市政結構頂管工程沉井結構施工研究

范明

咸陽市市政工程有限責任公司 陜西咸陽 712000

1 市政結構頂管工程中的沉井結構特點

城市為充分實現(xiàn)其各項功能，通常需要敷設眾多管道。其中頂管井作為一種臨時設施，因其施工周期相對較短且具有成本低廉等眾多優(yōu)勢特點，因此被廣泛運用在市政工程中。沉井則是一種較為常見的市政工程頂管井結構類型，一般市政結構頂管工程中，沉井結構的剛度與深度均相對較大，具有良好的整體性。但也因沉井結構較深，導致其比較容易出現(xiàn)結構內力過大、沉井壁厚過大等情況，從而直接影響著市政結構頂管工程建設質量。因此需要設計人員充分結合工程實際，并嚴格遵循國家相關標準要求對市政結構頂管工程中的沉井結構進行優(yōu)化設計[1]。

2 市政工程中的沉井關鍵施工工藝分析

2.1 沉井制作

在市政工程沉井施工中的沉井制作施工工藝中，首先要求相關工作人員認真依照施工設計圖紙，進行精準放線，在此基礎上利用專業(yè)的檢測儀器設備準確測定水位線，在水位線50cm左右的位置處挖出沉井附近的土方，并對其進行表面整平，將殘留其上的浮土、灰塵等清除干凈。此后需施工人員以軸線控制樁為基準，參照施工圖紙合理設定軸線，準確放出周邊墻壁位置。同時將規(guī)定位置線內的土方全部挖出，使得刃腳周圍可以呈現(xiàn)出角度為45°、結構形狀為內淺外深的溝槽。同樣需要施工人員在土方挖出之后對其進行相應的整平、壓實與清理。此時施工人員需要將事前準備好的水泥砂漿均勻涂抹于溝槽斜面上，其涂抹厚度應為3-4cm。在制作井壁時，施工人員需在鋼筋骨架一側位置上設置臨時支撐，并在模板支撐前完成鋼管架子的搭設，使得模板得以牢固固定。而在完成所有沉井井壁制作之后按相關規(guī)定要求，依次將臨時模板規(guī)范拆除[2]。

2.2 下沉準備

在尚未進行市政工程的沉井下沉施工時，施工人員首先立足工程實際，在指定位置處分別挖設了容量為100m3的貯水池與排污池，并在完成所有臨時模板、腳手架等拆除施工后，將井內殘存的各種雜物徹底清理干凈。隨后徹底密封進出水口的門洞，在確定好排放水源、電源、泥漿池和回水排放口的最佳位置后，施工人員需要按規(guī)定要求規(guī)范完成泥漿泵的組裝，并使用汽車吊吊入井內。此外，對于部分沉井面積較小的市政工程，施工人員可直接選擇使用專業(yè)的卷揚機完成運土操作，反之則需要使用相關大型施工機具進行運土。在統(tǒng)籌規(guī)劃下，施工人員在進行沉井墻壁混凝土灑水養(yǎng)護的同時，搭設土架子，并確保架子和沉井外壁之間留有一定安全間距，以便可以將外側土壤下沉影響降至最小，保障沉井具有良好的施工效果。此后施工人員需要全面檢測沉井結構強度，精準獲取混凝土強度、抗?jié)B等級等關鍵參數(shù)，而后在保障沉井內外側干凈清潔的基礎上，將鋼筋預埋至沉井墻壁與底板的相應位置上。并直接利用施工區(qū)域內的市政物，將其作為參考科學設置水平控制線即可[3]。

2.3 沉井下沉

在市政工程沉井中施工人員經(jīng)過綜合考量可以選擇使用專門的泥漿泵進行排水下沉施工。在施工過程中，施工人員首先需要在沉井中央位置進行取土，由此形成深度至少高于沉井刃腳標高100cm至150cm的鍋底。隨后從鍋底中間逐漸向四周擴大，使得沉井可以利用自重完成下沉。但在取土時要求施工人員保障取土的對稱性，這主要是一旦某一側取土過多，則容易導致沉井自重偏向一邊，進而直接影響沉井下沉的均勻性。為避免出現(xiàn)沉井下沉偏離的情況，施工人員通過在沉井外壁彈周圍水平線，并將井筒內部均勻分成8等分，依次清晰標注出相應的垂直軸線，在每一個垂直軸線上吊有一個線墜，線墜和下部標板相對準。施工人員每隔2小時進行一次沉井下沉觀測，一旦發(fā)現(xiàn)垂直線與標準垂線的偏離值超過5cm，或標高差達到10cm，則需施工人員根據(jù)實際情況，對挖土標高進行相應調整以達到糾偏的目的。特別是在沉井下沉與標高相接近時，施工人員可將磚墩分別墊在四角位置處，令沉井壓于磚墩上，從而有效增強沉井下沉穩(wěn)定性。

2.4 沉井封底

當沉井下沉至設計標高且經(jīng)過一段時間的觀測后，沉井的累計下沉量始終控制在1cm時，施工人員則應當立即進行沉井干封底施工。此時，施工人員首先需要清除刃腳位置處新舊混凝土接觸面的渣土，同時適當修整井底從而構成一個完整的鍋底。隨后按照由刃腳逐漸向中心的順序挖設新排水溝，并將卵石填鋪于排水溝內形成一個濾水盲溝。在其中央位置處設置2個或3個連接著盲溝的集水井，使得井底地下水能夠統(tǒng)一匯聚在集水井中，便于施工人員統(tǒng)一利用潛水泵將其完全排出，要求井底地下水位始終需要比基底面至少低50cm。將厚度為1.5cm的卵石均勻鋪設于封底，并在其上澆筑一層混凝土墊層，待其設計強度至少達到50%后，將卷材防水層鋪設在墊層上，同時用鋼筋將其牢固綁扎，鋼筋的兩端需要分別伸至沉井刃腳中，此時施工人員按規(guī)定操作規(guī)范完成底板混凝土的澆筑、墊實搗平即可。

3 結語

采用頂管沉井方式來進行施工，既能夠有效減少開挖土方的作業(yè)量和施工現(xiàn)場的占地面積，減少對周邊環(huán)境的影響，同時其經(jīng)濟性也比較突出，因此得到了越來越廣泛的應用。在設計大型頂管時，要對施工區(qū)域的地質水文條件以及周邊環(huán)境等因素進行綜合性的分析，提高結構受力計算以及驗算的準確性，并根據(jù)計算結果選擇相應的下沉施工技術方法，為工程項目的順利實施創(chuàng)造良好的前提條件。