黑龙江博施建筑工程技术开发有限公司
摘 要：通过工程实例，介绍淤泥地基电梯基础沉井施工与高层建筑地下室常规施工方法的配合，改变了常规施工中先深后浅的施工顺序，也就改变了施工进度控制关键线路和工序安排。实践结果表明，该方法不仅缩短了工期，降低了施工风险，也减少了施工成本，发挥了沉井工艺的特长，拓展了沉井工艺的应用范围。
关键词：基础;电梯;沉井;逆作法;施工技术
沉井是修建深基础和地下结构建筑物的主要基础形式。沉井施工法是修筑深基础和地下构筑物工程采用的重要施工方法之一，在施工场地狭小及地下水位较高、涌水量较大或有地下承压水、流砂、软土等地质条件下，沉井施工是较为理想的选择。沉井施工通常是先在地面上或基坑上预制钢筋混凝土筒身，一般要求井壁强度达到设计强度的 100%时，方可在井内挖土下沉到设计标高。其施工工序较多，工艺复杂，技术要求高，质量控制严。
1 工程概况
某市 7 栋高层商品房，地下 1 层，地上 16层，框架-剪力墙结构，每栋设电梯 3 部，平面尺寸5m ×9m 左右，总建筑面积 68110m 2 。工程场地为山前海积平原地貌，地形自西向东缓倾斜。地质勘测资料揭示，在地面 2m 以下均为淤泥质土，深度在3. 50 ～15. 00m，呈饱和流塑 ～ 软塑状。基础为管桩基础，已先期完成。整个地下室处于淤泥层内，地下室大面积基坑开挖深度为3. 00m，电梯基础开挖深度为 7. 00m。
2 施工方案选择
在已完成沉管桩的淤泥中进行挖土作业非常困难，因土方开挖、机械移动、设备的偏压及先后开挖形成的土体压差等，造成土体蠕动，很容易造成周边管桩的位移和桩顶的偏移。不仅如此，地下室内电梯基础的深基坑挖土对周边及基坑内的管桩影响和破坏会更大，施工也更加危险和困难。为减少挖土对管桩基础的影响，在地下室大面积挖土时采用人工作业和分层平挖的方法，而电梯基础的深基坑开挖则是一个难题，也是影响整个工程施工工期和管桩安全的关键。
从工程现状分析来看，如果按先深后浅施工原则组织施工，那么整个地下室底板因电梯基础施工都将处于停滞状态，电梯基础施工和地下室结构施工都将成为工程进度的关键线路，整个工期也会因此延长，不仅售房工期节点无法实现，施工成本也会加大。如何让电梯基础施工与地下室和主体结构施工脱离前后程序逻辑关系，同时不影响后者的正常施工和推进，只能考虑使电梯基础施工独立出来。经分析，选择沉井施工方法。
3.1 施工工艺
沉井顺利下沉的条件是下沉系数 （即井身自重减被井壁排除的水重与井周摩阻力加刃角反力之比） 应大于 1.05~1.25。沉井部分根据设计井壁形式、井筒高度和施工场地影响，一般采取分两次制作、一次下沉的方法或多次制作、多次下沉的方法。下沉是沉井施工的关键工序，下沉质量的好坏将直接影响到工程质量。沉井在下沉前，应在两互相垂直的直径与井壁的交点处或矩形的四角上设置水平测点，下沉过程中随时观测，如发现倾斜及位移较大时，应立即采取纠偏措施。
3. 2 施工流程
地下室底板施工、沉井准备→电梯基础定位→铺砂垫层、浇筑混凝土垫层→安装钢刃脚→支排架及沉井内模→沉井壁钢筋绑扎→支沉井外模板→浇筑沉井混凝土、养护→拆模板、破垫层→排水、挖井内土→排水、挖土下沉至设计标高→清底、浇筑基础垫层→电梯基础施工→电梯基础与底板结构施工缝处理。
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3. 3 施工要点
1)施工准备 沉井施工在人员、设备、工具等配置上不需另行准备，使用土建工程现有配置即可满足需要，如测量工具、管理人员、作业班组、塔式起重机等。
2)沉井设计 按电梯基础平面外围尺寸及深度设计沉井并进行强度、刚度、配筋验算;混凝土强度等级选用 C20，厚度300mm;因从地下室底板处向下开挖深度为 4m，沉井可不分节一次完成。
3)电梯基础定位、铺砂垫层、垫木 在已完成的地下室底板预留口处再次对电梯基础进行准确平面定位，并铺设 150mm 厚砂垫层和垫木，以利于沉井原位制作。
4)沉井原位混凝土结构施工 按常规钢筋混凝土剪力墙工艺支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护即可完成。
5)下沉准备 沉井混凝土强度达 80% 后，准备开始下沉，抽垫木前，注意将刃脚下回填密实以防止不均匀下沉，并保证下沉位置正确。
6)抽垫木、排水挖土下沉 将垫木分段、对称、均匀抽出或破除，刃脚下应随即用砂或砂砾回填夯实。抽取垫木时要注意观测下沉是否均匀，如发现倾斜，应及时处理。挖土采用人工进行，从中间开始挖向四周，挖土厚度为 0. 25m 左右，按顺序对称、分层逐渐往刃脚方向削薄土层，每次削 5 ～15cm，沉井便在自重作用下破土下沉，在离设计深度 20cm左右应停止取土，依自重下沉至设计标高。沉井在下沉过程中可能出现井筒倾斜、沉井位置偏移等情况，出现时应立即分析原因，进行纠偏。
7)排水封底 当沉井沉到设计标高，经观测稳定后(可参考 8h 累计下沉量≤10mm)即应进行沉井封底。封底前应将井内积水和淤泥清除干净，封底混凝土浇筑采取对称、均匀、分格的施工方法，按照一定顺序进行浇筑。先浇筑沿刃脚宽约 100cm范围、厚度同刃脚斜面高度的混凝土，然后再逐步向井中部推进。混凝土应分层浇筑捣固，每层厚度 50cm。
4 电梯基础施工
电梯基础施工时地下室底板结构施工已经完成。在电梯井所在部位上部结构是 1 个贯通的通道，模板、钢筋、混凝土施工和送、接料方便。施工方法按常规组织，与底板结构连接采取预留施工后浇带方式施工。
5 沉井逆作施工质量控制要点
1)沉井逆作法比较适用于基坑坑边紧邻构(建)筑物，沉井分节制作分节开挖，对土体的扰动小，构(建)筑物沉降量小，有利于保护周边构(建)筑物。
2)在施工过程中应随时进行沉降观测，若下节沉井开挖过程中出现塌方、上节沉井突然下沉等突发情况时，应立即停止施工，坑内人员撤离施工现场，待采取措施满足安全要求时方可继续施工。
3)分节沉井施工缝的处理至关重要，施工过程中应严格按规范及设计要求进行施工，保证井体的渗水性能。
4)施工前应认真调查周边地质情况和地下水情况，如遇有地
下水，必须采取有效的人工降水措施，保证地下水位位于坑底高程以下 50 cm 方可开挖。
5)井体混凝土必须保证连续浇筑，施工现场必须准备一台柴油发电机，以供突发停电时临时供电使用。
6)沉井逆作法最后一节井体的施工为先施工底板再施工最后一节井体，施工时应注意施工顺序。
结语
从本工程实施情况来看，沉井施工具有以下优势:①施工工艺简单，沉井制作时在地面进行，安全可靠。②在原位进行施工，不占用其他场地、不影响其他工作面。③淤泥地基深基坑施工免基坑支护，沉井自身的围护墙就是很好的支护结构。④沉井取材容易，制作费用低，施工费用低。⑤只需开挖沉井内的土方，无需扰动周边土方，无边坡土方垮塌现象。对淤泥中的管桩起到很好的保护作用。⑥根据需要设计，沉井井壁可作支模内撑或作为基础的胎模。⑦电梯基础沉井施工可以在地下室底板前、后插入，均不占用工期。因为沉井具有自己相对独立的密闭空间和结构的强度、刚度优势，在软土地基和施工面积不是太大的情况下采用，从安全性、技术性、经济性、可控性等方面是其他任何支护手段都难以替代的。
参考文献:
[1]张鑫鑫.大型沉井施工管理信息系统研究[D]. 郑州：郑州大学,2010.
[2]邹进贵，邹双朝，江文萍．施工沉井自动化监测系统的研究［J］．测绘信息与工程，2007，32(6)．
[3] 相楠，相沭名.沉井施工技术的探讨[J].科技创新导报，2008（31）.
论文作者:李崤伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/14
标签：沉井论文; 基础论文; 电梯论文; 地下室论文; 底板论文; 淤泥论文; 混凝土论文; 《防护工程》2017年第11期论文;