沉井施工=江蘇瀚明潛水工程有限公司,電話:13905109378武經(jīng)理。沉井是給水排水和橋梁工程以及工業(yè)與民用建筑工程中作為深基礎(chǔ)的一種構(gòu)筑物。它是在地面上用鋼筋混凝土制成井筒形狀作為基坑坑壁的支撐,在井壁的保護下,用機械和人工在井內(nèi)挖土,使其在自重作用下沉入土中的一種地下構(gòu)筑物,它具有結(jié)構(gòu)剛性好、施工簡便、安全可靠、節(jié)約投資以及加快施工進度等優(yōu)點,在基礎(chǔ)工程中得到了廣泛的應用。沉井雖然具有這些優(yōu)點,一旦在施工過程中稍有不慎或質(zhì)量控制不好,都將會出現(xiàn)一系列質(zhì)量問題,糾偏起來難度相當大,成本相當高,給工程的正常使用帶來很大的影響。下面結(jié)合本人的施工經(jīng)驗,著重講講沉井施工在其中的一道重要工序(挖土下沉過程)中常會遇到的問題,進行原因分析并制定出相應的處理措施。
沉井挖土下沉是沉井施工中非常重要的一道工序,也是施工中必須引起重視的一個環(huán)節(jié)。沉井在混凝土井壁澆筑完成并強度達到100%設(shè)計強度后,就可進行挖土下沉。沉井挖土必須事先制定好挖土計劃、合理配備施工人員和機械設(shè)備。沉井開始下沉階段,井體入土的深度不大,井體下沉時所受的土方阻力較小,并且此時由于沉井大部分還在地面以上,側(cè)向土體的約束作用很小,穩(wěn)定性較差,所以沉井最容易產(chǎn)生偏移和傾斜。這一階段應嚴格控制挖土的程序和深度,注意要均勻挖土,對于結(jié)構(gòu)體大的井體,根據(jù)需要,必須安排多個作業(yè)面,同時對稱均勻挖土。實際上在挖土下沉時不可能是豎直均勻下沉,每沉一次,難免有些傾斜,繼續(xù)挖土時,可在井體傾斜的反方向一邊增大挖土量。在開始階段,要經(jīng)常檢查沉井的平面位置,在縱橫方向都應作好標記,隨時注意防止較大的傾斜。在中間階段,可能會出現(xiàn)下沉困難的現(xiàn)象,但在上節(jié)井體接高后,下沉又會變得明顯,且仍可能出現(xiàn)偏斜事故。當下沉到后階段時,由于沉井井體很大部分進入土中,受土體側(cè)向約束作用,摩阻力增大,沉井將會出現(xiàn)下沉困難,而傾斜的可能性就很小了。所以沉井挖土下沉主要出現(xiàn)偏斜和下沉困難兩個問題,針對這兩個問題,可采取下述措施。
1 糾正井體偏斜的措施沉井施工=江蘇瀚明潛水工程有限公司,電話:13905109378武經(jīng)理。
1.1 原因分析 引起沉井偏斜的原因,可能是沉井在制作時,就出現(xiàn)歪斜或挖土出現(xiàn)不均勻或地層土質(zhì)軟硬不均勻或井外側(cè)臨時堆土不當或沉井底部的一部分遇到障礙物等,都會引起沉井偏斜。
1.2 糾正措施 ①在進行刃腳制作時,基礎(chǔ)地面(枕木)必須用儀器操平,同時四周刃腳下基礎(chǔ)地面(枕木)必須等厚、等量,做到均勻一致。②沉的少的一邊多挖土,沉得多的一邊少挖土或不挖土。③采取不對稱壓重、不對稱射水和施加側(cè)向力等措施。④遇到較小孤石時,可將障礙四周的土挖掉取出;遇到成層的大塊卵石,可先清除覆蓋的泥砂,然后找尋松動或薄弱處,用挖、鏟撬的辦法挖掉;對于較大的卵石,在不排水的情況下,也可用直徑大于卵石的吸泥機吸出。⑤根據(jù)不同土質(zhì)情況,采用不同的挖土順序,分層開挖,使挖土對稱均勻,刃腳均勻受力,沉井均勻、豎直平穩(wěn)下沉。對松軟土質(zhì),可先挖沉井中部土層(每層約深40~50cm),沿沉井刃腳周圍保留土堤,使沉井擠土下沉;對中等密實的土,如刃腳土堤挖出后仍很少下沉,可再從中部向刃腳分層均勻削薄土堤,使沉井平穩(wěn)下沉;對土質(zhì)軟硬不均的土層,應先挖硬的一側(cè),后挖軟的一側(cè);對流砂層只挖中間不挖四周;對堅硬土層,可按撤除墊木先后順序分段掏空刃腳,并隨即回填砂礫,待最后幾段(即定位承墊木處)掏空并回填后,再分層逐步挖去回填填料,使均勻下沉。沉井傾斜如受地下水方向影響時,先挖背水方面的土,后挖迎水方向的土。⑥沉井挖出的土方最好及時外運,即使條件不允許,也應搬運至離井壁四周影響范圍之外處,且四周均勻堆放。⑦下沉過程中加強測量觀測,每班觀測不少于2次,發(fā)現(xiàn)傾斜(錘球偏離5cm)應及時糾正。
2 克服下沉困難的措施
2.1 原因分析 ①井壁摩阻力太大,超過了沉井本身的自重。②刃腳尖端處未挖土或在刃腳方向削土深度不夠,從而產(chǎn)生正面的阻力過大。③刃腳底部可能遇孤石或大塊石等障礙物,沉井局部被擱住,或刃腳被砂礫擠實。④遇摩阻力大的土層,未采取減阻措施,或減阻措施遭到破壞,側(cè)面摩阻力增大。⑤在軟粘性土層中下沉,因故中途停沉過久,側(cè)壓力增大而使下沉過慢或停沉。
2.2 助沉措施 ①沉井所用的模板表面必須平整光滑,制作時做到拼縫嚴密,相鄰塊高差符合要求。②采用加重法即在沉井頂面鋪設(shè)平臺,放上泥土、沙袋或石塊等重物,使沉井有足夠的下沉自重。③在軟粘性土層中,對下沉系數(shù)不大的沉井,采取連續(xù)挖土,連續(xù)下沉,中間停歇時間不要過長。④采用射水法即在井壁腔內(nèi)的不同高度處對稱預埋射水管,在井壁外側(cè)留有喇叭口朝上方的射水嘴,遇下沉緩慢或停沉時,用高壓水射水以減少井壁與土層之間的摩阻力。⑤采用泥漿潤滑套法即在井壁周圍空隙中充填觸變性較大的泥漿(膨潤土20%、火堿5%、水75%)或黃泥漿,使其形成一個具有潤滑作用的泥漿套,可以大大減少作用在井壁上摩阻力,并加強管理,防止泥漿流失。⑥對于不排水下沉的沉井,可采用抽水法,可以從井孔中抽出一部分,以減少浮力,增加向下壓力使沉井下沉。
從上述遇到問題的原因分析和處理方法可知,沉井施工過程中不光是在井體制作上要控制好質(zhì)量,在沉井挖土下沉這一環(huán)節(jié)上更應嚴格控制質(zhì)量,嚴格按設(shè)計和規(guī)范進行施工。一旦在這一環(huán)節(jié)上疏忽,或出現(xiàn)問題不及時進行有效處理,將產(chǎn)生更大的浪費和嚴重的后果。本文所涉及到問題是本人在施工中經(jīng)歷的問題,在此可作為借鑒。