摘要：沉井施工是修筑深基础和地下构筑物的一种施工技术。其常见质量通病形式有：沉井偏斜、沉井停沉、沉井突沉、沉井超沉或欠沉、沉井干封底及沉井水下混凝土封底的一般故障等。本文分析了这几项常见质量通病的现象、产生的原因，重点阐述了预防措施。
沉井施工工艺的优点是：可在场地狭窄情况下施工较深(可达50余米)的地下工程，且对周围环境影响较小；可在地质、水文条件复杂地区施工；施工不需复杂的机具设备；与大开挖相比，可减少挖、运和回填的土方量。其缺点是施工工序较多；技术要求高、质量控制难。笔者就如何预防该类工程质量通病进行交流与探讨。
1沉井工程质量通病
1.1沉井偏斜
现象：井体不垂直，上部水平出现高差。
原因分析：沉井制作场地土质不良，事前未进行地基处理；抽承垫木时未按施工规定实施，致使沉井的初沉阶段出现偏斜；刃脚与井壁施工质量差，本身不垂直，使刃脚失去导向功能；挖土局部超挖过深，下沉不均、不对称，又没及时纠偏。
1.2沉井停沉
现象：下沉困难以至不下沉。
原因分析：开挖面挖土深度不够，正面阻力过大；沉井偏斜，形成较大的正面阻力；遇到坚硬土层；沉井在软粘土层中因故中途停止，下沉时间过久，侧压力恢复增加。
1.3沉井突沉
现象：在瞬时内下沉较大。
原因分析：
在软土层中，井筒内挖土较深或刃脚的土被挖而失去支承时会产生大量下沉；当粘土层中挖土超过刃脚太深或粘土层只局部穿透，但其下部砂层却被水力吸泥机吸空时，刃脚下的粘土一旦被水浸泡等原因而失稳，即引起突然坍塌，沉井随之突沉；土挖深已超过刃脚很多，因沉井四周有导向装置顶住暂沉不下，当导向装置一旦松开，沉井将突沉。
1.4沉井超沉或欠沉
现象：达不到设计规定标高和超过允许偏差值。
原因分析：封底时沉井下沉尚未稳定。测量差错。
1.5沉井干封底的一般故障
现象：下沉不均匀、沉井上浮、接缝渗漏水。
原因分析：
封底前井底的积水和浮泥未除净；封底混凝土未按合理施工顺序进行。在含水地层，井底未做到滤层，封底时未从集水井内把水不断抽去，停抽时无措施。新老混凝土接缝未处理好。
1.6沉井水下混凝土封底的一般故障
现象：导管下口拔不出、混凝土在导管内堵塞、导管漏水或断裂、球塞卡堵。
原因分析：
导管埋入混凝土堆过深，提动次数太小或时间过久，混凝土配合比选择不当，初凝时间太短，和易性差。导管埋入混凝土堆太浅，有水进入导管，导管有轻微漏水；混凝土含砂率偏低，和易性欠佳。导管接头橡皮胶垫圈不平；接头螺栓没有拧紧；导管组装后未经水密试验和拉力试验。导管下口距基底面太近，球塞未出导管；贮料时间过久；导管内径与球塞外径配合不当。
2解决的方案
2.1材料要求
水泥要求：宜用32.5级以上普通硅酸盐水泥。使用前必须查明其品种、标号及出厂日期。凡过期水泥、受潮或结块的水泥不准使用。
细骨料要求：选用质地坚硬的中、粗砂，含泥量不大于3%，不得含有垃圾、泥块、草根等。
粗骨料要求：应采用质地坚硬碎石或卵石。石子级配粒径以5~40mm组合为宜，最大粒径不宜大于50mm，含泥量不大于2%。
用水要求：一般饮用水或洁净的天然水。
钢材要求：有出厂合格证和复试报告，符合钢材技术指标的规定方可使用。
外加剂要求：根据不同要求，通过试验确定后应用。
其他要求：沉井、沉箱工程中的模板、钢筋、混凝土、砌砖、钢壳制作等分项工程均应符合有关规定；有资质等级并符合设计要求的商品混凝土供应厂。
2.2施工过程控制
地质勘察时要在沉井施工处进行钻探，钻孔设在井外，距外井壁距离宜大于2m，需有一定数量和深度的钻孔，以提供土层变化、地下水位、地下障碍物及有无承压水等情况，对各土层要提供详细的物理力学指标，掌握确凿的地质资料至关重要，为制订施工方案提供技术依据。
钻孔要求如下：
面积在200m2以下(包括200m2)的沉井，至少要有一个钻孔(可布置在中心位置)；在沉井周边均匀布置4个5m以内的钻孔，探明是否有暗浜存在。
面积在200m2以上的沉井，在四角(圆形为相互垂直的两直径端点)各布置一个钻孔。
特大沉井可根据具体情况增加钻孔。
钻孔底标高应深于沉井的终沉标高。
每座沉井至少有一个钻孔提供土的各项物理力学指标、地下水位和地下水含量资料作为编制施工方案的可靠依据，用以指导施工。
编制施工方案施工方案是指导沉井施工的核心技术文件，要根据沉井结构特点、地质水文条件、已有的施工设备和过去的施工经验，经过详细的技术、经济比较，编制出技术上先进、经济上合理的切实可行的施工方案。在方案中要重点解决沉井制作、下沉、封底等技术措施及保证质量的技术措施，对可能遇到的间题和解决措施要做到心中有数。
布设测量控制网事先要设置测量控制网和水准基点，用于定位放线、沉井制作和下沉的依据。如附近存在建(构)筑物等，要设沉降观测点，以便施工沉井时定期进行沉降观测。
刃脚支设沉井下部为刃脚，其支设方式取决于沉井重量、施工荷载和地基承载力。常用的方法有垫架法、砖砌垫座和土模。在软弱地基上浇筑较重的沉井，常用垫架法。垫架的作用是将上部沉井重量均匀传给地基，使沉井井身浇筑过程中不会产生过大不均匀沉降，使刃脚和井身产生裂缝而破坏；使井身保持垂直；便于拆除模板和支撑。采用垫架法施工时，应计算井身一次浇筑高度，使其不超过地耐力，其下砂垫层厚度亦需计算确定。
沉井制作可在修建构筑物的地面上进行，亦可在基坑中进行，如在水中施工还可在人工筑岛上进行。应用较多的是在基坑中制作。如沉井过高，下沉时易倾斜，宜分节制作、分节下沉。沉井分节制作的高度，应保证其稳定性并能使其顺利下沉。采用分节制作、一次下沉时，制作高度不宜大于沉井短边或直径，总高度超过12m时，需有可靠的计算依据和采取确保稳定的措施。分节下沉的沉井接高前，应进行稳定性计算，如不符合要求，可根据计算结果采取井内留土、填砂(土)、灌水等稳定措施。
施工前应审查沉井施工单位的资质，并考察该企业的施工业绩和信誉。
沉井制作时，承垫木或砂垫层的采用，影响到沉井的结构，施工企业对沉井制作的稳定计算和施工措施，应征得设计的认同。
多次制作和下沉的沉井，每次制作接高时，应对下卧层作稳定复核计算。避免因接高一节的混凝土重量，对沉井的刃脚踏面增加荷载，当踏面下土的承载力不足以承担增加的荷载，造成浇筑过程中产生大的沉降，甚至突然下沉或沉井倾斜。工程中常在沉井接高前，在井内回填部分沙子，增加接触面，减少沉井的沉降。
排水封底沉井的条件是确保终沉时井内不发生管涌、涌土及沉井止沉稳定，如不确保上述条件时，应采用水下封底方法。
沉井施工前应对钢筋、电焊条及焊接成形的钢筋半成品进行检验。不用商品混凝土时，应对管料、水泥做检验。
刃脚支设及井壁制作：采用承垫木方法制作沉井时，砂垫层铺筑厚度应根据扩散沉井沉井重量的要求由计算确定，并应便于抽出承垫木。刃脚下的承垫数量、尺寸及间距应由计算确定，承垫木铺设应牢固、对称，并应使顶面保持在同一水平面上。
直径(或边长)在8cm以内的较轻沉井，当土质较好时可采用砖垫层；重量较轻的小型沉井，土质好时可采用砖垫层、灰土垫层或在地基中挖槽做成土模。其表面用1：3水泥砂浆抹平，以保证成型后的刃脚表面平滑。
在基坑中制作时，基坑应比沉井宽2～3m，四周设排水沟、集水井，使地下水位降至基坑底面下0.5m，同时要防止地表水向基坑流入，以免土体滑坡或坍方。
沉井过高常常不够稳定，下沉时易倾斜，一般高度大于12m时，宜分节制作，待第一节混凝土达到设计强度70%后，方可浇筑其上一节混凝土。
沉井接高的各节竖向中心线应与前一节的中心线重合或平行。
沉井钢筋可用吊车垂直吊装就位，用人工绑扎或焊接连接，接头错开1/4。
沉井混凝土浇捣应分成段同时对称均匀分层浇灌，每层厚度30cm，以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜。
沉井有抗渗要求时，上下节井体的接缝应设置水平凸缝，或加设钢板止水带，接缝处凿毛洗净，再浇灌上一节混凝土。井体上的各类穿墙管件及固定模板的对穿螺栓等应采取抗渗措施。
沉井下沉：沉井强度：下沉时的混凝土应具有一定强度，第一节混凝土达到设计强度的100%，其上各节达到70%以后方可开始下沉。承垫木拆除：大型沉井混凝土应达到设计强度100%；小型沉井达到70%始可拆除。垫架拆除后即用砂或砂砾填实，同时要加强观测，注意下沉是否均匀。井壁孔洞处理：沉井壁有预留地下廊道、地沟、管道、进水窗等孔洞，为避免下沉时泥土和地下水涌入，在下沉前应先进行处理。
标高与轴线：
①挖土下沉时，应分层(每层挖土厚0.4～0.5m)均匀、对称地进行。在刃脚处留1～1.5m台阶，然后再沿沉井壁每2～3m一段向刃脚方向逐层、全面、均匀削薄土层，每次削5～10cm。当土层经不住刃脚的挤压而破裂下沉至稳住，再从沉井中间开始逐渐向四周，每层挖土厚40～50cm，如此反复操作，使沉井均匀竖直下沉，并防止有过大的倾斜。一般情况不应从刃脚踏面下挖土。
②由数个井孔组成的沉井，为使其下沉均匀，挖土时各井孔土面高差不应超过1m。
③在软土层中以排水法下沉沉井，当沉至距设计标高2m时，对下沉与挖土情况应加强观测。如沉井尚不断自沉时，则应向井内灌水或采取其他使沉井稳定的措施。
④沉井下沉过程中，每班至少测量两次，如有倾斜、位移应及时纠正。
沉井封底：
沉井下沉至设计标高，应进行继续沉降观测，在8h内下沉量不大于10cm时，方可封底。
干封底时规定：①沉井基底土面应全部挖至设计标高。②井内积水应尽量排干。③混凝土凿毛处应洗刷干净。④浇筑混凝土时，应防止沉井不均匀下沉，在软土层中封底宜分格对称进行。⑤在封底和底板混凝土未达到设计强度以前，应从封底以下的集水井中不断地抽水。停止抽水时，应考虑沉井的抗浮稳定性。
采用导管法进行水下混凝土封底时：
①基底为软土层时，应尽可能将井底浮泥清除干净，并铺碎石垫层。基底为岩基时，把积物及风化岩块尽量清除干净。
②混凝土凿毛处应洗刷干净。
③水下封底混凝土应一次浇捣完。当井内有间隔墙、底梁或混凝土供应受到限制时，应预先隔断，分格浇筑。
④水下混凝土面平均上升速度不应小于0.25m/h，坡度不应小于1：5。
⑤浇筑前，导管中应设置球塞与隔水：浇筑时，导管插入混凝土的深度不小于1m。
⑥水下混凝土达到设计强度后，方可从井内抽水。
混凝土的配合比：
①在选择配合比时，试配强度应比设计强度提高15～20%。
②水灰比不宜大于0.6。
③有良好的和易性。坍落度应为16～22cm；在灌筑初期为使导管下端形成混凝土堆，坍落度宜为14～16cm。
④水泥用量一般为350～400kg/m3。砂率一般为45%～50%。
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