沉井法施工技術(shù)在鐵路消防工程的應(yīng)用

程少鵬 中鐵一局集團(tuán)電務(wù)工程有限公司

引言：不論是在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，鐵路消防工程中就早早地使用沉井施工操作技術(shù)，而且，在進(jìn)行相關(guān)的施工操作技術(shù)規(guī)程中也逐漸出現(xiàn)了一定的規(guī)矩和要求，因?yàn)楣と藗冞M(jìn)行操作施工環(huán)境的地質(zhì)環(huán)境條件更是各不相同，如何在鐵路消防施工過(guò)程中確保沉井可以垂直安全的降落而且快速的下降且不會(huì)受到影響，如何更加安全有效的達(dá)到最終目的，這是需要重點(diǎn)思考的。

一、沉井法施工技術(shù)的概述

（一）適用的范圍分析

一般而言，受到樁基礎(chǔ)和天然基礎(chǔ)由于受到地質(zhì)條件和水文條件的影響會(huì)使得施工項(xiàng)目的操作難度有所增加，而沉井施工技術(shù)的主要應(yīng)用范圍是在橫向和縱向承載力較大的基坑之中。與一般的大開(kāi)挖技術(shù)相比較，沉井施工技術(shù)可以降低土方的工程量，并且其可以建造的深度效果要更好，同時(shí)還可以使用更少的建設(shè)用地。

（二）優(yōu)點(diǎn)介紹

首先，沉井主要依靠的是其自身的重量，可以加深其基礎(chǔ)埋置的深度，并且具有較好的整體性與穩(wěn)定性，這在一定程度上加大了承載力。因此，沉井施工技術(shù)可以被應(yīng)用到一些大型的和較深的地下基礎(chǔ)設(shè)施。其次，沉井的作用不僅是基礎(chǔ)還可以被用于擋土和擋水，這樣就使得施工的程序有所簡(jiǎn)化，不僅可以有效地降低建設(shè)的成本，還可以節(jié)省材料的使用，因此，將其應(yīng)用到在鐵路消防工程之中具有良好的實(shí)踐效果。再次，在施工之中采用沉井施工技術(shù)可以降低對(duì)周圍建筑物的影響，為施工現(xiàn)場(chǎng)的管理提供極大的便利。

（三）缺點(diǎn)介紹

首先，需要的施工工期較長(zhǎng)。沉井施工技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要是依靠沉井自身的重量，在沉井施工的整個(gè)過(guò)程之中離不開(kāi)土方的挖掘，而土方的挖掘一般是依靠人工或者小型的設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，這在一定程度上延長(zhǎng)了施工的周期。除此之外，分段澆筑也使得進(jìn)行沉井施工的周期拉長(zhǎng)，使其與其他建筑物的施工具有較大的區(qū)別。其次，利用沉井技術(shù)進(jìn)行施工時(shí)，對(duì)技術(shù)水平的要求較高，這也在一定程度上提高了施工作業(yè)體的要求。再次，在進(jìn)行施工的過(guò)程之中容易發(fā)生沉井的傾斜或者下沉，這需要提前制定好應(yīng)急預(yù)案，防止產(chǎn)生不必要的危險(xiǎn)。

二、沉井操作施工技術(shù)中存在的一些問(wèn)題和處理方式

目前，我國(guó)大部分鐵路消防工程操作技術(shù)的總施工程序基本一致，首先是施工前的準(zhǔn)備工作、沉井制造、沉井的不斷下沉、最后是混凝土的封底工作等。

（一）施工前的準(zhǔn)備工作

具體的消防施工安全準(zhǔn)備工作還應(yīng)該包含修理整平施工場(chǎng)地，修建相關(guān)道路以及臨時(shí)安裝施工設(shè)備等，因?yàn)樵O(shè)置的沉井大多數(shù)都處在山地地區(qū)，為了盡量地防止受到山區(qū)地形的影響情況，在進(jìn)行施工的過(guò)程中，應(yīng)該關(guān)注到山體的整體結(jié)構(gòu)，而且應(yīng)該對(duì)相關(guān)工程進(jìn)行的沉井地基進(jìn)行詳細(xì)的處理和解決，防止出現(xiàn)沉降影響施工的建設(shè)質(zhì)量。在進(jìn)行基底的挖掘時(shí)，一般采用的是抓斗式挖掘機(jī)，這種挖掘機(jī)的使用需要在人力的配合之下進(jìn)行施工。在挖掘完成之后，需要及時(shí)地將坑底清理干凈，保持其平整和干燥。由于其所處的地理位置較為特殊，因此在底部的周圍設(shè)置排水通道，這樣才能將坑底的水及時(shí)地排除。如果遇到下雨的天氣，還應(yīng)該用水泵將坑底的積水及時(shí)地抽出，防止由于積水而影響正常的施工。

在進(jìn)行施工之前，應(yīng)該首先在沉井周圍設(shè)置防護(hù)欄，以防周圍的施工物掉入坑中。為了保障施工人員的安全，還應(yīng)該為施工人員正確配發(fā)安全防護(hù)用品，以提高施工建設(shè)的安全性。

（二）沉井的分節(jié)操作問(wèn)題

依據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)需求和標(biāo)準(zhǔn)，沉井的高度以及進(jìn)行不斷下沉之后，頂面標(biāo)準(zhǔn)高度和底部高度的要求數(shù)據(jù)都應(yīng)該進(jìn)行分節(jié)制造高度的確立。為了這一情況，進(jìn)一步確立沉井操作分為三節(jié)制作，進(jìn)而才可以更加順利地達(dá)到最終的目的。

三、對(duì)整個(gè)沉井操作技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題討論和研究

（一）施工山地地基對(duì)沉井操作工程的影響作用

部分山區(qū)鐵路的隧道消防構(gòu)筑物，經(jīng)常會(huì)遭受到地勢(shì)結(jié)構(gòu)的影響，使得修建的難度較大。因此，在進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)該結(jié)合該地區(qū)的地形走勢(shì)和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，同時(shí)，相關(guān)的工作人員需要對(duì)周圍場(chǎng)地的基礎(chǔ)情況加以處理和解決。通常情況下，不適合進(jìn)行開(kāi)挖深度較大進(jìn)行沉井下降的制作和處理。一般情況下，施工周圍的山地大多數(shù)都是黏土、砂土、礫石、弱風(fēng)化巖等，這導(dǎo)致不僅施工的難度較大，而且地形結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，地下水的走勢(shì)難以進(jìn)行精確地判斷。因此，更加難以在沉井之內(nèi)使用較為普通抽水的措施和方法進(jìn)行輸水排干工作，也更加難以抉擇合適且有效的挖土機(jī)械裝置。最后，施工現(xiàn)場(chǎng)的砂土大多數(shù)情況下含有孤石，這些石頭的巖層裸露，當(dāng)沉井方法不能夠使用排水方式且不斷下沉?xí)r，應(yīng)該使用多種不同類型的處理措施進(jìn)行清除和維修。

（二）沉井下沉方式的恰當(dāng)選擇和使用

通常情況下，沉井下沉的措施包括：排水下沉以及不排水下沉兩種操作方式，相關(guān)的工程真實(shí)案例可以看出，首段是排水下沉操作技術(shù)，下部各段使用的操作方式則是水中抽砂逼迫排水的技術(shù)手段，實(shí)際情況下依舊屬于排水下沉方法。一般而言，下沉方式多采用機(jī)械挖土或水力機(jī)具式的排水下沉法。這種方法不僅可以有效地適應(yīng)山區(qū)地形，而且還可以保證施工效果。因此，如果使用大量的排水操作技術(shù)，這會(huì)造成地下水無(wú)法順利且高效的排出，還可能影響到周邊建筑物的質(zhì)量安全。

（三）幾種不同情況的特殊處理解決措施

在相關(guān)的應(yīng)用工程中的沉井下沉速率如果太過(guò)緩慢或停滯時(shí)，可以采取以下幾種不同的助沉對(duì)策。首先是增大開(kāi)挖面積，直到掏挖周遭刃腳下方的土體使得相關(guān)設(shè)備不斷下降，接著相關(guān)人員再設(shè)法進(jìn)行開(kāi)挖沉井之外的土方，利用高水壓進(jìn)行不斷的沖刷，使得土層逐漸暴露等方式，以便順利減輕沉井側(cè)對(duì)外周壓力以及摩擦阻力；還可以在沉井的上方逐漸增加壓力和重力，以便高效地增加物體的下沉力度；還可以通過(guò)預(yù)先對(duì)沉井進(jìn)行相關(guān)的操作和施工，提前做成臺(tái)階形的外壁，通過(guò)對(duì)沉井不斷下降的技術(shù)使得周圍土體產(chǎn)生大幅度位移以便順利減輕下沉的摩擦阻力。除此之外，還應(yīng)該采取一些預(yù)防沉井突然出現(xiàn)沉降的情況，即便是出現(xiàn)發(fā)生停滯下沉的情況，也不宜采取過(guò)分超挖的手段，當(dāng)沉井下沉過(guò)程中出現(xiàn)特殊的土層時(shí) ,應(yīng)特別加強(qiáng)觀測(cè) ,對(duì)于有流砂的地層 ,宜采用不排水下沉或在井外設(shè)置井點(diǎn)降水系統(tǒng)。

（四）對(duì)沉井質(zhì)量的控制

為了保證沉井的質(zhì)量，在施工之前應(yīng)該對(duì)其要使用的原材料進(jìn)行檢測(cè)，以及成型的鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，首先要掌握好使用模板的尺寸和大小，以及要埋件的位置，同時(shí)還要檢查模板的密封性。在進(jìn)行拆模之后，還要檢查澆筑的實(shí)際效果和質(zhì)量，在保證質(zhì)量的前提下再將其下沉。在下沉之后，還應(yīng)檢查地基的高度、沉井的穩(wěn)定性。在封底之后，還應(yīng)該進(jìn)一步檢查其密封性，防止出現(xiàn)滲漏。只有這樣才可以保證沉井的質(zhì)量，充分地發(fā)揮沉井法在施工之中的作用，并且克服山地地形所帶來(lái)的弊端。

結(jié)束語(yǔ)：進(jìn)行沉井法施工的關(guān)鍵性條件在于下沉，所以，應(yīng)該進(jìn)行更加高效且合理的下沉方式和應(yīng)對(duì)措施。通常情況下的排水下沉方式非常簡(jiǎn)單可靠，而且安全、容易進(jìn)行操作。當(dāng)前，在我國(guó)的社會(huì)發(fā)展條件下，只要相關(guān)的環(huán)境和條件合適，就可以進(jìn)行選擇和使用。某些工程中使用的是抽砂泵進(jìn)行抽砂工作，以便求得代替吸泥機(jī)的使用技術(shù)，但是由于抽砂泵需要隨著沉井一起進(jìn)行性綁定下降，可能會(huì)影響到抽砂效率的作用和發(fā)揮情況，但是可以說(shuō)，不進(jìn)行排水下沉方式就可以更加適合這一操作施工的深度達(dá)和地下水情況豐富的特征，有必要向類似角度和方面進(jìn)行討論和探究，所以進(jìn)一步尋求更加合理的水下開(kāi)挖機(jī)械設(shè)備和裝置，成為了沉井操作技術(shù)提升和全新工藝水準(zhǔn)提升的關(guān)鍵所在。