本文将结合笔者的实际工作经验，对沉井的构造进行介绍，阐述其施工工艺的关键点，分析施工过程中常见的问题，为沉井的施工提供参考。

 

 

　　沉井一般是由刃脚、井壁、隔墙或竖向框架、底板等组成。

 

　　1)刃脚。刃脚是沉井井壁最下端部位，下面有一个称为刃脚踏面的水平支承面。踏面宽度通常在15到60cm之间，可根据地层的软硬程度作调整。刃脚的侧面呈直角梯形，斜度大于或者等于45°。其主要作用是减少土的阻力。

 

　　2)井壁。井壁是沉井的主要结构部分，其厚度是根据沉井的结构强度、刚度的需要以及保证沉井能够在足够的自重条件下下沉等确定。

 

　　3)隔墙。隔墙是根据使用和结构上的需要，在沉井内设置的一种构造结构，大型沉井还可能设置多道纵横隔墙。隔墙可增加沉井的刚度，同时可减少外井壁的计算跨度，避免沉井变形。

 

　　4)横、竖向框架。包括壁柱及上下横梁。由于设计过多的隔墙而影响使用或施工操作时，一般都设计壁柱和上下横梁来代替，同样可以减少井壁、底板的计算跨度，增加沉井的整体刚度，还有利于分隔封底和操作。

 

　　5)底板。由钢筋混凝土浇筑而成，对沉井的防水和使用功能有重要作用。

 

 

　　2.1准备工作阶段

 

　　1)收集资料。施工前应根据施工需要进行现场周边情况进行调查，主要包括：工程用地范围、现场地形、地貌、交通运输等情况；在沉井的施工及排水影响范围内的既有地上、地下建(构)筑物及管线的位置、结构形式；工程地质、水文地质资料等。根据这些情况，再对施工图纸进行分析，明确能否适合于沉井施工方案，采用沉井后对工程质量和使用情况有无影响。

 

　　2)编制施工方案。根据地质水文情况、工程结构特点、施工设备条件、技术的可能性，编制详细的切实可行的施工方案和施工技术措施，方案中应特别明确降水措施、下沉挖土方法、控制测量方法，以指导施工。

 

　　3)放线与测量。按沉井平面布置要求设置测量控制网和水准基点，进行定位放线，定出沉井中心轴线和基坑轮廓线，作为沉井制作和下沉定位的依据。当沉井施工现场附近存在既有建筑物的，应在原建筑物上设置沉降观测点。观测点要设在不受施工干扰和影响视线的地方，定期进行沉降观测。

 

　　4)整平场地。施工前整平场地至设计要求的标高，按施工要求拆迁沉井周围破坏土体范围内的地上障碍物，如房屋、电线杆、树木花草及其他设施，清除地面下3m以内的地下埋设物，如设备基础、上下水管道、电缆线路及基础、人防设施等。

 

　　5)修建临时设施。按施工总平面布置图，修建临时设施，修筑道路、排水沟、截水沟，布置临时用电等。

 

　　6)技术交底。让施工人员了解并熟悉工程结构、地质和水文情况、沉井制作和下沉施工的技术要点、质量要求、安全及文明施工措施，以及可能遇到的各种问题的应急处理方法。

 

　　2.2实施工作阶段

 

　　1)沉井制作。首先要做好地基处理并控制好砂垫层质量。使第一次制作的沉井重量，通过承垫木或素混凝土垫层扩散后的荷载小于下层地基上的容许承载力。当沉井接高时，除了要防止出现冷缝，还须满足沉井的稳定要求。由于沉井通常较深，一般采取分节制作。每节的制作高度不宜超过沉井短边或直径，一般控制在3m—6m，最高不超过12m，特殊情况下允许加高，但要有可靠的计算数据并采取必要防止失稳的技术措施。

 

　　2)沉井下沉。当采用承垫木法施工时，按预先制定的先后顺序，对称、同步、协调的抽出垫木，并在抽出垫木的空隙位置回填砂堤。对于高压缩性的软土层，要严格控制“锅底”的深度，防止“锅底”过深而引起沉井突然下沉。要严格掌控沉井下沉过程中出现的基底隆起、管涌或承压水引起的不透水层爆裂。沉井下沉时，必须克服土体与井壁间的摩阻力和地层对刃脚的反力，沉井自重力与井壁摩阻力和刃脚反力的比值称为下沉系数，一般应不小于1.115。沉井下沉中，如遇到砂、砾石或硬土层，当土垅削至刃脚沉井仍不下沉或不平稳下沉时，则可按平面布置分段的次序，逐段并对称的将刃脚下的土掏空，并挖出刃脚外壁10cm，每段挖完后用小卵石填满夯实，待全部掏空回填后，再分层刷掉回填的小卵石，这样可均匀地减少承压面使沉井平衡下沉。在终沉阶段，刃脚的标高及平面轴线偏差，要始终控制在规范容许范围内。

 

　　3)沉井封底。排水法封底(干封底)，沉井达到终标高后8h累计下沉量不大于10mm时还要进行混凝土干封底。干封底可采用分格浇筑法，其先后顺序及每次格数，要根据下沉终止时的刃脚步高差及井格内涌土情况而定。需要注意的是，集水井在混凝土达到设计强度后方可封堵。

 

　　不排水法封底(水下封底)，在浇筑混凝土前，先应清除井格中的泥渣，再清除与混凝土所有接触的部位的泥渣。浇筑水下混凝土需确保一次浇注完成，当水下混凝土强度满足设计要求后方可抽水。

 

 

　　1)沉井制作中的钢筋绑扎和模板支设与普通混凝土结构施工要求相同，若是在软基上施工，要均匀、对称的施工，以防止不均匀沉降。

 

　　2)当沉井的外壁中有预留孔洞时，为防止下沉过程中泥土和地下水涌入井内或产生重心偏移使沉井产生倾斜，在下沉前应对预留孔洞进行填塞封闭处理，使之下沉均匀。

 

　　3)在沉井下沉到5m以内，要特别留意平面位置与垂直度，以免继续下沉后不易调整。

 

　　4)沉井下沉被搁置或悬挂、下沉极慢或不下沉时，可采取挖除刃脚下、在土井顶加载或在井内继续进行第2层碗形破土等方法；在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土，降低磨擦力；也可以在井外壁安装射水管冲刷井周围的土层，减少磨阻力，或清除障碍物，采取控制流砂、管涌等措施。

 

　　5)如果沉井下沉速度过快、超过挖土速度、出现异常情况时，可采取以下方法：在刃脚下不挖或部分不挖土；用木垛在定位垫架处给以支承，并重新调整挖土；如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石处理；在沉井外壁间填粗糙材料、将井筒外的土夯实，加大摩阻力；或减少每一节筒身高度，减轻沉井质量。

 

　　6)沉井下沉过程中极易发生倾斜或位移，施工中应加强下沉过程中的观测和资料分析，发现倾斜或位移应及时纠正。

 

 

　　沉井施工工艺具有占地面积少，对周围建筑物影响小等特点，被广泛用到市政工程建设当中。在实际施工过程中，要严格按操作规程办事，科学管理、精心施工，特别是在沉井制作、下沉过程中，要加强观测和微调。本文是笔者结合自己的实际工作经验，简单的介绍了沉井的构造、其施工工艺的关键点以及施工过程中的常见问题，期待能为沉井的施工提供些许有效的参考。