探討城市中心復雜環境下沉井施工關鍵技術

作者簡介：曾紹進（1990—），男，大學本科，中級，研究方向為建筑施工技術。

摘要：沉井是井筒狀構筑物，通過在井內挖土，依靠自身重力克服井壁摩擦阻力下沉到指定標高位置，通過混凝土封底、澆筑蓋板、土方回填等施工工序確保其能夠形成地下構筑物進行應用。沉井可應用范圍相對較廣，不僅可以作為大型橋墩的基坑、污水泵站、消防水池，同時還能作為大型設備基礎或人防掩蔽所，整體應用價值相對較高。通過對沉井施工關鍵技術的深度探討，明確具體施工序技術要求，以便更好地完成建設工程中沉井施工任務。文章以城市中心某項目工程為例，通過對工程基本情況的介紹，對城市中心復雜環境中的沉井施工技術展開深度探討，旨在優化沉井施工技術，保證城市中心復雜環境中的沉井施工質量。

關鍵詞：基坑地基處理 沉井制作 沉井下沉 沉井施工關鍵技術 城市中心復雜環境

中圖分類號：TU753

Abstract： An open caisson is a wellbore-like structure It overcomes the frictional resistance of the well wall by its own gravity and sinks to the designated elevation position by digging soil in the well， and it is ensured that it can form an underground structure for application by construction processes such as concrete bottom sealing， pouring cover plates and earthwork backfilling. The caisson can be applied in a relatively wide range， which can not only be used as a foundation pit for large bridge piers， a sewage pump station and a fire water tank， but also as a foundation for large-scale equipment or a shelter for civil defense， and it has relatively high overall application value. Through the in-depth exploration of key technologies in the construction of open caissons， the technical requirements of specific construction sequence are clarified， in order to better complete the tasks of open caisson construction in construction projects. The article takes a project in the city center as an example， and conducts an in-depth exploration of the construction technology of open caissons in the complex environment of the city center through the introduction of the basic situation of the project， aiming to optimize the construction technology of open caissons and ensure the quality of open caisson construction in the complex environment of the city center.

Key Words： Foundation pit foundation treatment; Sinking well fabrication; Sinking of sunking wells; Key technologies for sinking well construction; Complex environment in urban centers

由于城市中心項目整體施工環境相對較為復雜，有大量的既有管線以及鄰近建筑物等，會對工程施工產生一定影響，需要運用沉井處理方法，降低施工對于周邊環境的干擾，以便保證工程施工能夠順利實施。沉井施工方法的應用，可以在有效降低施工現場建占地面積以及土方作業量的同時，達到對周邊環境最小擾動的目標，值得對其應用展開深度思考。

1項目基本情況

福建省方志館修繕改造及布展工程項目位于福州市中心城區核心生活圈內，總用地面積3999.96 m2，規劃總建筑面積：7459.26 m2。項目包括1幢福建省方志館修繕館、1幢附屬用房、1幢門衛用房，一座496.8 T的消防水池。本文以新建496.8 T的消防水池沉井施工為例，對具體施工工藝進行展開闡述。希望通過對復雜環境下沉井施工技術的全方面研究，為相關工程工作開展提供可靠支持，以便為我國沉井施工事業的發展形成有效推動（工程施工現場圖如圖1所示）。

2城市中心復雜環境下沉井施工關鍵技術

2.1沉井制作

2.1.1放樣定位

按照施工圖中基坑底面尺寸以及坐標點等各項設計具體要求，確定開挖深度和尺寸等各項內容，完成基坑開挖線設置。對施工范圍內管線布置情況進行調查，掌握既有管線具體情況，及時對沉井位置進行調整，避免遷改管線對其產生不良影響。通過人工操作和機械挖土相配合的方式，對場地進行平整處理，并在完成場地平整處理之后，按照沉井中心坐標設計，完成豎向以及沉井中心樁等各項內容的繪制，做好控制樁的設置。在實施沉放以及沉井制作過程中，需要將控制樁的輔助樁作為控制裝進行應用。

2.1.2基坑地基施工

為保證后續沉井使用質量，在進行沉井制作過程中，需要保證沉井穩定程度，應適當提升基坑地基承載能力，通過鋪設素混凝土墊層的方式，保證其容許承載力【1】。按照施工現場具體情況，根據設計要求進行素混凝土墊層鋪設，嚴格控制墊層厚度，保證其寬度能夠超過刃腳，防止在進行沉井施工時發生不均勻沉降問題，保證地基整體質量，確保不會出現沉井傾斜或者井壁開裂等方面狀況。

2.1.3模板施工

為保證最終沉井部分施工效果，需要分兩次進行制作，并通過多次下沉的方式保證整體質量。該部分施工所使用模板主要以定型鋼模為主，需要保證模板表面的平整度和光滑程度，按照先內后外的原則，實施立模操作【2】。在完成內部模板安裝之后，應對施工各部分情況進行檢驗，確定是否合格，在確定合格之后，才能夠進行鋼筋綁扎施工。完成所有鋼筋綁扎施工之后，便可以實施外模施工，應嚴禁出現在內外模板施工完成之后，再實施鋼筋綁扎的情況，要保證鋼筋綁扎施工設置合理性，避免出現模板使用問題。

在完成鋼筋綁扎以及模板安裝施工之后，便可以進行整體驗收，確定無誤之后便可以實施混凝土澆筑。在進行立模操作過程中，應使用穿心螺絲對井壁內外模板進行固定。根據施工安全要求以及質量規范要求，將原鋼材料作為螺絲材質首選，并且通過在沉井鋼筋中間位置設置止水帶的方式，利用井壁厚度對兩端鐵片進行控制，確保能夠通過對定制螺紋帽的應用，完成相應固定工作。在實施模板拆模處理過程中，需要先進行鋼螺帽的拆除，對外露部分進行切割，再使用高標號或者同標號防水泥砂漿進行抹平處理，避免出現滲水問題。

2.1.4鋼筋施工

在進行鋼筋施工過程中，為確保整體鋼筋施工的精準度，避免出現后續返工問題，需要通過進行實驗測試的方式，確定施工參數，明確施工問題，設置優化方案，之后才能夠進行大范圍的鋼筋施工。需要對鋼筋材料進行檢驗，通過對其進行抽樣測試的方式，確定鋼筋使用是否符合標準要求，之后再按照施工規劃對鋼筋進行分批次安放。需要對現場堆放鋼筋進行保護，做好上蓋下墊的管理，防止鋼筋因為自然環境影響而出現銹蝕問題。應根據施工規劃以及施工圖紙內容，合理進行鋼筋施工，做好鋼筋綁扎先后順序設置，按照順序對鋼筋排列進行掛牌標記，在標識牌上明確標記鋼筋具體使用部位以及種類，以防出現使用錯誤的情況【3】。需要在井壁內外層鋼筋之間，展開定位撐設置，合理進行鋼筋間距設計，在完成綁扎之后，運用銅標號高強度水泥砂漿墊塊進行處理，保證模板和鋼筋之間的處理合理性，確保鋼筋保護層厚度能夠達到規定要求。通過對扎絲的應用，將鋼筋和墊塊綁扎在一起，按照梅花形進行布置，合理展開鋼筋部分施工。

2.1.5混凝土施工

在進行現場混凝土澆筑過程中，需要對自由下落高度進行嚴格控制，保證不會出現高于兩米的情況。如果因為條件特殊，需要超過2 m，則需要設置施工溜槽，避免因為下落高度過高問題，而導致混凝土出現離析現象，確保混凝土整體澆筑質量。混凝土整體澆筑施工，需要按照分層澆筑模式進行，將每一層厚度控制在30 cm左右，避免出現過振或者漏振等問題。需要對每一層混凝土初凝時間進行嚴格控制，保證初凝時間差能夠符合規范要求，以防產生裂縫。需要對振搗施工予以高度關注，做好振搗器振搗操作，按照快插慢拔的原則，均勻進行振搗施工，確保振搗器能夠插入混凝土下一定范圍內。在鋼筋加密區域，需要適當提升振搗時間以及振搗頻率，并且在混凝土分段交接位置，對已經完成澆筑混凝土實施延伸處理，最大限度保證混凝土振搗密實程度【4】。在實施混凝土振搗以及澆筑時，需要對沉井下沉量以及水平高差進行嚴格控制，通過對混凝土澆筑總量增加情況的詳細分析，適當提升觀測頻率，按照數據情況分析沉井施工是否得當，保證施工安全，最大限度降低事故發生概率。

對井身部分進行澆筑施工時，需要分兩次進行澆筑，按照實際情況，完成刃腳以及剩余部分的澆筑施工。需要按照凸縫形式進行施工縫設置，合理展開兩層混凝土接縫處理，在完成清潔以及鑿毛處理之后，運用砂漿座漿進行處理。在混凝土成型之后，需要及時對其進行養護，保證混凝土表面的濕潤程度，在其整體強度超過設計強度25%之后，井壁模板進行拆除處理，并在澆搗5 d之內，完成整體拆模操作。需要按照從上到下的順序，逐步實施拆模處理，做好分段澆筑和振搗操作，保留最后一排模板，方便進行向上接模施工【5】。在進行預留孔洞設置過程中，需要做好螺栓以及預埋鋼框的處理，通過對鋼板的運用，完成封閉操作。在孔洞之內，需要進行配重設置，確保沉井下沉時，在預留孔洞內不會出現滲水問題。

2.2沉井下沉

在進行沉井下沉過程中，運用排水法進行施工處理。根據沉井下沉控制指標具體系數，對沉井下沉之后是否需要進行壓重處理進行判斷，設置科學施工方案。明確沉井自重以及附加荷重，確定被井壁排出水分的具體重量，以便通過科學計算的方式確定整體工程的具體施工要點和施工參數，在滿足下沉條件的基礎上，高質量完成下沉部分施工。

在具體進行沉井下沉施工過程中，需要格外注重以下幾部分內容：（1）需要對第一節以及第二節混凝土強度進行檢查，在確定其達到設計強度要求之后，才可以敲碎刃腳部分素混凝土墊塊，開始實施沉井下沉操作；（2）在進行下沉挖土施工過程中，需要通過隨時監測確定挖土部分是否處于均勻對稱狀態，如果發現出現偏斜問題，要及時進行糾正，以便保證能夠達到井體擠土下沉的效果；（3）需要對開發深度進行嚴格控制，按照邊沉井邊運用長臂挖掘機進行挖掘取土的方式，保證整體沉井下沉的均衡性，為整體沉井下沉過程提供可靠保護；（4）當下沉到指定位置之后，才能夠進行下一輪開挖施工，要在距離設計深度30 cm左右位置時，依靠井自身重力，讓其自行下沉，但如果無法下沉到指定位置，可以通過人工輔助的方式，確保其能夠下沉到設計高度要求，并且預留出10 cm預計下沉高度，確保最終下沉高度的精準性；（5）在進行沉井施工時，需要對土體進行隨時檢測，通過對土體性質以及具體情況進行實時觀測的方式，利用對各項數據的收集和分析，掌握不同土層具體情況，通過對土體主力進行實驗的方式，確定其對于沉井施工所產生的具體影響，提前設置相應處理方案，按照沉井混凝土重量和土體實測數值，合理對施工方案進行調整，保證下沉工作能夠順利實施，提高工程施工安全性以及施工質量，確保沉井過程能夠處于理想垂直狀態；（6）在進行下沉處理過程中，隨時進行沉井標高測試，明確下沉具體位置，對各項數據進行記錄，通過對數據信息進行分析的方式，沉井12 h內的下沉量進行計算，保證其下沉量能夠被控制在合理范圍之內，再按照下沉量完成相應施工管控，確保整體施工不會出現較大問題；（7）如果沉井處于下沉狀態，為避免對周邊土體以及周邊環境產生不良干擾，需要通過運用井筒外灌注砂的方式，為沉井下沉提供有效輔助和保障，確保整體施工不會對周邊環境產生較大干擾；（8）需要對現場土地情況進行全面性觀察，按照沉井下沉初期下沉系數較大的特點，對初始下沉過程進行完全控制，做好偏差糾正，保證不會出現下沉異常情況。需要對下沉全過程進行實時監控，在確定各項情況符合要求之后，才能夠逐步完成各階段的下沉操作。如果發現存在異常狀況，應及時停止施工，在排除故障之后，繼續進行下沉處理。當沉井刃腳與設計標高相距少于30 cm，需要對施工參數進行嚴格控制，嚴禁出現超出設計偏差的情況，保證整體施工能夠在規范要求內完成。

在進行沉井封底以及底部的施工過程中，需要將沉井下沉到規定位置，在其達到設計標高之后，對連續8 h的下沉量進行控制，在確定符合規定要求之后，便可以實施沉井封底處理。在進行封底處理過程中，需要對設計標高部分實施人工找平處理，做好多余土體清理工作，預留相應集水坑，完成混凝土墊層的澆筑施工。在進行沉井開挖施工過程中，如果發現井底存在積水問題，且無法抽排干凈，或者存在井底涌水問題，對工程施工現場造成影響，此時需要通過進行長臂挖機挖掘處理的方式，做好基底找平操作，合理進行清渣封堵等一系列處理，并通過運用混凝土實施墊層封底的方式，保證整體基礎部分施工質量。在完成墊層部分施工之后，需要對積水進行抽除，做好清潔處理。同時，需要進行底板鋼筋的綁扎施工，在經過設計以及監理等各部門聯合驗收合格之后，再實施底部混凝土封底處理。需要保證每一部分的施工質量，避免因為追趕工期而出現隨意施工的問題，防止預埋下施工隱患，保證沉井施工能夠達到預期目標。

2.3施工注意事項

由于本次工程所處位置環境相對較為復雜，工程施工質量要求較為嚴格，工程所處地區地下水位也相對較高，所以整體沉井施工難度相對較大。在具體進行施工時，需要按照項目實際情況，做好放樣定位以及基礎處理等各項操作，針對沉井制作關鍵技術，設置配套施工質量管控方案，明確質量管控要點，以便有的放矢地展開管控操作，保證工程施工質量【6】。按照工程所在區域地下水位過高以及地基軟土等方面的特點，結合周邊環境勘察實際結果，結合已有工程施工經驗，做好底板施工以及沉井下沉等一系列處理，確定沉井下沉施工中的質量管控關鍵點，對沉井下沉均勻度進行有效控制，保證最終施工效果。

3結語

需要明確認識到沉井施工的重要性以及施工關鍵要點，結合城市中心復雜環境具體情況，按照沉井施工具體要求，設置可行性沉井施工管控方案。根據工程施工整體內容，確定沉井下沉施工要點，明確各部分施工管控關鍵點，設置針對性較強施工管控方案，確保所有工程施工內容能夠按照設計要求展開，每一環節施工都能夠達到施工標準要求。進一步加大對沉井施工部分的研究和經驗總結力度，確保能夠明確復雜環境中的具體施工方式方法，以便為其他工程沉井施工工作開展提供參考。

參考文獻

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