趙王城隧道工程沉井施工方法淺談

1、趙王城隧道工程沉井施工方法淺談     【摘 要】頂管井沉井施工是一種傳統(tǒng)的工法，該類施工方法整體性好、剛度大、傳力可靠。本文結(jié)合高級渠恢復工程趙王城隧洞頂管井施工實際對沉井法施工進行闡述?！娟P(guān)鍵詞】頂管井；沉井；施工 沉井施工程序一般是在井壁內(nèi)挖土，井筒靠自重或加壓逐漸下沉，一節(jié)井筒快沉入土中再接一節(jié)，直至最后一節(jié)下沉到設計標高，然后將井底土清理干凈，灌注混凝土把井底封住，最后在頂上灌筑鋼筋混凝土蓋板。在邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)高級渠恢復工程中，此法應用在趙王城改線段頂管井施工中，效果很好。一、工程概況高級渠恢復工程為邯鄲市生態(tài)水網(wǎng)工程的主要

2、組成部分，渠道全長43.6公里。趙王城改線隧洞工程位于高級渠下游段，管線均位于邯鄲市南環(huán)路以南，全線總長為兩公里，采用內(nèi)徑2.6米的鋼筋混凝土管道采用土壓平衡法進行管道頂進施工。該地段地面高程較大，最大高程達到101.12米，設計渠底高程為75.00米。因頂距較長，本工程共設有8個工作、接收井，結(jié)合該地區(qū)的地質(zhì)情況，第7號接收井考慮采用沉井施工，其他井采用逆作法施工。二、地質(zhì)條件第一層為粉質(zhì)粘土，綜黃，可塑，硬塑，飽和無搖振反應，韌性中等，含姜石、沙石等。該層厚度在2.5米左右。第二層為，褐黃，棕黃，中密，密實，濕，主要有石英、長石組成，該層砂中含大量粘性土，含礫石，該層在距離地面3米深左右。

3、該細砂土層在7號井處土層厚度達到13.3米。土層中含有少量水，根據(jù)設計部門建議，考慮到施工的安全，在該地段井的施工方式主要采用沉井施工方法施工。三、沉井施工施工情況見下表序號井號澆筑段數(shù)下沉次數(shù)樓梯平臺設置備  注1W74段2次2個 本工程沉井深21.7米，制作時采用2次下沉，4節(jié)制作。該沉井結(jié)構(gòu)見下圖(一)沉井施工基本工序測量放樣    基坑挖土   墊層施工   立內(nèi)模和支架    鋼筋綁扎    立外模和支架   澆搗混

4、凝土    養(yǎng)護拆模    磚砌預留孔    敲墊層    挖土下沉    觀察封底。 （二）沉井制作地基處理基坑在刃腳部位的墊層采取砂墊層和素砼墊層的方法。1、砂墊層厚度hs計算：砂墊層分布在刃腳中心線兩側(cè)各一定距離范圍內(nèi)，砂墊層的寬度和厚度由下式計算：PG0/（1+2hstg）+hs 其中：P為地基土承載力，取P=8t/m2；       為壓力角，取tg=0.55；

5、60;      G0為沉井踏面單位長度重量；計算得：砂墊層厚度hs=1.0米；砂墊層寬為2m。砂墊層施工可根據(jù)具體條件選擇振實、夯實或壓實等方法，本工程采用適當加水分層夯實，做好一層經(jīng)驗收合格后再做一層，采用平板式振動器及時振搗。2、混凝土墊層厚度h的計算：h=(G0/R-b)/2其中：G0為沉井踏面單位長度重量；b為踏面寬度；      R為砂墊層承載力，取R=12 t/m2；     計算得：h=0.2m,寬1.2m 。混凝土墊層的厚度不宜過厚，以免

6、影響沉井下沉，所以要控制沉井第一節(jié)結(jié)構(gòu)的重量。（三）沉井鋼筋接到施工圖后，根據(jù)構(gòu)件配筋圖，先繪出各種形狀和規(guī)格的單根鋼筋簡圖并加以編號，然后分別列出鋼筋下料長度和根數(shù)，填寫配料單。鋼筋的配制必須符合設計要求，經(jīng)項目工程師審核無誤后交付施工和采購材料。（四）沉井模板1、沉井工程的模板和鋼筋的施工順序一般是：支設內(nèi)模鋼筋綁扎支設外模。2、井的內(nèi)模宜一次安裝完畢或分節(jié)安裝。刃腳底模應用水平尺進行校平，使之保持在同一水平面上。3、井壁模板（1）材料：板面采用鋼模板，48鋼管，龍骨100mm×50mm木方。（2）主要施工方法：本工程沉井高度大，模板分兩次制作加固，井壁混凝土厚度為4000mm和

7、650mm，為加強模板的整體強度及保證井壁截面尺寸，在支撐系統(tǒng)上外加16螺栓進行加固。為保證混凝土的整體性及防水效果，在混凝土接口的位置加設止水板帶，止水板帶用6mm×150mm的鋼板環(huán)井壁設置。（3）工藝流程：放線安裝預留洞口模具內(nèi)側(cè)模板底面上粘貼海綿條拼裝模板安螺栓略緊找正、擰緊螺栓加固校正質(zhì)檢監(jiān)理（4）模板拼裝：模板采用鋼模板及50×100木方子現(xiàn)場拼裝，外側(cè)用48鋼管加固。模板的安裝應按配板設計循序拼裝，以保證模板系統(tǒng)的整體穩(wěn)定，配件必須裝插牢固，防止變形，側(cè)模斜撐的底部應加設墊木。（五）沉井混凝土混凝土施工采用采用商品混凝土澆注?；炷磷杂蓛A落高度在2米以上，采用

8、溜槽進行施工，防止混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象。分成若干段均勻分層對稱澆筑，每層厚300 mm，以防地基產(chǎn)生不均勻下沉。同時在下一層混凝土初凝前接著澆灌上一層混凝土確保混凝土振搗密實?；炷翍B續(xù)澆筑一次完成。待第一節(jié)混凝土強度達到70%后方可澆筑第二節(jié)。（六）沉井下沉根據(jù)現(xiàn)場實際情況，本工程沉井采用排水法下沉施工。1、沉井下沉系數(shù)的計算a）為了保證沉井在各下沉階段順利下沉，便于控制最終標高和沉井封底，應根據(jù)土的性質(zhì)、施工方法和沉井下沉深度等因素選取下沉系數(shù)。施工中各階段的下沉系數(shù)按下式計算：Kc=（G-B）/Tf式中 G沉井自重（KN）；     B下沉過程中地

9、下水的浮力（KN），排水下沉時為零，不排水下沉時取總浮力的70%；     Tf井壁與土體間的總摩阻力（KN）；     Kc下沉系數(shù)，宜根據(jù)具體情況在1.051.25范圍內(nèi)選用，對位于淤泥質(zhì)土層中的沉井宜取小值；位于其它土層中的沉井可取較大的值；沉井外壁上總的豎向摩阻力Tf一般可按如下假定計算：在深度05m范圍內(nèi)，單位面積摩阻力按直線規(guī)律自零值起逐漸增加；在深度為5m以下，單位面積摩阻力為一常數(shù)。總摩阻力Tf由下式計算：Tf=U×（h0-2.5）f 式中 U沉井外壁周長(m)； &#

10、160;   h0沉井入土深度（m）；     f-土與井壁單位面積的摩阻力（kPa）。當下沉深度內(nèi)有數(shù)個土層時，井壁摩阻力按厚度加權(quán)平均，即：f=(f1·h1+f2·h2+fn·hn)/(h1+h2+hn)式中  f1、f2、fn不同土層的單位面積摩阻力，與沉井入土深度、土的性質(zhì)、井壁外形和施工方法有關(guān)，應根據(jù)實驗資料確定，或參照相關(guān)表選用。      h1、h2、hn不同土層的相應厚度(m)。b）驗算情況如下：綜合考慮當?shù)氐牡刭|(zhì)情況，根據(jù)地質(zhì)

11、報告以及當?shù)卦O計單位提供的數(shù)據(jù)，本工程該類土質(zhì)土與井壁單位面積的摩阻力fc取值1.85噸/m2。本井采取2次下沉，第一次下沉H取值10.4，井壁厚度0.85米。沉井下沉系數(shù)Kc=（G-B）/Tf648.83/408.83=1.59第二次下沉H取值21.7米。沉井下沉系數(shù)Kc=（G-B）/Tf1155.65/1078.38=1.072,根據(jù)上述驗算可知，沉井下沉系數(shù)Kc=1.072，但滿足沉井施工要求。  2、挖土下沉沉井下沉時砼強度應達到設計強度的100%后方能進行。下沉時及時測定軸線、標高，確保沉井位置正確，勤測勤糾，用井點抽出地下水，降低地下水位，井點需待底板砼強度達到70%后方可停止。 沉井每層的挖土量不大，主要采用人工的辦法進行挖土，50T履帶吊將土方吊出井外。3、下沉傾斜、位移、扭轉(zhuǎn)的預防與糾正沉井下沉過程中，有時會出現(xiàn)傾斜、位移、扭轉(zhuǎn)等情況，應加強觀測，及時發(fā)現(xiàn)并采取措施糾正。（七）沉井封底沉井下沉至設計標高，下沉已經(jīng)穩(wěn)定時，即可進行沉井封底。（八）檢查井頂板管道頂進完成后，需要保留做為檢查井，進行頂板施工。三、沉井施工需注意的關(guān)鍵問題 沉井下沉前應對沉井結(jié)構(gòu)作必要的強度檢查，對下沉各個階段作下沉計算，根據(jù)土質(zhì)實際情況采取必要的降排水工作。在下沉過程中，除防止沉井的下均勻下沉及突沉，還應