【摘要】本文通過工程實(shí)踐，從沉井施工工藝，質(zhì)量控制措施，下沉驗(yàn)算，介紹了沉井的施工方法。
1工程概況
由中鐵七局集團(tuán)有限公司承建的新建鄭州鐵路集裝箱中心站工程，污水泵井由于埋設(shè)較深，設(shè)計(jì)采用沉井施工。地下水位高程在自然地坪以下4.7m左右，要求先開挖到自然地坪下3.5m之后，施工沉井。工程采取分節(jié)制作、分節(jié)下沉的施工方法。第一節(jié)制作高度不宜大于沉井直徑(6m)。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，可將刃腳支設(shè)持力層選在粉質(zhì)粘土夾粉土層，可采用降水下沉法，降水方式優(yōu)先采用井內(nèi)設(shè)內(nèi)徑600mm，深15m管井，用潛水泵抽水來降水。
2沉井施工方法
2.1施工流程
場(chǎng)地平整——測(cè)量放線——降水井施工并開始抽水——開挖基坑至自然地坪以下3.5m處——砌刃腳磚座——坑內(nèi)制作沉井刃腳——沉井澆筑——監(jiān)控降水情況——拆除墊座——井內(nèi)挖土下沉、封底——澆筑底板混凝土——施工內(nèi)隔墻、梁、板、頂板及輔助設(shè)施。
2.2沉井制作
2.2.1刃腳支設(shè)
可采用磚墊座，磚墊座沿周長(zhǎng)分成6~8段，中間留20mm空隙，以便拆除，磚墊座內(nèi)壁用M7.5水泥砂漿抹面，磚采用MU10。
2.2.2井壁制作
沉井制作可在基坑中及地面上進(jìn)行。分節(jié)制作時(shí)水平接縫需做凹凸型，以利防水。
沉井主體采用C35、S6商品砼，在對(duì)鋼筋模板進(jìn)行驗(yàn)收合格后，進(jìn)行澆筑砼，澆筑刃腳、井壁砼要注意澆筑順序，每層30cm，將沉井沿周長(zhǎng)設(shè)多個(gè)振搗組，同時(shí)澆筑。保證對(duì)稱均勻下料，防止一側(cè)受壓而使模板產(chǎn)生位移、變形，每層必須在2h之內(nèi)澆筑完畢，振搗時(shí)振動(dòng)器移動(dòng)間距不大于0.5m。振搗器應(yīng)避免碰撞鋼筋、模板。振搗器插入下層砼內(nèi)不小于0.05m，要快插慢拔，每一振點(diǎn)的振搗時(shí)間應(yīng)使砼表面呈現(xiàn)浮漿和不再下沉。在砼澆筑過程中，應(yīng)經(jīng)常觀察模板、支架，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取措施處理。
施工縫的技術(shù)處理。井身整個(gè)高度7m左右設(shè)一道施工縫。施工縫選擇在井身中間處，澆筑高度為3.5m左右，施工縫采用凹凸槽，該處砼應(yīng)確保密實(shí)平整，無高低起伏，砼后期接面要打鑿清理，并澆10cm厚減半石子砼，下沉?xí)r澆筑的砼強(qiáng)度必須達(dá)到100%。
2.3管井降水
降水井管井結(jié)構(gòu)
井口。井口設(shè)置護(hù)圈，遮蓋蓋板，以防止地表污水、雜物混入井內(nèi)。
井壁管。井壁管均采用無砂混凝土管，井壁管的內(nèi)徑為φ600mm。
過濾器(濾水管)。無砂混凝土管壁透水性良好，沿井深通長(zhǎng)埋設(shè)，可用作過濾器。
沉淀管。沉淀管長(zhǎng)度為1.50m，底口封死。
填礫料(礫砂)。下部井管外側(cè)用潔凈石英砂填充作為過濾層。濾料從井口四周均勻回填，防止將井管擠偏。
填粘性土封孔。為防止地面污水的滲入及確保降水效果，在礫料的圍填面以上須采用優(yōu)質(zhì)粘土圍填至地表并夯實(shí)，并做好井口管外的封閉工作。
2.4沉井下沉
2.4.1下沉驗(yàn)算
下沉驗(yàn)算計(jì)算：根據(jù)《建筑施工手冊(cè)》第374頁表6-143，得出井壁摩擦阻力：粉砂和粉性土為15~25kN/㎡，取平均值20kN/㎡。
兩次澆筑完之后，井的自重為G=mg=3.14*6.6*0.3*9*2500*10=1400kN；
當(dāng)沉井下沉深度為3.38m時(shí)，井壁摩擦阻力為：f=20*3.14*6.6*3.38=1400kN；
所以得出結(jié)論：下沉深度小于3.38m時(shí)，沉井依靠自重，可自然下沉；下沉深度大于3.38m時(shí)，要依靠外力使沉井下沉。
抗浮驗(yàn)算計(jì)算：地下水位標(biāo)高為82.4m，刃腳下端標(biāo)高為79.05m；
水浮力為f浮=1000*10*3.14*3.3*3.3*(82.4-79.05)=1146kN；
當(dāng)沉井封底混凝土自重G=f浮時(shí)，能將地下水封住。
G=mg=2500*10*3.14*3.3*3.3*h；得出封底平均厚度：h=1.34m。
2.4.2沉井下沉
1)分組對(duì)稱拆除沉井磚?；蚰０逯寥心_斜面內(nèi)400mm；
2)在沉井中間開始逐漸向四周挖土，每層挖土厚0.4~0.5m，沿刃腳周圍保留1.5m土；
3)先挖兩層后(形同鍋底)，再集中人力沿沉井井壁，每2~3m一段向刃腳方向逐層全面、對(duì)稱均勻地削薄土層，每次削200~300mm，使沉井在自重作用下均勻垂直切土下沉，然后再重復(fù)上面程序。沉井位移主要是由沉井傾斜引起的，沉井向某一方向傾斜被糾正后，必然引起沉井向相反方向產(chǎn)生位移，可以利用這一點(diǎn)，當(dāng)沉井向某一側(cè)位移后，在沉井下步沉?xí)r，先挖此側(cè)刃腳處的土，使沉井向此側(cè)傾斜，然后挖相反側(cè)刃腳的土糾正傾斜，如此循環(huán)一、二次可糾正沉井位移；
4)沉井下沉最初3.5m內(nèi)要特別注意保持平面位置與垂直度正確，以免以后下沉不易調(diào)整。挖土必須分層進(jìn)行，防止挖的太深或刃腳處切土過快傷人；
5)在沉井開始下沉和將沉至高度標(biāo)高時(shí)，周邊開挖深度應(yīng)于300mm或更薄一些，避免發(fā)生傾斜，在離設(shè)計(jì)標(biāo)高200mm左右應(yīng)停止取土，依自重下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
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