1.沉井下沉

 

　　本工程沉井下沉采用水力机械井格内除土的排水下沉方法。待沉井砼强度达到设计强度的100后，即开始下沉，采用水力冲挖机组开挖及人工配合清除井内土方，共布置6台套机组。

 

　　沉井下沉程序：下沉准备----拆除砖胎膜及混凝土垫层----设置机械----挖土下沉----观测-----纠偏----沉至设计位置核定标高----观察自沉、降水并铺设垫层----分段绑扎刃脚钢筋、隐蔽----混凝土浇注----拆模板----验收----回填沙基础。

 

 

　　2．1胎膜及混凝土垫层的拆除

 

　　(1)砖胎膜拆除是沉井下沉施工中关键性的工序之一。此项工作突击性大、劳动强度高，所以对于参加施工人员，事先作好技术交底统一指挥，相互配合协调。如果稍有忽视，可能造成沉井严重倾斜，甚至产生裂缝等质量事故。

 

　　(2)胎膜及混凝土垫层的拆除前，需将所有胎膜及混凝土垫层的拆除分组编号。编号用红漆绘在沉井的内外井壁上。避免拆错位置，造成沉井偏斜。分组的方法是：以沉井的内纵向内墙为第一组，四角为第二组，然后对称地从中间向两边进行分组对称拆除。

 

　　(3)下沉量观测及要求

 

　　在沉井外模板拆除后，由测量人员(人：)进行刃脚高程测量和沉井中心线测量，在沉井四角井壁上做出测量标尺，并绘出沉井中心线测量标记。此外，对测量工作有如下要求：

 

　　①沉井隔墙下及刃脚斜面下的胎膜拆除前后，对刃脚四角高程各观测一次。

 

　　②刃脚拆除时，每拆除一组，对沉井四角高程变化应观测一次。

 

　　③在胎膜拆除过程中，如发现沉井向一侧倾斜过大时，应立即停止施工，并报告组长，会同有关技术人员及时制定相关技术措施。

 

　　2．2沉井取土下沉

 

　　下沉前在沉井的四角绘制高程指示刻度线，并设立高度观察指针，下沉过程中对指针的精度经常加以校正。

 

　　(1)当刃脚胎膜及混凝土垫层拆除后，即准备沉井下沉，这时的沉井井壁四周无摩擦力，沉井的下沉系数很大，刃脚下回填的砂堤一经破坏挖除，沉井立即下沉。由于这时的沉井重心偏高，掏挖刃脚下的砂若不均匀，将会造成沉井很大的倾斜。所以当沉井下沉施工时沉井的四周刃脚宜采用人工全面配合水力机械同时分层(每层厚5O厘米左右)掏挖的办法，挖除的砂土集中于沉井锅底中央用抽沙泵抽出井外。

 

　　(2)当沉井刃脚胎膜及垫层拆除自沉稳定后进入正常施工阶段，沉井下沉使用高压水枪冲泥时，先在沉井中(沙泵放置处)冲挖出一个直径约为2.0～2.5米的集泥坑。然后用高压水枪开拓各个方向通向集泥坑的水沟2～4条，沟的纵向坡度3～5％。此后，即可向四周开挖锅底：搭设井内作业平台及上下作业爬梯；并在沉井面上搭设操作平台、栏杆。泥浆泵、水枪配备到位(在纵向中间每格内配泥浆泵一台、水枪一支)。井内取土的原则是：从中间往周围，尽量使土体成漏斗状，让刃脚周围的土体自然下挤。控制各隔仓内土体高差不大于0.5m。正常情况下，距刃脚50cm范围内严禁取土，除非因沉井刃脚土体问题出现沉井不沉或沉井纠偏的需要。

 

　　①为了防止沉井突然下沉，引起很大的偏差，以及减少井外土的扰动坍塌等情况，在沉井四周刃脚旁保留宽0.5-1.0米的土堤。待锅底开挖完毕后，再逐步均匀地冲挖土堤，第一步先冲挖四角处的土堤。

 

　　②第二步再冲挖四周土堤，最后冲挖定位点处土堤，使沉井下沉。

 

　　（3）各井孔之间，在沉井偏斜不大时，对称同时冲挖。如果沉井偏斜较大时，井孔之间的开挖情况应根据偏斜情况加以调整。对于离集泥坑较远的井孔(格)，当冲沉井四角和井壁处土堤时，泥浆从冲击点流到集泥坑有时是很困难的，为了不使集泥坑和集泥水沟之泥砂沉淀，经常使用高压水枪反复冲刷和搅动。这样将沉井最远处的泥砂冲至集泥坑并能把集泥坑冲深、搅动泥浆清除堵塞在泥浆泵头网罩上的杂物，提高泥浆泵的排泥量。

 

　　根据工程中实测情况确定高压水枪的压力，当水压为6～8公斤／厘米²时，高压水枪冲刷半径约为6～8米，因此泥浆泵放在中间，此范围内的泥浆均可流至集泥坑内。泥浆泵进水口的网罩应低于泥浆面约5～10厘米，这样可以吸入较多的泥浆。

 

　　根据地质报告，沉井下沉到-6.2m时，遇到硬土层，当土堤削至刃脚，沉井仍不下沉或下沉不平稳，则按平面布置分段的次序，逐段对称地将刃脚下掏空，并挖出刃脚外壁10cm，每段挖完后用粗砂填满夯实，待全部掏空回填后，再分层刷掉回填的粗砂，可使沉井因均匀地减少承压面而平衡下沉。在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，周边开挖深度小于10am，避免发生倾斜，尤其在开始下沉时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整，在离设计深度10cm左右停止取土，依靠自重下沉至设计标高。

 

　　2.3沉井的高程及垂直度控制

 

　　在沉井的外围均设置了控制坐标点、纵横十字控制桩、水准基点。下沉时，使用全站仪架立在坐标点，随时观测井壁上四侧及中间部位设坐标控制水平点并在于壁外侧用红铅油画出标尺，以便巡查直观观测沉降，当垂直度偏差50mm或四面标高相差100ram时，立即纠正，沉井下沉过程中，每班至少观测3次，并在每次下沉后进行检查，做好记录，当发现倾斜、位移、扭转时，及时通知值班队长，指挥操作工人纠正，使允许偏差范围控制在允许范围以内。沉井在下沉过程中，最大沉降差均控制在150mm以内。当沉至离设计标高2m时，对下沉与挖土情况应加强观测做到每2小时观测一次，发现偏差数字及时做出处理方案，以防造成质量缺陷。

 

 

　　下沉完毕的沉井，在位置上的允许偏差(标高、位移、倾斜)应符合下列规定：

 

　　(1)沉井刃脚平均标高与设计标高的偏差不得超过10cm：

 

　　(2)沉井的水平位移，不得超过下沉总深度的1％，但下沉总深度小于10m，其水平位移允许10cm。

 

　　(3)沉井四角中任何两角的刃脚底面高差，不得超过该两角间水平距离的1％，但最大不得超过3O厘米．女口两角间的水平距离小于10米时，其刃脚底面高差允许为10厘米。

 

　　(4)当设计对沉井允许偏差有特殊要求时，应满足设计要求。

 

 

　　沉井下沉过程中，有时会出现倾斜、位移及扭转等情况，应加强观测，及时发现并采取措施纠正。

 

　　根据操作中出现的偏差原因予以预防，如沉井已经倾斜，可采取在刃脚较高一侧加强挖土并可在较低的一侧适当回填粗砂，必要时配以井外射水，或局部偏心压载，都可使偏斜得到纠正。待其正位后，再均匀分层取土下沉。

 

　　位移产生的原因多由于倾斜导致，如沉井在倾斜情况下下沉，则沉井向倾斜相反方向位移，或在倾斜纠正时，如倾斜一侧土质较松软时，由于重力作用，有时也沿倾斜方向产生一定位移，因此预防位移应避免在倾斜情况下下沉，加强观测，及时纠正倾斜。位移纠正措旌一般是有意使沉井向位移相反方向倾斜再沿倾斜方向下沉，至刃脚中心与设计中心位置吻合时，再纠正倾斜，因纠正倾斜重力作用产生的位移，可有意向位移的一方倾斜后，使其向位移相反方向产生位移纠正。沉井下沉产生扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移的复合作用引起的，可按上述纠正位移、倾斜方法纠正位移，然后纠正倾斜，使偏差在允许范围以内。

 

　　当沉井沉到设计标高，经2～3天，下沉已稳定，在8h内累计10mm时，即可进行沉井刃脚大脚封底。本工程勘探中地下存在承压水，根据旋工组织设计经在沉井浇注前设置了8眼降水井，因离沉井的距离在4-5米，若出现折断降水井现象，井底土质较密实，因此确定采取明沟排水补救方案，分两步进行：第一步进行土形整理，使之呈锅底形，自刃脚向中心挖放射形排水沟，填以石子做成滤水暗沟，在中部设4个集水坑，坑深1m，插入直径0.6～0.8m，周有孔的混凝土或钢套管，四周填以卵石，使井中的水都汇集到集水井中，用潜水泵排出，使地下水位保持低于井底面30-50cm。刃脚混凝土凿毛处洗刷干净，然后，在井底对称均匀浇一层混凝土垫层，强度达到3O％后，绑钢筋，分段对称浇筑刃脚大脚混凝土混凝土。待刃脚大脚混凝土达到70％设计强度后进行沙回填施工。

 

 

　　5.1砂垫层的材料

 

　　砂垫层应采应颗粒级配良好的中、粗沙或砾沙。

 

　　5.2砂垫层的密实

 

　　为保证砂垫层的旆工质量，除了严格控制每层的铺设厚度(<30cm)外，计划采用多种密实方法，首先是砂进基坑时用人工分层摊平铺设，同时选用振捣法和水撼法即在砂垫层浇水后用插入式和平板式振捣器振捣密实，但在浇水时应严格控制最优含水量，并从集水井内及时排除积水。

 

　　5.3砂垫层的质量检查

 

　　选用环刀法和贯入法同时测定。环刀法即是在砂垫层中设置经砂检查点采集砂样，测定其干容重，使其值满足设计要求。贯入法则是以贯入度大小来检查砂垫层的质量，以不大于通过试验确定的贯入度值为合格，为使于施工和检查的方便我们拟用Φ16长1.95m的平头钢筋在自由落距为500mm时贯入砂中，当贯入度小于60mm时认为合格。

 

 

　　本空箱沉井采用水力机械井格内除土的排水下沉方法施工，沉井下沉过程的控制主要通过刃脚高差控制、下沉速度控制、平面位移控制。其中平面位移控制是通过刃脚高差控制和下沉速度控制来实现的。此方法在本工程实践取得了良好效果，保证了沉井下沉达到设计要求的质量标准。