【摘要】沉井工程施工中，常會出現各種質量問題，影響了沉井的使用性能。文章分析了沉井工程的施工要點，并總結了沉井施工常見的質量問題，提出了相應的處理措施。
目前，我國地下構筑物外殼、橋梁墩臺基礎、建筑物的深埋基礎、礦區(qū)豎井等建筑工程中廣泛使用了沉井施工，沉井施工可以有效縮短施工周期，節(jié)約工程費用、減小占地面積、無需復雜機械設備。然而，沉井施工過程中，現場管理比較混亂，很多施工單位施工經驗不豐富，導致沉井工程容易出現各種質量問題，影響了沉井功能的發(fā)揮。文章介紹了沉井施工的技術要點、常見質量問題及處理措施，希望有助于沉井工程質量的改善。
1沉井工程施工技術要點
1.1沉降觀測
沉井工程施工前，工程人員應該認真完成測量工作。為方便沉井下沉時用經緯儀調整垂直度，應該在井外壁的每一面墻上投測至少兩條軸線；為方便挖土下沉時控制各部位的標高偏差和下沉速度，應該在井壁內外標出間距為20mm的標高線；每天由專業(yè)觀測人員測量至少6次平面位置和下沉速率；光線不好的地方應該安裝照明設備，保證成像的穩(wěn)定清晰。
1.2沉井制作
1.2.1制作砂墊層及混凝土墊層
沉井施工前，完善施工現場的排水系統(tǒng)，平整場地，同時保證基坑底面高于地下水位0.5m，然后開始制作砂墊層及混凝土墊層。
制作砂墊層時，必須選用質地堅硬、顆粒級配良好的中、粗砂，含泥量不能超過5%，干容重達到1.5-1.6kg/cm2、壓實系數達到0.93、密實度0.6≤e≤0.75，然后在上面澆筑0.25m厚的C20混凝土墊層。
1.2.2澆注沉井混凝土
澆筑混凝土時需要做好以下幾點：澆筑混凝土必須一次連續(xù)完成，第二節(jié)混凝土的澆筑應該在第一節(jié)混凝土強度達到70%后進行；為避免沉井出現不均勻沉降，澆筑井壁時，應該依次、均勻、對稱地沿著井壁四周進行，每層澆筑厚度控制在0.3m內，且控制澆筑面水平高差在0.3m內。沉井進行二次接高時，需要計算下沉穩(wěn)定系數，以確定沉井是否穩(wěn)定，為此必須測量井內泥面標高以對所挖出土的性質進行全面的分析。如果穩(wěn)定系數超過1，沉井會不穩(wěn)定，這時應該根據接高混凝土的重量重復計算沉井澆筑過程中的下沉量，直至沉井地面以上高度符合要求?；蛘咴黾尤心_的支承力，將砂子回填到沉井內刃腳四周。
1.3沉井下沉
1.3.1沉井下沉的準備工作
沉井下沉前，先清除掉沉井內外的碎混凝土塊等垃圾，再依次拆除沉井刃腳斜面及隔墻底面上的支撐和模板。然后對墊層進行分區(qū)編號，拆除墊層后測量縱橫軸線和沉井頂標高，然后依次拆除縱隔墻、橫隔墻、端墻、長邊墻。完成以上步驟后，再將定位墊架拆除掉。
1.3.2控制好沉井下沉過程
為保證沉井均勻、垂直下沉，挖土下沉務必均勻、對稱、分層進行，并保持各格內的挖土高差在1m范圍內。到達地下水位后，含沙量會增加，這時應把砂礫抽上來，并用砂礫專用泵輸送到圍堰外。井身下沉到離設計標高只有1.5m時，應該放緩下沉速度，離設計標高0.5m時停止抽沙，井身會依靠自重下沉。待沉井下沉到設計標高時，如果8h的下沉量不超過10cm，可以封底。
1.4沉井封底施工
沉井快要下沉至設計標高處時，注意觀察，如果8h的下沉量不超過10cm，可以封底。封底有兩種方式即干封底和水下封底。以下對水下封底進行介紹：
1.4.1施工程序
(1)井內水位與井外持平。
(2)清除掉井底的沉積物、浮泥等雜物，然后整理成鍋底形狀，這些工作由潛水員負責，最后拋填約200mm厚碎石。
(3)按確定的澆筑水下混凝土，澆筑每格井時，從四周向中間進行，并同時澆筑并排的兩格。
(4)混凝土的強度達到設計強度的70%后，抽干井內積水，然后制作、安裝底板鋼筋，澆筑混凝土。
1.4.2澆筑水下混凝土
使用垂直導管法澆筑水下混凝土，導管的直徑為300mm，按照2.5-4m的間距均勻布置在井內，其上部帶有裝料漏斗。導管骨料的坍落度通常為18-22mm，且采用粗細骨料之比為1：1的細砂。先從最低點開始澆筑，待混凝土表面平齊左右基底后，再同時澆筑其余導管。應連續(xù)同步進行混凝土的澆筑，每根導管的澆筑強度至少為5-10m3/m2，并控制相鄰兩管混凝土的高差在管距的1/15-1/20范圍內。
2沉井施工常見質量問題
2.1流砂現象
(1)成因
沉井下沉地帶選擇不當，含有大量的細砂和粉砂，并且也沒有進行有效處理，或者井點降水失去作用，使得地下水的水力梯度和動水壓力達到臨界值。流砂現象產生后，沉井會發(fā)生傾斜，進而引起周圍土體的坍塌，嚴重時會對周圍建筑和人員造成威脅。
(2)處理措施
1)增加動水流徑或降低井內水頭差，即降低水力梯度。可以采取不排水下沉的方式，破壞流沙產生的條件；2)改變水頭梯度方向。即在沉井外實施井點降水，改變動水壓力方向，減小水對土的浮力，從而土顆粒會沉降下來，保持穩(wěn)定。
2.2沉井下沉困難
(1)成因
當沉井自身重量不能克服井壁的摩擦阻力或刃腳下遇到了過大的阻礙時，沉井的下沉就會比較困難。
(2)處理措施
1)增加沉井自重，在不排水下沉的井內抽水，可以降低浮力，從而使得沉井下沉。但是不宜在沉井入土不深時使用，因為這時穩(wěn)定性較差，容易引起翻砂。2)減小沉井外壁的摩擦阻力。具體措施如下：挖除井壁周圍部分覆蓋土層；預埋射水管組于井壁內部，通過高壓水沖擊井壁附近的土，使其松弛；掏空刃腳下的土后，炮振下沉；使用空氣幕或泥漿潤滑套下沉。
2.3沉井突然下沉
(1)成因
1)沉井下沉地帶如果有大量淤泥或淤泥質黏土，一經擾動，強度會降低很多，從而使得井壁摩擦阻力瞬間急劇下降，沉井必然發(fā)生突沉；2)飽和粉砂、細砂出現流砂現象后，也會突沉；3)土的觸變性導致其支撐力和摩擦阻力急劇下降，引發(fā)突沉。
(2)處理措施
1)采取泥漿潤滑或者調高下沉系數的方式降低摩擦阻力，消除突沉前的滯沉現象；2)不能將“鍋底”挖得太深，停沉時，應該通過逐步削除近刃腳土體的方式使沉井擠土下沉，而不能盲目將“鍋底”挖得更深；3)增設合適數量的下框架梁或對下框架進行合理布局以分擔一部分土壓力；4)砂土層下沉施工時，不能破壞井點的降水效果。
2.4沉井過快下沉
(1)成因
當土的耐壓強度太小，難以滿足施工要求時，沉井的下沉速度就有可能超過挖土的速度，發(fā)生過快下沉。此外，砂的長期流動和抽水也會降低土體對井壁的摩擦阻力，也是一個重要誘因。
(2)處理措施
提高土的承載力和增大摩擦阻力是防止沉井下沉過快的主要措施，具體辦法有：采用不排水下沉增加浮力；將粗糙材料填充到土體與沉井外壁間，增加摩擦阻力；加大刃腳寬度；降低沉井自重即降低每一節(jié)井身的高度。
2.5沉靜下沉傾斜
(1)成因
沒有重視一、二節(jié)沉井下沉質量的控制測量，致使下沉的垂直度出現偏差，而又沒有進行及時調整。
(2)處理措施
施工過程中，重視對下沉過程的測量控制，一旦下沉位置出現偏差，及時進行糾正。當沉井的歪斜超出允許范圍后，可以在刃腳高的一側多取土，低的一側少挖土，待正位后再均勻分層取土；或者將砂石填充到刃腳較低的一側，以延緩下沉速度。當沉井軸線與設計軸線出現偏差時，可以將沉井向偏位的相反方向進行傾斜，反復幾次，即可以回復。
3結語
可見，沉井施工過程的處理措施如果得當，是可以保證沉井工程完成質量的。
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