滑模工程的负荷载施工技术的应用研究

周俊中++汤青峰++左耀

[摘 要]沉井有着广泛的工程应用范围，不仅大量用于铁路、公路桥梁中的基础工程以及市政工程，既可以用作陆地基础，也可用作较深的水中基础，以其适应范围广、施工速度快、节约成本等优点，在民用建筑和工业建筑中得到推广和应用。本文根据工程实例，对沉井及其工艺进行了归纳和总结。

[关键词]沉井；施工方法；技术

中图分类号：TU753.64 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0347-01

1、工程概况

该工程为水厂过河管道穿越工程，采用顶管施工，工作井设计尺寸（长8.5m×宽5.5m×深22m），接收井（长5.5m×宽5.5m×深22m），分别位于运河两侧，均采用沉井下沉采用不排水法施工，分节浇筑，三次下沉。过京杭大运河管道采用顶管施工、拟采用顶进一根D2200钢承口钢筋砼管（离心III级），D2200管道作为套管（395m）、内置两根D820输水钢管（每根395m），鋼管与套管之间采用C15砼填实。

2、施工阶段划分与施工内容概述

2.1 施工准备阶段

a.熟悉施工图纸与地质资料等技术文件，编制施工组织设计和实施性的专项施工方案。

b.平整场地至要求的标高，铺设施工道路，开挖排水沟，接通水源和电源。

c.根据建设单位提供的座标导点和水准引测点完成沉井的定位测量工作。为了控制沉井的位置与标高，在场内须设置沉井的轴线与标高控制点。

d.及时组织施工机具、材料及作业队伍进场，充分落实各项开工准备工作。

e.根据施工方案的要求，在沉井外布设深井泵井点管，并提前进行预降水工作。

2.2 第一节沉井制作与下沉阶段

a.对开挖的沉井基坑测量定位和抄平，完成沉井刃脚的砂垫层和支垫架工作。

b.第一节沉井的钢筋绑扎和支模。

c.第一节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护，同时完成沉井第一次下沉的有关准备工作。

d.沉井第一次下沉，逐步下沉至设计要求的标高，其中包括完成相关的井室内挖土和排水工作。井室外的深井降水必须连续进行。

e.沉井过程中的轴线与标高复核，严格控制沉井的位置与垂直度，发现问题及时采取纠偏措施。

f.加强对沉井过程中的监测与监控措施，确保沉井与周边环境的安全。

2.3 第二节沉井制作与下沉阶段

a.根据设计和规范的有关要求，完成上下节沉井之间的施工缝处理工作。

b.第二节沉井的钢筋绑扎和支模。

c.第二节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护，同时完成沉井第二次下沉的有关准备工作。

d.沉井第二次下沉，逐步下沉至设计要求的底标高，其中包括井室内的挖土、明排水及井室外的深井降水。

e.沉井过程中的测量复核和纠偏措施，包括对周边环境的监测与监控措施。

f.沉井的稳定监测，同时完成沉井封底的有关准备工作。

2.4 沉井封底与收尾阶段

沉井下沉至设计的底标高后，必须进行观测检查，其稳定性被确认满足设计与规范后方可进行封底和后续工序的施工。该阶段的施工内容主要有：

a.沉井底部整平施工，同时完成井壁的清理与施工缝的处理工作。

b.底板钢筋绑扎和底板混凝土浇捣、养护。

c.沉井工程的质量检查与验收。

3、工程测量的施工方法与技术措施

3.1 工程测量

为了保证测量精度满足设计图纸与施工质量的要求，现场测量工作将按以下部署进行：

a.测量工作应抓紧在施工准备阶段开始。根据施工总平面图的座标控制点，引测工程轴线和高程控制点，为全面开展施工创造条件。

b.根据本工程沉井的施工特点，在场内建立平面主轴线控制网和水准复核点，以满足施工的需要。

c.施工前期的测量工作应由公司专业测量师负责、施工员或技术员配合完成。施工期间，现场施工员或技术员负责操平放线工作，公司专业测量师负责定期复核。

d.根据施工图设计要求，完成沉井的沉降观测工作。

e.根据主管部门的有关规定，做好测量技术资料的保存与归档工作。

3.2 沉井的测量控制方法

a.沉井位置与标高的控制：在沉井外部地面及井壁顶部设置纵横十字中心线和水准基点，通过经纬仪和水准仪的经常测量和复核，达到控制沉井位置和标高的目的。

b.沉井垂直度的控制：在井筒内按4或8等分作出垂直轴线的标记，各吊线坠逐个对准其下部的标板以控制垂直度，并定期采用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时，应随时观测沉井的垂直度，当线坠离标板墨线达50mm时，或四周标高不一致时，应及时采取纠偏措施。

c.沉井下沉控制：在井筒外壁周围测点弹出水平线，或在井筒外壁上的四个侧面用墨线弹出标尺，每20mm一格，用水准仪及时观测沉降值。

d.沉井过程中的测量控制措施：沉井下沉时应对其位置、垂直度及标高（沉降值）进行观测，每班至少测量两次（在班中和每次下沉后测量一次）。沉井接近设计的底标高时，应加强观测，每2小时一次，预防超沉。

e.测量工作的管理措施：沉井的测量工作应由专人负责。每次测量数据均需要如实记录，并制表发送给有关各部门。测量时如发现沉井有倾斜、位移、沉降不均或扭转等情况，应立即通知值班技术负责人，以便指挥操作人员采取相应措施，使偏差控制在规范允许的范围以内。

4、沉井下沉方法与技术措施

4.1 沉井下沉的作业顺序安排

下沉准备工作→设置垂直运输机械设备→挖土下沉→井内外排水、降水→边下沉边观测→纠偏措施→沉至设计标高→核对标高、观测沉降稳定情况→封底→底板钢筋施工与隐蔽工程验收→底板混凝土浇筑→回填土

4.2 沉井下沉的主要方法和措施

a.第一节沉井制作完成后，其混凝土强度必须达到设计强度等级的100%后方可进行刃脚垫架拆除和下沉的准备工作。

b.井内挖土应根据沉井中心划分工作面，挖土应分层、均匀、对称地进行。挖土要点是：先从沉井中间开始逐渐挖向四周，每层挖土厚度为0.4～0.5m，沿刃脚周围保留0.5～1.5m的土堤，然后再沿沉井井壁每2～3m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层，每次削5～10cm，当土层经不住刃脚的挤压而破裂时，沉井便在自重的作用下挤土下沉。

c.井内挖出的土方应及时外运，不得堆放在沉井旁，以免造成沉井偏斜或位移。如确实需要在场内堆土，堆土地点应设在沉井下沉深度2倍以外的地方。

d.沉井下沉过程中，应安排专人进行测量观察。沉降观测每8小时至少2次，刃脚标高和位移观测每台班至少1次。当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移测量。每次观测数据均须如实记录，并按一定表式填写，以便进行数据分析和资料管理。

e.沉井时，如发现有异常情况，应及时分析研究，采取有效的对策措施。

f.在沉井下沉过程中，如井壁外侧土体发生塌陷，应及时采取回填措施，以减少下沉时四周土体开裂、塌陷对周围环境造成的不利影响。

g.为了减少沉井下沉时摩阻力和方便以后的清淤工作，在沉井外壁宜采用随下沉随回填砂的方法。

h.沉井开始下沉至5m以内的深度时，要特别注意保持沉井的水平与垂直度，否则在继续下沉时容易发生倾斜、偏移等问题，而且纠偏也较为困难。

i.沉井下沉近设计标高时，井内土体的每层开挖深度应小于30cm或更薄些，以避免沉井发生倾斜。沉井下沉至离设计底标高10cm左右时应停止挖土，让沉井依靠自重下沉到位。

5、结语

总之，在沉井施工过程中，应预先采取必要的技术防范措施和施工组织措施，并做好周围建筑物的沉降观测，这样才能保证沉井施工达到优质、高速、安全、经济的效果。