浅谈沉井施工工艺

刘长海

上海江河幕墙上海200081

摘要：随着城镇化的不断发展，基本建设群体的增加，人口也越来越多。环境保护，污水排放的质量，要求也越来越高。污水处理排放设施，施工的质量也就成为了建筑工程设计师，工程建造师首要解决问题。因此，在沉井建筑工程中污水处理作为重要环节的在勘探、设计、施工质量中会直接关系到建筑物的安全，实用的合理性。后期沉井的运营质量，直接关系着整个建筑工程的安全质量问题以及企业的未来经济，因此本文就建筑沉井施工施工工艺进行浅谈，希望他人有所借鉴，参考。

关键词：沉井施工工艺要点

一、工程概况

临港新城国际1号雨污水泵站施工项目进水泵房埋设较深，设计采用沉井施工，要求先开挖到16.50标高之后，施工沉井，制作下部首节沉井约11.5米高，待下沉后再制作上部结构。工期紧，任务重，征得业主单位、设计单位和监理单位的同意，在严把质量关的前提下，采取一次下沉的施工方法。提供的“厂区岩土工程勘察报告”显示，第六层为粉土层，刃脚基础持力层选用第三层粉质粘土。厂区地下水源丰富，沉井施工采用泥浆排水下沉法，优先采用井点降水，内径450mm，深18m无砂管井降水井以利沉井施工。现场料坑附近自然地面标高在-0.30m左右，±0.000m，相当於绝对22.500。

二、分部分项施工方案

（一）、施工流程

场地平整、测量放线――机械挖土至标高16.5m――刃脚地基处理――坑内制作沉井刃脚――刃脚砼养护（至70％砼强度）――沉井井壁三次制作至12m高并留施工缝――井壁砼养护（至70％砼强度）――沉井下沉――沉井封底――（料坑内平台梁板及料坑外柱基承台）――中隔墙制作养护――上部±0.000m梁板封顶。

（二）、沉井制作

A、基坑排水

是否需要降水，视地下水位埋深，如需要可采用井点降水。沉井的下沉过程中，优先采用井内设污水泵排水施工，若地下水非常丰富，视情况在井外设3-4座井点降水。

基坑内的积水、渗水由基坑四周的排水沟（400x500）排到基坑内集水井，然后通过水泵抽到地面沉淀池，经沉淀后再进入市政管网排走。构筑物在施工过程中，水池池体结构达到设计强度并自身具有抗浮能力时，方可停止排水。

B、钢筋工程

施工采用现场加工，主筋采用电焊搭接，底板、梁采用闪光对焊。柱主筋采用电渣压力焊焊接。钢筋直径Φ14以下的可采用绑扎。工艺流程如下：

池壁钢筋混凝土：

a.施工程序：

清除池壁钢筋上水泥浆→施工缝凿毛→拆除池壁跟部吊模→绑扎池壁钢筋→验收钢筋→安装池壁模板→验收→准备工作→浇筑池壁砼→养护→拆除池壁侧模→继续养护。

b.池壁钢筋：

池壁钢筋绑扎关键是控制好钢筋的搭接长度与搭接位置，控制池壁的钢筋顶部的高度，控制好池壁内外层钢筋的净距尺寸，保证整体钢筋的稳固。

C.模板工程

池壁模板：池壁模板的质量，直接影响池壁混凝土的质量水平，池壁模板设计、模板的支搭高度与浇筑方式、对模的强度、测度、稳定性进行计算，构造合理，结构稳定，易于装拆，操作方便。正常厚度的池壁，池壁模板顶板腋角以下20—30cm左右。

墙模板：墙板模作为模板工程重点，其关系到安全、质量及观感问题。

施工准备:先清理底板与墙板之间的水平施工缝上的杂物,凿毛施工缝面上的混凝土,用高压水清冼。从底板外侧（即施工缝下约250MM处）弹出水平线作为模板安装标高控制线，同时也作为模板起始线。弹出墙板净宽内外边线，作为模板位置控制线，同时也确定了墙板厚。预制Φ12钢拉杆，长度＝墙宽＋500mm。墙板模由侧板（用18mm厚七夹板）、立档、横档、斜撑，斜拉杆等组成，中间拉杆应加焊3×60×60mm的防水环，并在拆模后立即沿螺栓四周凿成30mm深的凹坑，将螺栓两端割去，再用膨胀水泥砂浆堵严凹坑。

梁模板安装：

①在墙上弹出轴线、梁位置和水平线，钉墙头模板。

②梁底模板：调整支架高度，然后安装梁底模板，并拉线找平。

③梁侧模板：根据墨线安装梁侧模板、压脚板、斜撑等。梁侧模板制作高度应根据梁高及楼板模板碰旁或压旁来确定。

④当梁高超过450mm时，梁侧模板宜加穿梁螺栓加固。

⑤为控制好梁侧模下口尺寸，支模时按1000间距安装用花篮螺杆加工而成的卡具，防止梁下口胀模。

⑥对于因为楼板标高不同而产生的梁一边吊模，采取使用特制螺杆的办法对梁侧模底部进行加固。

D.混凝土工程

1)混凝土浇捣

砼振捣采取插入式振动器。

在浇捣时个别部位应注意如下操作顺序：预留洞口两侧适当加长振捣时间，以使模板底面混凝土浇注密实。

2)混凝土养护

混凝土在浇注12h(根据气温而定)后即进行浇水养护。

3)砼工程的质量保证措施及注意事项

①所使用混凝土，其骨料级配、水灰比、外加剂以及塌落度、和易性等，应按《普通混凝土配合比设计技术规程》进行计算，并经过试配和试块检验合格后方可确定；

②严格实行混凝土浇灌令制度，经过技术、质量和安全负责人检查各项准备工作。

③混凝土的浇捣必须严格进行，严格控制下沉实时间，钢筋密实处尽可能避免浇灌工作在此停歇以及分班施工交接，确保混凝土的浇捣密实；

砼浇筑工程质量程序控制详见《砼浇筑工程质量程序控制图》。

4）施工缝的技术处理：

对于施工缝的处理传统作法是留凹凸缝，传统作法不仅施工复杂而且防渗效果不理想，常常出现渗漏。本工程中用一种遇水膨胀的自粘止水条，其膨胀率在1h后超过100%，抗水压大于0.8mpa，它是利用自身的粘性，直接粘贴在砼施工缝表面，遇水后体积膨胀堵塞施工缝及周围的毛细孔，达到防渗漏的目的，

其施工技术措施如图：

（1）在已硬化的砼表面上，清除水泥薄膜和松动的石子，将接缝表面处理干净，并将模板润湿后清扫掉接缝处积水。

（2）粘贴止水条时，每1m距离用常规水泥钉将止水条固定在原砼表面。

（3）止水条的搭接自粘，其搭接长度为50mm。

（4）止水条安装完毕后应尽块浇注砼，避免雨水浸泡，并在砼捣固时避免振动棒将止水条振动。

（三）、沉井下沉

1、沉井下沉前的准备工作

（1）、以毛砂或粉煤灰加填沉井外基坑至现场自然地面，尽力减少沉井下沉过程中与土的摩阻力。

（2）、若在井处设置无砂管降水井应经常进行清洗，确保降水高度在-15.000m以下。

（3）、检验井壁砼强度，按同条件养护之砼试块强度等级值为准，刃脚部分达砼强度100％，井壁砼强度达70％以上。

（4）、对原来的定位桩，高程点进行复查，并在四面井壁上部做出与控制桩对应点的标志，以检验沉井的位移。

（5）、在井壁内侧设垂线，其中南北墙各一条，东西墙各两条，以吊线锤观察沉井的倾斜。

（6）、在井壁外侧四角上用红漆画出标尺，每一标志线间距500mm，并标出下沉前的实际高度和下沉完毕后的标高，以观测沉井下沉情况。

（7）、搭设沉井内保护棚，先期可利用沉井内予制桩，在靠近内壁处以钢脚手连接四根予制桩（2600×2200），高度2.5m，上铺以U型连接的小钢模，截桩后利用桩头加设钢架杆立防护棚。

2、沉井下沉

（1）、挖土下沉

a、分组对称拆除沉井砖模或模板至刃脚斜面内400mm。

b、在沉井中间开始逐渐向四周挖土，每层挖土厚0.4～0.5m，沿刃脚周围保留1.5m土。

c、先挖两层后（形同锅底），再集中人力沿沉井井壁，每2～3m一段向刃脚方向逐层全面、对称均匀地削薄土层，每次削200～300mm，使沉井在自重作用下均匀垂直切土下沉，然后再重复上面程序。每次下沉深度不能大于500mm，发现沉井倾斜后，(1)立即停止倾斜方向挖土，加快对面方向挖土，以防加剧倾斜，并按此纠正倾斜。(2)在井顶上压钢锭，钢锭重量根据具体情况，经计算确定。(3)在沉井较高一侧的井外壁插入数根管子，由此压入膨润土泥浆，使该侧井外壁摩阻力减少。

d、沉井位移处理。沉井位移主要是由沉井倾斜引起的，沉井向某一方向倾斜被纠正后，必然引起沉井向相反方向产生位移，可以利用这一点，当沉井向某一侧位移后，在沉井下步沉时，先挖此侧刃脚处的土，使沉井向此侧倾斜，然后挖相反侧刃脚的土纠正倾斜，如此循环一、二次可纠正沉井位移。

（2）、水力机械法下沉

A、准备工作

a首先在生产区北侧布置好吊机及井内人工开挖起吊设备和井外运泥道路铺设、外运机械（便于砂垫层和砼垫层拆除后吊出井外）；同时准备好取水设备，敷设取水管路，确保取水量充足。

b选用两台TSW50-7级水泵，两用一备，每小时提供约100m3、压力为6～8Kg/cm2的水源，带动破土机械。采用2″管，将压力水输送到沉井的井上管路，以满足井下多个区格内水力破土机械（扬水器和喷水枪）的用水。

c水力机械法沉井时，有大量的泥浆需要处理，为此，在沉井东侧设立泥浆池(预估1800m3)，沉井下沉施工产生的泥浆可先排放至泥浆池内，然后将池内泥浆沉淀后外运。

d沉井之前，应对安装好的管路及破土机械进行试运转，在井内各个区格逐个检查运转情况，直到符合要求为止。

e清理沉井结构上的物件，嵌补好对拉螺栓留下的凹口。

f沉井安装施工人员上、下行走扶梯，仓内根据实际情况安放简易梯，在沉井下沉时，外井壁环梯踏步应随着井的下沉逐渐割除。

g沉井之前在井内外搭设扶梯和平台，井上布置栏杆照明等辅助设施。在沉井四周外井壁设置四处沉井下沉高程控制点，喷制水准尺尺花，在四侧外井壁上端喷制平面位移观察尺花，在施工区域可靠位置，布置后视水准点二只，后视方位二只，要求各控制点、基准点稳固可靠，并根据沉井降水的影响的情况随时进行复测、校正。刃脚踏面底标高必须严格复核。

h沉井下沉前，切割井壁上所有对拉螺栓，并作抗渗处理，井壁上所有预埋插筋均扳弯，以防勾搭或划伤工作人员。

i为保证封底素砼与井体有较好的连结，下沉前将与素砼接触部位（如底梁、刃脚、隔墙等处）清理干净，并经验收合格。

j沉井下沉前用砖砌封堵井壁上所有预埋套管，孔径≥1000mm时，采用10mmA3钢板，以防止下沉时泥土或地下水大量涌入。顶管穿墙套管下沉前用黄粘土或灰土分层回填夯实，使干容重达到1.6t/m3以上。

k建立测量控制体系。在沉井四角双面设立下沉刻度线和标尺，标尺形式为双排管架，并安装对准标尺的读数指针，距井壁15-40m处安装一牢固校验指针高程基准点的装置，井壁内设立倾斜度控制线进行沉降、位移、倾斜的审核，并按质量控制程序做好详细记录。

结语：综上所述，沉井施工法是修筑地下工程的重要施工方法之一。近几年来，随着城市的不断发展，沉井在市政设施中越来越广泛使用，特别适用于开挖深度深、周边构建筑物密集、场地狭小的复杂环境。本文以实际工程案例为依据，对沉井施工工艺进行了详实的阐释与分析，以期为类似工程提供参考依据。

参考文献：

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