沉井施工在实际工程中的应用与问题分析

周超

（中机国际工程设计研究院有限责任公司华东分院 江苏 210023）

现在沉井施工设计在我国的施工方案已经相对比较完善，特别是掌握了对沉井的平面设计尺寸还有下沉深度的方法方面。并且在规模上已经比较成型，在深基础施工的所有方法中，沉井施工法只是其中的一种，不过这种方法相对多有方法比较施工操作起来十分简便而且安全性比较高。对比普通的基坑施工具有非常多的优点；基坑放坡大开挖的施工技术占地面积范围十分大，而且会影响到附近的一些建筑物，所以占地面积小和对周围环境影响小都是沉井施工法的优势所在。很多水泵房、隧道的盾构以及顶管工作井或者桥墩基础等等工程中都会使用到这种方法。

不过现在这几年沉井施工工程中常常会有工程事故发生，比如说沉井会歪斜、突沉、井下工程桩倾斜断裂等等一系列的问题，或者在沉井完工之后还会出现持续下沉的情况，最严重的时候会造成施工人员的伤亡。我们通过对沉井施工中发生过的事故进行了细致的分析发现，有以下几种情况会造成事故的发生：忽略了地质条件的恶劣；不够成熟的施工技术手段；不当的降水；结构设计的不够完善等等。

1 沉井的常识以及基础应用

1.1 沉井种类

沉井种类多种多样，按平面形状可以分为圆形、矩形、圆端形；按立面形状可以分为柱形、阶梯形；按沉井的建筑材料可以分为三种：混凝土沉井、钢筋混凝土沉井和钢井。

1.2 沉井一般施工顺序

沉井施工的顺序为：浇筑首节井壁→接高井壁→初沉→边挖土下沉、边接高井壁→下沉至设计标高→封底→沉井内部施工。

1.3 施工准备

进行施工之前需要进行以下步骤。

（1）场地平整：清理作业现场在原地面开沟排水，地表含水量降至最佳含水量时上压路机适时压实，采用静压无明显轮迹为宜。

（2）基底挖掘：挖土使用的挖掘机是抓斗式挖掘机，挖掘机的使用需要与人力配合才能完成。基坑底面的沉泥应歌及时清理干净，保持基坑底面的平整和干燥，底部四周应该设置排水通道，与集水井相连接。这样一来，集水井中的一些水源，例如：雨水和地下水能够及时用水泵抽取，避免底部因积水而造成停工。

（3）增厚动工：砂垫层最好选用颗粒较好的粗砂或中砂。采用逐层振捣法进行振实，可以提高砂垫层的密实度。通常情况下，垫层每层的厚度为25cm，宽不少于1.4m，并且对每一层进行浇水，适时控制砂层的最佳含水量，并从集水井中及时排除积水。砂垫层施工完毕再进行测量放样，按照基坑布置图放出素混凝土垫层的内、外边线，再立模板并定出模板标高，且保证模板上沿水平。在固定和支撑牢固后，即可浇捣垫层混凝土，采用C10商品混凝土，表面应平整压光，标高误差＜8mm。振捣密实以确保质量。

（4）刃脚施工：沉井刃脚浇筑的混凝土高度设在井壁（底板）槽口以下，刃脚外侧模板采用钢模板，该处施工缝因抗渗要求不高，可以不作成凸槽，仅做凿毛处理，在浇筑上部混凝土前，施工缝用清水冲洗干净，并先均匀的铺上厚2cm左右、与混凝土同标号的水泥砂浆，使接缝紧密结合。

（5）钢筋捆扎：①应该保证钢筋表面的洁净，主要标准就是：钢筋表面无油渍、鳞绣等；②钢筋要是平直的，不能有一点儿弯曲的痕迹。重要钢筋构件中的主筋应该按照有关规定进行抽样检测，钢筋与钢筋之间的交叉点需用铁丝绑扎牢固。

（6）支模方法：支模方法钢筋绑扎验收后，应进行立外膜和支架，井壁模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，钢模采用标准条形钢模板，边角用木模补差，模板间用对拉螺栓拉紧，根据其长度根据结构尺寸确定，内设支杆，保持尺寸，模板内、外围檩采用φ48×3mm钢管，变截面处内模板为铅直，模板接缝严密紧固，接缝处采用胶带纸粘贴防止漏浆。

（7）拆模及养护：混凝土浇捣完成后应在初次凝固后及时对其进行养护，养护方法可以采用自然养护法和塑料膜覆盖法两种。在养护过程中需要经常向混凝土表面浇水，不要用水泵喷射，避免破坏混凝土结构。养护时间至少为7d，超过7d最好。养护时，应该时刻注意混凝土表面的颜色变化，一般白色为正常色。刃脚处混凝土因支撑面小，强度达到70%以上时，方可拆除刃脚侧模；墙体模板在混凝土浇筑后24h松动对拉螺栓外拉杆。拆除顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。

（8）注意事项：施工前应该在工作井上周围设防护栏杆，防止井周围物体滑落进入人体。还有一项需要特别注意，在井内井下作业时一定要配戴安全帽。在建筑施工作业中，安全帽的防护作用是相当大的，它不仅可以承受和分散落物的冲击力，而且也可保护或减轻人员在高处坠落头部先着地时的撞击伤害程度，更可以挽救一个人的生命。事实上，正确系戴安全帽曾经挽救过不少隧道施工作业人员的生命。安全帽之所以有如此大的作用，是因为它的制作原理具有很强的科学性：表面光滑半球型的设计，使落物易从安全帽上滑落下来，起到减缓冲击力的作用；安全帽顶筋的设计起到了增强壳体顶部强度的作用，在外力冲击下，安全帽不易破损或出现裂纹；内部构件的设计也起到了缓冲的作用，最大限度地保护作业人员的安全。无论从其材料的选配和零部件的构造，或者是从安全帽的外形设计来看，它都经过严格的科学测试。配戴安全帽是防灾避难的有效措施之一，每一个下让人员必须随身携带。

2 沉井施工过程中产生的问题及解决措施

沉井施工过程中难免会产生各种状况，其中主要的问题有两个，一个是施工期较长，另一个是沉井施工技术较为落后，依旧遵循老套的井内井下作业方法，施工团队缺乏创新意识、缺乏“工匠精神”、缺乏技术人才。

（1）施工期较长。由于建筑环境、施工气候、当地基础设施、施工设备、应用资金、施工团队的效率、领导方向和施工协商等诸多方面的影响，施工进程较为缓慢，造成了沉井施工期较长，有时甚至可能延误竣工日期。

（2）施工技术要求高，缺乏“大国工匠”。沉井施工是一个大工程，对技术要求特别严格，多需要“大国工匠”。这些需要长期的经验积累和总结，不是一朝一夕能够养成的。所以特别需要引进技术人才，采用“以老带新”措施，让老一辈技人传授经验给年轻一辈，在沉井施工过程中，师傅带徒弟一齐上阵，手把手教学，将理论和实践相结合，培养一批新型人才。在另一方面，可以引进西方的先进技术和管理方法，最好能够将国外高技术人才引渡到中国，为咱们国家的生产发展服务。除此之外，国内沉井施工团队还可以派技术部人员多多参加国内外与沉井相关的学术交流协会，与国际接轨，不能禁锢在自己的小圈子里，故步自封。努力学习技能，增加技术储备，为沉井施工打好技术基础。

一般规定，沉井施工前应具备工程地质钻探资料、水文资料并根据现场情况对沉井进行施工计算。应编制施工专项方案并向施工人员进行交底，并留有交底纪录。沉井下沉前，应对周围的建筑物、构筑物和地下管线采取有效的保护措施，并在下沉过程中进行监视测量。沉井所用的材料应进行检验，合格并取得监理工程师同意后方可用于工程施工。施工前应制定工程施工的应急预案并进行演练。

沉井设计的受力程度对选择施工方案有着十分重要的关系，因此在进行沉井施工的设计方案时一定要充分结合施工现场的环境选择最好的施工方法，然后严格依照设计好的方案进行施工，不能有偏差。在工程结构中沉井沉井施工有诸多优点，不仅能最大程度地利用有限的空间，而且在施工时对邻近建筑物产生的影响较小，因此在工程建设中不可或缺，所以在未来，沉井有很大的发展前景。这就要求切实发挥好沉井在实际工程建设中的重要作用，严格规范沉井作业标准，争取保质保量地完成工程施工，为现代化建设提供安全可靠的大型基础设施。

[1]向寅飞，杜帅.沉井设计施工在市政工程中的应用[J].建筑知识，2017（15）：19.

[2]王 瑄，李 威.沉井施工技术在实际工程中的应用[J].辽宁建材，2014（02）：39～40.

[3]李阳，刘爽.薄壁沉井技术及其在实际工程中的应用[J].施工技术，2012（06）：41.

[4]忻 飚.砖沉井在实际工程中的应用[J].浙江建筑，2011（04）：49.