2012一級建造師《工程實務》：大坑口污水泵站沉井施工技術（2）

　　5.3 沉井下沉控制

　　5.3.1 下沉速度的控制根據(jù)土質情況，采用臺階形挖土自重破土方式。采用從中間開始向四周逐漸開挖，并始終均衡對稱地進行，每層挖土厚度為 0.4～1.5m.刃腳處留1.2～1.5m寬土垅，用人工逐層全面、對稱、均勻地削薄土層，每人負責 2～3m 一段，方法是順序分層逐漸往刃腳方向削薄土層，每次削5～15cm，當土垅擋不住刃腳的擠壓而破裂時，沉井便在自重作用下破土下沉，削土時應沿刃腳方向全面、均勻、對稱地進行，使均勻平衡下沉，刃腳土方開挖方法如下圖所示。

　　沉井挖土下沉采用人工挖土，一臺塔吊吊運出土，由于挖土施工困難，綜合考慮挖土、吊運的施工能力，研究沉井下沉的安全控制，沉井下沉速度控制為30cm/天。沉井自2003年5月19日開始挖土下沉到7 月21 日封底，歷時64 天，基本按預定的速度進行。

　　沉井下沉中，如遇到砂礫石或硬土層，當土垅削至刃腳，沉井仍不下沉或下沉不平穩(wěn)，則按平面布置分段的次序，逐段對稱地將刃腳下掏空，并挖出刃腳外壁10cm ，每段挖完后用小卵石填滿夯實，待全部掏空回填后，再分層刷掉回填的小卵石，可使沉井因均勻地減少承壓面而平衡下沉。

　　在沉井開始下沉和將沉至設計標高時，周邊開挖深度小于10cm，避免發(fā)生傾斜，尤其在開始下沉 5m以內時，其平面位置與垂直度要特別注意保持正確，否則繼續(xù)下沉不易調整，在離設計深度20cm 左右停止取土，依靠自重下沉至設計標高。

　　5.3.2下沉觀測沉井位置的控制是在井外地面設置縱橫十字控制樁、水準基點。下沉時，在井壁上設十字控制線，并在四側設水平點。于壁外側用紅鉛油畫出標尺，以測沉降，井內中心線與垂直度的觀測系在井內壁四邊標出垂直軸線，各吊垂球一個，對準下部標志板來控制，并定時用兩臺經緯儀進行垂直偏差觀測。挖土時隨時觀測垂直度，當垂球離墨線邊達50mm 或四面標高不一致時，立即糾正，沉井下沉過程中，每班至少觀測兩次，并在每次下沉后進行檢查，做好記錄，當發(fā)現(xiàn)傾斜、位移、扭轉時，及時通知值班隊長，指揮操作工人糾正，使允許偏差范圍控制在允許范圍以內。沉井在下沉過程中，最大沉降差均控制在250mm以內。當沉至離設計標高2m時，對下沉與挖土情況應加強觀測，以防超沉。

　　5.3.3下沉糾偏沉井下沉過程中，有時會出現(xiàn)傾斜、位移及扭轉等情況，應加強觀測，及時發(fā)現(xiàn)并采取措施糾正。

　　產生傾斜的可能原因有：⑴ 刃腳下土質軟硬不均；⑵ 拆刃腳墊架時，抽出承墊木未對稱同步進行，或未及時回填；⑶ 挖土不均，使井內土面高低懸殊；⑷ 刃腳下掏空過多，使沉井不均勻突然下沉；⑸ 排水下沉，井內一側出現(xiàn)流砂現(xiàn)象；⑹ 刃腳局部被大石塊或埋設物擱?。虎?井外棄土或施工荷載對沉井一側產生偏壓。

　　操作中可針對原因予以預防，如沉井已經傾斜，可采取在刃腳較高一側加強挖土并可在較低的一側適當回填砂石，必要時配以井外射水，或局部偏心壓載，都可使偏斜得到糾正。待其正位后，再均勻分層取土下沉。

　　位移產生的原因多由于傾斜導致，如沉井在傾斜情況下下沉，則沉井向傾斜相反方向位移，或在傾斜糾正時，如傾斜一側土質較松軟時，由于重力作用，有時也沿傾斜方向產生一定位移，因此預防位移應避免在傾斜情況下下沉，加強觀測，及時糾正傾斜。位移糾正措施一般是有意使沉井向位移相反方向傾斜，再沿傾斜方向下沉，至刃腳中心與設計中心位置吻合時， 再糾正傾斜，因糾正傾斜重力作用產生的位移，可有意向位移的一方傾斜后，使其向位移相反方向產生位移糾正。

　　沉井下沉產生扭轉的原因是多次不同方向傾斜和位移的復合作用引起的，可按上述糾正位移、傾斜方法糾正位移，然后糾正傾斜，使偏差在允許范圍以內。

　　5.4 下沉到位、封底技術當沉井沉到設計標高，經2～3天 ，下沉已穩(wěn)定，在8h內累計10mm時，即可進行沉井封底。沉井封底有排水封底和不排水封底兩種方案，本沉井對封底質量要求嚴格，不允許出現(xiàn)滲漏，再者涌水量不大，井底土質較密實，因此確定采取排水封底方案，分兩步進行。第一步進行土形整理，使之呈鍋底形，自刃腳向中心挖放射形排水溝，填以石子做成濾水暗溝，在中部設2～4 個集水井， 井深1～2m ，插入直徑 0.6～0.8m，周圍有孔的混凝土或鋼套管，四周填以卵石，使井中的水都匯集到集水井中，用潛水泵排出，使地下水位保持低于井底面30～50cm.刃腳混凝土鑿毛處洗刷干凈，然后，在井底對稱均勻澆一層0.7～0.9m厚的混凝土墊層，強度達到 30% 后，綁鋼筋，澆筑上層550mm厚的防水混凝土底板。澆筑應在整個沉井面積上分層由四周向中央進行，每層厚 30～40cm  ，并搗固密實。混凝土養(yǎng)護14d 期間，在封底的集水井中應不間斷地抽水，待底板混凝土達到70%設計強度后，進行第二步，對集水井逐個停止抽水，逐個進行封堵。方法是在抽除井筒水后，立即向濾水井管中灌入C30早強干硬性混凝土搗實，裝上法蘭，再在上面澆筑一層混凝土，使之與底板平。封底時因上部結構尚未施工，設備管道未安裝，應驗算沉井的抗浮穩(wěn)定性。

　　5.5沉井抗浮計算若地下水對沉井的浮力

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