沉井施工中井筒下沉的質(zhì)量控制與實(shí)例應(yīng)用

1、沉井施工中井筒下沉的質(zhì)量控制與實(shí)例應(yīng)用作者:南鐵建筑公司水電分公司馬權(quán)大綱：針對(duì)沉井施工過(guò)程中易出現(xiàn)的井筒傾斜或位移、井筒裂縫、井筒突沉及涌砂等現(xiàn)象，分析原由和提出控制辦法。并列舉其在贛龍線于都站污水井工程和浙贛線DK575+720強(qiáng)排工程兩工程中的應(yīng)用。要點(diǎn)詞：井筒下沉質(zhì)量實(shí)例最近幾年來(lái)，跟著沉井施工技術(shù)的逐漸成熟，其比大開(kāi)挖而后施工的方法更方便適用、對(duì)相鄰建筑物影響極小、土方量少、可節(jié)約勞力及工程花費(fèi)和縮散工期等長(zhǎng)處也愈來(lái)愈明顯。所以，這類(lèi)施工方法的應(yīng)用也愈來(lái)愈廣泛。井筒下沉作為沉井施工的核心內(nèi)容，其質(zhì)量控制的利害直接關(guān)系到沉井施工的成敗。所以，我們對(duì)其質(zhì)量控制中易出現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)該有較為詳實(shí)

2、的認(rèn)識(shí)，并應(yīng)有較為完美的辦理方法。一般在井筒下沉過(guò)程中，因?yàn)樗牡刭|(zhì)資料的不全、下沉控制不嚴(yán)格或采納應(yīng)急措施不及時(shí)、不行靠等原由，?？赡艹霈F(xiàn)井筒傾斜或位移、井筒裂縫、井筒突沉及砂涌等現(xiàn)象，為預(yù)防出現(xiàn)上述狀況，應(yīng)及時(shí)采納措施加以校訂。下邊，針對(duì)這些簡(jiǎn)單發(fā)生的狀況，我們來(lái)逐個(gè)分析原因和提出控制方法，并列舉其在工程實(shí)例中的應(yīng)用：一、井筒傾斜或位移1井筒傾斜井筒在下沉過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)沉井垂直度傾斜超出同意限度的狀況，既井筒傾斜現(xiàn)象。出現(xiàn)這類(lèi)狀況時(shí)我們應(yīng)該馬上分析其原由，并采納相應(yīng)措施糾偏井筒傾斜的原由一般不超出一下素中狀況：沉井周?chē)临|(zhì)軟硬不均勻；沒(méi)有均勻挖土，使沉井內(nèi)土面高差懸殊；刃腳一側(cè)被阻礙物

3、攔住；沉井外面有棄土或堆物，井上附帶荷重不均勻造成對(duì)井壁的偏壓。針對(duì)這幾種原由，不一樣的狀況下應(yīng)該采納不一樣的質(zhì)量控制措施。對(duì)于沉井周?chē)临|(zhì)軟硬不均勻和挖土不妥引起的井筒傾斜一般有三種方法來(lái)糾偏：挖土糾偏、射水糾偏和局部增添荷載。挖土糾偏既經(jīng)過(guò)調(diào)整挖土的高差及調(diào)整沉井刃腳處儲(chǔ)存土臺(tái)的寬度進(jìn)行糾偏。射水糾偏是在挖土糾偏仍不見(jiàn)效的狀況十使用，采納向下沉較慢的一側(cè)的井筒外面沿著外壁周?chē)⑸鋲毫λ乖撎幍耐脸蔀槟酀{，以減小土的抗力。局部增添荷載糾偏是指在井筒下沉過(guò)程中出現(xiàn)傾斜時(shí)，在井筒較高的一側(cè)增添荷載或使用震動(dòng)機(jī)械震動(dòng)，促使井筒較高的一側(cè)較快下沉的方法。這些方法可以單獨(dú)使用，也可綜合使用。采納什么

4、辦法糾偏要依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)、井筒斷面大小、傾斜程度及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境來(lái)選擇。對(duì)于刃腳一側(cè)被障礙物攔住引起的井筒傾斜，假如碰著較小的孤石，可以用刨挖方法去除，孤石較大時(shí)可以用風(fēng)動(dòng)工具鑿碎，實(shí)在堅(jiān)硬孤石可以使用炸藥爆破的方法去除。而對(duì)于沉井外面有棄土或堆物引起的井筒傾斜，辦理方法越發(fā)簡(jiǎn)單，將井外棄土或堆物消除，使其荷載均勻既可。2井筒位移井筒下沉中出現(xiàn)位移，大多是因?yàn)閮A斜引起。當(dāng)發(fā)生傾斜和糾正傾斜時(shí)，井身常向傾斜的一側(cè)的下部增添較大壓力，因此產(chǎn)生必定位移。位移的大小隨土質(zhì)狀況及向一側(cè)傾斜的次數(shù)而定。為了控制井筒位移，我們一定控制井筒不再向偏移的方向傾斜。同時(shí)，可以故意地使井筒向偏移的相反方向傾斜，當(dāng)幾次傾斜糾

5、偏以后既可以恢復(fù)到正確的位置。但是必定要注意，在傾斜和糾偏過(guò)程中必定要做好詳實(shí)的控制方法，以免矯枉過(guò)正。二、井筒裂縫沉井下沉過(guò)程中，沉井壁簡(jiǎn)單出現(xiàn)縱向或水平方向裂縫，特別是預(yù)留孔洞口的雙側(cè)。這是影響工程質(zhì)量的另一大問(wèn)題，在施工中應(yīng)該盡量預(yù)防。一般，形成井筒裂縫的原由有以下幾種：O1沉井承墊位置不正確，或下沉?xí)r被大孤石、漂石或其他阻礙物擱位，使井壁產(chǎn)生過(guò)大拉應(yīng)力而造成裂縫。O2沉井混凝土施工質(zhì)量差或混凝土還沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度即開(kāi)始下沉，造成井壁豎向和水平開(kāi)裂。O3拆掉承墊或混凝土墊層未按對(duì)稱順序進(jìn)行，使沉井壁產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而以致縱向裂縫。O4井壁沉陷不均勻，產(chǎn)生了較大的附帶彎矩和剪應(yīng)力，且洞口處

6、截面削弱，強(qiáng)度較低，應(yīng)力集中，常造成井壁內(nèi)側(cè)或外側(cè)豎向裂縫。O5圓形沉井下沉過(guò)程中，因?yàn)檫^(guò)大的傾斜而遇到側(cè)向不均勻土壓力作用或一側(cè)忽然下沉，以致在井壁內(nèi)側(cè)或外側(cè)豎向裂縫。O6沉井下沉?xí)r，當(dāng)刃腳踏面懸空，沉井被墻部土體擠緊而懸掛在土層中，在井墻內(nèi)可能出現(xiàn)較大的豎向拉力，而將井筒水平拉裂。在施工中我們應(yīng)該竭力預(yù)防沉井裂縫的出現(xiàn)，一般可以采納以下預(yù)防措施：O1沉井承墊設(shè)置應(yīng)使支點(diǎn)和跨中發(fā)生的拉應(yīng)力彼此相等，并應(yīng)驗(yàn)算沉井井壁在垂直均布荷載作用不著的彎矩、剪力、扭矩，使其不超出沉井壁的垂直抗拉強(qiáng)度。O2對(duì)沉井孔洞單薄的部位，合適增添構(gòu)造配筋。O3下沉過(guò)程中應(yīng)預(yù)防過(guò)大的傾斜和忽然下沉。O4嚴(yán)格按施工規(guī)范進(jìn)

7、行井筒混凝土的施工，保證混凝土質(zhì)量，以滿足下沉要求。三、井筒突沉及涌砂現(xiàn)象1井筒突沉井筒突沉既沉井過(guò)程中井筒一次快速下很大的深度的現(xiàn)象。這類(lèi)現(xiàn)象的發(fā)生一般有兩個(gè)原由：一個(gè)為碰著軟弱土層，土的抗剪強(qiáng)度小，使下陳的速度超出挖土速度；別的一個(gè)原由為沉井外壁受水浸泡，外壁與土之間的摩擦力減小。若突沉量過(guò)大，井內(nèi)操作人員與設(shè)備有被淹沒(méi)的危險(xiǎn)，所以我們應(yīng)該盡量預(yù)防其出現(xiàn)。其預(yù)防控制措施為：O1沉井一般在在剛開(kāi)始下沉及沉井井筒入土深度小于沉井高度的1/4時(shí)，沉井下沉速度過(guò)快，且易產(chǎn)生偏斜，此時(shí)應(yīng)在刃腳處少挖土或不挖土，控制其下沉量。O2當(dāng)沉井位于軟弱土層時(shí)，應(yīng)趕早在寧?kù)o井筒制作前加固軟弱土層。O3加大磨阻力

8、，可以采納消除井外壁相鄰積水也許在沉井外壁周?chē)靥畲至匣蛲梁粚?shí)。O4用不排水下沉，增添沉井的浮力。2.涌砂現(xiàn)象涌砂現(xiàn)象也是井筒下沉過(guò)程中的一個(gè)一定預(yù)防的現(xiàn)象，其形成原由一般為二種：一是沉井外降低地下水措施不妥，造成井內(nèi)外水頭差過(guò)大，以致井外土、砂涌入井內(nèi)。二是在爆破辦理阻礙物使，使井外土、砂受震進(jìn)入井體。針對(duì)這類(lèi)狀況，我們可以采納響應(yīng)的控制措施來(lái)阻擋其出現(xiàn)。當(dāng)采納排水挖土下沉施工時(shí)，增強(qiáng)井外降低地下水的措施，使井內(nèi)、外水頭控制在之間。當(dāng)沉井穿過(guò)流砂層時(shí)，應(yīng)組織人力快速施工，趕忙使刃腳穿過(guò)流砂，切入土層。四、工程實(shí)例應(yīng)用1贛龍線于都站污水井工程贛龍線于都污水抽升泵井直徑6m,深10m，依據(jù)設(shè)計(jì)單

9、位供給的水文地質(zhì)資料，井要穿過(guò)3.0m厚的富含水的粉細(xì)砂。粉細(xì)砂的整體性差、抗剪強(qiáng)度小,與井外壁的摩阻力小于沉井自重,下沉速度難以控制,簡(jiǎn)單形成井筒突沉的質(zhì)量問(wèn)題。假如采納方法不妥,會(huì)出現(xiàn)井外塌方、沉井垂直難以控制等問(wèn)題,嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象。針對(duì)此實(shí)質(zhì)狀況，我們?cè)攲?shí)擬定了質(zhì)量控制方案，第一，采納?50mm鋼管在離井外壁1m處打4口點(diǎn)井抽水,降低井外處下水位,使井內(nèi)外水頭差控制在0.5m之內(nèi)；其次,在井內(nèi)挖土下沉?xí)r,主要在井中挖土,而在刃腳處少挖土或不挖土；第三,施工過(guò)程中沿沉井外壁填入碎石并夯實(shí),增添摩阻力；第四,依據(jù)細(xì)砂的不穩(wěn)固性,進(jìn)入流砂層后,停止制作井筒,組織人力快速施工,趕忙使刃腳

10、穿過(guò)流砂；第五,沉井切入土層后再連續(xù)制作井筒。經(jīng)過(guò)嚴(yán)格依據(jù)擬定的質(zhì)量控制方案挨次施工，最后戰(zhàn)勝了穿過(guò)3.0m厚的富含水的粉細(xì)砂層的難點(diǎn),并在保證質(zhì)量的狀況下準(zhǔn)時(shí)完成了贛龍線于都站污水井工程。2浙贛線電氣化改造DK575+720強(qiáng)排工程浙贛線電氣化改造過(guò)程中,因?yàn)椴糠骤F路線要新建,在鐵路與公路交織處多成立交橋涵。為保證立交橋涵雨天通行,這些橋涵排水多采納泵站強(qiáng)排形式。而這些泵井均采納沉井施工方式,DK575+720強(qiáng)排工程即是此中的一個(gè)。DK575+720強(qiáng)排泵井直徑8.0m,深9.0m,采納“多次制作、多次下沉”施工。在井筒下沉施工過(guò)程中出現(xiàn)了井筒傾斜的狀況，如不及時(shí)采納有效措施糾正,將沒(méi)法保證工程質(zhì)量。對(duì)此,我們分析了井筒傾斜的原由,因?yàn)槭┕の恢孟拗?其沉井一邊為原土層,一邊為橋涵回填土,所以確立了沉井周?chē)临|(zhì)軟硬不均勻?yàn)槌辆畠A斜的主要原由,采納糾偏措施火燒眉毛。針對(duì)此狀況,決定采納挖土糾偏和局部增添荷載糾偏兩種方法綜合使用。第一,增添了下沉較快一側(cè)的沉井刃腳處土臺(tái)的寬度,并對(duì)下沉較慢的一側(cè)采納多挖土的措施；其次,在下沉較慢的一側(cè)井壁上增添砂石袋加壓；第三,在糾偏過(guò)程中及時(shí)采納檢測(cè)措施,