摘要：本文以第四水厂为例，从井体制作、井体下沉、沉井封底三个方面分析了施工关键工序和控制方法，可供类似工程参考。
关键词：第四水厂；沉井制作；施工技术；沉井封底
1工程概况
本工程沉井内径8m，壁厚0.75m，总高度为19.4m。沉井到位后设计刃脚踏面标高为-14.3m，沉井顶标高为+3.30m，底板面标高为-11.10m，底板厚度为0.7m，工作井水中封底混凝土为C25，其抗渗标号为S6，厚度1.65～2.0m。
2沉井施工技术原理
沉井是深基坑与地下结构施工的主要方法之一。它是在地面或基坑中，由钢筋混凝土制成井身，当混凝土达到设计的强度后，在井筒分层开挖，随着土壤表面的逐渐下降，使筒身借自重克服土壁之间的摩擦阻力，一种不断下沉就位的地下结构物或地下工程施工技术。
3沉井施工技术要点
3.1工作坑开挖
按照沉井轴线控制桩和中心桩在地面上放沉井基坑。基坑平面尺寸比刃脚外壁每侧各大2m。在基坑底部四周挖设30×30cm的排水沟，并接入基坑内的集水井内，集水井比排水沟深50cm，用排水泵将集水井内的水排到远离基坑以外处，集水井应经常保持最低水位。基坑的土运出沉井施工现场。基坑采用反效挖掘机开挖。
3.2刃脚及底梁下砂、砼垫层施工
根据地质资料，沉井基坑的地基承载力较小，刃脚、底梁下应有足够的密实中粗砂垫层，避免筒体制作过程中刃脚、底梁产生不均沉陷和倾斜。砂垫层采用中粗砂，砂垫层选用级配较好的中粗砂，且分层洒水夯实，每层层厚控制在200-300mm，其密实度的质量标准用砂的干容重控制，中粗砂取Rd-16.5KN/。砂垫层施工完并经验收合格后立即进行砼垫层施工。在砂垫层上铺100mm厚素混凝土，刃脚座在此垫层上。
3.3沉井制作
3.3.1刃脚、底梁、第一节筒体制作
⑴模板、钢筋工程
沉井施工过程中模板和钢筋的施工顺序为：支设内模一钢筋安装一支设外模。模板采用竹胶模，刃脚用木模，支撑采用Φ48的钢筋脚手，内模一次安装完成。支设时要保证垂直，外模跟着内模支立，必须保证垂直，内外模采用止水对拉螺栓加以固定，螺栓水平间距为0.8m，上下间距为0.8m，交错布置。螺栓止水板在焊接时要满焊且保证不漏水。
刃脚的底模要保证在同一平面上。大型预埋件设置专门支撑，并在浇筑混凝土之前认真检查其稳定性。钢筋在安装前仔细核对规格，然后进行安装，两层钢筋之间使用撑筋固定，保持钢筋间距及保护层厚度，各种预埋件、预留孔洞的位置和尺寸符合图纸要求。
⑵混凝土施工
采用商品混凝土。浇筑混凝土前，必须做混凝土配合比试验。根据此沉井的特点，选用两台混凝土汽泵，保证混凝土对称均匀分层浇筑和接槎。混凝土必须浇捣密实，在施工缝、预埋件及穿墙套管等处加强振捣，确保混凝土密度。分节接缝处按施工缝处理：采用钢板止水带，钢板尺寸为-300×3，缝的上下两则各150，钢板止水带设置在壁板厚度的中点处。
沉井浇筑过程中，混凝土应保持同步均匀上升，并密切注意观察沉降，若发现不均匀下沉，应及时调整，严防井壁断裂。沉井直壁模板应在混凝土达到设计强度的25%以上，刃脚斜面的模板应在混凝土达到设计强度的75%以上时方可拆模。沉井混凝土施工时，必须严格按施工规程进行，严格控制水灰比，保持骨料清洁和良好级配，振捣密实，精心养护，以防产生早期裂缝。所有预埋件和预留孔必须事先埋设，经验收合格，方可浇筑混凝土。在未达到规范规定的拆模强度前不得拆模。
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3.3.2沉井接高
第一节沉井施工到位并进行了封底和底板施工完毕后，进行第二节沉井接高，包括浇筑-5.500m楼板、隔墙和第二节筒体。沉井接高部分的轴线和沉井中轴线平行或重合，在接高时必须注意浇筑混凝土应圆周浇筑，为了避免沉井刃脚表面不均匀的压力使沉井沉发生偏斜。浇筑混凝土前对模板、钢筋、预埋件及预埋孔位置和尺寸进行仔细检查核对，并签证隐蔽工程检查单，手续合格后方可浇筑混凝土。混凝土的原料必须符合规定要求，浇筑时连续进行，分层浇筑间隔时间不超过混凝土初凝时间，并对封底及底板部位的刃脚进行凿毛处理。
沉井施工缝在浇筑上一层混凝土前，下面的混凝土先凿毛，清除浮浆，然后用水湿润混凝土面，铺一层与混凝土同标号的水泥砂浆，厚度约为2cm，然后浇筑上层混凝土。
3.4沉井下沉
沉井下沉前在沉井外壁画出标尺及轴线控制点，在沉井附近不被扰动的地方作好观测点及护桩，以便在沉井下沉时测量控制，每班至少测量一次。沉井刃脚混凝土强度达到100%，其余部分达到70%，方可下沉。沉井下沉时，首先应凿除混凝土垫层。先内后外、分区域对称、按顺序凿除，凿断线应与刃脚平齐。凿断的垫层要及时清除，不得漏凿。
根据设计文件要求，沉井下沉采用不排水下沉法。下沉时，采用膨润土泥浆套助沉，下沉结束后用水泥砂浆置换。沉井下沉开始第一步采用不排水挖土下沉。沉井下沉挖土，采用抓斗挖土，人工配合掏挖刃脚。机械设备必须稳定安全，设专人指挥。沉井内设可靠安全的上下扶梯。
挖土时，若土质松软，挖土由中到边，若土质坚实，则由边到中。挖土必须对称、均匀，同步进行，中途不应有长时间停歇。当沉井内出现地下水，可能影响到周围建（构）筑物或管线或不利于继续干挖土下沉时，我们采用钻吸排土法下沉，主要施工设备由钻吸机组、吊机、输送管路、排放泥浆管路、泥浆沉淀池等组成。
3.5纠偏
沉井纠偏要随偏随纠，当沉井偏斜达到允许值的1/4时便要纠偏，在下沉过程中作到勤测、勤纠、缓纠，每次下沉时要注意严格控制偏斜，终沉阶段必须加强监控，缓中求稳，严格控制超沉。
由于沉井周围土体软硬不均与开挖不当导致沉井倾斜时，可采用挖土纠偏和射水纠偏。挖土纠偏：可以通过调整开挖高差及调整沉井刃脚处保留土台的宽度来纠偏。在下沉较慢的一侧多挖土，逐步挖掉刃脚处的土台使刃脚悬空，其高度宜为20cm，沿刃脚四周长度宜为沉井直径的1/2，促使该侧下沉。同时在下沉较快的一侧沿刃脚四周长度宜为直径的1/2多保留刃脚处土台的宽度；如该处土体较软时，夯实或填碎石作为加固处理，并在该处井筒外部地面上堆土夯实，以增加其抗力和摩阻力。
射水纠偏：下沉较慢一侧的沉井井筒外部沿外壁四周注射压力水，使该处的土成为泥浆，以减小土的抗力。当纠偏到接近正常位置时停止射水，并将沉井外壁与土之间的空隙用砂填充。因刃脚一侧被障碍物拦住引起井倾斜时，用射水管在孤石下面掏洞，装药将孤石破碎。因井外弃土或堆物造成倾斜时，采取将井外弃土或堆物清除。
3.6沉井封底及底板施工
沉井采用排水封底，当沉井下沉至设计标高时，井内连续降水，地下水位保持较高，底部土壤清清干净，平整路基表面，由沉井内壁周围向集水井倾斜，使集水井处于最底点。使沉井底的地下水汇集到集水井中，用泵排出。浇筑底封底素砼时，在集水井处予埋带止水环的法兰钢管，从法兰钢管中排出地下水。待底板砼强度达到设计要求，盖上法兰堵盖并将该处砼补齐。
钢筋砼底板施工前应将素砼封底表面、底板与井壁表面清洗干净，然后按设计要求进行钢筋施工，将底板留插筋整形、扳直、烧焊等等。在施工时要对泄水孔周围按规范要求进行孔口加固，并接长泄水孔，使之露出底板面。泄水孔的封堵待底板达到100%强度时，才可封堵。
4结语
沉井施工过程工艺复杂，对整个建筑物的质量起着至关重要的作用，在施工中各个环节必须严格按照施工要求进行施工。本文分析了沉井施工的全过程，主要论述沉井的静力模型和沉井的制作，从而为施工方法的推广应用提供了可靠的技术支持。
参考文献：
[1]JGJ120-99，建筑基坑支护技术规程[S]
[2]GB50007-2011，建筑地基基础设计规范[S]
论文作者:李小军
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/18
标签：沉井论文; 混凝土论文; 基坑论文; 底板论文; 封底论文; 钢筋论文; 预埋件论文; 《基层建设》2017年2期论文;