沉井施工中的常见问题及防治措施探析

摘要：沉井作为深基础的一种重要类型，目前被广泛应用于桥梁墩台基础、一些高大建筑物的深埋基础和地下构筑物工程中。然而，受诸多因素的影响，在沉井施工中往往会出现一些质量问题，本文着重分析了沉井制作和下沉过程中常见问题的成因，并针对这些问题提出了相应的防治及应对措施。

关键词：沉井；施工；防治；措施

中图分类号：TL372文献标识码： A

1沉井制作过程中的常见问题及防治措施

1.1外壁粗糙、鼓胀

浇筑井壁的混凝土在脱模后，如果其外表面出现粗糙不平甚至鼓胀的现象，将会影响到沉井的下沉。造成此现象的原因是：木模板洒水不够湿润，钢模板未全面刷隔离剂，模板接缝不严密，混凝土振捣不密实或振捣过度等。针对此类问题及其主要原因，可采取以下应对措施：对于粗糙部位应用清水刷洗，对于鼓胀部位应进行凿除，洒水保证这些部位足够湿润后，再用1：3的水泥浆抹平。

1.2井筒裂缝

沉井制作完成后，在井壁上或隔墙上出现了纵向或水平裂缝，造成此现象的主要原因是：沉井地基不牢固，井筒发生了不均匀沉降而形成裂缝；沉井的垫木位置设置不当，使沉井较早地出现过大的弯曲应力而形成裂缝；拆模时间过早或未将垫木进行对称拆除，导致沉井强度不足，形成过大的局部拉应力，从而出现纵向裂缝；针对此类问题及其原因，可采取以下应对措施：当沉井地基软硬不均时，可以利用砂垫层加固地基；沉井刃脚处的垫木设置位置要得当，其间距需根据计算来确定，并确保支点和跨中产生的拉应力大小相等；拆除垫木时应先拆除一般垫木，最后拆除定位垫木，并进行分组、分区，对称、同步地拆除。

1.3井筒歪斜

浇筑井筒混凝土后，筒体如果发生了歪斜，将影响到沉井下沉过程中垂直度的控制。造成歪斜的主要原因是：制作沉井的场地未做地基处理，井筒浇筑混凝土后发生了不均匀沉降而出现歪斜；制作沉井时出现井壁不直，刃脚不平等质量问题，导致刃脚丧失其导向功能从而形成歪斜；拆除垫木时没有对称、同步地进行，且拆除后又没有及时进行回填并夯实均匀，致使沉井发生歪斜。针对此类问题及其原因，可采取以下应对措施：在沉井制作前应先将地基夯实整平，对于软硬不均的不良土质，要做好地基加固处理；制作沉井时应控制好各部位的尺寸偏差以及混凝土、钢筋、模板的施工质量，保证沉井的井壁垂直、表面光滑；拆除垫木时要对称、同步地进行，拆除后应立即在刃脚处回填砂砾并夯实均匀，定位垫木放在最后同时拆除。

2 沉井下沉过程中的常见问题及防治措施

2.1下沉过快

如果沉井下沉速度过快甚至超过挖土速度，沉井施工将难以控制。造成此现象的主要原因是：沉井下沉过程中遇到承载力很低的软弱土层，使沉井下沉速度过快；因砂的流动或长期抽水导致井壁与土体间的摩阻力减小而引起沉井下沉过快；沉井土体液化导致沉井过快下沉。针对此类问题及其原因，可采取以下应对措施：遇到软弱土层时，可先通过井点降水法固结土体，以提高土体的承载力或在刃脚下采取不挖土或部分不挖土的方法。如果沉井采用的是排水下沉法则可改为不排水下沉法，利用水的浮力控制其下沉速度。还可以在井壁与土壁之间填些粗糙的材料并将井筒夯实，从而控制沉井过快下沉。

2.2下沉过慢

沉井出现下沉困难甚至停止下沉现象的主要原因是：沉井下沉的自重不够，不足以克服土壁的摩阻力和刃脚底部的正面阻力；刃脚周围的挖土深度不够，导致沉井所受的正面阻力过大；刃脚处遇到障碍物时，沉井下沉受阻；遇到摩阻力大的土层而未采取减小阻力的措施；在软粘性土层中，沉井因故中途停沉过久，由于侧压力增大而使沉井下沉困难或停沉。针对此类问题及其原因，可采取以下应对措施：在沉井上部可以采取均匀配重或通过浇筑上一节井壁混凝土增加自重的方式保证沉井顺利下沉；将刃脚附近的土进行分段均匀地挖除，以减小正面阻力；刃脚处遇到孤石等障碍物时，如果进行人工排除有困难，对于沉井采取不排水下沉时,可进行打眼爆破孤石。对于排水下沉的情况，可将小孤石进行人工清除，大孤石可利用风动工具将其破碎取出；在井壁上埋置射水管，当沉井下沉困难时，可射水冲刷土体，以减小土层与井壁间的摩阻力；在软粘性土层中下沉的沉井，因其下沉系数小，应对其进行连续挖土作业，避免下沉过程中停歇或尽量缩短中间停歇时间。

2.3瞬间突沉

沉井在下沉时瞬间失控，出现突然下沉的现象，将会使沉井发生倾斜或超沉。造成此现象的主要原因是：在软粘土层中，沉井所受的摩阻力较小，若在沉井内挖土很深或将刃脚附近的土层掏空过多，沉井由于失去了支撑而突然下沉；采用不排水法下沉的沉井，若中途对其采取排水迫沉，也将会出现突沉的情况；沉井下沉过程中遇到粉砂层，受动水压力的影响将会在井筒内产生流砂现象，导致沉井发生突沉。针对此类问题及其原因，可采取以下应对措施：在软粘土层中，可在刃脚处设置底梁或加大刃脚的宽度。控制沉井的挖土深度在40cm左右，且避免刃脚部位的土被过多地掏空。采用排水法下沉时，应将排水高差控制在1.5～2.0m，以减小动水压力，从而避免发生流砂现象或尽量采用不排水法下沉。对大型沉井也可采用井点降水法来稳固土层，消除流砂。

2.4沉井偏移

沉井在下沉过程中其轴线与设计轴线形成一定位移即为偏移现象。造成此现象的主要原因是:由沉井在制作过程中发生倾斜而引起的，当沉井发生倾斜时，在倾斜一侧的下部形成的较大压力使沉井发生偏移。针对沉井的偏移问题，可让沉井先向其偏移的反方向倾斜，再让沉井沿着倾斜的方向下沉，直到沉井的轴线与其设计轴线相重合。

3结束语

以上分析的诸多问题是沉井在制作和下沉过程中十分常见的一些施工问题，由于各项工程的差异性，在工程实践中我们要做到具体问题具体分析，针对这些问题的成因及时做好合理的防治和应对措施，切实保证沉井的施工质量。

参考文献：

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