探討沉井施工中常見問題及處理措施

黃賀清

【摘 要】沉井因其施工工藝成熟、費用低、占地范圍小、施工周期短、對環(huán)境影響小等特點，因此在市政工程污水收集系統(tǒng)頂管施工中的工作井及接收井常采用鋼筋混凝土沉井結構形式。但沉井較一般開挖工程復雜，本文從沉井施工的角度對沉井預制、下沉過程中常遇到的問題及處理措施進行了探討。

【關鍵詞】沉井;下沉;常見問題;處理措施

1、引言

沉井是在地面上用鋼筋混凝土預制成井筒狀的結構作為基坑井壁的支撐，在井壁的保護下，用機械和人工在井內挖土，并靠自重作用克服井壁和周圍土體的摩阻力而下沉的基礎結構物。沉井的施工工藝可分為預制和下沉兩個過程。根據沉井的高度、機械設備等條件的不同，沉井可采取一次預制完成，一次下沉或分段預制、接高、分次下沉的施工方法。當然沉井的預制、下沉施工是沉井工程中重要的兩個環(huán)節(jié)，若沉井結構無法按設計圖紙施工，該工程將會出現嚴重的質量問題。本文結合在無錫市城北污水井處理廠污水收集系統(tǒng)優(yōu)化工程一期工程的施工經驗及以往施工經驗，對污水沉井施工中常見的問題進行詳細闡述、分析，最后提出了相應的防治、處理措施。

2、沉井預制常見問題及防治措施

沉井下沉前應分節(jié)進行鋼筋制作安裝、模板安裝、支撐加固、安全檢查驗收、混凝土澆筑等流程，直到最終沉井澆筑完成。

（1）沉井砼澆筑拆模后易產生外壁粗糙、鼓脹，增大了與土體的摩阻力，影響順利下沉。

防治措施：檢查模板表面雜物必須清理干凈方可使用，模板拼縫、接縫要嚴絲合縫，防止漏漿，澆筑砼前要將木模板濕潤;模板支撐加固要牢固，砼澆筑應分層均勻澆筑，不可過振或漏振，振搗要到位。

（2）在井筒井壁上出現縱向或水平裂縫，或在預留孔的四角出現裂縫。

防治措施：在軟硬不均勻的地基處應做砂墊層或褥墊層處理，確保承載力滿足荷載要求;在沉井孔洞薄弱部位應在四角增設斜向加強鋼筋。

3、沉井下沉常見問題及原因分析

（1）沉井結構下沉困難、無法下沉

原因分析：①可能由于沉井結構井壁厚度不足，沉井自重不夠，使得下沉施工系數太小，導致下沉困難或無法下沉;②可能是沉井結構井壁與土體間的摩擦阻力太大，導致沉井無法下沉;③可能是由于沉井結構刃腳下端有較大的障礙物或挖土不符合要求，導致下沉困難或無法下沉。

（2）沉井下沉速率過快

原因分析：①沉井下部土質為軟弱土層，土的承載能力較小，使得沉井下沉的速度超過正常挖土下沉速度;②沉井基坑內經常性的抽水導致基坑外水往基坑內流動，使井壁外水土流失嚴重，降低沉井與基坑外土體間摩阻力;③沉井井筒外部土被液化。

（3）沉井下沉施工沉井結構超沉

原因分析：①沉井在終沉時突然下沉，井位失控;②在軟弱土層中沉井到位，未及時封底施工，導致沉降量超大;③后視點設置不當，同時沉井下沉過程中監(jiān)控測量不及時，致使發(fā)現時已超沉。

（4）沉井下沉施工沉井結構偏斜或位移

原因分析：①沉井刃腳下的土軟硬不均勻，或制作場地高低不平整;刃腳制作質量較差，井壁與刃腳中心線不重合;②鑿除混凝土墊層未嚴格按照順序對稱、均勻、同步鑿除;③沒有對稱、均勻挖土使井內土面高差懸殊，且未及時發(fā)現;④井外棄土或堆物，井上附加荷重分布不均造成對井壁的偏壓;⑤井內發(fā)生流砂，突然下沉，刃腳遇到障礙物停止下沉而未及時發(fā)現。

4、沉井下沉常見問題的處理措施

（1）沉井結構下沉困難、無法下沉的處理措施

①如果是井身自重不夠導致的無法下沉，可以采用多澆混凝土加大井身自重、或在井筒頂部增加臨時荷載的方式增大下沉系數以達到沉井下沉目的;

②如果是沉井結構與土體摩阻力大引起的無法下沉，可以在沉井下沉前在沉井結構外壁一圈預埋粗沙或在井壁外圈采用高壓射水以減少井壁與土體間的摩擦力，以達到順利下沉的目的。

③如果是沉井刃腳下端有較大的障礙物導致下沉困難的只需將障礙物清除即可。挖土要對稱、均勻開挖，開挖深度嚴格按照論證后的專項方案實施。

（2）沉井結構下沉速率過快的處理措施

①根據下沉情況重新調整挖土工序，在刃腳下不挖或部分不挖土。

②將井筒四周外壁的土方夯實處理，增加摩阻力。

③如沉井外部的土液化發(fā)生虛坑時，可填碎石進行處理。

（3）沉井下沉施工沉井結構超沉的處理措施

①立即進行封底，阻止進一步下沉。

②沉井上部植筋，重新支立模板，將沉井加高至設計高度。

（4）沉井下沉偏斜或位移的處理措施

①在沉井高的一側集中取土，在低的一側回填砂石，盡量延緩下沉的速度，使偏差在下沉過程中逐步校正，待正位后再對稱開挖。

②鑿除砼墊層要嚴格按照規(guī)范要求，分區(qū)域按順序對稱鑿除，頂點支撐處最后鑿除，不得漏鑿。

③加強過程中的監(jiān)測，每班不小于2次，根據測量報表隨偏隨糾，多沉少挖，少沉多挖，慢中求穩(wěn)。

④沉井挖出的土及時外運，若不能及時外運應該搬運至井四周影響范圍外，且堆放均勻，同時減少周圍車輛帶來的振動。

⑤在刃腳處遇到障礙物卡住的情況下，必須清除后再下沉。可采取人工清理的方法。

5、結束語

上述原因分析和處理措施，是針對沉井預制和沉井下沉兩個環(huán)節(jié)的，預制質量直接影響沉井下沉，當然下沉更是沉井施工中至關重要的一環(huán)，更要嚴格按照圖紙和設計規(guī)范要求施工，注重過程監(jiān)控，一旦出現問題，將造成嚴重的后果和不必要的浪費。當然由于每個項目的個體差異性，下沉時選擇下沉方式應根據下沉穿過的地質和水文條件、下沉速度、周邊環(huán)境等情況確定，在工程實踐中要做到具體問題具體分析，有針對性地解決施工現場遇到的各種問題，確保沉井施工質量。

參考文獻：

[1]梁愛仁. 綜述沉井工程施工常遇問題及對策[J]. 中國科技博覽，2014（29）：1-1.

[2]林雪祥. 關于市政工程沉井施工有關問題的探討[J]. 科技與生活，2010（2）：1-1.

（作者單位：江蘇天眷建設集團有限公司）