［摘要］：結(jié)合上海A11公路拓寬改建工程花橋立體交叉范圍內(nèi)配套工程外青淞公路排水泵房工程的沉井下沉施工，詳細(xì)介紹了沉井排水取土法下沉施工過程，并闡述了下沉過程中各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的控制措施及沉井終沉封底后的糾偏措施。
沉井是人工基礎(chǔ)的一種，是一個(gè)無底無蓋的井狀結(jié)構(gòu)物，常用于修建深基礎(chǔ)和地下深構(gòu)筑物(例如泵房、水池)基礎(chǔ)中。沉井組成一般包括井筒、刃腳、隔墻、梁、底板等組成。
其平面形狀一般為圓形、矩形、橢圓形、菱形或其他不規(guī)則形狀。它是在地面上，先制作開口的鋼筋砼井筒，待砼達(dá)一定強(qiáng)度后，在井筒內(nèi)分層取土運(yùn)出，隨著井筒內(nèi)土面的降低，沉井借助其自重克服與土壁之間的摩阻力而不斷下沉，最終就位后用鋼筋砼封底。
工程概況
上海外青淞公路排水泵房是上海A11公路拓寬改建工程花橋立體交叉范圍一配套工程。主泵房基礎(chǔ)為沉井形式：11.15×11.3米方形沉井，井壁為混凝土C30、抗?jié)B標(biāo)號(hào)S6，壁厚0.70米，底板厚0.5米，埋深10.875米(＋4.500～-6.375)。沉井位置位于A11公路南側(cè)，周圍及地下無大型構(gòu)筑物，其地質(zhì)情況查閱業(yè)主提供的土層勘測(cè)報(bào)告，沉井位置標(biāo)高4.51m～2.81m之間為普通填土，2.81m～1.31m為黃、灰黃色粘土，1.55m～10.25m之間為灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，壓縮性高，夾薄層粉砂，土質(zhì)不均，局部為淤泥質(zhì)粘土，干強(qiáng)度和韌性中等，土體容重為17.5KN/m3，天然空隙率1.145，液性指數(shù)為1.34，地基承載力為75KPa。
施工工藝選擇
沉井的施工工藝流程：平整場(chǎng)地→測(cè)量放線→開挖基坑→鋪砂墊層和素砼基礎(chǔ)→沉井制作→布設(shè)降水井點(diǎn)或排水溝→鑿除刃腳內(nèi)外側(cè)素砼基礎(chǔ)→挖土下沉→封底→澆筑底板砼→施工內(nèi)隔墻、梁、板。沉井下沉有降排水下沉（俗稱干沉法）和不降排水下沉（俗稱濕沉法）兩種方式，后者適用于地下水量大而無法排除或大量降排水會(huì)影響附近建筑物安全的情況下使用。一般常用降排水取土下沉法，以便于在沉井內(nèi)操作施工，遇障礙物易于處理，投入勞力多，進(jìn)度快，機(jī)具設(shè)備比較簡(jiǎn)單。
根據(jù)沉井位置的周邊情況及施工范圍內(nèi)的地質(zhì)條件，擬定下沉方案為降排水取土下沉。沉井井身高度10.0m，擬分兩次制作，第一節(jié)預(yù)制高度6.0m，第二節(jié)預(yù)制高度4.0m。根據(jù)地質(zhì)條件，先采用生石灰攪拌樁對(duì)地基進(jìn)行處理，以提高地基承載力。為減少沉井下沉深度，施工沉井基坑時(shí)，采取鋼板樁防護(hù)措施，基坑開挖至－0.500m。第一節(jié)沉井6.0m預(yù)制完成后，即可一次性下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高，然后沉井下沉完成后，再施工第二節(jié)4.0m井身，避免多次下沉，降低沉井施工控制難度及安全風(fēng)險(xiǎn)。沉井下沉井內(nèi)取土采用爪斗配以10T履帶吊，爪斗容積為0.6m3。
下沉施工過程控制
沉井下沉過程的控制主要包括三個(gè)方面：1、刃腳高差控制；2、下沉速度控制；3、平面位移控制。其中平面位移控制是通過刃腳高差控制和下沉速度控制來實(shí)現(xiàn)的。
當(dāng)素混凝土墊層對(duì)稱拆除后，沉井刃腳直接與砂墊層接觸。由于沉井井壁的四周無摩擦力，沉井重心偏高，沉井的下沉系數(shù)很大，掏挖刃腳下的砼墊層不均勻，將會(huì)成沉井很大的傾斜。所以，在沉井挖土前，沉井的刃腳先采用人工全面同時(shí)分層掏挖，挖除的土方先集中在各倉(cāng)底中央，然后用吊車將砂土、砼墊層吊出井外，運(yùn)至指定地點(diǎn)，由于初沉?xí)r沉井在砂中下沉，因此只要分層挖出井內(nèi)泥砂，沉井便會(huì)逐漸下沉，初沉?xí)r，下沉速度控制在0.3-0.5m/日。讓沉井逐漸下沉部分，使沉井刃腳埋在土層中，降低沉井重心。由于沉井在初期下沉過程中，下沉系數(shù)較大，故采取擠土下沉。
1、刃腳高差控制
采用干沉法時(shí)，由于不帶水作業(yè)，故刃腳高差鍋底的形成和移動(dòng)都比較直觀，根據(jù)高差的大小可以有效地控制鍋底的平面位置、大小和深淺，以此來達(dá)到對(duì)刃腳高差的控制。
2、下沉過程中的速度控制
沉井下沉過程中，下沉速度的控制尤為重要。施工規(guī)范中沒有對(duì)沉井下沉過程中的速度進(jìn)行嚴(yán)格控制的要求，但根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)的來看，有以下幾個(gè)原則，本工程中也按其進(jìn)行控制。
1）、下沉前階段和終沉階段宜慢，中間階段宜快；
2）、在沉井刃腳高差不大（一般不超過水平間距的0.5％），且沉井下沉正常時(shí)，沉井下沉速度越快越好；
3）、正常下沉?xí)r速度不能時(shí)快時(shí)慢，需均勻?yàn)橐耍?/div>
4）、在穿越容易引起流砂等不良土層時(shí)，應(yīng)加快下沉速度；
5）、糾偏階段速度宜慢。
3、沉井平面位置控制
沉井平面位置的控制通常也是指對(duì)其平面位移的控制，主要是通過控制沉井刃腳高差來實(shí)現(xiàn)的。如沉井刃腳高差不大，則沉井平面位移較易控制，它們之間沒有定量的換算關(guān)系，但是有一定的聯(lián)系：
1）、沉井哪個(gè)角下沉得快（即刃腳較低），則沉井就會(huì)向哪個(gè)方向移位；
2）、沉井刃腳高差較大時(shí)，沉井位移量大；
3）、沉井始終在同一個(gè)方向的刃腳高差下下沉?xí)r，沉井位移量較大。
4、沉井封底后的糾偏措施
由于種種原因，雖然沉井傾斜偏差未達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，但仍進(jìn)行了封底施工，以防止超沉。此時(shí)沉井傾斜的糾偏可用兩種方法，一種方法是采用底板下高壓注漿頂升，即在底板制作時(shí)預(yù)先在底板偏低部位埋入壓獎(jiǎng)管（焊止水片）或在底板砼澆搗后鉆孔注漿。當(dāng)?shù)装屙艔?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求并經(jīng)抗注漿浮力驗(yàn)算后進(jìn)行高壓注入水泥漿，注漿壓力由低至高，邊注漿邊觀測(cè)，另一種方法是在底板下沖水取土，即在底板標(biāo)高偏高部位預(yù)埋15取土鋼管（焊止水片），待底板砼達(dá)設(shè)計(jì)要求后用高壓水沖土，使其成為泥漿。上述兩種辦法也可以綜合應(yīng)用。
結(jié)束語(yǔ)
沉井施工應(yīng)根據(jù)不同的地址條件和不同的沉井結(jié)構(gòu)，采用因地制宜的下沉施工方案。根據(jù)本工程的施工經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)著重注意下列幾點(diǎn)措施。
施工前應(yīng)詳細(xì)分析地址資料，注意沉井結(jié)構(gòu)重量是否對(duì)稱，刃腳下的土層土層軟硬是否均勻，特別是需用樁基支承的沉井，更應(yīng)注意沉井位置的準(zhǔn)確度。此外砼內(nèi)墻和梁宜在下沉前與井壁一起澆筑，以提高沉井的整體剛度。
沉井下沉位置的正確與否及傾斜控制，關(guān)鍵在于初沉階段的控制控制，應(yīng)控制下沉速度慢一些，使之保持平面位置與垂直度的正確，以免繼續(xù)下沉?xí)r不易調(diào)整。
遇難下沉土層時(shí)，宜采用在沉井的外壁隨下沉隨填砂的方法，以減少下沉的摩阻力和以后的清淤工作，也有利于均勻下沉。
在沉井開始下沉和將沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，按鍋底形分層挖土，周邊開挖深度應(yīng)<30cm或更薄一些，避免發(fā)生傾斜。距離設(shè)計(jì)標(biāo)高20～30cm左右應(yīng)停止取土，依自重慣性下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
取土下沉?xí)r，土方抓斗卸土?xí)r不能過高拋土，且取出的土方不宜在沉井附近堆積時(shí)間過長(zhǎng)，應(yīng)隨時(shí)清理外運(yùn)。以減小高空拋土和土方長(zhǎng)時(shí)間堆積對(duì)井壁產(chǎn)生的側(cè)壓力，防止下沉?xí)r對(duì)沉井平面產(chǎn)生位移。
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