沉井下沉几项技术措施.doc

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浅谈沉井下沉过程几项技术措施

 沉井法是修建地下、水下深埋基础和构筑物时的一种比较常用的施工方法，现就沉井下沉过程中各阶段的特点及所采取的相应技术措施简要加以阐述。

   1  沉井下沉准备阶段技术措施

（1）沉井制作质量检查：

下沉前应对沉井进行结构外观检查；混凝土强度检查、抗渗性能检查，如果混凝土强度已达到设计强度100%，抗渗性能满足设计要求，沉井表面平整、光滑无蜂窝、麻面等缺陷，方可进行下沉。

（2）井壁孔洞处理：

沉井井壁中预留与地下廊道、地沟、管道、进水窗等连接的孔洞，为避免下沉时泥土和地下水大量涌入井内，影响施工操作，另外，较大孔洞，还会造成沉井每边重量不等，影响重心偏移，易使沉井产生倾斜。

对较大孔洞，可在制作时在洞口预埋铁框、螺栓，用钢板、方木封闭，中填与空洞混凝土重量相等的砂石或铁块配重。

对进水窗则采取一次做好，内侧用钢板封闭。

沉井封底后拆除封闭钢板、挡木等。

   （3）沉井平均每天下沉深度确定：

依据沉井下沉高度、取土量及工期要求确定沉井平均每天下沉深度，一般情况下沉井平均每天下沉0.5~1.2m为宜，具体还要依据土层状况而定，昼夜连续施工，整个期间不能停止。

   （4）沉井下沉时高程及轴线位移控制点的设置：

   a沉井下沉时轴线位移控制点通常设在沉井四周的地面上，将沉井纵横十字中心控制线引到沉井四周的地面上，在四面距沉井池外壁5m、15m处分别设置，共设置8个控制点。

   b.沉井下沉时高程的控制点通常设在沉井四角，在沉井四角池壁上划出刻度线，在沉井四角各设置一个观测台，用脚手管搭设一个水准点，测得四个水准点在同一水平标高上，并在观测台用用脚手管和钢筋焊接指针，指针起始位置指向池壁上刻度线的同一位置，以便观测沉井下沉速度。

   （5）配重：

沉井在下沉过程中沉井有可能会受到土的抗力停止下沉的情况，因此必须做好增加配重预案。

   （6） 沉井下沉时取土区域划分、取土方式选择、劳动力配置及吊装机械选择配置：

根据沉井形状、面积、内部结构合理划分取土区域，选择取土方式（人工、机械）；依据划分取土区域、选择取土方式及实际的劳动生产率科学配置劳动力与取土机械；依据吊装半径，每个区域出土量合理选择吊车的型号、数量及吊车的稳放位置。

   2  刃脚模板以及承垫木拆除的技术措施

   沉井混凝土强度达到100%始可拆除模板及承垫木，以同条件养护混凝土试块强度报告为准。

抽除刃脚下的模板及承垫木应分区、分组、依次、对称、同步进行。

抽除一组后，立即回填黄砂和刃脚处进行培土，以增加刃脚处的下沉阻力。

抽除次序为：

先拆除内隔墙及地梁下的承垫木，再分组对称地抽除外墙两短边下的承垫木，然后分组对称地抽除外墙两长边下的承垫木，最后抽除四个角以下的承垫木使沉井开始下沉。

垫木抽除方法是将垫木底部的砂垫层挖去，利用人工或机具将相应的承垫木抽除。

每抽除一根承垫木后，应立即用砂、砾砂或碎石将空隙填实，同时在刃脚内外侧筑成小堤，并分层夯实。

抽除承垫木时，加强观测，注意下沉是否均匀，以指导抽除承垫木的施工。

特别注意：

抽取垫木就是沉井下沉的开始，也是下沉过程中的重要工序之一，此工序突击性强，不论沉井大小，一般均要求在2~4h内全部抽除，防止时间太长，导致沉井开始下沉，压折部分垫木，造成部分垫木难以抽出，沉井发生倾斜。

   3  沉井下沉各阶段采取的技术措施

   3.1 沉井下沉各阶段测量控制与观测

   通常情况下沉井下沉过程可分为活泼期、稳定期、终沉期。

沉井的第一节下沉过程中，开始下沉至下沉深度三分之一这一时期，称为活泼期。

其特点是容易发生偏移，纠偏也较容易。

沉井下沉深度三分之一至三分之二这一时期，称之为稳定期。

其特点是发生偏移的频率减少，纠偏较为困难。

井下沉深度三分之二至下沉完成这一时期，称之为终沉期。

其特点是发生偏移频率很少，一旦发生偏移，纠偏非常困难。

（1）在活泼期的标高控制：

在该区段下沉时极不稳定，是在不断纠偏的过程中下沉的。

   a.高程控制值的确定：

应根据沉井实际下沉总高度及规范规定的高程允许偏差值确定沉井在活泼期下沉的高程控制值，一般确定为40cm。

   b.轴线位移制值的确定：

一般确定为H%（H为沉井实际已下沉高度）。

   c.观测频率的确定：

一般确定为：

每2h观测一次高程值，每4h观测一次轴线位移值。

   d.具体方法：

按照确定的监测频率进行监测，并填写《沉井下沉（）阶段测量控制与观测表》（见表1），在监测过程中如发现沉井四角高程最大差值大于40cm，调整取土量与速度，降低下沉量较大一端的取土量与速度，在下沉量较小一端增加劳动力，提高取土量与速度，当两端大致水平（相差不超过10cm）时，再按照原定计划挖土下沉；如发现轴线位移偏差大于1%H时，加快负偏差侧取土速度，当轴线位移偏差小于0.5%H时，再按照原定计划挖土下沉。

如此反复，在不断纠偏的过程中下沉，在达到稳定期的时候，沉井四角高程最大差值控制在30cm，轴线位移偏差控制0.5%H为宜。

（2）在稳定期的高程控制：

沉井在该区段下沉时基本已趋于稳定。

   a.高程控制值的确定：

应根据沉井该阶段实际下沉高度及规范规定的高程允许偏差值确定沉井在稳定期下沉的高程控制值，一般确定为30cm。

   b.轴线位移制值的确定：

一般确定为0.5%H（H为沉井实际已下沉高度）。

   e.观测频率的确定：

一般确定为每4h观测一次高程值，每6h观测一次轴线位移值。

   d.具体方法：

与活泼期类同，当沉井四角高程最大差值大于30cm，轴线位移偏差大于0.5%H：

时，调整取土量与速度，当沉井四角高程最大差值小于5cm，轴线位移偏差小于0.3%H时，再按照原定计划挖土下沉，该阶段结束时，沉井四角高程最大差值控制在10cm以内，轴线位移偏差控制0.3%H为宜。

   （3）终沉期高程控制：

该期间轴线位移不会发生太大变化，高程控制是沉井下沉效果好坏的关键。

   a.高程控制值的确定：

根据规范规定的高程允许最终偏差值确定沉井在终沉期下沉的高程控制值为4cm。

   b.终沉期初期应采取的措施：

首先，采用分层取土，每层取土厚度为200~300mm。

其次，加强高程观测，发现沉井四角高程最大差值大于4cm，立即调整取土量与速度。

表1 沉并下沉（）阶段测量控制与观测表

   3.2就位时采取的技术措施

   为了保证沉井四角高差在规范要求+40mm，-60mm范围之内，在沉井下沉到距设计标高500mm时，停止挖土下沉，在沉井刃脚下合适位置局部挖土设置终沉高程承台，沉井的四角必须设置，中间部分要对称均匀设置，一般至少设置8个承台，在承台位置的确定后，在确定好的部位进行深挖，用水泥砂浆毛石垒承台。

承台底面积应经计算确定，每个承台一般不小于2m2，高度一般不小于lm，承台顶高程比设计标高高出20mm。

承台砌筑完成后继续沉井挖土下沉。

当沉井与设计标高差100mm时，停止挖土，依靠沉井自重下沉。

   3.3 沉井下沉过程中采用的其他控制措施

（1） 沉井下沉处在活泼期时，要特别注意保持平面位置与垂直度的正确，以免继续下沉时不易调整。

（2）为减少下沉的摩阻力，在沉井外表抹一层石蜡，并在沉井的外壁随下沉随填砂的方法，以减轻下沉困难。

   （3）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。

在挖土时，刃脚处、隔墙下不准有人操作或穿行，以避免刃脚处切土过快伤人。

   （4）在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，周边开挖深度应小于3cm或更薄一些，避免发生倾斜。

   （5） 沉井下沉过程中应定期校核观测台上水准点，保证其正确可靠性。