顶管工作井沉井施工的下沉控制及纠偏.docVIP

浅谈沉井（顶管）工作井施工的主要控制要点 林相忠 【摘 要】本文通过介绍广州市南洲路污水主干管工程顶管沉井工作井的施工，说明顶管(沉井)工作井施工的几个主要控制要点。 【关键词】顶管 工作井 沉井 测量 纠偏策略 下沉控制 工作井是顶管工程中极为重要的一部分，工作井的质量直接影响到顶管施工的每一个环节，可以说一个好的工作井是顶管施工成败的重要前提。通常工作井的施工方法有钢板桩支护施工、人工挖空护壁施工、沉井施工等多种方法，根据不同的土质环境，这些施工方法从成本、技术角度来说各有优劣。而在面对深度大、并且有流沙及大量地下水等恶劣地下环境的时候，沉井施工相对来说就有它得天独厚的技术优势了。 一、工程概况 广州市南洲路污水主干管工程管道埋深均在8米左右，采用顶管工艺施工，因此工作井的深度达11米深，若工作井采用其他施工方法，不但成本高，而且技术难度大。因此该工程工作井采用沉井工艺施工。 遵照设计图纸及现场实际情况的要求，本工作井井体深度为11米，分为三节制作，根据现场施工条件，各节沉井施工缝均按照图纸设计要求设置凹槽。井体混凝土标号为C25，工作井下沉至设计标高之后，采用C20混凝土封底，封底厚度为1.3米，之后制作工作井底板，底板采用C25钢筋混凝土制作，厚度为0.45米。（沉井立面视图如图1-1） 图1-1 二、沉井施工的工艺流程（如右：图1-2） 沉井工作井的施工过程，各道工序联系紧密，由于顶管工作井采用沉井施工时，顶管的洞口通常采用预留，这样可以避免沉井施工完成之后，耗费大量的人力物力开凿洞口，但这也给沉井的下沉的深度控制提了更高的准确性要求，因此在沉井施工的整个过程中，首先必须对沉井施工进行测量控制与观测，并在此基础上做好沉井的下沉和纠偏工作。 三、沉井施工的主要控制点 1、测量控制与观测 A、沉井平面位置与标高的控制：在沉井四周的地面上设置纵横十字控制线、水准基点进行控制。 B、沉井的垂直度的控制，是在井筒内按4或8等分标出垂直线，以吊线锤对准下部标板进行控制。在挖土时随时观测垂直度，当线锤距离墨线大于50mm，或四面标高不一致时，则及时纠正。 C、沉井下沉的控制，通常在井壁上的两侧用白油漆或红油漆画出标尺，可采用水平尺或水准仪来观测沉降。在沉井下沉中，加强平面位置、垂直度和标高（沉降值）的观测，每班最少观测两次，并作好记录，如有倾斜、位移和扭转，应及时通知值班负责人，指挥操作负责人，及时纠偏，使偏差控制在允许范围之内。以上施工测量纠偏参照点应设置在不受沉井下沉影响的点位上，并派人经常进行复核。 2、沉井的下沉方法 通常需等第一节沉井混凝土达到设计强度的100％之后，其上各节达到设计强度的70％以后，才允许下沉，下沉安全系数应大于1.15。工作井沉井下沉根据地下水位情况，沉井的下沉方法有排水下沉和不排水下沉两种， A、排水下沉方法，采用抓斗挖土，先挖井内中央的锅底——扩大锅底的范围和一定深度——让沉井体在自重作用下慢慢的下沉——随后挖刃脚处的土体（或者人工掏刃脚土体）让井平稳加快下沉，直至锅底土隆起，当沉井下沉减速趋于稳定时再重复上述各道工序进行施工，让沉井在操作下达到设计标高为止。（在挖土过程中，可派人工井下配合挖刃脚土体，确保挖土均匀） B、不排水下沉方法，采用抓斗挖掘井底中央部分的土，使沉井形成锅底，在砂类土中，一般当锅底比刃脚低1～1.5米时，沉井即可靠自重下沉，而将刃脚下的土挤向中央锅底，然后再由抓斗继续抓土，沉井便可继续下沉。若刃脚下的土不易向中央塌落，可配以射水管进行松土。 3、沉井施工的纠偏策略与下沉控制 沉井下沉过程中较容易出现沉降不均匀的情况，对于沉井下沉过程中发生偏差的情况，根据情况可采取以下措施及时进行下沉控制：①调整井内的挖土量，对下沉较快的一侧减少挖土，增加下沉慢的一侧挖土量；②一旦沉井发生过大的偏差，并且经过一段时间纠偏无效，已形成下沉的轨道，此时不可运用井内调整挖土量的多少来纠偏，应该人为改变井外两侧的土压力作用，改变其大小才能将沉井纠偏扶正，可以破坏井壁外的摩阻力，采用射水方式，用高压水枪冲刷沉井高的一侧土体，减阻后让沉井高的一侧下沉速率加快，低的一侧在固有摩阻力作用下，下沉速率减慢来达到纠偏扶正沉井。③沉井高的一侧顶面加外荷载压重造成高的一侧井壁下沉速率加快来达到纠偏扶正。④结合以上的方法可同时组合运用，也能有效的达到沉井纠偏扶正。⑤当采用排水挖土下沉时，需防止基底可能发生流砂、管涌、隆起。如果情况特殊一旦有流砂管涌和隆起的现象，可及时向沉井内灌水压重，不让地下水自由流动带动砂土涌流，消除流砂、管涌和隆起的现象，并适时采用不排水挖土下沉方法 四、沉井下沉施工中