沉井基础施工方法浅析

摘要：本文主要介绍沉井基础的概念及施工特点，分析其在桥梁施工中的应用及发展。

关键词：沉井基础 构造 适应条件 发展0 引言

沉井基础是以沉井法施工的地下结构物和深基础的一种型式。是先在地表制作成一个井筒状的结构物（沉井），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。

沉井基础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，沉井基础埋置较深，稳定性好，能支承较大的荷载。广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础；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。

1 沉井基础的构造

沉井的主要部分是外壁和刃脚。沉井的外壁是沉井的主要部分，它应有足够的强度，以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载；同时还要求有足够的重量，使沉井在自重作用下能顺利下沉 ；井壁下端一般都做成刀刃状的“刃脚”，其功用是减少下沉阻力。其做法可参见文献[1]。

2 沉井基础的适用条件及施工方案

其适用条件主要有以下三点：一是上部荷载较大，而表层地基土的容许承载力不足，扩大基础开挖工作量大，以及支撑困难，但在一定深度下有好的持力层，采用沉井基础与其它深基础相比较，经济上较为合理时；二是在山区河流中，土质虽好，但冲刷大或河中有较大卵石不便桩基础施工时；三是岩层表面较平坦且覆盖层薄，但河水较深；采用扩大基础施工围堰制作有困难时。

施工方案：施工准备场地平整，铺垫木、制作底节沉井 拆模，刃脚下一边填塞砂、一边对称抽拔出垫木均匀开挖下沉沉井，底节沉井下沉完毕

建筑第二节沉井，继续开挖下沉并接筑下一节井壁 下沉至设计标高，清基 沉井封底处理 施工井内设计和封顶等。

3 沉井基础的实例

3.1江阴长江公路大桥[2]

江阴长江公路大桥全长2921m，主桥设计为大跨径钢悬索桥一跨过江，中跨1385m，是世界同类型桥的第四、中国第一。大桥工程A标段锚碇工程的沉井，其平面尺寸之大、下沉之深、地质条件之复杂和工期之短，均为国内之首，世界少有。

沉井垂直高度方向共分11节，第一节为钢壳混凝土沉井，高8m，第二节至第十一节为钢筋混凝土沉井，每节高度为5m。

3.2泰州长江大桥

泰州长江大桥项目全长62.088公里，由跨江主桥、夹江桥和南、北接线四部分组成，其中主桥为2×1080米的三塔两跨悬索桥。

该大桥中塔为世界上高度第一的纵向人字型、横向门式框架型钢塔。泰州大桥中塔基础为沉井基础，中塔沉井平面尺寸为58.4×44.4米，高为76米，其中下层38米为钢结构，上层38米为钢筋混凝土结构。首节钢沉井8米浮运到现场后，进行接高施工至38米，然后浮运到墩位处进行定位，再接高12米。沉井共20个隔舱，井壁混凝土采用刚性导管法灌注完成。混凝土沉井分接高、下沉工序交替进行。沉井下沉到位后，采用水下导管法灌注沉井封底砼。

4 沉井基础施工的安全控制

沉井施工，应尽量避开汛期，特别是在初沉阶段不得在汛期内。如需渡过汛期、凌期时，应采取稳定可靠的安全防护措施；在水中设围堰筑岛而导致水流被压缩或改变河道等，应检查对附近的堤坝、农田和其它建筑物的安全以及岛体本身的稳定是否受到影响，严防因冲刷而坝塌； 沉井下沉，采用人工挖掘时，劳动组织要合理，井内人员不宜过多。在刃脚处挖掘，应对称均匀掘进，并保持沉井均匀下沉。下井操作人员，安全防护用品必须佩戴齐全。井内要有充足的照明。沉井各室均应备有悬挂钢梯及安全绳，以应急需。涌水、涌砂量大时，不宜采用人工开挖下沉；沉井施工前，应检查机具设备是否完好，并搭好脚手架、作业平台、并保证其牢靠，平台四周设置栏杆，高处作业和险要的空隙处，均应设安全网；沉井的内外脚手，如不能随同沉井下沉时，应和沉井的模板、钢筋分开。井字架、扶梯等设施均不得固定在井壁上，防止沉井突然下沉时被拉倒。

5 结束语

沉井基础埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载，其不仅是基础又是施工时的挡土和挡水结构物，下沉过程中无需设置坑壁支撑或板桩围壁，简化了施工，并且对邻近建筑物影响较小。但是其施工技术要求高，施工中易发生流砂造成沉井倾斜或下沉困难等是其发展过程中必须要考虑的因素。

参考文献:

[1]王峰涛.沉井施工方案探讨[J].科技传播，2011,10.

[2]陈光福.江阴长江公路大桥特大型沉井施工述评[J].土工基础，1999,13（3）.