沉井施工工艺

12-9 沉井

沉井是修建深基础地下深构筑物的主要基础类型．它是在地面或地坑上，先制作幵口钢筋混凝土筒身，待筒身达到一定强度后，在井筒內分层挖土，运土，随着井內土面逐渐降低，沉井筒身借其自重克服与土壁之间的摩阻力，不断下沉，就位的一种深基或地下工程施工工艺。

沉井结构具有以下特点:沉井结构截面尺寸和刚度大，承载力高，抗渗，耐久性好，內部空间可资利用，可用于很大深度的地下工程施工中，深度可达50米;施工不需复杂的机具设备，在排水和不排水情况下均能施工;可用于各种复杂的地形，地质条件，可在场地狭窄条件下施工，对邻近建筑物构筑物影响较小，甚至不受影响;当沉井尺寸较大，在制作和下沉时，均能使用机械化施工;比大幵挖施工，可大大减少挖、运、回填的土方量，因此可加快施工进度，降低施工费用。沉井施工法存在的问题是:施工工序较多，施工工艺较为复杂，技朮要求高，质量控制要求严。本法适用于工业建筑的深坑(料坑、料车坑、铁皮坑、井式炉、翻车机室)、地下室、水泵房、设备深基础、桥墩码头等工程，并可在松软、不稳定含水土层、人工填土、粘土层、砂土、砂卵石等地基中应用。一般讲，在施工场地复杂，邻近有铁路、房屋、地下构筑物等陪碍物时，应用最为合理经济。

12一9一1沉井的类型

沉井的类型繁多.按其制成材料分.有混凝土，钢筋混凝土，砖，石等多种，在建筑工程中应用最多的为钢筋混凝土沉井;按平面形狀分，有圆形，方形，矩形及多边形等(图12-139a)，由于圆形沉井制造简单，易于控制下沉位置，受力(土压，水灰压)性能較好，使用最多。工业建筑中，由于工艺要求，则以釆用对称截面的矩形沉井较多，由一个(排)或多个(排)井孔组成。沉井剖面形式有圆筒形，锥形及阶梯形等(图12一139b)。为减少下沉摩阻力，刃脚外缘常设20一30毫米的间隙，井壁表面作成1/1000的坡庹。

12-9-2 施工准备

1.勘察地质

在沉井施工地点钻探，了解该处地质(包括土的力学指标，休止角，摩擦系数，地质构造，分层情况等)和地下水文情况，以及地下埋设物障碍物等情况，绘制地质剖面图，为制定沉井施工方案提供可靠的技朮依据;

2.编制施工方案

根据工程结构特点，地质水文情况，施工设备条件，技朮的可能性，编制切实可行的施工方案或施工技朮措施，以指导施工:

3.整平场地

整平场地至要求标高，按施工要求拆迁沉井周围上的破坏棱体范围內的地上障碍物，如房屋，电线杆，树木及其它设施，清除地面下3米以內的地下埋设物，如管道，电缆线路及基础，设备基础，人防设施等。

4.修建临时设施

按施工总平面图布置，修建临时设施，修筑道路，排水沟截水沟，安装临时水电，风管道线路，安设施工设备，并试水试电试运转。

5.布设测量控制网

按设计总图和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。在原有建筑物附近下沉的沉井，应在原建筑物上设置沉降观测点，定期进行沉降观测;

6.技朮交底

使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技朮要点，安全措施，质量要求，以及可能遇到的各種问题和处理方法。

12-9-3 沉井施工程序

平整场地一测量放线一開挖基坑一铺砂垫层和垫木或砌刃角砖座一况井制作一布设降水井点或挖排水沟，集水井一抽出垫木一封底一浇筑底板混凝土一施工內隔墙梁板頂板及輔助设施。

12-9-4 .沉井的制作

1.制作順序

场地整平一放线一挖土3~4米深一夯实基底一抄平放线验线一铺砂垫层一垫木或挖刃角土模一安设刃角铁件，绑钢筋一支刃角、井身模板一浇筑混凝土一养护、拆模一外围围槽灌砂一抽出垫木或拆砖座。

2.地基处理和筑岛

在松软地基上进行沉井制作，应先对地基进行处理，以防止由于地基不均勻沉降引起井身裂缝。处理方法，一般釆用砂，砂砾碎石灰土垫层，用打夯机夯实或機械碾压等措施使密实。

如沉井在浅水(水深小于5米)地段下沉，可填筑人工岛制作沉井，岛面应高出施工期的最高水位0.5米以上，四周留出护道，其宽度:当有围堰时，下得小于1.5米;无围堰时，不得小于2.0米，如图12-140所示。

筑岛材料应用低压缩性的中砂、粗砂、砾石，不得用粘性土，细砂、淤泥、泥炭等，也不宜釆用大快石、砾石。如水流速度超过表12－88所列数值时、须在边坡用草袋背堆筑或用其他方法防护。当水深在1.5米，流速在0.5m/S以內时，亦可直接用土填筑，而不用设置围堰。

筑岛土料什与容许流速表12－88

沉井制作下部刃脚的支设，可视沉井重、量、施工荷载和地基承载力等情况，釆用垫架法、半垫架法、砖垫座或土底模。较大较重的沉井，在较软弱地基上制作，常采用垫架或半垫架法(图12－14)。垫架的作用是:(1)使地基均匀承受沉井重量，使其在混凝土浇筑过程中不会产生突然下沉，而使刃脚裂缝破坏其结构;(2)保持沉井位置不致倾斜，便于调整;(3)便于支撑和拆除模板。釆用支垫架法施工，应计算一浇筑高度，使其不超过地基地耐力。直径(或边长)在8m以內的较轻沉井，当土质较好时，可采用砖垫座(12－142)，沿周长分成6~8段，中间留2Omm空隙，以便拆除; 砖砌刃脚垫座砌筑应保証刃脚设计要求的刃脚踏面宽度，砖刃脚强度及底面宽度应能抵抗刃脚斜面混凝土的水平推力作用而保持稳定;砖模內壁应用1:3水泥砂浆抹平。重量较轻的小型沉井，土质好时，可采用砂垫层、灰土垫层或在地基中挖槽作成土模(12－143)，其內壁用1:3水泥砂浆抹平。

采用垫架(或半垫架)法，先在刃脚处铺设砂垫层，再在其上铺承垫木和垫架，垫木常用16CmX22Cm 枕木，垫架数量根据第一节沉井的重量和地基(或砂垫层)的容许承载力计算确定，间距－般为0.5~1.0m。垫架铺设应对称，－般先设8組定位垫架，每组由2~3个垫架组成，矩形沉井常设4组定位垫架，其位置在长边两端0.15L(L为长边边长)，在其中间支设－般垫架，垫架应垂直井壁铺设。圆形沉井沿沉井刃脚圆弧部分对准圆心铺设。在垫木上支设刃脚、井壁模板。铺设垫木应使顶面保持在同一平面上，用水准仪找平，使高差在10mm以內，并在垫木间用砂填实，垫木中心线应与刃脚中心线重合;垫木埋深为其厚度的－半，在垫架内设排水沟。

当地基承载力较低，经计算垫架需用量较多，铺设过密时，应在垫木下设砂垫层加固，以减少垫架数量，将沉井的重量扩散到更大面积上，避免制作中发生不均匀沉降，使易于找平，便于铺设垫木和抽除。

4.井壁制作

(1)制作方式