沉井施工的质量控制.docx

1、沉井施工的质量控制陈锦昌(肇庆西江水电监理有限公司)沉井施工具有占地面积小、土方开挖量小、对周围环境影响少等优点。在合适的条件下不失为一种良好的 基坑开挖方法。针对不同的施工环境，我们应灵活地选 择相应的井筒下沉质量控制方法，以确保沉井工程保质 保量的完成。文中对沉井施工技术及质量如何控制常见 的主要问题进行探讨。1 材料质量控制要点工程所用材料应符合设计要求和有关标准的规定：水泥宜采用 42.5 级或 52.5 级普通或矿渣硅酸 盐水泥，必须检查品种、标号、出厂日期、质量合格证，凡 超期或受潮、结块水泥不得使用。细骨料选用坚硬的中、粗砂，含泥量不大于 3%， 无垃圾、泥块、杂草等。粗骨料应采

2、用坚硬的碎石或卵石，粒径宜用 540m，最大不大于 50mm，含泥量不大于 2%。水一般饮用水或洁净天然水。钢材有出厂合格证和复试报告，技术指标符合设 计要求和标准规定。外加剂根据不同要求，通过试验确定后严加控 制。2 沉井施工的控制沉井是下沉结构，必须掌握确凿的地质资料，钻 孔可按下列要求进行：面积在 200以下（含 200）的沉井应有一个钻 孔（在井中心位置）。面积在 200以上的沉井，在四角（园形为相互 垂直的直径两端点）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。每座沉井应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。沉井的施工应由

3、专业施工经验的单位承担。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。沉井制作时，承垫木或砂垫层的采用，与沉井的结构情况，地质条件、制作高度等有关。无论采用何种型 式，均应有沉井制作时的稳定计算及措施。多次制作和下沉的沉井，在每次制作接高时，应 对下铺层作稳定复核计算，并确定确保沉井接高的稳定 措施。沉井采用排水封底，应确保终沉时，井内不发生 管涌、涌土及沉井止沉稳定，如不能保证时，应采用水下 封底。沉井施工尚应符合现行国标混凝土结构工程质 量验收规范GB50204 及 地下防水工程施工质量验收 规范GB50208 的规定。沉井在施工前应对钢筋、电焊条及焊接

4、成形的钢 筋半成品进行检验，如不用商品混凝土，则应对现场的 水泥、骨料等做检验。混凝土浇注前，应对模板尺寸、预埋件位置、模板 的密封性进行检验。折模后应检查浇注质量（外观及强 度），符合要求后方可下沉，浮运沉井尚需做起浮可能性 检查。下沉过程中应对下沉偏差做过程控制检查。下沉 后的接高应对地基强度、沉井的稳定做检查。封底结束 后，应对底板的结构（有无裂缝）及渗漏做检查。有关渗 漏验收标准应符合 GB50208 的规定。沉井竣工后的验收应包括沉井的平面位置、终端 标高、结构完整性、渗水等进行综合检查。3 施工质量的控制3.1 沉井制作检查刃脚支设及井壁制作。3.1.1 刃脚支设采用承垫木方法制作

5、沉井时，砂垫层铺筑厚度应 根据扩散沉井重量的要求由计算确定，应便于抽出承垫 木。刃脚下垫木数量、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。非永久结构的沉井，土质较好时刃脚可采用砖垫 座支设，重量较轻小沉井，土质较好时，可采用砂垫层， 灰土垫层或地基中挖槽做成土模，其表面抄 1:3 水泥砂- 95 -施工技术广东建材 2009 年第 6 期浆抹平。3.1.2 井壁制作在基坑中制作时，基坑应比沉井宽 23m，四周 设排水沟、集水井，使地下水位降至基坑底面下 0.5m， 同时有防止地表水流入坑内及防坍方措施。沉井过高宜分节制作（一般高度不大于 12m），待 第一

6、节混凝土达设计强度 70%后，方可浇注其上一节混 凝土。沉井接高的各节竖向中心线应与前一节重合或 平行。沉井钢筋可用垂直吊装就位，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若干段同时对称、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，接缝处凿毛洗净，再浇上一节混凝土。穿墙管件 和模板用对穿螺栓等应采用抗渗措施。3.2 沉井下沉检查强度、承垫木拆除、井壁孔洞处理、标高与轴 线。沉井强度：第一节混凝土强度达到设计强度100%，其余各节达到 70%，以后方可开始下沉。承垫木拆除：大型井混凝土强度应达设

7、计强度100%，小型井达到 70%，始可拆除。垫木拆除后即用砂或 砾砂填实，同时加强观测，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，为防止泥水涌入，应在下沉前处理 好。标高与轴线：挖土下沉时，应分层（每层厚 0.40.5m）均匀， 对称进行。在脚处留 11.5m 台阶，然后再沿沉井壁23m 一段向刃脚方向逐层、全面、对称、均削薄土层， 每次削 510cm。当土层被刃脚挤压破裂下沉至稳住， 再从沉井中心逐渐向四周开挖，每层挖土厚 4050cm， 如何反复操作，使沉井均匀竖直下沉，防止过大倾斜，一 般情况，不应从刃脚踏面下挖土。由数个井孔组成的沉井，为使均匀

8、下沉，挖土时 各井孔土面高差不应超过 1m。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，如沉井不断自沉时，则应向井内灌水或采取其他沉井稳定的措施。（施工组织设计中应事先安排防超沉措施）。沉井下沉过程中，每班至少测两次，如有倾斜、位 移应及时纠正。沉井位置、标高控制是在井外地面和井 壁顶设置纵横十字中心线，水准基点。井周围地面不得堆土过高，以免沉井位移。3.3 沉井的纠偏发现沉井在下沉过程中发生位移、倾斜、偏转时，应 根据产生原因，用下述一种或几种方法及时纠偏。3.3.1 井筒倾斜井筒在下沉过程中，时常会出现沉井垂直度歪斜超 过允许限度的情况，即井筒倾斜

9、现象。出现这种情况时 应立即分析其原因，并采取相应措施纠偏。井筒倾斜的原因：沉井四周土质软硬不均匀；没有 均匀挖土，使沉井内土面高差悬殊；刃脚一侧被障碍物 拦住；沉井外面有弃土或堆物，井上附加荷重不均匀造 成对井壁的偏压。针对这几种原因，应该采取不同的质量控制措施。 对于沉井四周土质软硬不均匀和挖土不当引起的 井筒倾斜一般有三种方法来纠偏：挖土纠偏、射水纠偏 和局部增加荷载。挖土纠偏既通过调整挖土的高差及调 整沉井刃脚处保留土台的宽度进行纠偏。射水纠偏是在 挖土纠偏仍不见效的情况下使用，采用向下沉较慢的一 侧的井筒外部沿着外壁四周注射压力水，使该处的土成 为泥浆，以减小土的抗力。局部增加荷载纠

10、偏是指在井 筒下沉过程中出现倾斜时，在井筒较高的一侧增加荷载 或使用震动机械震动，促使井筒较高的一侧较快下沉的 方法。这些方法可以单独使用，也可综合使用。采用什么 办法纠偏要根据现场土质、井筒断面大小、倾斜程度及现场环境来选择。对于刃脚一侧被障碍物拦住引起的井筒倾斜，如果 遇到较小的孤石，可以用刨挖方法去除，孤石较大时可 以用风动工具凿碎，实在坚硬孤石可以使用炸药爆破的 方法去除。而对于沉井外面有弃土或堆物引起的井筒倾 斜，处理方法更为简单，将井外弃土或堆物清除，使其荷 载均匀即可。3.3.2 井筒位移井筒下沉中出现位移，大多是由于倾斜引起。当发 生倾斜和纠正倾斜时，井身常向倾斜的一侧的下部增

11、加 较大压力，因而产生一定位移。位移的大小随土质情况 及向一侧倾斜的次数而定。- 96 -广东建材 2009 年第 6 期施工技术为了控制井筒位移，我们必须控制井筒不再向偏移的方向倾斜。同时，可以有意地使井筒向偏移的相反方 向倾斜，当几次倾斜纠偏之后即可以恢复到正确的位 置。但是一定要注意，在倾斜和纠偏过程中一定要做好 详细的控制方法，以免矫枉过正。3.3.3 沉井位置扭转沉井位置如发生扭转，可在沉井的对角偏挖土，借 助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩，使沉井在下 沉过程中逐步纠正其位置。3.3.4 井筒突沉井筒突沉即沉井过程中井筒一次快速下很大的深 度的现象。这种现象的发生一般有两个原因：

12、一个为遇 到软弱土层，土的抗剪强度小，使下沉的速度超过挖土 速度；另外一个原因为沉井外壁受水浸泡，外壁与土之 间的摩擦力减小。若突沉量过大，井内操作人员与设备有被埋没的危 险，因此我们应该尽量预防其出现。其预防控制措施为：沉井一般在在刚开始下沉及沉井井筒入土深度小于 沉井高度的 1/4 时，沉井下沉速度过快，且易产生偏斜， 此时应在刃脚处少挖土或不挖土，控制其下沉量。当 沉井位于软弱土层时，应提前在沉静井筒制作前加固软 弱土层。加大磨阻力，可以采取排除井外壁附近积水 或者在沉井外壁四周回填粗料或土夯实。用不排水下 沉，增加沉井的浮力。3.4 沉井封底检查沉降、封底条件、混凝土配合比。沉井下沉至

13、设计标高，应继续观测，在 8h 内下沉 量不大于 10mm 时，方可封底。封底条件： 采用干封底时：沉井基底地面已全部挖至设计标高，井内积水已 基本排干。混凝土凿毛处应洗刷干净。浇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。在封底和底板混凝土未达到设计强度前应从封 底以下的集水井中不间断地抽水，如发生停抽水，应考 虑沉井抗浮稳定性。采用导管法水下混凝土封底时：基底为软土时，应尽量将开底浮泥清除干净，并 铺碎石层。混凝土凿毛处应洗刷干净。水下混凝土应一次浇捣完，当井内有间隔墙应预 先分隔断，分格浇筑。水下混凝土上升速度不应小于 0.25m/h，坡度不 应小于 1:5。浇筑前导管

14、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。表 170%设计强度）刃脚平面中心线位移控制在 100mm 之内的偏差此数值不包括高差引起的中线位移注：主控项目 3 的三项偏差可同时存在，下沉总深度，系指下沉前后刃脚之高差。-97 -项序检查项目允许偏差 mm检查方法单位数量主控 项目1砼强度满足设计要求（下沉前必须达查试件记录或抽样送检2封底前沉井（箱）的下沉稳定mm/8h10水准仪3封底结束后的位置： 刃脚平均标高（与设计标高比）四角中任两角的底面高差mm100水准仪1%H经纬仪，H 为下沉总深度，H10m 时控制在 100mm 之内1%L水准仪，L 为两角的距离，差不超过 300mm，L10m 时，一般 项目1钢材、对接钢筋、水泥、骨料等检查符合设计要求查出厂质保书或抽样送检2结构体外观无裂缝、无风窝、空洞、不露筋直观3平面尺寸长与宽%0.5用钢尺量，最大控制在 100mm 之内曲线部分半径%0.5用钢尺量，最大控制在 50mm 之内两对角线差%1用钢尺量预埋件mm20用钢尺量4下沉过程中高差%1.52.0水准仪但最大不超过 1m平面轴线1.5%H经纬仪，H 为下沉总深度，最大应控制在 300mm 之内，5封底砼坍落度Cm1822坍落度测定器施工技术广东建材 2009 年第 6 期支护桩锚索深层搅拌桩支护体系+在软土地质深基坑工程中的应用