【摘  要】本文介绍了沉井在徐州市2013年淮河流域水污染防治工程-望塔小区提升泵站工程中的应用，以及施工工艺、各道施工工序的质量控制要点。同时，介绍在施工过程中出现的质量缺陷及修补办法等。

【关键词】沉井 施工工艺  质量控制  效果 

 一、概述

沉井就是在垂直方向上，将各种形状的井筒（沉井）边排土边沉入地下，最后固定在地层中，形成地下建筑物或构筑物的施工技术。沉井在地面上制作，施工条件比地下好，可以做成界面尺寸、刚度大、承载力高、耐久性好，内部空间可有效利用的构件，适合各种使用条件，制好的沉井通过下沉穿越到预定位置，能适应各种复杂的地址条件，如淤泥、流沙、坚硬土层等。沉井结构本身可兼做下沉中的维护掩体，安全、经济，开挖不需要放坡，不需要专门的维护结构，挖土量少，对周边环境影响小。

徐州市2013年淮河流域水污染防治工程-望塔小区提升泵站坐落在望塔小区两栋楼之间（净宽为5m左右），其泵站尺寸为2.5*2m，下沉深度为6.5m，为保证两栋的结构安全将原设计是大开挖施工工艺改为沉井工艺施工。

 

二、施工工艺

  1、制作程序： 基坑测量放样è基坑开挖è刃脚垫层施工è立井筒内模和支架è钢筋绑扎è立外模和支架è浇捣混凝土è养护及拆模。

  2、下沉程序：封砌预留孔è井点安装及降水è凿除垫层、挖土下沉è沉降观察è铺设碎石及混凝土垫层è绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土è混凝土养护è施工内隔墙、梁、板、上部建筑及辅助设施è回填土。

三、各工序是施工方法及质量控制要点

  1、基坑开挖

沉井基坑开挖深度不宜≥2 m，基坑边坡采用1:1。整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。挖土采用人工和机械配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥。为防止流砂及管涌产生采用在基坑边设置一套轻型井点降水，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。

 2、刃脚、井筒施工

   安装刃脚时，要确保外侧与地面垂直，以使其切土导向作用；沉井刃脚及筒身混凝土的浇筑应分段、对称均匀、连续进行，防止发生倾斜、裂缝。第一节混凝土强度等级达到70％，始可浇筑第二节。

  3、沉井下沉

   井筒下沉时，外侧土会随之下塌，与筒壁间形成空袭，一般在井筒外侧填砂，保持不少于30cm高，随下沉灌入空隙中，以减小下沉的摩阻力，并减少了以后的清淤工作。沉井下沉接近设计标高时，应加强观测，防止超沉。可在四脚砌砖墩，使沉井压在砖墩上，保持沉井稳定。

  4、沉井封底

    沉井下沉至设计标高，再经过2-3d下沉稳定或经观测在8h累计下沉量不大于10mm，即可封底。

四、施工中出现问题及处理措施

4.1井壁裂缝

4.1.1原因分析：

   1）模板拆除过早，混凝土强度不满足（下沉时混凝土强度≥80％）。

  2）沉井支设在软弱不均匀土层上或其它不良地基，混凝土浇筑后地基均匀沉降而产生裂缝。

  3）沉井井壁与内隔墙荷载相差太大,沉降不均，产生了较大的附加弯矩和剪应力造成裂缝，而洞口处截面消弱，强度较低，内力相对集中，所以洞口附近易出现裂纹。

 4.1.2预防措施：

  1）模板拆除时沉井井壁强度应达到设计要求的80％以上。

  2）遇到软弱不均匀土层应做砂垫层或采取其它措施保证受力均匀，荷载应在承载力范围之内。

3）沉井井壁与内隔墙支模应使地基受力基本均匀，沉井洞口四周要布置加强筋。

4.1.3处理措施：

  1）较细的表面裂缝可通过涂抹几遍环氧胶泥或人工抹水泥砂浆的方法来修补。

  2）大于0.5mm的裂缝应根据可灌程度采取灌水泥浆或化学浆液的方法，或者采用灌浆和表面封闭相结合的方法。

4.2井深歪斜

4.2.1原因分析：

   1)沉井一次下沉的高度太大，重心太高，容易产生倾斜。

  2）沉井地基软弱不均匀，制作前未处理地基，沉井下沉产生了不均匀沉降。

  3）沉井制作时刃脚与井壁不垂直，致使刃脚失去正确的导向功能。

4.2.2预防措施：

1）沉井一次下沉高度控制在12m以内，以保持重心稳定。

2）沉井制作前先平整场地，遇到不良土质及时处理。

3）严格控制钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑的质量，保证井壁光滑垂直，各环节偏差控制在规范范围内。

4.2.3处理措施：

对刃脚高的地方多挖土以加快下沉，刃脚低的地方少挖或不挖土以减缓下沉速度，等井壁垂直后均匀后挖土。

4.3下沉太慢

4.3.1原因分析：

1）井壁表面过于粗糙，井壁与土之间的摩擦力太大。

2）沉井自重不够，不能很好地克服井壁与土体之间的摩擦力以及刃脚的迎面阻力。

3）下沉过程中遇到大的障碍物，致使下沉受阻。

4）正常下沉中因故停止时间过长，侧压力加大致使沉井无法正常下沉。

4.3.2预防措施：

 1)严格控制支模和混凝土浇筑质量，保证沉井井壁光滑度。

 2)严格按图施工，井的实际尺寸，配筋，混凝土的用量当与设计图纸相符，严禁偷工减料。

3)对于下沉系数不大的沉井，应连续开挖、连续下沉，中间间歇时间不应过长。

4)在井壁上预埋射水管，下沉缓慢时向管内射水以减少井壁和土层之间的摩擦力。

5)向井壁周围空隙中填充触变泥浆，并采取防止泥浆流失的措施，以减小井壁与土层之间的摩擦力。

4.3.3处理措施：

  1）采用高压水枪向井壁四周射水以帮助下沉。

　2）如条件允许，适当降水，减小沉井自身浮力，借以加重下沉。

　3）检查刃脚四周，看是否有坚硬物在刃脚下，若有，则及时清除。
　4）在沉井顶部安放大型铁块或其它重物，加大沉井下沉重力。

4.4下沉遇流沙

4.4.1原因分析：

  1）井内挖土过深，井壁外侧土从刃脚下方涌入井内。

  2）井内排水后，外侧水压差加大，外侧土在水压作用下进入井内。

  3）挖土深度超过地下水位0.5米以上。

4.4.2预防措施：

  1）采用排水法下沉，水头宜控制在1.5－2米。

  2）避免掏挖刃脚处土方，防止外面流砂涌入井内。

  3）穿越流砂层前做好充分准备，加快穿越速度，必要时在井体上部加荷载下沉。

4.4.3处理措施：

 1）遇到流砂时，向刃脚处填充石子，削弱水压力同时增加土压力。

 2）改用深井降水，避免井内流淤，深井降水应布置在井外。

 3）采用不排水法下沉，保持井内水位，阻止外侧流砂涌入井内。

4.5邻近建筑物出现裂缝

4.5.1原因分析：

1）沉井距离建筑物太近，未采取加固或隔离措施。

2）降水下沉时建筑物基础下土体因水份流失而结构发生变化，使建筑基础遭到破化。

3）下沉过程中刃脚处掏空太多，外侧大量土方或流砂进入井内，外侧土体出现空洞，建筑物出现裂缝或倾斜。

4.5.2预防措施：

1）在沉井和建筑物之间打灌注桩或搅拌桩或压密注浆，以加固土体并隔离沉井与建筑物。

2）遇到粉砂层采用井点降水，控制水头差，避免出现流砂。

3）避免掏空刃脚处土方，尽量切土下沉，防止外侧土体结构破化。

4）向井壁外侧空隙处及时灌沙，并加水密实，使土体不被扰动。

4.5.3处理措施：

1）及时妥善处理相关事宜，尽量不要停止沉井下沉。

2）如因外面流砂涌入井内，则改排水下沉为不排水下沉。     

 

参考文献：

（1）《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268－2008

（2）《岩土工程勘察规范》GB50021－2001

（3）《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002