沉井施工技术应用和探析

1、沉井施工技术应用和探析摘要：文章介绍了沉井的施工技术特点，施工工 艺，相关的质量控制要点、沉井的下沉计算等内容。关键词：范围；质量；工艺；计算abstract： this paper introduces the construetion technique features, open caisson construetion technology, control points, calculation of open caisson sinking content related to quality.key words： range； quality； process； calcula

2、tion 中图分类号：tu74一、沉井施工技术的特点1. 沉井施工技术特点(1) 施工程序简单，质量可靠施工的工序可分为沉井制作、沉井下沉、沉井封底三大 工序，每道工序施工简单，施工质量可靠。(2) 无公害施工中采用原地预制，井内开挖，土方工程中无需放坡, 不超挖；井内地下水采用内排水，无需井点降水，因此对周 围固有土壤，建筑不造成影响，环境效益明显。(3) 施工安全系数高由于采用了井内开挖和井内排水施工方法，在施工过程 中土方坍塌，水淹等安全隐患小，施工安全系主要用于桥梁 墩台的基础、地下构筑物的外壳、矿区的竖井、给排水泵井 施工能适用于任何地层，不受持力层起伏和地下水位高低的 限制。（4）

3、操作简单、质量可靠施工机具、设备简单，操作方便，劳动强度低。分节制 作，一次下沉，质量控制可靠，利于施工。二、沉井施工工艺及技术要点1. 沉井施工工艺流程施工准备一平整场地工作坑开挖一夯实基底刃脚 土模f安刃脚软件、绑钢筋f支刃脚、内外模板一浇筑混凝 土养护拆模f沉井下沉封底2. 施工工艺（1）下沉方式根据地质资料及现场实际情况，本方案采用不排水抓土 下汎。沉井设计深度为12. im,在自然地面下13m。模板为定 型钢模板高度为1. 2米，根据模板的设计尺寸，沉井分10 节制作，共循环下沉7次。地下部分4m,分3节制作；地上 部分&1米，分7次制作，每节高度1.2m （见图1）。下沉时

4、采用人工配合电动葫芦取土，抓土从中央开始向 两侧进行，井底中央形成锅底后，其高度比刃脚低11.5m 时，沉井因刃脚承载力的下降而下沉，并将刃脚下的土挤向 中央锅底，继续从井孔中抓土，使沉井继续下沉，平均综合 下沉速度控制在0. 30. 5m/do(1) 准备工作将所有模板拆除干净，拉结螺栓从根部切割干净用1：2 水泥砂浆粉平压光，在沉井外壁弹出水平、中分线并在离沉 井10m左右设固定水平控制和中分控制。下沉前应进行结构外观检查：检查混凝土强度、抗渗等 级并根据勘测报告计算极限承载力，计算沉井下沉的分段摩 阻力及分段的下沉系数，作为判断每个阶段可否下沉、是否 会出现突沉，以及确定下沉方法及采取措

5、施的依据。沉井下 沉应具有一定强度，第一节混凝土达到设计强度的100%,其 上各节达到70%以后，方可开始下沉。沉井下沉必须克服井 壁与土间的摩擦力和地层刃脚的反力，沉井制作在拟定高度 后，下沉前，应验算下沉系数。(3)沉井下沉在刃脚处论达到设计强度的100%,上部碗达到50%后， 抽出承垫木开始沉井下沉挖土，井内土方采用人工开挖，自 井的中部向四边对称取土，每次取土深度为30-40cm,每次 抽去垫木后，刃脚下应立即用砂或砾砂填实，定位支点处的 垫木，应最后同时抽出，以保证沉井在下沉过程中，不出现 倾斜。(4)沉井挖土挖土采用人工，吊运采取电动葫芦，装土采用手推车和 桶，装车不能太满，自井中

6、取出的土方应堆放在离井边2米 以外，避免因外部土的压力增大，使井发生倾斜。在沉井中 间开始逐渐挖向四周，每层挖土厚0.40.5in，沿刃脚周围 保留0.51.5m 土堤，然后再沿沉井壁每23m 段向逐 层全面、对称、均匀的削薄土层，每次削510cm,当土层 经不住刃脚的挤压而破裂，沉井便在自重作用下均匀垂直挤 土下沉，使不产生过大倾斜。如下沉很少或不下沉，可再从 中间向下挖0.4-0. 5m,并继续向四周均匀掏挖，刃脚下部 土方应边挖边清理，使沉井平稳下沉。在下沉过程中，除防止沉井的不均匀下沉及突沉，还应 特别强调防止沉井的扭曲变形，内挖土时应严格控制挖土厚 度，先中间后四周，均匀对称进行，并

7、根据需要留有土台， 逐层切削，使沉井均匀下沉。一轮下沉到地面下，进行第二 步绑筋、支模、浇筑混凝土，混凝土采取商品從。混凝土强 度达到50%后，再进行下轮开挖下沉，模板在沉井入土前拆 除，在离设计深度20cm左右应停止取土，观察两天，如靠 沉井自重下沉不到位，再用人工慢慢取土，使沉井到达设计 深度。3. 技术要点(1)沉井下沉位置的正确与否，其第一、二节要占70%,开始5m以内，要特别注意保持平面位置与垂直度的正确, 以免继续下沉时不易调整。(2) 为减少下沉的摩阻力，最好在沉井的外壁随下沉 随填砂的方法，以减轻下沉困难。(3) 挖土从中间开始，对称、均匀地逐步分层向刃脚 推进防止锅底挖得太深

8、，在挖土时，刃脚处、隔墙下不准有 人操作或穿行，以避免刃脚处切土过快造成突沉伤人。(4) 在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，控制抓土 的速度来控制下沉的速度，并注意调整沉井，避免沉井发生 大量下沉或大的偏斜，造成超沉现象。(5) 下沉过程中经常做好井底标高、下沉量、倾斜和 位移的测量工作，随时注意纠偏。每天派专人认真观测沉井 周围地面有无坍塌和开裂情况，以便采取有效措施，确保附 近设施及其他建筑物的安全。(6) 尽量远弃土，力求向沉井四周均匀弃土，严防堆 在沉井一侧，产生偏压造成沉井偏斜。(7) 当每节沉井下沉接高时，应注意：a. 接高时沉井地顶面距离地面应不小于0. 5mob. 接高前应尽量

9、纠正倾斜和正位，并使接高后各节竖 向中轴线在一条直线上。c. 为保证上下节间紧密结合，除将下节混凝土顶面凿 毛外，并设连接钢筋，增强其连接强度。4. 测量控制与观测在沉井四周设沉降观测点，加强下沉过程中的观测，要 求每班至少测量两次，并应在每次下沉后进行检查，如发现 倾斜、扭曲，应随时纠正，为防止突沉，并控制均匀挖土。沉井位置标高的控制：在沉井外部地面及井壁顶部四面 设置纵横十字中心控制线、水准基点，以控制位置和标高。沉井垂直度的控制：在井筒内按4或8等分标出垂直轴 线，各吊线坠一个对准下部标板来控制，并定时用一台经纬 仪进行垂直偏差观测。挖土时，随时观测垂直度，当线坠离 墨线达50mm,或四

10、面标高不一致时，即应纠正。沉井下沉的控制：在井筒壁周围弹水平线，或在井外壁 上两侧用白铅油画出标尺，用水准仪来观测沉降。沉井下沉中应加强位置、垂直度和标高（沉降值）的观 测，每班至少测量两次（于班中及每次下沉后检查一次）， 接近设计标高时应加强观测，每2h 一次，预防超沉。由专 人负责并做好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时通知值 班队长，指挥操作人员纠正，使偏差控制在允许范围以内。5. 沉井基底清理及封底（1）基底清理当沉井下沉到距设计标高o.liii时，应停止井内挖土， 使其靠自重下沉至设计或接近设计标高，再经23d下沉稳 定，或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm时，即可进 行沉井封底

11、。在沉井下沉到设计标高后，应对基底按设计要求进行清 理，为封底做好准备。清底时，注意控制井底面高度，不要 过分扰动刃脚下土层，以免引起翻砂。锅底坑尺寸经检查满 足要求后，坑底范围内的松土应尽可能清除干净，以保证封 底质量。(2) 沉井封底在沉井底部铺一层150500mm厚碎石或卵石层，再在 其上浇一层厚约0.5m的混凝土垫层，在刃脚下切实填严， 振捣密实，以保证沉井的最后稳定。达到50%设计强度后， 在垫层上绑钢筋，两端伸入刃脚或凹槽内，浇筑上层底版混 凝土。封底混凝土与老混凝土接触面应冲刷干净，浇筑应在 整个沉井面积上分层、同时、不间断地进行，由四周向中央 推进，每层厚3050cm,并用振捣

12、器捣实，由于本工程地下 水位较深所以可一次性浇筑底板径。四、沉井下沉的分析及计算1.工程地质情况及有关技术参数dk7+960处沉井地质情况从上倒下依次为：杂填土、粉 质黏土、粗圆砾土，钢筋混凝土容重取为25kn/m&sup3；,其 它技术参数如下(见图1)：2 井壁单位摩阻力计算多层土的加权平均单位摩阻力的标准值计算如下： fka= (hlfkl+ h2fk2+ h3fk3+ h4fk4)/ (hl+h2+h3+h4)二(2. 5*8+1. 3*12+2. 2*15+6. 1*18)/(2. 5+1. 3+2. 2+6. 1) =14. 74 (kpa)3.下沉验算(1) 井壁总摩阻力计算ffk=【0. 5*(0. 6*fka)*5+ (0. 6*fka)*(12. 1-5-0. 2-1. 7)】*7. 7*3. 14+ fka*l. 7 *7. 9*3. 14【0. 5*(0. 6*14. 74) *5+(0. 6*14. 74) *(12. 1-5-0. 2-1. 7)】 *7. 7*3. 14+【14. 74*1. 7 *7. 9*3. 14二22. 11+46. 00】*7. 7*3. 14+25. 1*7. 9*3. 14 =2271. 4 (kn)摩阻力沿井壁外侧分布图(见图2)图2(2) 井体自重标准值计算glk= gl