淺談海邊箱型沉井施工技術

一、前言

大連市長興島臨港工業區污水處理廠工程位于長興島北部海濱灘地桃房河入?？谔?，地下穩定水位標高1.76～2.17米左右。場地地面比較平坦，場地地面高程3.39～1.44米。施工地勘報告顯示地質結構自上而下分別為:

第①層:耕植土，層厚0.3～0.5米;

第②層:細、中砂，厚度1.5～3.6米;

第③層:中、粗砂，厚度為0.4～3.5米;

第④層:粗、礫砂，厚度0.6～4.4米;

第⑤層:角礫;

本工程粗格柵基礎要求坐落在角粒層上。

二、沉井結構概述

沉井制作步驟主要為:

場地平整→鋪設砂墊層、砼墊層→沉井制作→沉井下沉→測量糾偏→封底。

本工程中構筑物粗格柵由9.1米×10.4米和6.8米×12.55米的兩個矩形箱體組成(以下簡稱1號倉和2號倉)，中間有一道隔墻，最低絕對標高-5.2米，地面±0.000為絕對標高5.5米;由于工程地質條件以砂為主，且地表水位較高，明挖放坡施工極易形成流砂，經與設計院多次研究決定采取沉井施工。沉井總高度為12米，墻厚0.9米，刃腳高度為1.1米，刃腳底厚度為0.30米，封底厚度為1.2米。

三、沉井制作

沉井制作、下沉的相應數據，如砂墊層厚度、沉井重量、刃腳高厚比、下沉速度等均可根據設計要求進行施工，這里我們主要以本工程為例討論沉井施工過程中的一些技術措施。

沉井制作前必須進行場地平整、碾壓，然后鋪設砂墊層，底部寬度不小于3米，鋪設0.15米×0.15米×2.5米枕木，間距0.45米，在其上澆筑100毫米厚砼墊層，然后在上面制作沉井，沉井制作一次進行，每澆筑4米高砼后間隔1-2小時再澆筑。沉井整體結構澆筑完成后，要及時對結構進行養生，待砼強度達到要求后，方可進行下沉施工。

四、沉井下沉

下沉主要步驟為:抽除枕木→挖土下沉→觀測→糾偏→沉至設計標高。

1.撤枕木:

當砼強度達到要求時，開始撤出粗格柵刃腳下面的枕木，撤枕木時要遵循以下原則:首先從中隔墻開始撤出枕木，撤枕木時要均勻對稱施工，從中隔墻中部向兩側對稱撤出;

中隔墻枕木撤完后，開始撤出外墻枕木，設專人指揮，東西南北四個方向分別對稱施工，開始每隔一塊枕木撤出一塊，然后再每隔一塊撤出一塊，依次最后逐漸全部撤出。

2.吊入機械

枕木全部撤出后，選用合適的起重機向兩倉內分別吊入適合井內作業的小型挖掘機，本工程為兩倉，故分別各吊入一臺挖掘機。

3.挖土施工

(1)人員安排:每倉內安排兩名工人掛吊鉤，配合塔吊吊裝土斗向外排土;沉井頂部安全平臺設兩名信號工，分別負責1號倉和2號倉指揮作業，發現有危險或異常情況及時通知井內作業人員;沉井外側安排兩名工人負責摘吊鉤工作。

(2)挖掘機在開挖時要先挖設排水溝和集水坑，集水坑設置在水泵正下方，尺寸為1.5米×1.5米×1.5米。排水溝沿沉井四周設置，寬0.5米，深0.5米;開挖過程中要保證開挖作業面比集水坑高出1米左右，每開挖一層及時進行排水溝和集水坑的修整，使其順利排水。為了控制沉降均勻，挖掘機挖土要四周均勻，應嚴格按照兩倉的面積比控制兩倉同一時間的出土量，初步開挖時不宜過快，每天下沉400毫米為宜，防止沉井傾斜。

(3)塔吊將土方吊出后排放到指定的空地。

4.抽水

每倉頂部分別設置三級配電箱和漏電保護器等用電設備，設專人負責控制水泵抽水以滿足挖土施工。

5.沉降觀測

利用已經做好的控制樁和沉井外側角點的控制線、控制點，每天早晚各觀測一次，沉井外側四個角點的下沉高度，用挖掘機挖土來控制下沉垂直度，哪個位置高對哪個在位置內側進行適當挖土。

五、沉井封底

本工程選用干封底，施工設備和操作簡單，質量易于控制，混凝土用量較少，成本較低。沉井下沉至設計標高，經過觀測在8小時內累計下沉不大于10毫米時，即可進行沉井封底。當沉井下沉到設計標高后，集水坑內繼續抽水保持較低的地下水位，平整井內基坑，在集水坑周圍及基槽以上鋪設300毫米左右碎石墊層，目的是使基坑內地下水能通過碎石層流入集水坑達到抽水控制水位的目的。在1號、2號倉集水坑上部分別加蓋一塊鋼板，鋼板中部打孔允許泵管直接通過并和泵管焊接在一起，鋼板上鋪設碎石。然后在碎石層上澆筑兩層混凝土墊層，每層砼墊層0.45米，振搗密實，此過程中要不斷抽水，以保證水位低于作業面0.5米以上。墊層混凝土達到設計強度后，在墊層上綁扎鋼筋，兩端伸入刃腳或凹槽內，同時卸下泵管在底板位置的雙盤短管，換成DN100蝶閥，用來封底用，澆筑上層底板混凝土，當混凝土澆筑到蝶閥位置時，關閉蝶閥，撤走蝶閥以上的泵管，澆筑時將蝶閥一并澆筑到混凝土里面。封底混凝土與原混凝土接觸面應沖刷干凈;封底混凝土澆筑時應在整個沉井面積上分層不間斷地進行，由四周向中央推進，每層厚度300～500毫米，用振搗器振搗密實，趕光壓實，及時養護。

六、結束語

本工程考慮排水施工，自重下沉，沉井下沉過程中，土質主要以中粗砂為主、較均勻，下沉速度較快，由于每天測量糾偏，下沉偏差嚴格控制在規范允許范圍內，特別是混凝土沉井結構從制作到下沉封底完成，未產生任何質量缺陷和安全事故;2009年8月17日開始施工，2009年9月1日開始下沉，2009年9月20日下沉到位，在工期緊張的情況下，及時有效地加快了施工進度，積累了比較成功的經驗。