑土方，對此應當保證1米的每層深度。在全面施行專業(yè)測量的前提下，對于頂管井就可以設置與之相應的中心坐標。通過運用放樣處理的途徑與措施，應當能夠妥善安裝側壁鋼筋與模板，然后再進入后續(xù)的養(yǎng)護以及澆筑混凝土相關操作中。經(jīng)過兩天左右的混凝土養(yǎng)護，就可以著手處理護壁墻體。由此可見，逆作井法主要包含循環(huán)性的施工步驟，對此有必要因地制宜來完成全過程的逆作施工處理。

圖1 逆作法施工中的土坑與護壁墻

二、復雜環(huán)境施工的實例

在某次施工中，針對城市現(xiàn)存的某條污水管道予以適當處理，其中包含拖拉管與頂管施工。具體而言，該污水管道本身位于下側的廠區(qū)道路位置上，因此施工段落體現(xiàn)為繁忙的施工狀態(tài)。在整個場地中分布著密集的管道，同時還涉及到車輛與行人的頻繁出入。由此可見，對于此次管道施工并不適宜選擇明挖法來開展施工，而是有必要綜合運用沉井施工與逆作井施工。

從具體地質(zhì)狀態(tài)的角度來講，該路段設有3米的路面標高，路段下層包含較大比例的雜填土，此外還包含厚度較大的淤泥層。因此在設計整個施工流程時，針對管道處理選擇了非開挖的措施，確保頂管施工能夠適用于全過程的現(xiàn)場施工處理。這是由于，頂管工藝本身具有非開挖性與先進性，對此如果能夠綜合加以運用那么有助于實現(xiàn)道路占用面積的顯著縮小，與此同時也保障了周邊路段的正常與穩(wěn)定交通。

圖2 施工地質(zhì)剖面

三、具體的施工運用

從當前現(xiàn)狀來看，沉井施工與逆作井施工已經(jīng)被全面運用于多種多樣的復雜環(huán)境施工，與此同時也獲得了突出的綜合施工效果。但是不應忽視，復雜環(huán)境施工本身具備相對較大的施工難度，因此僅憑單一的施工方式通常很難應對復雜的施工流程。為了從根源上加以改進，施工方就要秉持因地制宜的宗旨與思路，確保將沉井法與逆作法適當融入全過程的復雜環(huán)境施工，具體而言體現(xiàn)為如下的施工關鍵點：

1.沉井施工的關鍵工藝

首先是妥善安裝模板以及預埋件。在多次下沉預制井筒的過程中，施工人員有必要視情況妥善安裝其中的預埋件以及護壁鋼筋。具體到實踐中，應當反復校核現(xiàn)存的鋼筋綁扎狀態(tài)，確保其符合相應的指標以后再進入后續(xù)施工。針對土體阻力如果要予以顯著減輕，那么可以憑借鋼板保護的方式對其加以必要的處理，同時還需限定于15毫米左右的鋼板厚度。對于外模與內(nèi)模應當予以正確安裝，做好全方位的預埋保護措施。

其次是澆筑護壁混凝土。具體到全過程的沉井施工中，關鍵在于靈活控制其中的自由澆筑高度，確保其不會超出2米的整體澆筑高度。在此前提下，通過運用平衡與對稱澆筑的方式來實現(xiàn)對混凝土的全面處理，對此最好設計為300毫米以內(nèi)的分層厚度。在此基礎上，施工人員可以憑借振搗器或者插入振搗棒的方式來振搗混凝土，同時還需錯開鋼筋與振搗棒。如果有必要實現(xiàn)高密度的混凝土振搗，那么關鍵在于防控混凝土離析。與此同時，對于上述施工流程還需關注實時性的鋼筋受力以及模板受力情況，避免出現(xiàn)跑模或者欠缺振搗力度等現(xiàn)象。

再次是下沉沉井的操作。在沉井下沉的全過程中，通常可以選擇不排水或者排水的沉井方案。具體而言，排水下沉的前提在于砂礫層或者粘土層本身具備優(yōu)良的穩(wěn)定性，整個地層表現(xiàn)為較大的滲水量。與之相比，運用不排水下沉的前提在于砂礫層表現(xiàn)為嚴重滲水，或者流砂層呈現(xiàn)滲水的狀態(tài)。此外如果遇到特殊情形，對整個地層現(xiàn)存的地下水無法予以妥善排除，那么通常也要借助排水下沉的措施予以相應處理。施工人員可以選擇水力吸泥機或者抓斗方式來挖掘土方，從而達到最優(yōu)的土方挖掘綜合效果。

2.逆作法的關鍵工藝

運用逆作法主要涉及到分層式的土方開挖，針對各個開挖土層都需將其限制于1米的挖掘深度。對于井內(nèi)的垂直度應當予以全面保證，確保井內(nèi)中心與護壁能夠具備一致的垂直度。通過運用全方位的開挖控制措施，就可以保證中心基準點應有的高度與位置，然后在井下的特定位置引入鉛垂線，以此來全面控制逆作法涉及到的垂直度。

此外對于開挖后的土方而言，對其如果要實現(xiàn)相應的提升，則需憑借吊機予以完成。施工人員不應當在井口周邊堆放土方，而是應當將其直接運送至臨時性的現(xiàn)場堆放區(qū)域。

四、結語

經(jīng)過綜合分析，可以得知針對復雜環(huán)境作業(yè)有必要預先探查現(xiàn)存的地質(zhì)環(huán)境，全面施行地質(zhì)探查的關鍵點應當落實于土層本身具備的自穩(wěn)定性。在完成上述勘測的前提下，施工方就可以因地制宜選擇沉井法或者逆作法完成施工。截至目前，針對復雜環(huán)境運用的上述兩類工藝已經(jīng)獲得了明顯的優(yōu)化與完善。