沉井的施工方法及質(zhì)量控制措施

孟金波 蔡宏偉

（杭州市南排工程建設(shè)管理處 浙江 杭州 310020）

1 工程概述

沉井是一種用于垂直防沖的井筒狀結(jié)構(gòu)物，其在實(shí)際工程中使用較為廣泛。比如錢塘江標(biāo)準(zhǔn)塘設(shè)計(jì)中，為防御錢塘江大潮的垂直沖擊，鋼筋砼護(hù)坦外側(cè)基礎(chǔ)就采用的是沉井防沖。該工程位于浙江省杭州市錢塘江南岸，屬錢塘江防洪堤外坡加固工程，主要由防浪墻工程、鋼筋砼護(hù)坡工程、鋼筋砼護(hù)坦工程、垂直防沖沉井工程、拋石柔性護(hù)坦工程組成，總投資1100萬元人民幣。為防御錢塘江大潮的沖擊，護(hù)坦外坡腳的垂直防沖采用了1m×1m×5m（長×寬×高）的沉井。該次工程的沉井施工不僅質(zhì)量良好，而且進(jìn)度也比較快，監(jiān)理和業(yè)主單位都比較滿意。

2 沉井施工方法

沉井施工時(shí)，應(yīng)先在護(hù)坦位置修筑施工便道作為施工機(jī)械作業(yè)平臺(tái)，然后進(jìn)行沉井的基坑開挖。基坑開挖用lm3的反鏟液壓挖掘機(jī)沿沉井沉放軸線后退開挖至設(shè)計(jì)高程，另設(shè)一臺(tái)挖機(jī)在側(cè)面開挖柔性護(hù)坦拋石斷面至設(shè)計(jì)開挖面，挖出的淤泥和泥夾石分別堆放于基坑外側(cè)，并采用水泵沖洗以便后續(xù)利用。另外使用16t汽車吊吊裝沉井就位，三機(jī)之間間距必須保證作臂互不影響。沉井沉放后，及時(shí)進(jìn)行封底及井內(nèi)回填。當(dāng)沉井連續(xù)沉放之后，可在沉井內(nèi)側(cè)按設(shè)計(jì)要求修正沖坑，鋪設(shè)無紡布，內(nèi)、外側(cè)回填塊石混合料，然后澆筑封井鋼筋砼。開挖基礎(chǔ)和沉井沉放可同時(shí)交叉作業(yè)，即邊挖、邊放、邊沉。沉井施工的一般步驟為：測(cè)量放樣→沉井搬運(yùn)→基坑開挖及排水→沉井沉放→沉井內(nèi)外回填及封頂。

2.1 測(cè)量放樣

用經(jīng)緯儀精確放出沉井外緣線，并每20m插一花桿定位以引設(shè)臨時(shí)高程點(diǎn)。水準(zhǔn)儀控制高程，經(jīng)緯儀控制軸線。

2.2 沉井搬運(yùn)

應(yīng)用吊機(jī)將沉井直接吊至堤腳，再吊裝就位。搬運(yùn)中要保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定和沉井安全，且按設(shè)計(jì)吊點(diǎn)吊裝，不得將沉井從堤頂順坡拖運(yùn)以免造成損壞。

2.3 基坑開挖及排水

沉井施工前先用反鏟挖掘機(jī)開挖至基面設(shè)計(jì)高程。如果基坑開挖面大，挖掘機(jī)作業(yè)半徑無法到達(dá)，則可以考慮基坑開挖分兩次進(jìn)行，即先由一臺(tái)挖機(jī)沿沉井沉放軸線在施工便道上倒退開挖，將沉井外緣線以內(nèi)的基坑開挖到位，然后余下的外基坑部分即拋石柔性護(hù)坦部分則由另一臺(tái)挖機(jī)在基坑外側(cè)進(jìn)行第二次開挖，以確?；娱_挖到位。開挖出的淤泥堆放在靠圍堰內(nèi)坡腳處?；优潘梢圆捎脻撍梦胖镣饨┕ぶ锌筛鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)情況按需在基坑外設(shè)置集水坑排水以降低地下水位，保證基坑的正常施工。若地下水位較高，沉井沉放開挖基坑難以形成，則需在開挖基坑兩側(cè)布置井點(diǎn)排水，降低地下水位，確保沉井施工順利進(jìn)行。

2.4 沉井沉放

當(dāng)?shù)谝恢怀辆练呕娱_挖到位后，用16t汽車吊機(jī)將砼沉井吊裝就位，同時(shí)借助經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀對(duì)沉井軸線位置及沉放高低進(jìn)行校核控制，并采取適當(dāng)?shù)墓涛淮胧?。本次工程第一只沉井主要采用挖掘機(jī)定位，即用挖掘機(jī)在沉井邊緣壓住，再在井內(nèi)外兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱回填塊石混合料，以確保第一只沉井沉放達(dá)到設(shè)計(jì)要求并用作后續(xù)沉放沉井的標(biāo)準(zhǔn)。之后相繼進(jìn)行第二、第三只沉井的沉放施工。當(dāng)沉井基坑為砂質(zhì)粉土?xí)r，沉井沉放可采取連續(xù)沉放多只沉井，即后面相繼逐只校正連續(xù)放進(jìn)的施工方法，使其逐只下沉到位。同時(shí)采用挖機(jī)適當(dāng)推或壓，逐只調(diào)整沉井軸線和間隙偏差并固定沉井。

2.5 沉井內(nèi)外回填及封頂

在沉井兩側(cè)回填之前要按護(hù)坦基坑的設(shè)計(jì)斷面要求進(jìn)行內(nèi)側(cè)邊坡人工修正，然后按設(shè)計(jì)要求在基坑與沉井間隙內(nèi)側(cè)鋪設(shè)無紡布，采用吊機(jī)網(wǎng)兜或挖斗向沉井兩側(cè)對(duì)稱回填塊石混合料。當(dāng)沉井沉放就位，并經(jīng)質(zhì)量檢查驗(yàn)收合格后方可施工沉井封頂砼。采用壓力水槍沖洗干凈封頂砼澆筑基面，逐只檢測(cè)砼封頂?shù)臐仓疃龋缓筮M(jìn)行砼澆筑。同時(shí)，還應(yīng)埋設(shè)好沉井頂梁的插筋。

3 沉井沉放質(zhì)量控制

沉井沉放施工質(zhì)量主要需要控制沉井沉放軸線偏移、高程偏差、沉井間隙及井內(nèi)石碴回填與封頂?shù)葞讉€(gè)方面。

3.1 控制軸線的偏移

沉井軸線偏移一般要求控制在10cm以內(nèi)，沉放基面開挖基本平整，沉井吊裝四角平穩(wěn)垂直。實(shí)施沉放時(shí)一般以沉井外邊線拉線為控制，經(jīng)緯儀校核，采用汽吊吊裝緩慢輕放就位，然后及時(shí)回填并采取固位措施。軟基條件時(shí)，往往因后續(xù)基坑開挖會(huì)引起前者沉井偏斜，必要時(shí)應(yīng)適當(dāng)采用挖斗扶正，反向回填加壓使其復(fù)原。沉井的軸線偏移要盡量避免向外江側(cè)傾斜。沉井沉放必須嚴(yán)格要求達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)問題要逐只進(jìn)行處理和糾正。本次錢塘江堤防工程中的軸線偏移控制主要采用挖掘機(jī)斗扶正，反向回填塊石混合料加壓使其復(fù)原，施工效果較好。

3.2 控制高程的偏差

沉井沉放底面高程的偏差要小于10cm，且沉放底面高程開挖要求一次到位，沉放基面基本平整。對(duì)于個(gè)別難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的，要寧低勿高，因?yàn)榉诺秃罄m(xù)只需進(jìn)行接井處理即可，而且基礎(chǔ)加深還能有利于工程防沖，放高則不但要鑿井處理也不利于防沖。軟基沉井沉放底面高程控制要通過現(xiàn)場(chǎng)試放，適當(dāng)預(yù)留沉井自重下沉及后續(xù)基坑開挖而引起的移位下沉影響，本次施工中就預(yù)留了20cm。沉放高程控制主要在于加大基坑排水，即降低地下水位以防止基土液化，必要時(shí)甚至可采取井點(diǎn)排水的辦法提高基土的承載能力，減少沉井下沉深度。沉放時(shí)要逐只用水準(zhǔn)儀進(jìn)行控制校核，井內(nèi)外及時(shí)回填并采取一定的固位措施。個(gè)別淤泥質(zhì)地基開挖到位后可在沉井底面先鋪設(shè)一層塑料編織袋，既可阻止井內(nèi)淤泥回升，又可加大沉井的承壓面積，并及時(shí)向井內(nèi)、外回填塊石混合料以加大沉井下沉的摩阻力，達(dá)到減少沉井下沉深度的要求。此外，也可采用三腳小扒桿葫蘆懸吊沉井，同時(shí)抓緊井內(nèi)外回填，待沉井不再下沉?xí)r再松開。本工程高程控制首先在基坑開挖到位時(shí)就鋪設(shè)一層塑料編織袋，同時(shí)為防止井內(nèi)淤泥回升，待沉井就位后又再向沉井內(nèi)放入塊石壓住編織袋，效果良好。

3.3 控制沉井的間隙

沉井沉放要求垂直，一般間隙應(yīng)小于3cm。沉放時(shí)沉井要緊靠著下放，挖斗可在沉井下方適當(dāng)推壓。當(dāng)沉井間隙超過設(shè)計(jì)要求時(shí)可采用手拉葫蘆把需要糾正的沉井利用已放好的沉井進(jìn)行牽引鎖定，同時(shí)用塊石混合料及時(shí)回填以達(dá)到穩(wěn)定。若遇見難以糾正的超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的井縫，經(jīng)監(jiān)理、設(shè)計(jì)同意可采取井縫兩側(cè)封立瀝青木板，縫中灌澆細(xì)骨料高標(biāo)號(hào)砼加以封閉。對(duì)個(gè)別特大的井縫也可在沉井內(nèi)側(cè)開挖后緊貼并縫再放一只沉井來封閉處理。本工程采用這種方法進(jìn)行間隙控制的效果比較理想，合格率在95%以上。

3.4 控制沉井內(nèi)回填及封頂

沉井內(nèi)外石碴回填應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，確保沉井內(nèi)石碴回填到設(shè)計(jì)高程。在井內(nèi)回填石渣時(shí)，如果相隔時(shí)間太長應(yīng)重新測(cè)定沉井深度，防止井內(nèi)淤泥沉積。對(duì)于深度不到的應(yīng)進(jìn)行沖井處理，待沖到設(shè)計(jì)高度后再進(jìn)行回填?；靥畹皆O(shè)計(jì)高程后方可進(jìn)行封井砼澆筑，且澆筑前應(yīng)埋好井柱鋼筋。封井砼回填需要分層進(jìn)行且振搗密實(shí)（具體有關(guān)砼施工應(yīng)嚴(yán)格按砼施工規(guī)范進(jìn)行）。

4 結(jié)語

要做好沉井施工和質(zhì)量控制，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況作具體分析，在施工前根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況認(rèn)真編寫施工組織設(shè)計(jì)文件。在實(shí)施質(zhì)量控制時(shí)，一定要注意軸線偏移、高程偏差、沉井間隙控制的同步進(jìn)行及統(tǒng)籌考慮，其中，高程偏差與沉井間隙指標(biāo)則尤為重要，更應(yīng)特別重視。陜西水利

[1]《地下工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)》，1999，中國建筑工業(yè)出版社，夏明耀，曾進(jìn)倫主編

[2]《沉井》，1982，中國建筑工業(yè)出版社，葉政青，李珍烈，張覺生編著

[3]《實(shí)用給排水工程施工手冊(cè)》（第五章），1998，中國建筑工業(yè)出版社，孫連溪主編