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摘要：针对市政工程中水力排土沉井下沉方案，结合工程实例，在简要阐述水力排土沉井下沉施工原理和特性的基础上，分析了水力排土沉井下沉施工方案，最后通过深入分析，得出科学合理的水力排土沉井下沉方案是提高市政工程质量和使用年限关键的结论，希望能与同行者分享和探讨
关键词：市政工程；水力排土；沉井下沉；方案
近年来，我国市政基础设施快速发展，各类沉井基础应用应用越来越多。而水力排土沉井下沉是施工技术具有占地面积小、土方开挖量大、污染小、对周围生态环境和居民影响小等众多特点，被广泛应用市政工程施工中，具有非常明显的经济效益和社会效益，因此，本文基于工程实例，对市政工程中水力排土沉井下沉方案做了如下研究。
1 工程概述
某市政工程位于黄河流域附近，土质为软土地基，为提高施工效率，应用了水力排土沉井下沉施工技术，总土方开挖，4.25万立方米，预计施工时间为9个月，实际施工时间只有不到8个月，大大大降低了施工成本，值得其他施工单位大力学习和借鉴。
2 水力排土沉井下沉施工技术施工原理和特性
2.1水力排土沉井下沉施工技术施工原理
所谓水力排土沉井下沉施工技术，指的是利用高压水，出水水压在1.2MPa以上，对原有的土层进行破坏，并把土层当中的泥土和水分充分混合，形成一种具有流动性的混合物，然后使用泥浆泵把混合物抽出排放到沉降池当中，而沉降池当中析出的水资源可以当作高压水枪的水源充分利用，当土层下降到一定程度时，沉井受到重力的作用，也会产生下降，从而达到工程施工的目的【1】。
2.2水力排土沉井下沉施工技术施工特性
第一，水力排土沉井下沉施工技术可以适用于任何土层条件，在排水沉井中应用水力冲吸法不能提高施工质量，而且还能缩短施工时间，可以此种施工技术，兼具了施工效率和施工效果。
第二，水力排土沉井下沉施工技术应用到的机械设备包括：一台高压水泵，扬程在60米以上，单体流量要保证在80m3/h以上；一支高压水枪，控制其喷嘴直径在12mm~16mm；一台水利吸泥机，喷嘴直径在20mm~30mm为最佳【2】。在具体施工过程中应用的设备比较少，省去租用大型起重设施、挖掘设施的成本，减少了施工成本，从而提升施工单位的利润。而这些设备都具有极强的耐久性，因此在施工中很少会发生问题，即使发生问题短时间内业可以迅速修复，从而有效保证了施工效率。
第三，由于该技术施工的原理是利用高压水力对土层的冲刷，因此，可以应用在不同土质条件中，很大程度上提高了该技术的应用范围。同时，可以有效控制沉井下沉的位置，从而提高市政工程的施工质量。
3 市政工程中水力排土沉井下沉方案
3.1初沉阶段施工方案
初沉阶段指的是水力排土沉井下沉到0~3m的施工阶段，在具体施工时，第一步是在枕木上套上钢丝绳，用在挖掘机缓慢抽出枕木，此时要注意的是：枕木要要对称抽出，防止受力不均匀发生沉降了；第二步，当枕木抽出以后，要立即清除井壁下方的混凝土垫层，清除顺序为从周边向依次向中心清除，确保沉井能够平稳的切入土中；第三步，当混凝土垫层清除完成以后，就可以去除碎石，并用水力机械破土，同时详细记录下沉的相关数据，发现不均沉降及时调整。
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3.2正常下沉阶段施工方案
当初沉结束以后，控制下沉沉井下沉的深度在2m左右，然后对对各项技术指标进行系统检查，当符合具体要求以后可增加沉井，下沉的深度，控制在2~3m之内为最佳。下沉过程对称均匀，并对下沉的情况随时观察，一旦发生倾斜，要立即停止下沉，找到发生倾斜的原因，并进行纠偏以后，才能进行施工【3】。在正常下沉阶段，严禁出现井内刃脚悬空或者局部被搁置的现象，同时在具体施工中要切实做好沉井下沉记录。
3.3终沉阶段施工方案
当沉井下沉到最后3m时，就可以进入终沉阶段，挖土的形状也由凹形转为凸形，在终沉阶段要尽量放慢取土的速度，防止发生超挖现象。并要严格按照均匀对称的原则布置挖土范围，提高终沉的准确性。终沉阶段也是整个工程施工中最重要的阶段，其施工是否合理，直接决定了沉井下沉施工的质量，为避免沉井发生偏移等问题，要加强对沉井下沉数值的观测。当沉井刃脚达到距离设计表高10~20cm时，要停止取土，然后用大块石进行抛填，此时要密切注意观察和测量沉井下沉的具体情况，在24小时内，如果下沉数值在6~10mm之内，则表示刹车成功。如果仅仅凭借沉井自重下沉难以达到设计位时，则需要人工取土，确保沉井下沉的准确性。当沉井下沉到指定位置以后，就可以进行封底，防止沉井在重力的作用下，继续下沉。
4 市政工程中水力排土沉井下沉施工要点
第一，根据市政工程的具体情况以及施工组织设计相关规定，安装机械设备，包括：高压水泵、调节水箱、水力吸泥机、操作平台等，为市政工程中水力排土沉井下沉施工奠定坚实基础。
第二，当相关机械设备安装完成以后，要进行科学合理的试用性，确保相关设备能按照预期设计标准进行施工，试用压力要控制在正常工作压力的1.5倍作用。
第三，为保证水力破土效果以及吸泥机能安全稳定的运行，就必须把井底的各类杂物和垃圾清理干净。
第四，在具体施工过程中要遵循先中中间，后两边、分层对称破土的原则进行操作。
第五，沉井直径，要多出外刃脚约1m左右的范围，避免在提土过程中对周围土体造成扰动，当沉井土中部土地全部冲除以后，可以适当冲除外刃脚处的土体，但是严禁冲刷外墙土体。
第六，如果沉井在下沉过程中发生倾斜，而倾斜的角度比较小时，就要控制各井格当中土地的高差在1m以内，确保沉井可以均匀下沉。
第七，如果沉井当中的土质比较坚硬，在沉井下沉到位之前，为最大限度上减少井内在回填石料的数量，就需要内外刃脚处的土地适当冲空，促使沉井能够下降到设计位置。
第八，在使用水利机械冲泥施，要在吸头处冲出相应的集泥坑，深度控制在50cm~80cm之间，然后再使用水枪5在各个方向冲土形成漏斗状土坑。
5 沉井下沉纠偏的处理方法
如果沉井在下沉过程中发生倾斜现象，如果倾斜的角度比较小，可以通过在刃脚较高一侧添加砂土的方式进行纠偏处理。同时同各国在井外射水或者局部偏心压载的方式也可以使偏斜得到纠正，当纠偏完成以后，再重新开始均匀分层取土下沉【4】。
如果沉井倾斜情况下下沉，那么沉井向倾斜方向发生位移，或者在重力的作用下，也会沿着倾斜的方向产生一定程度的位移。所以，在具体施工过程中，对沉井下沉的数值进行科学合理的观察，并及时纠正，才能确沉井下沉的质量。
6 结束语
综上所述，市政工程中水力排土沉井下沉施工技术，最大明显的有优点可以结构壁在被保护的状态下进行施工，大大提高了施工的安全性，尤其是在地下水位比较高的中进行施工，即能保证施工的安全性，同时施工效率也可以得到有效保障，该技术无论是在市政工程建设中还是在其他商业建筑中，都可以发挥应用的作用和性能，具有非常广阔的应用前景。
参考文献：
[1]张守光.市政工程中水力排土沉井下沉方案研究[J].科技资讯，2014，12（29）：43-44.
[2]田学成.水力冲吸泥排土沉井施工工艺及关键技术[J].中国水运（下半月），2014，14（06）：356-358+290.
[3]刘凯.水力排土法沉井施工工艺研究与应用[J].四川水力发电，2016，35（04）：129-130+140.
[4]张家源.独立基础横向承载力和挠度设计分析探讨[J].城市道桥与防洪，2016，（11）：52-54+70+8.
论文作者:金仲远
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/23
标签：沉井论文; 水力论文; 市政工程论文; 施工技术论文; 阶段论文; 发生论文; 土层论文; 《基层建设》2017年第35期论文;