沉井法施工技術(shù)在鐵路消防工程的應(yīng)用

程少鵬 中鐵一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司

引言：不論是在國內(nèi)還是國外，鐵路消防工程中就早早地使用沉井施工操作技術(shù)，而且，在進(jìn)行相關(guān)的施工操作技術(shù)規(guī)程中也逐漸出現(xiàn)了一定的規(guī)矩和要求，因為工人們進(jìn)行操作施工環(huán)境的地質(zhì)環(huán)境條件更是各不相同，如何在鐵路消防施工過程中確保沉井可以垂直安全的降落而且快速的下降且不會受到影響，如何更加安全有效的達(dá)到最終目的，這是需要重點思考的。

一、沉井法施工技術(shù)的概述

（一）適用的范圍分析

一般而言，受到樁基礎(chǔ)和天然基礎(chǔ)由于受到地質(zhì)條件和水文條件的影響會使得施工項目的操作難度有所增加，而沉井施工技術(shù)的主要應(yīng)用范圍是在橫向和縱向承載力較大的基坑之中。與一般的大開挖技術(shù)相比較，沉井施工技術(shù)可以降低土方的工程量，并且其可以建造的深度效果要更好，同時還可以使用更少的建設(shè)用地。

（二）優(yōu)點介紹

首先，沉井主要依靠的是其自身的重量，可以加深其基礎(chǔ)埋置的深度，并且具有較好的整體性與穩(wěn)定性，這在一定程度上加大了承載力。因此，沉井施工技術(shù)可以被應(yīng)用到一些大型的和較深的地下基礎(chǔ)設(shè)施。其次，沉井的作用不僅是基礎(chǔ)還可以被用于擋土和擋水，這樣就使得施工的程序有所簡化，不僅可以有效地降低建設(shè)的成本，還可以節(jié)省材料的使用，因此，將其應(yīng)用到在鐵路消防工程之中具有良好的實踐效果。再次，在施工之中采用沉井施工技術(shù)可以降低對周圍建筑物的影響，為施工現(xiàn)場的管理提供極大的便利。

（三）缺點介紹

首先，需要的施工工期較長。沉井施工技術(shù)的實現(xiàn)主要是依靠沉井自身的重量，在沉井施工的整個過程之中離不開土方的挖掘，而土方的挖掘一般是依靠人工或者小型的設(shè)備實現(xiàn)的，這在一定程度上延長了施工的周期。除此之外，分段澆筑也使得進(jìn)行沉井施工的周期拉長，使其與其他建筑物的施工具有較大的區(qū)別。其次，利用沉井技術(shù)進(jìn)行施工時，對技術(shù)水平的要求較高，這也在一定程度上提高了施工作業(yè)體的要求。再次，在進(jìn)行施工的過程之中容易發(fā)生沉井的傾斜或者下沉，這需要提前制定好應(yīng)急預(yù)案，防止產(chǎn)生不必要的危險。

二、沉井操作施工技術(shù)中存在的一些問題和處理方式

目前，我國大部分鐵路消防工程操作技術(shù)的總施工程序基本一致，首先是施工前的準(zhǔn)備工作、沉井制造、沉井的不斷下沉、最后是混凝土的封底工作等。

（一）施工前的準(zhǔn)備工作

具體的消防施工安全準(zhǔn)備工作還應(yīng)該包含修理整平施工場地，修建相關(guān)道路以及臨時安裝施工設(shè)備等，因為設(shè)置的沉井大多數(shù)都處在山地地區(qū)，為了盡量地防止受到山區(qū)地形的影響情況，在進(jìn)行施工的過程中，應(yīng)該關(guān)注到山體的整體結(jié)構(gòu)，而且應(yīng)該對相關(guān)工程進(jìn)行的沉井地基進(jìn)行詳細(xì)的處理和解決，防止出現(xiàn)沉降影響施工的建設(shè)質(zhì)量。在進(jìn)行基底的挖掘時，一般采用的是抓斗式挖掘機(jī)，這種挖掘機(jī)的使用需要在人力的配合之下進(jìn)行施工。在挖掘完成之后，需要及時地將坑底清理干凈，保持其平整和干燥。由于其所處的地理位置較為特殊，因此在底部的周圍設(shè)置排水通道，這樣才能將坑底的水及時地排除。如果遇到下雨的天氣，還應(yīng)該用水泵將坑底的積水及時地抽出，防止由于積水而影響正常的施工。

在進(jìn)行施工之前，應(yīng)該首先在沉井周圍設(shè)置防護(hù)欄，以防周圍的施工物掉入坑中。為了保障施工人員的安全，還應(yīng)該為施工人員正確配發(fā)安全防護(hù)用品，以提高施工建設(shè)的安全性。

（二）沉井的分節(jié)操作問題

依據(jù)相關(guān)的設(shè)計需求和標(biāo)準(zhǔn)，沉井的高度以及進(jìn)行不斷下沉之后，頂面標(biāo)準(zhǔn)高度和底部高度的要求數(shù)據(jù)都應(yīng)該進(jìn)行分節(jié)制造高度的確立。為了這一情況，進(jìn)一步確立沉井操作分為三節(jié)制作，進(jìn)而才可以更加順利地達(dá)到最終的目的。

三、對整個沉井操作技術(shù)的相關(guān)問題討論和研究

（一）施工山地地基對沉井操作工程的影響作用

部分山區(qū)鐵路的隧道消防構(gòu)筑物，經(jīng)常會遭受到地勢結(jié)構(gòu)的影響，使得修建的難度較大。因此，在進(jìn)行施工時應(yīng)該結(jié)合該地區(qū)的地形走勢和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，同時，相關(guān)的工作人員需要對周圍場地的基礎(chǔ)情況加以處理和解決。通常情況下，不適合進(jìn)行開挖深度較大進(jìn)行沉井下降的制作和處理。一般情況下，施工周圍的山地大多數(shù)都是黏土、砂土、礫石、弱風(fēng)化巖等，這導(dǎo)致不僅施工的難度較大，而且地形結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，地下水的走勢難以進(jìn)行精確地判斷。因此，更加難以在沉井之內(nèi)使用較為普通抽水的措施和方法進(jìn)行輸水排干工作，也更加難以抉擇合適且有效的挖土機(jī)械裝置。最后，施工現(xiàn)場的砂土大多數(shù)情況下含有孤石，這些石頭的巖層裸露，當(dāng)沉井方法不能夠使用排水方式且不斷下沉?xí)r，應(yīng)該使用多種不同類型的處理措施進(jìn)行清除和維修。

（二）沉井下沉方式的恰當(dāng)選擇和使用

通常情況下，沉井下沉的措施包括：排水下沉以及不排水下沉兩種操作方式，相關(guān)的工程真實案例可以看出，首段是排水下沉操作技術(shù)，下部各段使用的操作方式則是水中抽砂逼迫排水的技術(shù)手段，實際情況下依舊屬于排水下沉方法。一般而言，下沉方式多采用機(jī)械挖土或水力機(jī)具式的排水下沉法。這種方法不僅可以有效地適應(yīng)山區(qū)地形，而且還可以保證施工效果。因此，如果使用大量的排水操作技術(shù)，這會造成地下水無法順利且高效的排出，還可能影響到周邊建筑物的質(zhì)量安全。

（三）幾種不同情況的特殊處理解決措施

在相關(guān)的應(yīng)用工程中的沉井下沉速率如果太過緩慢或停滯時，可以采取以下幾種不同的助沉對策。首先是增大開挖面積，直到掏挖周遭刃腳下方的土體使得相關(guān)設(shè)備不斷下降，接著相關(guān)人員再設(shè)法進(jìn)行開挖沉井之外的土方，利用高水壓進(jìn)行不斷的沖刷，使得土層逐漸暴露等方式，以便順利減輕沉井側(cè)對外周壓力以及摩擦阻力；還可以在沉井的上方逐漸增加壓力和重力，以便高效地增加物體的下沉力度；還可以通過預(yù)先對沉井進(jìn)行相關(guān)的操作和施工，提前做成臺階形的外壁，通過對沉井不斷下降的技術(shù)使得周圍土體產(chǎn)生大幅度位移以便順利減輕下沉的摩擦阻力。除此之外，還應(yīng)該采取一些預(yù)防沉井突然出現(xiàn)沉降的情況，即便是出現(xiàn)發(fā)生停滯下沉的情況，也不宜采取過分超挖的手段，當(dāng)沉井下沉過程中出現(xiàn)特殊的土層時 ,應(yīng)特別加強(qiáng)觀測 ,對于有流砂的地層 ,宜采用不排水下沉或在井外設(shè)置井點降水系統(tǒng)。

（四）對沉井質(zhì)量的控制

為了保證沉井的質(zhì)量，在施工之前應(yīng)該對其要使用的原材料進(jìn)行檢測，以及成型的鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢驗。在進(jìn)行混凝土澆筑時，首先要掌握好使用模板的尺寸和大小，以及要埋件的位置，同時還要檢查模板的密封性。在進(jìn)行拆模之后，還要檢查澆筑的實際效果和質(zhì)量，在保證質(zhì)量的前提下再將其下沉。在下沉之后，還應(yīng)檢查地基的高度、沉井的穩(wěn)定性。在封底之后，還應(yīng)該進(jìn)一步檢查其密封性，防止出現(xiàn)滲漏。只有這樣才可以保證沉井的質(zhì)量，充分地發(fā)揮沉井法在施工之中的作用，并且克服山地地形所帶來的弊端。

結(jié)束語：進(jìn)行沉井法施工的關(guān)鍵性條件在于下沉，所以，應(yīng)該進(jìn)行更加高效且合理的下沉方式和應(yīng)對措施。通常情況下的排水下沉方式非常簡單可靠，而且安全、容易進(jìn)行操作。當(dāng)前，在我國的社會發(fā)展條件下，只要相關(guān)的環(huán)境和條件合適，就可以進(jìn)行選擇和使用。某些工程中使用的是抽砂泵進(jìn)行抽砂工作，以便求得代替吸泥機(jī)的使用技術(shù)，但是由于抽砂泵需要隨著沉井一起進(jìn)行性綁定下降，可能會影響到抽砂效率的作用和發(fā)揮情況，但是可以說，不進(jìn)行排水下沉方式就可以更加適合這一操作施工的深度達(dá)和地下水情況豐富的特征，有必要向類似角度和方面進(jìn)行討論和探究，所以進(jìn)一步尋求更加合理的水下開挖機(jī)械設(shè)備和裝置，成為了沉井操作技術(shù)提升和全新工藝水準(zhǔn)提升的關(guān)鍵所在。