[摘要]涵洞洞首改造在水利工程中比較常見，采用的方法往往是拆除重建，工程大，費(fèi)用多；而用沉井方法施工應(yīng)用在涵洞洞首改造中則省時(shí)，省費(fèi)用。本文結(jié)合工程實(shí)踐，介紹了沉井施工在涵洞洞首改造中的應(yīng)用。
水庫、堤防中的涵洞由于受當(dāng)時(shí)條件的限制，啟閉設(shè)施多為分級(jí)臥管、閘門斜拉插板、雙向轉(zhuǎn)動(dòng)斜拉式，經(jīng)多年使用順壞漏水嚴(yán)重，不便維修及管理。在實(shí)際工作中，我們將沉井施工應(yīng)用在涵洞洞首改造工程中，較以前“基坑開挖”具有省工、省錢，不破壞壩體、河堤結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并可在常水位下進(jìn)行施工。兩種施工方法建筑工程完全相同，但土方開挖、回填、護(hù)坡拆、護(hù)等工程量極不相同。例如：我市茅口地區(qū)三孔涵洞洞首改造工程中，改造壩坡（1：3）6米以下的洞首設(shè)施，用基坑開挖的方法，需開挖土方1542立方米，回填土方1426立方米，拆、砌護(hù)坡136.9立方米，而用沉井施工方法則經(jīng)費(fèi)將節(jié)省1/2，高壩低涵洞首改造節(jié)省經(jīng)費(fèi)更為可觀。該技術(shù)也可以應(yīng)用在興建江、河、湖泊、水庫自動(dòng)化水位遙測(cè)井、封堵廢涵等工程。
一、沉井原理：依靠井壁自重“Q”來克服井壁與四周土的摩擦力“T”，即Q＞T，在井內(nèi)取土，使井壁垂直，均勻逐步下沉至設(shè)計(jì)部位。
二、設(shè)計(jì)要求：沉井除具備建筑工程設(shè)計(jì)要求以外，同時(shí)要具備以下設(shè)計(jì)要求：
1、井筒設(shè)計(jì)為圓形，采用空心預(yù)制砼構(gòu)件砌筑，填筑C15砼，洞首改造井筒內(nèi)考慮到維修和砌筑方便，直徑2.2～2.4米，每層砌筑空心預(yù)制塊一般為14～18塊，層高度20厘米為宜。允許抗壓強(qiáng)度500KN，沉入土內(nèi)每層預(yù)埋鋼筋鉤，增強(qiáng)上、下層連接。出土以上高超過4米，井筒內(nèi)徑小于1.5米填筑砼增設(shè)鋼筋抗傾。
2、井圈基座為鋼筋砼，鋼筋布置與井筒壓力有關(guān)，一般井高10米以內(nèi)可用4Φ16，10米以上使用4Φ18，箍筋均為Φ8＠200。為了減小井壁與四周土的摩擦力“T”，井圈基座設(shè)計(jì)外經(jīng)略大于砌筑井圈，沉井深5米以內(nèi)大于1厘米，超過5米大于2厘米。
三、主要施工技術(shù)要求：
1、沉井定位：首先找出涵洞中心軸線，在軸線上確定圓心，以圓心點(diǎn)為中心向軸線兩側(cè)作垂線，各線做固定標(biāo)記，以備下沉校正。
2、根據(jù)所設(shè)計(jì)沉井尺寸，以圓心為中心立模，澆筑鋼筋砼井圈基座。
3、井筒砌筑：進(jìn)行預(yù)制塊砌筑，要求平整，平縫，填筑砼密實(shí)。
4、沉井深超過6米以上，井筒外涂廢機(jī)油減少摩擦力“T”。
5、井內(nèi)挖土：每次下沉深60厘米左右，挖土四周均衡，每層底部平整，以免傾斜。
四、沉井校正：由于挖土不均或上、下游土質(zhì)、濕度的不同，井筒往往會(huì)出現(xiàn)傾斜，每下沉一層都要進(jìn)行校對(duì)。即在固定標(biāo)記上拉線，在圓心上掛錘，找出傾斜位置，并測(cè)出最大傾斜距離，先挖中心圖，再挖距中心最遠(yuǎn)處土，讓其先下沉逐步移動(dòng)下沉位置，直至垂線與圓心重疊。
五、在沉井中往往沿井壁調(diào)入石子、沉井位置干燥等因素。
六、井壁脫節(jié)：由于在砌筑中，上、下層連接不好，或者是搶進(jìn)度砼強(qiáng)度不夠，往往會(huì)出現(xiàn)下段下沉，上段懸空，形成脫節(jié)。為了避免交通事故，必須立即撐住上層，下沉鑿除重新澆筑，并預(yù)埋鋼筋，上次鑿槽，拆除支撐，放下上層，將預(yù)埋筋插入槽內(nèi)立模澆筑砼，等到初凝后再進(jìn)行加工。
七、澆筑底板：井筒沉至原設(shè)計(jì)位置，打撐穩(wěn)固，拆除原涵管及底板，重新澆筑鋼筋砼底板，地基為土基時(shí)，可向外擴(kuò)挖，使底板大于基座外圓，以增加承載力。
八、按設(shè)計(jì)圖紙要求架筋、立模、澆筑砼排架。
九、安裝閘門及啟閉機(jī)：首先在井口用木板掛垂線，找出安裝閘門最佳位置，在井下底板上用木架固定門槽，門槽必須橫平豎直，中心與垂線重疊。在井口做好標(biāo)記，以便校正，并根據(jù)啟閉機(jī)機(jī)座尺寸畫出澆筑啟閉機(jī)大梁位置。按照尺寸立模，澆筑鋼筋砼閘墩及檢修閘槽，安裝通氣孔，在澆筑中不斷校正門槽位置。為了井筒與砼結(jié)合密實(shí)，將基座底部及內(nèi)側(cè)鑿毛，拆除支撐，放下井筒于現(xiàn)澆砼上，再補(bǔ)交砼高于基座底部。
十：調(diào)試：待砼達(dá)到齡期后，啟閉閘門數(shù)次磨合，完成改造工程。
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