論建筑施工中沉箱沉井技術的運用研討

朱瑞華

摘? ? 要：隨著建筑行業的快速發展，對建筑工程的施工提出了更高要求，越來越多的先進技術被應用到工程施工中。尤其在地面結構施工時，由于會受到復雜地形條件的影響會出現安全、質量等方面的問題。為保證工程質量，必須做好建筑施工前的技術準備工作，而沉箱沉井技術就是針對復雜地形結構和較深地基建設的技術，能有效滿足建筑工程施工對于施工技術的要求。本文將對沉箱沉井技術的施工應用和技術要點展開研究分析，希望能促進該技術的廣泛應用和推廣。

關鍵詞：建筑工程;沉箱沉井技術;施工應用

1? 沉箱沉井技術概述

沉箱基礎又叫做氣壓沉箱基礎，是一種以氣壓沉箱來修筑結構物的基礎形式，在進行地下結構物施工時在沉箱下部先構筑底板，并在沉箱下部形成氣密性較高的混凝土結構工作室，然后向室內注入壓力以及和地下水壓力相等的壓縮空氣，在無水環境下取土排土，使在箱體自身重量和上部荷載作用下下沉到指定的深度，然后封箱施工。沉井則是在修筑地下結構和深基礎的一種形式，先在地表制作一個井筒狀結構物，再在井壁圍護下從井內不斷挖土，使沉井能夠在自重和上部荷載作用下下沉，達到設計標高以后再封底。

沉箱沉井技術特點包括：第一沉降沉井的整體剛度較大、抗震性能好;第二和地下施工相比，沉箱沉井施工具有突出的優勢，且應用范圍較廣;第三沉箱沉井結構也可以作為圍護結構，在施工時無需對地基進行特殊化處理，具有安全經濟的特點。第四，施工對于周圍環境的影響較小，比較適合用在土體變形相對敏感的區域。

2? 建筑施工前的準備工作

2.1? 技術準備

在建筑施工前必須做好對施工現場的實地調研和勘察工作，做好地質水文等數據的搜集與分析工作，全面掌握當地施工條件，尤其要了解施工個場地地形地質情況。其次，根據工程實際要求、特點以及掌握的地質地形數據制定合理的施工方案，并在進行自審和會審以后進行改進完善，保證施工方案的科學合理、做好技術交底工作，并要求施工人員能嚴格按照施工方案、所設計的施工圖紙進行施工。

2.2? 現場準備

在正式施工前應做好測量放線、觀測等工作，比如結合沉井平面位置和沉井定位開展抄平放線工作，準確布置好水準點。比如應利用好沉井周邊的建筑物，設置沉降觀測點，保證所設置的觀測點不會影響正常施工和施工進度。最后利用觀測點做好施工觀測，做好對相關數據的統計和分析處理。此外還要保證現場施工場地的平整，設置道路、排水溝、截水溝等臨時設備，保證水電路的暢通。

2.3? 地基處理

在地基處理時，第一采用填砂、人工夯實和機械碾壓結合的方式做好地基的加固處理，避免出現地基松散、沉箱施工時不均勻沉降、裂縫等問題，保證地基施工的穩定。第二，為避免出現地基下沉的問題，在沉井施工現場可采用壓縮性較低的中砂或砂石等，填筑人工島，注意清理干凈周邊的淤泥以提升地基對于沉井的承受能力。第三，在修筑人工島時如果流速較大，則可通過圍堰的修筑來提高人工島的穩定，同時在圍堰四周設置護道。

3? 沉箱沉井技術在建筑施工中的應用

3.1? 開挖基坑

在基坑卡瓦時必須嚴格按照技術規范和要求進行，首先要求基坑開挖的深度應在地下水位的0.5以上;其次要求基坑平面尺寸要大于沉井尺寸的2.5-3倍，在開挖到一定深度時可在基坑底部邊緣設置排水溝，使基坑誰能流向集水井，集水井的直徑和深度要根據具體工程現場條件和工程實際要求來決定，一般集水井的直徑在1000m左右，深度則應低于排水溝。第三，在處理深基坑時，應結合沉井土方的坡度確定開槽尺寸，然后在開槽周圍設置好排水溝和護道，避免雨水流入到基坑。第四，對于承受能力較弱的基坑，要求在刃腳下設置砂墊層和墊木，對于承載能力較大的基坑則不用鋪設砂墊層，直接鋪設墊木即可。

3.2? 沉井制作

在制作沉井時，先在支墊上放上大樣，然后根據大樣放置刃腳側面積結構角鋼，要求刃腳踏面寬度在200mm左右，刃腳斜面和水平面夾角在55°左右。如果土質層較硬則可以適當調整踏面寬度到150mm，夾角則設置在60°左右并在踏面外緣設置好鋼板護角，然后立支撐架和模板，完成鋼筋綁扎和混凝土澆筑。如果要在基坑在內制作沉箱，要求基坑寬度是沉箱寬度的2倍，然后在基坑周圍設置好排水溝和積水井，避免因為出現基坑積水而引起塌方事故。此外，沉箱位置不能太高也不能太低，否則會出現因重心失穩而帶來的下沉、傾斜等問題，可采用分節澆筑方式完成沉箱澆筑制作。

3.3? 沉井下沉

結合施工現場實際地質勘探結果和相關水文地質資料，確定沉箱沉井施工的具體方案，要求沉箱沉井下沉工作在完成第一節混凝土澆筑并達到規定設計強度后再進行。沉井下沉施工方法具體有排水法、挖土法和不排水下沉法幾種。第一，采用排水法施工時，要求在井內設置排水泵，然后沿著井壁挖出集水井和排水溝，采用排水泵排出地下水，完成沉井下沉工作。并隨著下沉深度的增加來加深集水井和排水溝的深度。第二，在邊長大于16m的沉井中，采用反鏟挖土機先進行沉井中間位置挖掘，然后再完成四周的挖掘，要求每一層挖掘深度控制在0.4m左右，沉井大小控制在0.3m左右。當出現軟土層時可直接在刃腳處直接挖掘，然后再進行沉井中間位置的挖掘。不排水下沉法施工時，采用高壓水槍先將沉井中的圖層稀釋為泥漿，然后利用空氣吸泥器將泥漿排出沉井，控制井內水位高出井外水位的1.5m左右。

3.4? 沉箱封底

在完成上述工作后，當沉箱下沉深度達到設計要求并處于穩定狀態時，可進行沉井沉陷封底。在封底時要求先徹底清除混凝土之間的接觸面和底部的淤泥，保證沉井內沒有積水;然后澆筑一層厚度在1000mm左右的混凝土墊層，保證墊層強度是設計的一半，然后再綁扎底板鋼筋、固定好沉箱，完成最后的底板澆筑工作。

4? 沉箱沉井技術的施工要點

在建筑工程沉箱沉井施工過程中，要注意的施工要點包括：第一必須注意徹底清理混凝土之間的接觸面，這樣沉井底部才能形成符合工程施工標準的有利于結構穩定的形狀。第二要求在排水溝設置時嚴格按照挖掘順序，先中間再四周逐層設置，并鋪設好卵石形成濾水暗溝，在沉井中間位置設置好集水井。當沉井內部水匯集在集水井時可利用排水泵技術將積水排出沉井，保證水位要低于地面的0.3m。第三，在沉井施工時為避免發生安全事故和質量缺陷，可采用相應的質量控制措施，做好跟蹤檢測工作。在沉井下沉時要做好監督檢測，當發生較大偏差時要及時糾正和調整。第三，在沉箱封底時，先澆筑混凝土墊層在達到設計強度后再綁扎固定鋼筋、完成混凝土澆筑和沉箱封底。第四，混凝土澆筑時的一般順序是先四周然后再澆筑沉井中間位置，一般采用分層澆筑的方式，并控制每一層的澆筑厚度，采用振搗棒搗實混凝土以保證混凝土強度。第五，在完成混凝土澆筑施工后，要做好養生防護工作，要求在養生期間保證沉井持續排水，在底板混凝土達到設計強度標準后可停止排水，進行沉箱沉井的封底操作。在完成封底工作后要檢驗沉井是否穩定，檢測沉井結構和地下水浮力的荷載，并根據施工時最高地下水位完成混凝土強度的計算。

5? 結語

綜上所述，沉箱沉井施工技術主要被應用在復雜地形地質結構和較深地基建設中，近幾年來隨著建筑工程施工復雜度的增加，沉箱沉井技術也得到了廣泛的應用。該技術不但滿足建筑工程施工特殊工藝要求，而且還能有效提升建筑施工的效率、縮短工期，在保證建筑工程施工安全和工程質量的同時也降低了工程施工成本，有利于推動建筑企業的可持續發展，有利于為建筑行業的全面發展提供動力。

參考文獻：

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