复杂环境下逆作井与沉井施工工艺探讨

肖蓉

从顶管工作的角度来讲，逆作法构成了现阶段主要选用的施工方式。具体在现阶段的顶管施工中，针对整个施工结构有必要布置支撑性的挡土墙，然后运用逆作的方式来完成从上至下的构筑物开挖操作。与此同时，沉井施工通常来讲适用于含水较多的不稳定地层，对于竖井在进行掘进时可以选用沉井法来辅助施工。在目前阶段中，沉井工艺以及逆作井工艺都可以灵活适用于多种多样的复杂环境，施工方应当能够紧密结合周边地质与其他条件来选择最优的施工措施。

一、沉井工艺与逆作井工艺的基本特征及其内涵

1.关于沉井施工工艺

从工艺特征来讲，沉井工艺指的是将钢混筒身或者开口钢筋布置于地坑或地面的位置上。在此前提下，通过逐步降低挖土面的方式来完成沉井处理，确保其符合最基本的筒身强度。由此可见，沉井工艺通常可以适用于深基础结构，在迅速下沉筒身的同时完成对于土体侧壁与筒身摩擦阻力的全面克服。

在目前看来，沉井法已经可以用来建造设备深部基础、地下室、建筑物深基坑、围护结构与墩台工程，这是由于沉井法并不会受到漂石、孤石、软质土层或者其他障碍物带来的施工干扰，同时也能保障土层具备平整度与均匀性。通过运用全方位的排水处理，针对其中的软质粘土就能予以相应的开挖操作。在某些情形下，针对沉井施工还需借助相应的降水措施来避免砂土下沉。

2.关于逆作井工艺

逆作井施工的关键在于竖向结构的全面形成，因此首先需要布置特定的逆作面，以此来抵消侧向性的土层压力，并且达到最优的结构平衡度。在地下水的作用下，周边土体对于整个构件体系就能予以必要的支挡，从而显著提升整个施工流程的综合效果。具体而言，针对逆作井施工通常需要设置混凝土的护壁。如果涉及到淤泥层或者其他特殊性较强的地层，那么还需转换为分层施工，确保将其限制于0.5米以内的每节高度。

运用分层法来辅助开展全过程的逆作施工，其中关键在于分层开挖内部的基坑土方，对此应当保证1米的每层深度。在全面施行专业测量的前提下，对于顶管井就可以设置与之相应的中心坐标。通过运用放样处理的途径与措施，应当能够妥善安装侧壁钢筋与模板，然后再进入后续的养护以及浇筑混凝土相关操作中。经过两天左右的混凝土养护，就可以着手处理护壁墙体。由此可见，逆作井法主要包含循环性的施工步骤，对此有必要因地制宜来完成全过程的逆作施工处理。

图1 逆作法施工中的土坑与护壁墙

二、复杂环境施工的实例

在某次施工中，针对城市现存的某条污水管道予以适当处理，其中包含拖拉管与顶管施工。具体而言，该污水管道本身位于下侧的厂区道路位置上，因此施工段落体现为繁忙的施工状态。在整个场地中分布着密集的管道，同时还涉及到车辆与行人的频繁出入。由此可见，对于此次管道施工并不适宜选择明挖法来开展施工，而是有必要综合运用沉井施工与逆作井施工。

从具体地质状态的角度来讲，该路段设有3米的路面标高，路段下层包含较大比例的杂填土，此外还包含厚度较大的淤泥层。因此在设计整个施工流程时，针对管道处理选择了非开挖的措施，确保顶管施工能够适用于全过程的现场施工处理。这是由于，顶管工艺本身具有非开挖性与先进性，对此如果能够综合加以运用那么有助于实现道路占用面积的显著缩小，与此同时也保障了周边路段的正常与稳定交通。

图2 施工地质剖面

三、具体的施工运用

从当前现状来看，沉井施工与逆作井施工已经被全面运用于多种多样的复杂环境施工，与此同时也获得了突出的综合施工效果。但是不应忽视，复杂环境施工本身具备相对较大的施工难度，因此仅凭单一的施工方式通常很难应对复杂的施工流程。为了从根源上加以改进，施工方就要秉持因地制宜的宗旨与思路，确保将沉井法与逆作法适当融入全过程的复杂环境施工，具体而言体现为如下的施工关键点：

1.沉井施工的关键工艺

首先是妥善安装模板以及预埋件。在多次下沉预制井筒的过程中，施工人员有必要视情况妥善安装其中的预埋件以及护壁钢筋。具体到实践中，应当反复校核现存的钢筋绑扎状态，确保其符合相应的指标以后再进入后续施工。针对土体阻力如果要予以显著减轻，那么可以凭借钢板保护的方式对其加以必要的处理，同时还需限定于15毫米左右的钢板厚度。对于外模与内模应当予以正确安装，做好全方位的预埋保护措施。

其次是浇筑护壁混凝土。具体到全过程的沉井施工中，关键在于灵活控制其中的自由浇筑高度，确保其不会超出2米的整体浇筑高度。在此前提下，通过运用平衡与对称浇筑的方式来实现对混凝土的全面处理，对此最好设计为300毫米以内的分层厚度。在此基础上，施工人员可以凭借振捣器或者插入振捣棒的方式来振捣混凝土，同时还需错开钢筋与振捣棒。如果有必要实现高密度的混凝土振捣，那么关键在于防控混凝土离析。与此同时，对于上述施工流程还需关注实时性的钢筋受力以及模板受力情况，避免出现跑模或者欠缺振捣力度等现象。

再次是下沉沉井的操作。在沉井下沉的全过程中，通常可以选择不排水或者排水的沉井方案。具体而言，排水下沉的前提在于砂砾层或者粘土层本身具备优良的稳定性，整个地层表现为较大的渗水量。与之相比，运用不排水下沉的前提在于砂砾层表现为严重渗水，或者流砂层呈现渗水的状态。此外如果遇到特殊情形，对整个地层现存的地下水无法予以妥善排除，那么通常也要借助排水下沉的措施予以相应处理。施工人员可以选择水力吸泥机或者抓斗方式来挖掘土方，从而达到最优的土方挖掘综合效果。

2.逆作法的关键工艺

运用逆作法主要涉及到分层式的土方开挖，针对各个开挖土层都需将其限制于1米的挖掘深度。对于井内的垂直度应当予以全面保证，确保井内中心与护壁能够具备一致的垂直度。通过运用全方位的开挖控制措施，就可以保证中心基准点应有的高度与位置，然后在井下的特定位置引入铅垂线，以此来全面控制逆作法涉及到的垂直度。

此外对于开挖后的土方而言，对其如果要实现相应的提升，则需凭借吊机予以完成。施工人员不应当在井口周边堆放土方，而是应当将其直接运送至临时性的现场堆放区域。

四、结语

经过综合分析，可以得知针对复杂环境作业有必要预先探查现存的地质环境，全面施行地质探查的关键点应当落实于土层本身具备的自稳定性。在完成上述勘测的前提下，施工方就可以因地制宜选择沉井法或者逆作法完成施工。截至目前，针对复杂环境运用的上述两类工艺已经获得了明显的优化与完善。