淺談新元高速公路滲井施工工藝要點

孫士亮

【摘 要】該項目主線縱段較低，小型通行構造物多是下挖，排水較困難，現有公路為解決排水問題在下挖型通道附近設置了滲井等排水設施。地勘資料表明，該項目地下砂層埋藏較淺，覆蓋層一般不超過5m，機場互通附近覆蓋層甚至不足lm，存在滲井所需的地質條件，因此，該項目通道排水以蒸發池為主，滲井為輔。

【Abstract】The vertical section of the main line of this project is relatively low， and the small-sized traffic structure is more difficult to be excavated and the drainage is more difficult. The existing highway is provided with the drainage facilities such as the seepage well in the vicinity of the next trenching channel to solve the problem of drainage. Geological survey data show that the underground sand layer of this project is relatively shallow and the overburden is generally no more than 5m. The covering layer in the vicinity of the interworking of the airport is even less than lm， and the geological conditions required for the seepage well exist. Therefore， the drainage of the project channel is dominated by the evaporation tank and the infiltration well is the auxiliary.

【關鍵詞】新元高速;滲井;施工工藝;要點

【Keywords】Xinle-Yuanshi expressway; seepage well; construction technology; key points

【中圖分類號】U417? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）10-0162-02

1 引言

新樂至元氏高速公路郭村至拐角鋪段改擴建工程起點位于新樂郭村樞紐互通，起點樁號 K231+412.249;向西南經新樂、石家莊機場、正定高新區后至正定拐角鋪村，終點位于拐角鋪樞紐互通中心，終點樁號K253+882.619，項目里程22.470km。

本項目主線縱段較低，小型通行構造物多是下挖，排水較困難，現有公路為解決排水問題在下挖型通道附近設置了滲井等排水設施。

2 施工工藝要點

2.1 測量放線

①根據建設單位提供的座標導點和水準引測點完成沉井的定位測量工作。測設沉井的軸線與標高控制點。②開挖前按控制樁放出沉井位置和縱橫軸線以及基坑開挖的內外邊線。

2.2 基坑開挖及墊層施工

①基坑開挖。基坑開挖采用1.2m3反鏟挖掘機進行挖土，人工配合操作，分層開挖，開挖深度5m，挖出的土方及時外運。

②墊層計算

砂墊層與砼墊層的寬度與厚度按下式計算：

B=b+2×H? ? ? ? N/B+γ×H≤[σ]

式中：B——砂墊層寬度;H——砂墊層厚度;b——素混凝土墊層寬度;γ——砂的比重;N——井壁單位長度自重及施工荷載;[σ]——土層容許承載力。

③墊層施工。墊層選用顆粒級配較好的粗砂或中砂，采用逐層振搗法進行振實，每層厚度為30cm。

2.3 沉井刃腳及第一節施工

沉井刃腳澆筑的混凝土高度設在井壁（底板）槽口以下，刃腳外側模板采用鋼模板，刃腳斜面采用水泥砂漿砌磚胎，磚胎表面用1∶2水泥砂漿抹面（厚2cm）。

刃腳施工時，先支井壁內模（包括刃腳），待鋼筋全部綁扎完畢后，再支井壁外模。

2.4 上節段沉井制作、下沉施工

2.4.1 沉井井壁制作

①鋼筋綁扎安裝。鋼筋保護層的厚度為：井壁35，底板40mm，梁35mm，板30mm。

鋼筋墊塊由鋼筋工放置，墊塊呈梅花狀并與鋼筋綁牢。鋼筋墊塊強度等級與結構混凝土相同。

②模板及支撐。井壁模板采用標準條形鋼模板，對拉螺栓拉緊，模板內、外圍檁采用?48×3mm鋼管。

沉井內、外搭腳手架進行支撐，模板安裝用線錘吊垂直，確認尺寸無誤后固定在腳手架支撐體系上。

2.4.2 沉井井壁混凝土澆筑

沉井井壁混凝土采用C30混凝土。刃腳混凝土形狀為倒三角，在澆筑刃腳混凝土時要緩慢進行，分層布料，分層厚度30cm。混凝土澆筑采用泵車或吊斗配合吊車進行，全斷面布料，布料厚度300mm，連續澆筑進行。混凝土振搗采用插入式振搗器，采用梅花狀下棒，振搗棒快插、慢拔以利棒孔彌平，并避免碰撞預埋管及預埋件。混凝土澆筑前，先將模板內雜物清凈，然后鋪15～30mm水泥砂漿。采用鋼板止水帶，混凝土澆筑前進行鑿毛，并沖刷干凈，均勻鋪筑2～5cm厚水泥砂漿。

2.4.3 沉井下沉

①施工程序。沉井下沉采用不排水進行，沉井分節制作，分節下沉。采用人工開挖吊土外棄的方法，開挖成鍋底形利用自重破土，每層挖土厚度為0.5m左右，按順序分層逐漸往刃腳方向削薄土層，每次削5～15cm。出土采用吊斗配合吊車進行，井內布置一臺小挖機挖裝土，人工配合進行。

②下沉系數計算。根據規范要求，下沉系數計算公式為：K=G/（R1+Rf），其中：G——沉井自重（t）;R1——刃腳踏面阻力，以20t/m2，Rf——井壁摩阻力，Rf=U（h-2.5）f。其中：U——沉井外壁周長;h——沉井入土深度;f——井壁摩阻力，5m以上從零開始線性增加，最大值為3t/m2;5m以下為常數，以3t/m2計。

③驗算。以分節高度3m為例進行下沉穩定系數計算，計算沉井的下沉穩定系數。

由于沉井配筋比例高，自重單位體積重量取2600kg/m3（26kN/m3），按最大3m節長（刃腳部位）進行驗算如下：

重量為：（6×6-5×5）×π×3×26=2695.5kN。

即3m節長沉井總重為2695.5kN。

計算沉井側面摩阻力的下沉系數：k1=Q/Rf。

其中Q為沉井自重，按下沉最大分節高度3m計算。

Rf為井壁總摩阻力，按Rf=U（H-2.5）fc計算。

U為沉井的周長，fc為單位面積的摩阻力，查表1砂土為20kN/m2。

故下沉Rf2=π×6×（3-2.5）×20=188.5kN，k1=2695.5/188.5=14.3>1.15

2.4.4 計算沉井側面摩阻力、刃腳踏面總極限端阻力時的下沉系數

k2=G/（Rf+Rt），其中Rt為刃腳踏面下的土體的支承反力。

Rt=fuk×At，fuk為刃腳踏面底面標高處地基土的極限承載力標準值，取規范容許值（砂質土為120kPa）乘以2;At為刃腳踏面支承面積。

故Rt=120×2×34.6=8304kN

計算得k2=2695.5/（188.5+8304）=0.32<1.0

從計算結果可知，k1>1.15，說明沉井能夠下沉，k2<1，說明沉井停沉時能夠穩定而不會發生超沉，沉井具有可行性。

2.5 輔助項目施工

主要為D20玻璃鋼管滲水井、踏步、護欄、檢修門等。

2.6 滲井周圍回填

井周超挖部分采用粗砂回填，人工配合機械進行，灌水密實。

2.7 沉井垂直度監測及動態糾偏措施

沉井在下沉過程中發生傾斜、偏轉時，可采用偏挖土糾偏法、井外射水和井內偏挖土同時進行的糾偏法、破壞土層結構糾偏法、增加偏土壓或偏心壓重糾偏法等[1]。

3 質量、安全主要保證措施

3.1 質量保證措施

①混凝土強度必須滿足設計要求，強度達到70%后方可下沉。②封底前沉井的下沉穩定性必須符合規范要求。③封底結束后，刃腳平均標高（與設計標高比）、刃腳平面中心線位移及四角中任何兩角的底面高差均應符合規范要求。④沉井易滲漏部位的質量控制要點。

3.2 安全保證措施

①沉井下沉四周影響區域內，不宜有高壓電線桿、地下管道、固定式機具設備和永久性建筑物。沉井的內外腳手架，如不能隨同沉井下沉時，應和沉井的模板、鋼筋分開。沉井井頂周圍應設防護欄桿。②出土時，井孔內人員和設備應事先撤出，停止其他作業。沉井混凝土封底時，工作平臺應搭設牢固，導管周圍應有欄桿。

4 結語

改擴建高速公路排水至關重要，滲井在改擴建高速公路排水系統中起著重要作用，本文主要論述了砂層地質條件下的滲井施工過程中的一些工藝要點，在實際的建設中需要不斷地累積施工經驗，進一步規范施工方法，為類似項目施工提供借鑒。

【參考文獻】

【1】王建明，鄧銘庭，劉行知.集約化沉井工程施工技術[J].中國給水排水，2006（08）：98-100.