沉井下沉施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、沉井下沉施工質(zhì)量控制探析沉井是修筑深基礎(chǔ)和地下構(gòu)筑物的一種施工工藝。沉井下沉?xí)r，井身靠其自 重或在其他措施協(xié)助下，克服與土壁間的摩阻力和刃腳反力，不斷下沉，直至設(shè) 計標(biāo)高就位，然后進(jìn)行封底。沉井廣泛用于設(shè)備基礎(chǔ)、水泵房、橋墩、頂管的工 作井、深地下室、取水口等工程施工。沉井施工工藝的優(yōu)點(diǎn)是：可在場地狹窄情況下施工較深的地下工程，且對周 圍環(huán)境影響較小；可在地質(zhì)、水文條件復(fù)雜地區(qū)施工；施工不需復(fù)雜的機(jī)具設(shè)備； 與大開挖相比，可減少挖、運(yùn)和回填的土方量。其缺點(diǎn)是：施工工序較多；技術(shù) 要求高，下沉施工中易發(fā)生流砂造成沉井傾斜或下沉困難等。沉井下沉是沉井施 工中一個重要的環(huán)節(jié)，做好沉井下沉施工質(zhì)量控制

2、對沉井施工質(zhì)量具有重要意 義。地質(zhì)勘察沉井施工前應(yīng)做好地質(zhì)勘察工作，以提供土層變化、地下水位、地下障礙物 及有無承壓水等情況，以及各土層的物理力學(xué)指標(biāo)，為沉井下沉施工及可能遇到 的問題提供技術(shù)依據(jù)。下沉方案選擇沉井下沉有排水下沉和不排水下沉兩種，一般采用排水下沉。當(dāng)土質(zhì)條件較 差，可能發(fā)生涌土、涌砂、冒水或沉井產(chǎn)生位移、傾斜及沉井終沉階段下沉較快 有超沉可能時，才向沉井內(nèi)灌水，采用不排水下沉。當(dāng)決定由不排水下沉改為排水下沉，或部分抽除井內(nèi)灌水時，必須慎重，并 應(yīng)加強(qiáng)觀察。沉井下沉驗算沉井下沉前應(yīng)進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢查、外觀檢查，并根據(jù)規(guī)范要求、勘測報告， 對各種形式的沉井在施工階段應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計

3、算、下沉驗算和抗浮驗算，判斷 每個階段可否下沉，是否會出現(xiàn)突沉，作為確定下沉施工方法和采取技術(shù)措施的 依據(jù)。沉井下沉?xí)r，第一節(jié)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度，其余各節(jié)應(yīng)達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的 70%；其自重必須克服井壁與土間的摩阻力和刃腳、隔墻、橫梁下的反力，采取不排水下沉?xí)r尚需克服水的浮力。沉井制作在擬定高度后，下沉前，應(yīng)驗算下沉 系數(shù)?？砂聪率津炈悖骸?Q - B Q - BK= - 1 - T + R 3.14 D（ H 2.5） f + R式中：K一下沉安全系數(shù)，一般應(yīng)大于1.151.25；Q沉井自重及附加荷重（KN）；B一被井壁排出的水重（KN），采取排水下沉?xí)r，B=0；T沉井與土間的摩擦力（KN）

4、；D-沉井外徑（M）；H一沉井下沉高度（M）；R一刃腳反力（KN），如采取將刃腳底面及斜面的土方挖空，則R=0；f一井壁與土的摩擦系數(shù)，可從有關(guān)規(guī)定及勘察資料查得。當(dāng)下沉范圍內(nèi)土層由不同土層構(gòu)成時，其平均摩擦力系數(shù)由下式計算：f n + f n + f nf =1_122nnn + n + nfif2-fn各層土與井壁的摩擦系數(shù)（KN/tf ）；氣.十一各層土的厚度（m）。當(dāng)不能滿足要求時，采取在基坑中制作，減少下沉深度，或在井壁頂部堆放 鋼、鐵、砂石等材料增加荷重；或在井壁與土壁間注入觸變泥漿，以減少下沉的 摩擦力等措施。當(dāng)下沉系數(shù)較大，在沿井壁外周回填相應(yīng)的土方，增大總摩擦力。下沉施工（1

5、）排水下沉挖土應(yīng)分層、均勻、對稱地進(jìn)行，使沉井能均勻豎直下沉。有底架、隔墻分 格的沉井，各孔挖土面高差不宜超過1m。如下沉系數(shù)較大，一般先挖中間部分， 沿沉井刃腳周圍保留土堤，使沉井?dāng)D土下沉；如下沉系數(shù)較小，應(yīng)事先根據(jù)情況 采用相應(yīng)的減阻措施，使沉井連續(xù)下沉，避免長時間停歇。井孔中間宜保留適當(dāng) 高度的土體，不得將中間部分開挖過深。沉井下沉過程中，每8h至少測量2次。當(dāng)下沉速度較快時，應(yīng)加強(qiáng)觀測， 如發(fā)現(xiàn)偏斜、位移時，應(yīng)及時糾正。對普通土層從沉井中間開始逐漸挖向四周，每層挖土厚0.40.5m，沿刃腳 周圍保留0.51.5m 土堤，然后再沿沉井壁，每23m 一段向刃腳方向逐層全面、 對稱、均勻地削

6、薄土層，每次削510cm，當(dāng)土層經(jīng)不住刃腳的擠壓而破裂，沉 井便在自重作用下均勻垂直擠土下沉，使不產(chǎn)生過大傾斜。如下沉很少或不下沉， 可再從中間向下挖0.40.5m，并繼續(xù)向四周均勻掏挖，使沉井平穩(wěn)下沉。不排水下沉一般采用抓斗、水力吸泥機(jī)或水力沖射空氣吸泥等在水下挖土。抓斗挖土用吊車吊抓斗挖掘井底中央部分的土，使之形成鍋底。在砂或礫石類土中， 一般當(dāng)鍋度比刃腳低11.5m時，沉井即可靠自重下沉，而將刃腳下土擠向中央 鍋底，再從井孔中繼續(xù)抓土，沉井即可繼續(xù)下沉。在粘質(zhì)土或緊密土中，刃腳下 土不易向中央坍落，則應(yīng)配以射水管沖土。沉井由多個井孔組成時，每個井孔宜 配備一臺抓斗。如用一臺抓斗抓土?xí)r，應(yīng)

7、對稱逐孔輪流進(jìn)行，使其均勻下沉，各 井孔內(nèi)土面高差不宜大于0.5m。水力機(jī)械沖土水力機(jī)械沖粘性土?xí)r，宜使噴嘴接近90的角度沖刷立面，將立面底部刷 成缺口使之坍落。沖土順序為先中央后四周，并沿刃腳留出土臺，最后對稱分層 沖挖，盡量保持沉井受力均勻，不得沖空刃腳踏面下的土層。施工時，應(yīng)使高壓 水槍沖入井底，所造成的泥漿量和滲入的水量與水力吸泥機(jī)吸入的泥漿量保持平 衡。水力吸泥機(jī)沖土，適用于粉質(zhì)粘土、粉土、粉細(xì)砂土中；使用不受水深限制， 但其出土效率則隨水壓、水量的增加而提高，必要時應(yīng)向沉井內(nèi)注水，以加高井 內(nèi)水位。在淤泥或浮土中使用水力吸泥時，應(yīng)保持沉井內(nèi)水位高出井外水位 12m。測量控制沉井位置

8、標(biāo)高的控制，是在沉井外部地面及井壁頂部四面設(shè)置縱橫十字中心 控制線、水準(zhǔn)基點(diǎn)，以控制位置和標(biāo)高。沉井垂直度的控制，是在井筒內(nèi)按4 或8等分標(biāo)出垂直軸線，各吊線墜一個對準(zhǔn)下部標(biāo)板來控制，并定時用兩臺經(jīng)緯 儀進(jìn)行垂直偏差觀測。挖土?xí)r，隨時觀測垂直度，當(dāng)線墜離墨線達(dá)50mm，或四 面標(biāo)高不一致時，即應(yīng)糾正。沉井下沉的控制，是在井筒壁周圍彈水平線，或在 井外壁上兩側(cè)用白鉛油畫出標(biāo)尺，用水平尺或水準(zhǔn)儀來觀測沉降。沉井下沉中應(yīng) 加強(qiáng)位置、垂直度和標(biāo)高(沉降值)的觀測，每班至少測量兩次(在班中及每次 下沉后檢查一次)，接近設(shè)計標(biāo)高時應(yīng)加強(qiáng)觀測，預(yù)防超沉。由專人負(fù)責(zé)并做好 記錄，如有傾斜、位移和扭轉(zhuǎn)，應(yīng)及時通

9、知值管理人員，指揮操作人員糾正，使 偏差控制在允許范圍以內(nèi)。沉井封底當(dāng)沉井下沉到距設(shè)計標(biāo)高0.1m時，應(yīng)停止井內(nèi)挖土和抽水，使其靠自重下 沉至設(shè)計或接近設(shè)計標(biāo)高，再經(jīng)23d下沉穩(wěn)定，或經(jīng)觀測在8h內(nèi)累計下沉量不 大于10mm時，即可進(jìn)行沉井封底。封底后，待水下封底混凝土達(dá)到所需強(qiáng)度(一 般養(yǎng)護(hù)714d)，方可從沉井內(nèi)抽水，檢查封底情況，進(jìn)行檢漏補(bǔ)修，以及施工 上部鋼筋混凝土底板。沉井下沉的質(zhì)量控制措施沉井的下沉如出現(xiàn)：下沉過快、下沉過慢、下沉擱置及筒體偏移和扭位的情 況，應(yīng)及時分析原因，找出解決的對策，在施工過程中要做好預(yù)防措施。預(yù)防下沉過快發(fā)現(xiàn)下沉過快，可重新調(diào)整挖土，在刃腳下不挖或部分不挖

10、土。將排水法改 為不排水法下沉，增加浮力。在沉井外壁間填粗糙材料，或?qū)⒕餐獾耐梁粚崳?增大摩阻力?？捎媚径庠诙ㄎ粔|架處給以支承，以減緩下沉速度。如沉井外部土 液化出現(xiàn)虛坑時，可填碎石處理。預(yù)防下沉過慢沉井制作應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求施工，保持尺寸準(zhǔn)確，表面平整光滑。使沉井有 足夠的下沉自重，下沉前進(jìn)行分階段下沉系數(shù)的計算，或加大刃腳上部空隙。在 軟粘性土層中對下沉系數(shù)不大的沉井，采取連續(xù)挖土，連續(xù)下沉，中間停歇時間 不要過長。在沉井上部加荷載，或繼續(xù)澆筑上一節(jié)井壁混凝土，增加沉井自重使之下沉。 將刃腳下的土分段均勻挖除，減少正面阻力；或繼續(xù)進(jìn)行第二層碗形破土，促使 刃腳下土失穩(wěn)下沉。對于不排水下沉，

11、則可以進(jìn)行部分抽水，以減少浮力，借以 加重沉井。預(yù)防下沉擱置施工前做好地基勘察工作，對沉井壁下部3m以內(nèi)的各種地下障礙物，下沉 前挖井取出。對局部軟硬不均地基或傾斜巖層，采取先破碎開挖較硬土層或傾斜 巖層，再挖較弱土層，使其均勻下沉。遇較小孤石，可將四周土掏空后取出；較大孤石或大塊石、地下溝道等，可 用工具或用松動爆破方法破碎成小塊取出。（4）預(yù)防筒體偏移和扭位加強(qiáng)測量控制和檢測，在沉井外和井壁上設(shè)控制線，內(nèi)壁上設(shè)垂直度觀察標(biāo) 志，以控制平面位置和垂直度，每班觀測不少于2次，發(fā)現(xiàn)位移或扭位應(yīng)及時糾 正。位移糾正方法一般是控制沉井不再向位移方向傾斜，同時有意識地使沉井向 位移相反方向傾斜，糾正傾斜后，使其伴隨向位移相反方向產(chǎn)生一定位移糾正。 如位移較大，也可有意使沉井偏位的一方傾斜，然后沿傾斜方向下沉，直到刃腳 處中心、線與設(shè)計中心線位置吻合或接近時，再糾正傾斜，位移相應(yīng)得到糾正。扭 位可按糾正位移方法糾正，使傾斜方向?qū)?zhǔn)沉井中心，然后糾正傾斜，扭位隨之 得到糾正。亦可先糾正一個方向的傾斜、位移，然后糾正另一個方向的傾斜、位 移，幾次傾斜方向糾正后，軸線即恢復(fù)到原位置。沉井下沉施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)序號項目允許偏差或允許值檢查方法單位數(shù)值1封底前沉井的下沉穩(wěn)定mm/8h10水準(zhǔn)儀2封底結(jié)束后的位置：刃腳平均標(biāo)高（與設(shè)計 標(biāo)高比）刃腳平面中心線位移四角中任何兩角的底面 高差注：上述三項偏差