探討沉井施工中常見問題及處理措施

黃賀清

【摘 要】沉井因其施工工藝成熟、費(fèi)用低、占地范圍小、施工周期短、對(duì)環(huán)境影響小等特點(diǎn)，因此在市政工程污水收集系統(tǒng)頂管施工中的工作井及接收井常采用鋼筋混凝土沉井結(jié)構(gòu)形式。但沉井較一般開挖工程復(fù)雜，本文從沉井施工的角度對(duì)沉井預(yù)制、下沉過程中常遇到的問題及處理措施進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】沉井;下沉;常見問題;處理措施

1、引言

沉井是在地面上用鋼筋混凝土預(yù)制成井筒狀的結(jié)構(gòu)作為基坑井壁的支撐，在井壁的保護(hù)下，用機(jī)械和人工在井內(nèi)挖土，并靠自重作用克服井壁和周圍土體的摩阻力而下沉的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物。沉井的施工工藝可分為預(yù)制和下沉兩個(gè)過程。根據(jù)沉井的高度、機(jī)械設(shè)備等條件的不同，沉井可采取一次預(yù)制完成，一次下沉或分段預(yù)制、接高、分次下沉的施工方法。當(dāng)然沉井的預(yù)制、下沉施工是沉井工程中重要的兩個(gè)環(huán)節(jié)，若沉井結(jié)構(gòu)無法按設(shè)計(jì)圖紙施工，該工程將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題。本文結(jié)合在無錫市城北污水井處理廠污水收集系統(tǒng)優(yōu)化工程一期工程的施工經(jīng)驗(yàn)及以往施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)污水沉井施工中常見的問題進(jìn)行詳細(xì)闡述、分析，最后提出了相應(yīng)的防治、處理措施。

2、沉井預(yù)制常見問題及防治措施

沉井下沉前應(yīng)分節(jié)進(jìn)行鋼筋制作安裝、模板安裝、支撐加固、安全檢查驗(yàn)收、混凝土澆筑等流程，直到最終沉井澆筑完成。

（1）沉井砼澆筑拆模后易產(chǎn)生外壁粗糙、鼓脹，增大了與土體的摩阻力，影響順利下沉。

防治措施：檢查模板表面雜物必須清理干凈方可使用，模板拼縫、接縫要嚴(yán)絲合縫，防止漏漿，澆筑砼前要將木模板濕潤;模板支撐加固要牢固，砼澆筑應(yīng)分層均勻澆筑，不可過振或漏振，振搗要到位。

（2）在井筒井壁上出現(xiàn)縱向或水平裂縫，或在預(yù)留孔的四角出現(xiàn)裂縫。

防治措施：在軟硬不均勻的地基處應(yīng)做砂墊層或褥墊層處理，確保承載力滿足荷載要求;在沉井孔洞薄弱部位應(yīng)在四角增設(shè)斜向加強(qiáng)鋼筋。

3、沉井下沉常見問題及原因分析

（1）沉井結(jié)構(gòu)下沉困難、無法下沉

原因分析：①可能由于沉井結(jié)構(gòu)井壁厚度不足，沉井自重不夠，使得下沉施工系數(shù)太小，導(dǎo)致下沉困難或無法下沉;②可能是沉井結(jié)構(gòu)井壁與土體間的摩擦阻力太大，導(dǎo)致沉井無法下沉;③可能是由于沉井結(jié)構(gòu)刃腳下端有較大的障礙物或挖土不符合要求，導(dǎo)致下沉困難或無法下沉。

（2）沉井下沉速率過快

原因分析：①沉井下部土質(zhì)為軟弱土層，土的承載能力較小，使得沉井下沉的速度超過正常挖土下沉速度;②沉井基坑內(nèi)經(jīng)常性的抽水導(dǎo)致基坑外水往基坑內(nèi)流動(dòng)，使井壁外水土流失嚴(yán)重，降低沉井與基坑外土體間摩阻力;③沉井井筒外部土被液化。

（3）沉井下沉施工沉井結(jié)構(gòu)超沉

原因分析：①沉井在終沉?xí)r突然下沉，井位失控;②在軟弱土層中沉井到位，未及時(shí)封底施工，導(dǎo)致沉降量超大;③后視點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)，同時(shí)沉井下沉過程中監(jiān)控測(cè)量不及時(shí)，致使發(fā)現(xiàn)時(shí)已超沉。

（4）沉井下沉施工沉井結(jié)構(gòu)偏斜或位移

原因分析：①沉井刃腳下的土軟硬不均勻，或制作場(chǎng)地高低不平整;刃腳制作質(zhì)量較差，井壁與刃腳中心線不重合;②鑿除混凝土墊層未嚴(yán)格按照順序?qū)ΨQ、均勻、同步鑿除;③沒有對(duì)稱、均勻挖土使井內(nèi)土面高差懸殊，且未及時(shí)發(fā)現(xiàn);④井外棄土或堆物，井上附加荷重分布不均造成對(duì)井壁的偏壓;⑤井內(nèi)發(fā)生流砂，突然下沉，刃腳遇到障礙物停止下沉而未及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

4、沉井下沉常見問題的處理措施

（1）沉井結(jié)構(gòu)下沉困難、無法下沉的處理措施

①如果是井身自重不夠?qū)е碌臒o法下沉，可以采用多澆混凝土加大井身自重、或在井筒頂部增加臨時(shí)荷載的方式增大下沉系數(shù)以達(dá)到沉井下沉目的;

②如果是沉井結(jié)構(gòu)與土體摩阻力大引起的無法下沉，可以在沉井下沉前在沉井結(jié)構(gòu)外壁一圈預(yù)埋粗沙或在井壁外圈采用高壓射水以減少井壁與土體間的摩擦力，以達(dá)到順利下沉的目的。

③如果是沉井刃腳下端有較大的障礙物導(dǎo)致下沉困難的只需將障礙物清除即可。挖土要對(duì)稱、均勻開挖，開挖深度嚴(yán)格按照論證后的專項(xiàng)方案實(shí)施。

（2）沉井結(jié)構(gòu)下沉速率過快的處理措施

①根據(jù)下沉情況重新調(diào)整挖土工序，在刃腳下不挖或部分不挖土。

②將井筒四周外壁的土方夯實(shí)處理，增加摩阻力。

③如沉井外部的土液化發(fā)生虛坑時(shí)，可填碎石進(jìn)行處理。

（3）沉井下沉施工沉井結(jié)構(gòu)超沉的處理措施

①立即進(jìn)行封底，阻止進(jìn)一步下沉。

②沉井上部植筋，重新支立模板，將沉井加高至設(shè)計(jì)高度。

（4）沉井下沉偏斜或位移的處理措施

①在沉井高的一側(cè)集中取土，在低的一側(cè)回填砂石，盡量延緩下沉的速度，使偏差在下沉過程中逐步校正，待正位后再對(duì)稱開挖。

②鑿除砼墊層要嚴(yán)格按照規(guī)范要求，分區(qū)域按順序?qū)ΨQ鑿除，頂點(diǎn)支撐處最后鑿除，不得漏鑿。

③加強(qiáng)過程中的監(jiān)測(cè)，每班不小于2次，根據(jù)測(cè)量報(bào)表隨偏隨糾，多沉少挖，少沉多挖，慢中求穩(wěn)。

④沉井挖出的土及時(shí)外運(yùn)，若不能及時(shí)外運(yùn)應(yīng)該搬運(yùn)至井四周影響范圍外，且堆放均勻，同時(shí)減少周圍車輛帶來的振動(dòng)。

⑤在刃腳處遇到障礙物卡住的情況下，必須清除后再下沉。可采取人工清理的方法。

5、結(jié)束語

上述原因分析和處理措施，是針對(duì)沉井預(yù)制和沉井下沉兩個(gè)環(huán)節(jié)的，預(yù)制質(zhì)量直接影響沉井下沉，當(dāng)然下沉更是沉井施工中至關(guān)重要的一環(huán)，更要嚴(yán)格按照?qǐng)D紙和設(shè)計(jì)規(guī)范要求施工，注重過程監(jiān)控，一旦出現(xiàn)問題，將造成嚴(yán)重的后果和不必要的浪費(fèi)。當(dāng)然由于每個(gè)項(xiàng)目的個(gè)體差異性，下沉?xí)r選擇下沉方式應(yīng)根據(jù)下沉穿過的地質(zhì)和水文條件、下沉速度、周邊環(huán)境等情況確定，在工程實(shí)踐中要做到具體問題具體分析，有針對(duì)性地解決施工現(xiàn)場(chǎng)遇到的各種問題，確保沉井施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：江蘇天眷建設(shè)集團(tuán)有限公司）