工程結(jié)構(gòu)采用機(jī)械施工難度大、成本高、危險(xiǎn)系數(shù)大，是當(dāng)前存在的一大問(wèn)題，而采用沉井結(jié)構(gòu)施工可達(dá)到安全高效施工，降低施工成本的目的。因而，沉井施工結(jié)構(gòu)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，但是沉井結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的難題也是存在的，本文試著從沉井施工的難點(diǎn)和沉井施工的對(duì)策兩個(gè)方面來(lái)探討和解決施工過(guò)程中的困難。
沉井的結(jié)構(gòu)截面尺寸和剛度大，承載力高，抗?jié)B，耐久性好，內(nèi)部空間可加以有效利用，在施工時(shí)其不需要復(fù)雜的機(jī)具設(shè)備，在地質(zhì)較復(fù)雜的狀況下均可施工，是工程上應(yīng)用較為廣泛的地基處理方法。
基坑開(kāi)挖是為了方便做砂墊層，其在沿海地區(qū)不宜過(guò)深，不超過(guò)2米是最佳選擇，若超出2米，則基于有地下水的原因，會(huì)明顯降低地基承載力，給沉井制作帶來(lái)極大的不利。
?。?）高位井。設(shè)計(jì)高程距地面4.5m，采用管樁基礎(chǔ)，面積較小支護(hù)和開(kāi)挖較困難。而且高位井與主泵房相接，當(dāng)沉井下降到距離設(shè)計(jì)高程很近時(shí)，則要考慮與上下游箱涵連接問(wèn)題。
主泵房沉井下沉不能太快，也不能太慢，不能傾斜過(guò)多，否則會(huì)使墻體產(chǎn)生裂縫。沉井下沉是在取土、糾偏中下沉，必然對(duì)井周?chē)耐馏w產(chǎn)生影響，嚴(yán)重時(shí)可能產(chǎn)生塌方，使井周的水土沙等流入井內(nèi)，影響周?chē)?/div>
4、沉井封底施工
如果封底不好，將導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)上浮，產(chǎn)生意想不到的后果。當(dāng)遇到軟土、或地下水豐富的砂質(zhì)土地基，如果不排水難以開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高位，多出現(xiàn)管涌現(xiàn)象，此時(shí)，處理難度非常大且費(fèi)用非常高。而軟土或沙質(zhì)土地基，采用“沉井”施工方法，在施工時(shí)容易出現(xiàn)管涌、坍塌、難封底等施工事故。
5、降水施工
早期使用井點(diǎn)降水，但是井點(diǎn)降水根本滿(mǎn)足不了施工要求，因而采用深井降水和沉井周?chē)c(diǎn)降水相結(jié)合的方法，但是因砂性土透水性較好，周?chē)?口深井24h同時(shí)排水仍不能滿(mǎn)足工程施工需要，要求觀測(cè)井水位必須降到地下12.5m才能滿(mǎn)足。
6、鋼筋較密
刃腳設(shè)計(jì)圖紙鋼筋較密，有牛腿結(jié)構(gòu)，使得鋼筋施工，模板施工加強(qiáng)對(duì)混凝土施工的難度。同時(shí)對(duì)大體積混凝土進(jìn)行連續(xù)澆筑，其高度大于3.5m，針對(duì)這樣的高度，在大體積混凝土施工中，容易出現(xiàn)模板變形、移動(dòng)等狀況。
二、施工難點(diǎn)的解決辦法
1、基坑開(kāi)挖
一個(gè)好的基坑開(kāi)挖施工方案必然是要設(shè)定一個(gè)系統(tǒng)化的方案，需要精心設(shè)計(jì)，合理實(shí)施。首先，是“三通一平”，即水通、電通、路通及場(chǎng)地平整，確保其準(zhǔn)備條件比較充分；其次，是按照確定的降水方案進(jìn)行降水，一般在正式開(kāi)挖基坑前1～2個(gè)禮拜進(jìn)行此項(xiàng)工作，按照確定的開(kāi)挖方案進(jìn)行開(kāi)挖，放坡開(kāi)挖時(shí)只需要做好降水工作，如果是有支護(hù)開(kāi)挖，則要等支護(hù)結(jié)構(gòu)具備一定的強(qiáng)度后才可以開(kāi)挖。
現(xiàn)在的基坑具有深、大、形狀不規(guī)則的特點(diǎn)，因而一個(gè)先進(jìn)的基坑開(kāi)挖方案必須將監(jiān)測(cè)的內(nèi)容包含進(jìn)去，在開(kāi)挖前獲得許多檢測(cè)的原始數(shù)據(jù)，在開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)該注意進(jìn)行同步檢測(cè)，主要內(nèi)容包括維護(hù)樁墻頂?shù)乃轿灰坪统两?，鄰近建筑物的水平位移和沉降，地下水位等，監(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)該做到同步反應(yīng)施工情況，并對(duì)施工進(jìn)行反饋分析，指導(dǎo)施工。并且在基坑的施工過(guò)程中要充分考慮其“時(shí)空效應(yīng)”，豎向分層，水平分區(qū)，時(shí)間上分段。
2、基礎(chǔ)工程
?。?）飲水井基礎(chǔ)。采用拉伸鋼板樁支護(hù)，用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖。
?。?）主泵房沉井基礎(chǔ)。其解決辦法：抬高開(kāi)挖深度，使原來(lái)的3.0m深改為2.5m深，這樣在坡比不變的情況下使得開(kāi)挖面積減少；另外采用泥漿泵吹排，盡量減少土體的振動(dòng)。
?。?）高位井基礎(chǔ)。采用鋼板樁支護(hù)，長(zhǎng)臂挖掘機(jī)開(kāi)挖。
3、主泵房下沉
針對(duì)主泵房下沉的問(wèn)題，對(duì)其解決的辦法是：
?。?）下沉前?；炷翉?qiáng)度和抗?jié)B標(biāo)號(hào)必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定。
?。?）下沉?xí)r。不能危及周?chē)ㄖ?、地下管線，并保證終沉?xí)r坑底穩(wěn)定。
?。?）沉井下沉應(yīng)均勻，不得產(chǎn)生突沉。
（4）下沉檢查。當(dāng)下沉到數(shù)金額口標(biāo)高，檢查基底土質(zhì)，應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
?。?）軸線位置。下沉過(guò)程中軸線位置偏差不得大于Hc/100mm，豎向傾斜不得大于Hc/100mm，矩形沉井平面扭角小于1°。
?。?）補(bǔ)救。如果主泵房下沉過(guò)快可采取以下方法補(bǔ)救：首先，如果下沉過(guò)快，可重新調(diào)整挖土，在刃腳下采取不挖或部分不挖土的措施。其次，將排水法改為排水法下沉，增加浮力。在沉井外壁間填粗糙材料，或?qū)⒕餐獾膱D夯實(shí)，增大摩擦阻力。當(dāng)下沉過(guò)慢時(shí)，可以視情況而定，如因沉井側(cè)面阻力過(guò)大造成，通?？梢栽诔辆鈧?cè)用0.2～0.4MPa壓力水流動(dòng)水針或膠皮水管，沿沉井外壁空隙射水沖刷助沉，待下沉后，射水孔用砂子填滿(mǎn)。在沉井上部加荷載，或繼續(xù)澆筑上一節(jié)井壁混凝土，增加沉井自重使之下沉。最后，將刃腳下的土分段均勻挖除，減少正面阻力，或繼續(xù)進(jìn)行第2層碗形破土，促使刃腳失穩(wěn)下沉。若遇到小孤石或塊石擱住，可將四周土挖空后取出，對(duì)較大孤石或塊石，可用炸藥或靜態(tài)破碎劑進(jìn)行破碎，然后清除。如果采用不排水下沉，則應(yīng)由潛水員進(jìn)行水下清理，遇硬質(zhì)膠結(jié)上層時(shí)，可用重型抓斗或加大水槍的射水壓力和水中爆破聯(lián)合作業(yè)，也可用鋼軌沖擊破壞后，再用抓斗抓出。如因沉井四壁減阻措施被破壞，應(yīng)設(shè)法恢復(fù)。
4、沉井封底施工
沉井封底有干封法和水下封底法兩種方法。干封法須先抽干沉井，然后灌混凝土；水下封底法不必將水抽出，而是在水下灌混凝土，這種方法既能保證質(zhì)量，施工速度又快。
對(duì)于沉井施工封底不好所帶來(lái)一系列嚴(yán)重后果的解決辦法是：
?。?）封底，在封底過(guò)程中，必須保證觀測(cè)井水位在井底標(biāo)高以下，才可以保證封底工作順利完成。
（2）下封底。沉井干封底時(shí)，底板混凝土應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)的規(guī)定，并且只有沉降滿(mǎn)足抗浮要求時(shí)才可以停止抽水，將其排水井封閉，補(bǔ)澆地板混凝土。
5、降水工程
針對(duì)上述問(wèn)題的解決辦法：采用深井降水為主，井點(diǎn)降水為輔相結(jié)合的降水方式。降水工程貫穿整個(gè)沉井施工過(guò)程，降水不好，沉井不能下沉，不降到地下12.5m，將不能封底，也可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上浮。當(dāng)周?chē)?口深井和中間一口觀測(cè)井不能滿(mǎn)足要求時(shí)，經(jīng)每天2次測(cè)量計(jì)算可以得到以下結(jié)論：當(dāng)透水量和固定深井排水量達(dá)平衡時(shí)，水位就再也不向下降了。當(dāng)井?dāng)?shù)不夠時(shí)，又增加4口井，最終使排水和透水在滿(mǎn)足施工要求情況下達(dá)平衡。
6、刃腳施工
在刃腳施工中，針對(duì)難點(diǎn)的處理方案如下：刃腳鋼筋應(yīng)嚴(yán)格參考設(shè)計(jì)圖紙，精心制作和綁扎，使鋼筋間距盡量均勻，并且容易振搗。對(duì)于模板施工，應(yīng)當(dāng)精密到位，增加支撐結(jié)構(gòu)，澆筑混凝土?xí)r認(rèn)真檢查質(zhì)量，以保證刃腳部位順利完成。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述，沉井施工的難點(diǎn)是客觀存在的，包括基坑開(kāi)挖、基礎(chǔ)工程、主泵房沉井下沉控制、沉井封底施工、降水施工、鋼筋較密等六個(gè)方面的因素，在施工中要對(duì)其采用相應(yīng)的措施和對(duì)策，加以避免甚而消除，以期提高沉井施工的效率和質(zhì)量，并令其得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
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