上海浦兴路桥建设工程有限公司 上海 200120
摘要：随着城市建设的发展以及工程施工技术水平的提高，沉井施工已广泛应用于工业建筑的深坑、地下室、设备深基础、桥墩、码头、凿井、地下管道等工程；在施工场地复杂、邻近有铁路、房屋、地下构筑物等障碍物，加固、拆迁有困难或大开口施工会影响周围邻近建（构）筑物安全时，应用沉井施工方法最为合理、经济。本文就沉井的施工作简述。
关键词：沉井；施工技术；沉井制作；质量控制
1、沉井施工技术原理
沉井是修建深基础和地下构筑物的主要施工方法之一。它是在地面上或者地坑中，先制作钢筋混凝土井身，达到一定强度后，在井筒内分层挖土，随着井内土面逐渐降低，使筒深借自重克服其土壁之间的摩擦阻力，不断下沉就位的一种地下构筑物或地下工程施工工艺。沉井的施工程序包括平整场地、开挖基坑、沉井制作、沉井下沉、沉井封底、封顶等主要施工工序。
2、施工工艺
（1）制作程序
场地整平→放线→基坑开挖→夯实基底，抄平放线验线→铺砂垫层→素砼垫层→绑扎钢筋→底模→支刃脚、井身模板→浇筑混凝土→养护、拆模→下沉施工→抽出垫木。
（2）下沉程序
准备工作→设置垂直运输机械、排水泵，挖排水沟、集水井→挖土下沉→观测→纠偏→沉至设计标高、核对标高→降水→设集水井、铺设封底垫层→底板防水→绑底板钢筋、隐检→底板浇筑混凝土→顶板、上部建筑及辅助设施→回填土。
3、施工准备
平整场地，清除场地表面耕植土。土方开挖前应将施工区域的地上地下障碍物清除清理干净。施工机械进入现场时，对道路要进行检查，必要时进行加宽加固。
3、基坑开挖
（1）进行基坑施工范围内降土，根据设计图纸，降土到1.0m标高的位置，深度为1.1m~1.7m，边坡系数按1:1控制，采用人工+机械方式开挖，沿基坑周边用人工开挖排水沟（30cm*50cm）和集水井，方便及时排除基坑内积水，保障基坑内无积水。
（2）在上次降土范围内再次进行测量放样，定出沉井基坑开挖尺寸，洒上白灰线，沿线打入6米U型钢板桩，形成钢板桩围护桩。然后进行土方开挖，开挖至3.5m标高，开挖深度2.5m，人工配合机械开挖，开挖至标高上20cm时采用人工开挖，防止扰乱原状土。
4、砂垫层施工
（1）砂垫层的材料
必须采用颗粒级配良好，质地坚硬的中粗砂，砂中不得含有草根，垃圾等杂质，含泥量控制在5%以内。
（2）砂垫层的作法：
砂垫层厚度：在施工过程中，砂垫层应分层铺设、振密。每层虚铺15~20cm，最佳含水量控制在25~30%左右，采用平板振动器以一板压半板的方式来回振捣，在振捣过程中，操作者不要拖着振动器走，只要将振动器带住，让自然振动，压实度达到要求后方可回填下一层。
沉井制作示意图
5、垫层计算
矩形井垫层计算
矩形井砂垫层厚度严格按照设计图纸进行施工，设计图纸规定：以防止沉井砼浇筑过程中发生不均匀沉陷而造成井体开裂和沉井倾斜（衬垫层采用宽1.8m，厚80cm的砂石垫层，砂石各50%，粒径＜25mm，刃脚下设素混凝土垫层）。
井的参数：内7.0m*4.2m,井壁厚80cm、井高8.8m。
1）素混凝土垫层计算
素混凝土垫层采用C20混凝土，fc＝9.6Mpa，ft＝1.10Mpa，
A.素混凝土垫层尺寸的确定
沉井壁厚0.8m，考虑模板的需要，混凝土垫的宽度采用1.2m；根据施工经验混凝土垫的厚度采用0.15m。
B.构件的抗压计算（按每延米计）
井身自重：
27.2×0.8×8.8×25÷27.2=176kN
模板自重：模板自重按0.5kN/㎡
内模：（2×7+2×4.2）×8.8=197.12㎡
外模：（2×8.6+2×5.8）×8.8=253.44㎡
（197.12+253.44）×0.5=225.28kN
（2×7+2×4.2+2×8.6+2×5.8）×0.5=25.6m
225.28÷25.6=8.8kN
活荷载：按2kN/㎡，2×1.2=2.4kN
N=1.2×176+1.2×8.8+1.4×2.4=225.12kN
为安全考虑抗压由井身下混凝土垫0.8m宽度承压，则：
满足要求。
C.构件的抗弯计算（按每延米计）
按均布荷载的倒T梁进行计算，均布荷载q=N÷1.2=225.12÷1.2=187.6kN/㎡。
混凝土垫的悬臂长为0.2m
6、沉井制作
由于沉井体积大，为减少吊装、运输难度，采取就地制作沉井井壁方法。刃脚部分着力面积小，重心较高，为使其在制造过程中不致因地面下沉引起沉井开裂或倾斜，基坑开挖好后，基坑表面铺设砂垫层，用打夯机夯实使之密实，沿刃脚下浇筑素混凝土垫层，以增加承压面积，再立模板制造沉井。
（3）模板工程
1) 支模工艺流程如下：
搭内架 → 立内模板 → 绑钢筋 → 穿对拉螺栓 → 放预埋件及套墙管等→立外模板→紧固螺栓固定模板→检查、校正。
2 )模板安装：
A.模板选择木模，次棱用50×100@300木方,主棱用ф48规格双钢管间距45cm布置，对拉螺栓规格为M14，分三次浇筑，刃脚部分填充填充适当形状的木方，来达到设计要求的外观尺寸要求，为满足防水要求，对拉螺杆加垫止水垫片。环模板支设严格按模板配置图支设，模板安装后接缝部位必须严密，为防止漏浆可在接缝部位加贴缝条。为增加模板的稳定性可考虑竖向增加两道斜撑。
（4）混凝土工程
1) 井壁砼浇捣
浇筑砼前，清除模内杂物，每次浇灌砼的厚度不超过500mm，均匀振捣密实后，再继续下料，振捣时，首先振捣边角区域，再振捣中间区域，振捣次数在30秒/次，且不得出现冷缝，每层振捣时需插入下层5～ 10cm，保证上下两层混凝土紧密结合。振动器不要直接触及钢筋和预埋件。
当混凝土达到设计强度的25%以上时，可拆除拆除不承受混凝土重量的侧模；当达到设计强度的70%或者设计强度的90%以上时，可拆除刃脚斜面的支撑及模板，。
2) 砼养护
砼浇筑完毕后12小时内对混凝土表面覆盖和洒水养护；竖向结构采用土工布或塑料布封闭，保持混凝土表面湿润；水平结构采用自然养护：洒水，并用草帘覆盖；抗渗砼养护时间不小于14天。
3) 沉井施工缝的处理
A.施工缝的留设： 根据沉井结构特点及施工规范要求，将沉井分为3段施工，第一段留在刃脚顶部，施工缝采用“凸”型接缝法，并设置规格为300mm×6mm钢板止水带。
所有穿墙套管、预留空洞、预埋铁件等都必须在浇筑混凝土之前按图预留好，不得事后开凿。
B.施工缝的处理：
在浇注上面一段砼时，施工缝表面应凿毛，清除上面的浮粒，并冲洗干净，在浇砼前先用水湿润后在表面铺10~15 厚的水泥浆层，然后再浇注上段砼。
结语
本文通过对浙江山水六旗基础设施配套工程PPP项目沉井施工工艺的整体论述，介绍了沉井的制作、沉井下沉和质量控制，从而为该施工方法的应用推广提供了可靠的技术支持。
作者简介
陈海鸥，女，1994年11月生，四川康定人，本科，从事市政工程工作。
论文作者:陈海鸥
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
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