沉井基礎施工技術研究

徐　斌

摘要：隨著城市基礎設施的加快建設，城市生活環境日趨提高。但是新的建設必然要對現有的道路、建筑物及人們的生產生活帶來影響，為了將這種影響降到最低，新的技術和工藝在建設中被大量采用。從多個角度探討了建筑沉井基礎施工方法，并詳細闡述了施工技術的各個步驟及注意事項，對施工過程可能出現的問題提出了解決方案，與同行交流學習。

關鍵詞：沉井施工；下沉；封底

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A文章編號：1672-3198(2009)10-0267-02

0前言

沉井(又稱為沉箱)由于對周圍環境影響較小，需要場地不太大，所以在城市建設中廣泛用于各個專業。例如城市管線施工時，使用沉井做工作坑或檢查井，可以避免直接開挖施工造成占地過大而影響道路交通或者周圍有建筑物無法開挖等。但沉井較一般開挖工程要復雜，遇到的問題比較難以處理。如何能夠避免這些問題或是將這些問題處理在萌芽階段，將是沉井施工成敗的關鍵。

1沉井施工技術原理

沉井基礎是一個井筒狀的結構物，它是從井內挖土、依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到設計標高，然后采用混凝土封底并添塞井孔，使其成為建筑物的基礎，沉井基礎由于埋置深度可以很大，整體性強、穩定性好，有較大的承載面積，能承受較大的垂直載荷和水平載荷；沉井既是基礎，又是施工時的擋土和擋水的圍堰結構物。施工工藝并不復雜。沉井施工順序包括施工前的準備工作——三通一平(地基處理)、開挖基坑、沉井制作、沉井下沉、沉井封底、封頂等主要施工工序，下面將詳細介紹沉井的施工技術：

2沉井制作

2.1準備工作

首先沉井施工場地要平整，平整范圍要大于沉井外側面1m到3m，場地整平后進行放線定位，定位要準確，并經驗收合格后才能正式施工。

2.2鋪墊木、立底節沉井模板和綁扎鋼筋

沉井通常是在原位制作，可采用如下不同方法：

2.2.1墊木法

先在場地上鋪一層厚約0.5m的砂墊層(以方便抽取墊木)。在砂墊層上的刃腳處對稱的鋪設適當的墊木，再在墊木之間添實砂土，然后按照設計的尺寸立模、澆筑第一節底節沉井。

2.2.2無墊未法

在均勻土層上，可采用無墊木法。澆筑一層與沉井井壁等厚的混凝土，代替墊木和砂墊層。澆的混凝土位于刃腳的下方，其作用是保證沉井在制作過程中和開始下沉時處于垂直方向。

2.2.3土模法

如地基為均勻的粘性土。則可采用土模法制作沉井。土模法分兩種，填土內模：即先用粘土、粉質粘土按照刃腳及隔墻的形狀和尺寸分層填筑夯實，修整表面使之與設計相符。挖土內模：當地下水位底，土質較好時，可采用挖土內模。在刃腳部位，按照設計的尺寸，開挖基槽，以地基土作為天然模板。

2.3澆筑混凝土

澆筑沉井混凝土時，應對稱、均勻地進行，以免地面不均勻沉降而引起沉井破裂，最好一次連續澆筑完成。

2.4拆除模板和墊木

當沉井混凝土的強度達到設計強度的25％以上時，可拆除內外側模板；達到設計強度75％時，可拆除隔墻底面和刃腳斜面模板。當混凝土達到設計強度時，就可拆除墊木。墊木中最后拆除的4根，稱為定位墊木，常用紅油漆標明。拆除墊木的順序是：先內壁，后外壁，先短邊，后長邊。長邊下的墊木是隔一根撤一根，以定位墊木為中心，由遠而近對稱地撤除。在撤墊木前，可先撬松墊木下的地基土，每撤除一根，在刃角處隨即用砂土回填搗實。

3沉井下沉

沉井下沉，就是通過在沉井內用機械或人工的方法均勻除土，消除或減小沉井刃腳下土的正面阻力，有時也采用減小井壁與外側土體的摩阻力的方法，使沉井依靠自身的重量，逐漸地從地面沉人地下，其下沉施工方法有：排水下沉、不排水下沉或中心島式下沉等。

對于陸地上的沉井是以排水下沉為主，可采用機械抓土，人工配合，或人工挖土，機械做垂直運輸的排水明挖法施工，以及用水力機械來代替人工挖土的排水法下沉。也可用空氣吸泥潛水員配合或機械抓土潛水員配合的不排水下沉。對于在河流中人工筑島上的沉井、浮運沉井或者水邊灘地粉砂層地段的沉井，應以水下除土的不排水法下沉為主。可見沉井下沉究竟采取排水下沉還是不排水下沉，這要根據沉井所處的位置和沉井穿過土層的情況來決定。

對于深度較深，平面尺寸較大的沉井，下沉后期，沉井外壁的摩阻力將增加到很大，或者沉井井壁較薄，自重較輕，以及沉井下沉系數較小的沉井，下沉到一定深度后，由于外井壁摩阻力的增大，沉井下沉困難，有時可能就沉不下去。在設計和沉井制作之前，就應考慮在井壁外側設置泥漿潤滑套，或者在井壁(外側)內埋沒管道。以便用高壓射水或噴射壓縮空氣等方法來降低沉井外壁的摩阻力，以及在沉井下沉過程中采用在井壁旁壓重或在井壁內降低地下水位等措施，幫助沉井下沉，使沉井能順利下沉到位。

4沉井封底施工

當沉井下沉至設計標高的要求范圍內，經沉降觀測，其沉降率(待8h內沉井自沉累計不大于10mm)在允許范圍內，即可進行封底，封底分干封底和水下封底兩種。下面將詳細介紹干封底施工技術：

4.1準備工作

(1)沉井封底前，在井壁底部凹槽內和隔墻預留鋼筋處，需要進行鑿毛，將刃腳處凹槽內的污泥清理干凈。

(2)在井點降水條件下施工的沉井，在封底前應用大石塊或其他砌塊將刃腳斜面下墊實，同時要檢查井點降水設備是否完好，并能保持連續抽水。采用觸變泥漿護壁下沉的沉井，當下沉到設計標高。立即準備進行置換觸變泥漿工作。

(3)準備好封底時所需的各種材料和機具(包括混凝土)，以及制定出封底方案。當沉井下沉到設計標高前(還應預留一定的拋高度)，應及時進行封底，若拖延時日，有可能發生條件變化，產生偏差，或有大量土體涌入井內等，給干封底帶來很大的困難，因此，應抓緊做好封底的準備工作。

(4)封底前，還應做好井內集水井筒，以便封底時預放在井底的一定(各倉)位置，便于封底后抽除地下水之用。其深度、大小應滿足水泵吸水要求。

4.2千封底施工

封底前按照設計規定，一般先鋪一層碎石(或礫石砂)。整平后，再澆筑素混凝土封底(也稱為墊層)。澆筑混凝土時均需沿井壁四周向中央進行。素混凝土封底應一次澆筑，分格、分批、逐段、對稱進行，不得中途停頓，避免產生施工縫而造成滲漏，澆筑封底混凝土時，不得堵塞集水井，保證井內排水工作能繼續進行，以保證混凝土在終凝以前不浸水。素混凝土封底后表面要平整。當強度達到設計強度的25％以上時，才允許在上面綁扎底板鋼筋。鋼筋要綁扎好。

5結語

(1)沉井下沉過程中要加強施工觀測，出現偏差時要分析原因及時調整。

(2)沉井施工時，為確保工程質量，施工前要制訂質量通病預防措施，并在施工過程中跟蹤檢查。把各種質量隱患消滅在萌芽狀態。

(3)沉井設計時，下沉驗算和刃腳計算是關鍵，應以現場地質情況和結構特點進行嚴密計算。

(4)當地下水位以下有細砂、粉砂層時，如排水取土，將產生流砂現象，大量砂土涌入井內，使沉井傾斜，對施工造成很大困難。