摘要：沉井施工技術(shù)在工程建設中應用廣泛，本文針對烏龍江大橋5#墩鋼筋混凝土沉井施工工藝與要點進行簡單的討論分析，最后介紹沉井施工中的重難點。
一、工程概況
烏龍江大橋改造及接線拓寬工程為324國道跨越烏龍江而復設，烏龍江為閩江南港分支的一段，處于閩江下游，位于福州市倉山區(qū)境內(nèi)。
主橋新建復線橋跨越烏龍江，全長598米，采用六跨預應力連續(xù)剛構(gòu)組合體系，橋跨布置為(31＋49＋3×144＋86)米，橋?qū)?2米。全橋7個墩臺除0#臺、1#墩、6#臺位于岸上外，2～5#墩均位于江中，本文主要針對5#墩承臺施工。
據(jù)地質(zhì)勘探資料，5#墩位于臨近右岸處，墩位處河床面高程為-0.16～0.39m，地勢微向江心傾斜，表部為覆蓋厚度不到1m的碎石土，局部基巖裸露。
二、施工工藝
鋼筋混凝土沉井基礎施工工藝框圖
三、施工主要技術(shù)方法
1、方案概述
5#墩承臺采用矩形鋼筋混凝土沉井基礎，沉井長和寬分別是21.0m和13.5m。沉井高7m，共分2節(jié)，第一節(jié)沉井高4m，第二節(jié)高為3m。封底混凝土厚為50cm。井中心里程為AK1+231.610，沉井頂面標高為+5.5m，基底標高為-1.50m。
2、施工步驟
?、艠痘┕ね戤吅螅謇韴龅?；將沉井范圍內(nèi)島面開挖至標高+5.5m(略高于高潮位+5.3m)；將沉井輪廓范圍內(nèi)土體開挖換填成中粗砂并夯實。
?、崎_挖溝槽，沙袋堆碼刃腳土模；安裝沉井鋼筋、預埋件、內(nèi)外模板；澆注沉井第一節(jié)4m高混凝土；安裝第一層支撐。
?、情L臂挖機從沉井外側(cè)取土進行第一次下沉作業(yè)，取土采取先中后邊，對稱均勻的原則進行，嚴禁直接對刃腳底部進行開挖；沉井下沉至標高+1.8m，停止第一次下沉作業(yè)。
?、瘸辆诙谓痈?m；安裝第二層支撐。
?、沙辆_挖下沉至設計標高-1.5m；清基整平；水下混凝土封底；
⑹抽水，清除封底混凝土松散層；破樁頭，樁檢；綁扎承臺鋼筋，立模，澆注承臺混凝土。
四、施工重難點技術(shù)解析
1、沉井制造下沉
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沉井制造采用刃腳土模，不用墊木，用“挖土”及沙袋堆碼的方式來作刃腳斜土模(井壁外模與直立內(nèi)模仍用木模)。直接在鋼刃腳上立土模制作沉井，有以下優(yōu)點：一是可以就地取材，取材方便，同時節(jié)約木模材料，減少投資；二是簡化了刃腳斜木模的制作、安裝與拆除工序，爭取了時間；三是縮短了工期。因沉井刃腳始終全部均勻地支承在土層上，當混凝土達到設計強度的40%時即可下沉。另外，根據(jù)土壤傳力的擴散性質(zhì)，土模平臺可以承受較大的重量，而對斜面影響很小，可以在土臺上搭設灌筑混凝土的平臺，可以方便施工。刃腳部分采用土模制作時，應符合下列要求：1)刃腳部分的外模，應能承受井壁混凝土的重力在刃腳斜面上產(chǎn)生的水平分力。土模頂面的承載力應滿足設計要求，土模頂面一般宜填筑至沉井隔墻底面。2)土模表面及刃腳底面的地面上，均應鋪筑一層20～30mm的水泥砂漿，砂漿層表面應涂隔離劑。3)應有良好的防水、排水設施。
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沉井拆模后，當混凝土達到40%設計強度時(根據(jù)混凝土試件試壓確定)即可下沉。開始時為防止沉井偏斜，先采用人工分層開挖使沉井下沉。當沉井沉至1m左右時，因井內(nèi)水大無法抽干，同時井內(nèi)抽水后，沉井外泥土從底部往井里涌，形成流砂，人工無法開挖。因此，改為挖掘機開挖除土下沉。在下沉過程中應做好安全防護工作。
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當沉井平面位置發(fā)生偏位時，可以進行調(diào)整糾正，其基本方法有：挖土法、射水法、增加外部荷載法。具體措施如下：
1)挖土法：對下沉慢的一邊多挖土，增加沉井刃腳與土壤間的空隙，促使其下沉。對下沉快的一邊視情況少挖土、不挖土、堆土及堆土夯實，增加下沉摩阻力，減緩下沉速度。
2)射水法：用高壓水沖射下沉慢的一邊井筒的外側(cè)土壤，使這部分土壤松動變?yōu)槟酀{，同時泥漿又起潤滑作用，加快沉降速度。
3)增加外部荷載法：在井筒較高的一邊，即下沉慢的一側(cè)，增加荷載，同時在其刃腳下挖空，以利克服摩阻力，校正偏斜。
2、沉井混凝土澆筑及接高技術(shù)
⑴底節(jié)沉井混凝土填充施工工序如下：
施工準備→底節(jié)鋼筋安裝（在底節(jié)鋼沉井拼裝過程中進行）→分層灌注井壁混凝土→混凝土養(yǎng)護→連接縫處理→檢查驗收。
施工時布置5個混凝土運輸儲料斗，分次對稱均勻灌注混凝土，確保對沉井均衡加載，避免對沉井結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響，確保結(jié)構(gòu)平穩(wěn)、安全。澆筑順序為從中間向四周對稱展開。分層平鋪進行施工，每層鋪筑厚度0.3m～0.5m。整個井壁混凝土澆筑過程中，要求上、下層混凝土的間隔最長時間小于混凝土的初凝時間，符合規(guī)范和設計的質(zhì)量要求。
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沉井混凝土接高施工工序如下：
井壁內(nèi)模板安裝→混凝土井壁鋼筋接高→井壁外模板安裝→井壁混凝土灌注→(沉井下沉)→檢查驗收。
模板的安裝應遵循先內(nèi)后外，先內(nèi)隔墻，后外隔墻的原則進行；斷面尺寸及軸線誤差嚴格控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)；如果沉井出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，在沉井接高時，為保證沉井井壁、隔墻的平順連接，模板的安裝要求考慮到傾角矯正，傾角與下面節(jié)段保持一致，在下沉過程中繼續(xù)糾偏。
3、沉井混凝土封底技術(shù)
沉井封底施工工藝流程：施工準備→清基→檢查驗收→封底平臺布置→導管法灌注封底混凝土→封底混凝土檢測。
沉井封底施工工藝框圖
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a、封底工作是基礎工程施工中一個重要的環(huán)節(jié)，所動用的機械、材料、人員都是大量的，持續(xù)的時間較長。因此，封底之前要做好各方面的準備工作。
b、收集整理好有關(guān)的技術(shù)資料，以作為封底工作能否進行的依據(jù)。作好水封混凝土所需用的各種記錄表格。
c、安裝封底支架，水封的支架、設備都應提前安裝就緒，并經(jīng)檢查處于良好狀態(tài)。
d、參加封底工作的機械設備均應經(jīng)過檢查處于良好狀態(tài)，常用的備用品應有充分的準備。灌筑水封混凝土的導管都是預先作過拉力試驗、水密試驗，并確認合格；量總長，標刻度并編號，插放安裝小料斗。封底所用測繩(及備用的)校核、布置測點編號。
e、封底所需的砂石、水泥等材料準備充足，混凝土工廠機械設備狀態(tài)完好。
f、測量工作人員應作好充分準備，并了解各有關(guān)方面的情況。
g、了解前后三天的氣象預報情況。
h、勞動力的組織及生活、后勤的準備工作，應作好充分的準備。封底工作在統(tǒng)一指揮下進行的，砍(拔)球順序、測量時間、部位都預先作出明確的規(guī)定。
i、上述準備工作就緒后應由負責施工的總工程師進行一次全面的技術(shù)交底，明確告知參與人員各項技術(shù)要求及崗位職責，約定信號并保持通暢。
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沉井清基在沉井下沉到距設計標高2m時開始，此時技術(shù)人員應控制下沉速度，控制各個井孔泥面標高基本一致，不形成較大窩底，避免沉井下沉過程中對基底土層的更大擾動。
基底清理后及時對不平整窩底坑進行拋填碎石及粗砂墊層找平至刃腳標高線，然后覆蓋編織布網(wǎng)，靜停1～2天使水中的泥砂沉淀后清除。再派潛水人員下潛檢查刃腳、剪力槽及沉井內(nèi)壁是否清除干凈，判斷基底情況符合設計要求。
按設計要求及施工規(guī)范驗收清基質(zhì)量，包括井壁粘泥清除、浮土沉淀厚度、刃腳底面及井孔標高等。若發(fā)現(xiàn)部分井孔在基底串通，則進行封堵串通部位然后再進行水下封底。
⑶封底平臺布置
封底平臺采用單層雙排貝雷梁支架，支架支承于沉井頂上。兩組支架通過平聯(lián)連接，上面鋪設腳手板作為操作平臺。支架上通過卡箍安裝固定一套導管，導管的覆蓋半徑包含沉井井孔底面范圍。平臺上布置1個混凝土集料斗與封底方量相匹配，保證導管灌注時埋住。
⑷沉井封底施工
沉井經(jīng)觀察下沉穩(wěn)定后即可開始封底工作，沉井穩(wěn)定的標準以設計要求為準，一般為8小時內(nèi)下沉量不大于10mm即可認為沉井已穩(wěn)定。
灌注導管布置：灌注導管采用Ф300垂直導管，按灌注半徑6m重疊覆蓋整個井孔，導管安裝前先組拼試壓，試壓強度取水頭壓力的1.5倍。組拼時須編號對接，確定導管長度和安裝拼接順序。
封底混凝土拌制：封底混凝土采用水下C30混凝土。拌制混凝土時摻加高效減水劑及優(yōu)質(zhì)粉煤灰，要求拌制生產(chǎn)的混凝土陷度20～22cm，損失度保持率在4cm/h以內(nèi)，初凝時間20小時，確保灌注封底混凝土質(zhì)量。
封底混凝土灌注順序：封底時按先周邊后中間進行。
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a、基底檢查
基底浮泥及沉淀泥沙應清除干凈。
b、潛水摸底檢查
封底后應讓潛水工下水摸清情況檢查各個問題。
?、史獾壮Ｒ姽收霞邦A防措施
沉井封底常見故障及預防措施
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