浅析沉井施工方法

摘 要：随着我国城市基础设施建设飞速发展，沉井的应用日益增多。沉井是先在地表制作成一个井筒状的结构物，然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构。沉井在技术上比较稳妥可靠，挖土量少，对邻近建筑物的影响比较小，可避免在城市基础设施建设中因降水施工沉井而导致周边建（构）筑物和道路的不均匀下沉，沉井基础埋置较深，稳定性好，能支承较大的荷载。沉井已广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础以及水泵房、地下油库、水池竖井等深井构筑物和盾构或顶管的工作井。

关键词：沉井；施工方法

中图分类号：TQ639.2 文献标识码：A 文章编号：

1. 施工工艺流程

1.1 沉井施工程序

平整场地测量、放线开挖基坑铺砂垫层和垫木或砌刃脚砖座沉井制作布设降水井点或挖排水沟、集水井抽出垫木封底浇筑底板混凝土施工内隔墙、梁、板、顶板及辅助设施。

1.2 沉井制作

1.2.1 制作顺序

场地整平放线挖土3~4m深夯实基底抄平放线验线铺砂垫层垫木或挖刃脚土模安设刃脚铁件、绑钢筋支刃脚、井身模板浇筑混凝土养护、拆模围槽灌砂抽出垫木或拆砖座。

1.2.2 沉井制作方法：

(1) 沉井基坑先挖至地面下3~4m，再满铺不小于500mm厚粗垫层夯实，在夯实后的砂垫层上铺设垫木支承模板。

(2) 沉井不得设置垂直施工缝，沉井直壁模板及刃脚斜面内模拆模应按施工规范要求执行。

(3) 沉井预埋钢套管应预先安装带法兰短管予以封堵洞口。

(4) 沉井分节下沉，下沉后沉井的接高应以顶面露出地 面0.8 –1.0m为宜。

(5) 沉井接高的各节竖向中心线应与前一节的中心线重合或平行，沉井外壁应平滑。

(6) 沉井分节制作的高度，应保证其稳定性并能使其顺利下沉。

(7) 分节制作的沉井，在第一节混凝土达到设计强度的70%以后，方可浇筑其上一节混凝土。

(8) 沉井浇筑混凝土时，应对称和均匀地进行，在抽承垫木之前，应对封底及底板接缝部位凿毛处理，井体上的各类穿墙管件及固定模板的对穿螺栓等应采取抗渗措施。

1.3 沉井下沉

按照工程埋深和水文地质情况，沉井下沉施工一般可分为排水下沉和不排水下沉两大类，沉井封底施工可分为干封底和水下封底两大类。在沉井埋深大，井底土质极软弱，井底附近有承压水，或在砂性土层中缺乏降水设施时，宜用不排水下沉及水下封底施工法，反之用排水下沉及干封底施工法。

(1) 抽出承垫木，应在井壁混凝土达到设计强度以后，分区、依次、对称、同步地进行；每次抽去垫木后，刃脚下应立即用砂或砾砂填实，定位支点处的垫木，应最后同时抽出。

(2) 挖土下沉时，应分层、均匀、对称地进行，使其能均匀竖直下沉，不得有过大的倾斜，一般情况，不应从刃脚踏面下挖土。如沉井的下沉系数较大时，应先挖锅底中间部分，沿沉井刃脚周围保留土堤，使沉井挤土下沉；如沉井的下沉系数较小时，应采取其他措施，使沉井不断下沉，中间不应有较长时间的停歇，亦不得将锅底开挖过深。

(3) 在下沉过程中，除防止沉井的不均匀下沉及突沉，还应特别强调防止沉井的扭曲变形，内挖土时应严格控制挖土厚度，先中间后四周，均匀对称进行，并根据需要留有土台，逐层切削，使沉井均匀下沉。

(4) 由数个井孔组成的沉井，为使其下沉均匀，挖土时各井孔土面高差不应超过1米。

(5) 在沉井四周应设沉降观测点，应加强下沉过程中的观测，并应在每次下沉后进行检查，如发现倾斜、扭曲，应随时纠正，为防止突沉，应控制均匀挖土。

1. 4 封底

沉井下沉到距设计标高0.1m时，应停止井内挖土和抽水，使其靠自重下沉至设计或接近设计标高，再经2~3d下沉稳定或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm时，即可进行沉井封底，封底方法有以下两种：

(1) 排水封底即干封底

方法是将新老混凝土接触面冲刷干净或打毛，对井底进行修整使之成锅底形，由刃脚向中心挖放射形排水沟，填以卵石作成滤水暗沟，在中部设集水井，深1~2m，井间用盲沟相互连通，用潜水泵抽出集水井中汇集的水，保持地下水位低于基底面0.5m以下。封底一般铺一层150~500mm厚碎石或卵石层再在其上浇一层厚约0.5 ~1.5m的混凝土垫层，在刃脚下切实填严，振捣密实以保证沉井的最后稳定。达到50%设计强度后，在垫层上绑钢筋两端伸人刃脚或凹槽内浇灌上层底板。混凝土封底混凝土与老混凝土接触面应冲刷干净；浇筑应在整个沉井面积上分层，同时不间断地进行，由四周向中央推进，每层厚30~50cm，并用振捣器捣实，当井内有隔墙时，应前后左右对称地逐孔浇筑。混凝土采用自然养护养护期间应继续抽水，待底板混凝土强度达到70%后对集水井逐个停止抽水，逐个封堵。

(2) 不排水封底即水下封底

当井底涌水量很大或出现流砂现象时，沉井应在水下进行封底，待沉井基本稳定后，将井底浮泥清除干净，新老混凝土接触面用水针冲刷净，并抛毛石，铺碎石垫层。封底水下混凝土采用提升导管法灌注。待水下封底混凝土达到所需强度后（一般养护7~14d），方可从沉井内抽水，检查封底情况，进行检漏补修，按排水封底方法施工上部钢筋混凝土底板。

2. 质量标准

(1) 沉井竣工后的验收应包括沉井的平面位置、终端标高、结构完整性、渗水等进行综合检查。

(2) 沉井检验标准应符合表1的要求：

表1. 沉井检验标准

3．安全环保注意事项及措施

(1) 在原有建筑物附近下沉沉井时，应经常对原有建筑物进行沉降观测，必要时应采取相应的安全措施。

(2) 在沉井周围布置起重机、管路和其他重型设备时，应考虑地面的可能沉陷，并采取相应的技术措施。

(3) 沉箱开始下沉至填筑作业室完毕，应用两根或两根以上输气管不断地向沉箱作业室供给压缩空气，供气管路应装有逆止阀，以保证安全和正常施工。

(4) 挖土应分层进行，防止锅底挖得太深，或刃脚挖土太快以防突沉伤人；挖土时，刃脚处，隔墙下不准有人操作或穿行，以免刃脚处切土过快伤人。

(5) 井下操作人员应戴安全帽、穿胶鞋、防水衣裤；潜水泵应配装漏电保护器。

4. 结语

沉井，这一由古老的掘井作业发展而来的技术，由于其在建造地下构筑物或深基础工程

中显示的优越性，随着施工技术及施工机具的不断发展而获得越来越广泛的应用。无论是设计理论方面或是实践技术方面均积累了十分丰富的经验。面对我国人口、资源、环境的可持续发展，各种用途的地下设施的基础都会出现，沉井作为一种快速施工又不扰民、不破坏环境的基础形式，有其独有的优点。可以预料，随着工程应用范围的不断扩大，沉井技术必将得到更为迅速的发展。

参考文献

[1]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002.