沉井法施工技术在铁路消防工程的应用

程少鹏 中铁一局集团电务工程有限公司

引言：不论是在国内还是国外，铁路消防工程中就早早地使用沉井施工操作技术，而且，在进行相关的施工操作技术规程中也逐渐出现了一定的规矩和要求，因为工人们进行操作施工环境的地质环境条件更是各不相同，如何在铁路消防施工过程中确保沉井可以垂直安全的降落而且快速的下降且不会受到影响，如何更加安全有效的达到最终目的，这是需要重点思考的。

一、沉井法施工技术的概述

（一）适用的范围分析

一般而言，受到桩基础和天然基础由于受到地质条件和水文条件的影响会使得施工项目的操作难度有所增加，而沉井施工技术的主要应用范围是在横向和纵向承载力较大的基坑之中。与一般的大开挖技术相比较，沉井施工技术可以降低土方的工程量，并且其可以建造的深度效果要更好，同时还可以使用更少的建设用地。

（二）优点介绍

首先，沉井主要依靠的是其自身的重量，可以加深其基础埋置的深度，并且具有较好的整体性与稳定性，这在一定程度上加大了承载力。因此，沉井施工技术可以被应用到一些大型的和较深的地下基础设施。其次，沉井的作用不仅是基础还可以被用于挡土和挡水，这样就使得施工的程序有所简化，不仅可以有效地降低建设的成本，还可以节省材料的使用，因此，将其应用到在铁路消防工程之中具有良好的实践效果。再次，在施工之中采用沉井施工技术可以降低对周围建筑物的影响，为施工现场的管理提供极大的便利。

（三）缺点介绍

首先，需要的施工工期较长。沉井施工技术的实现主要是依靠沉井自身的重量，在沉井施工的整个过程之中离不开土方的挖掘，而土方的挖掘一般是依靠人工或者小型的设备实现的，这在一定程度上延长了施工的周期。除此之外，分段浇筑也使得进行沉井施工的周期拉长，使其与其他建筑物的施工具有较大的区别。其次，利用沉井技术进行施工时，对技术水平的要求较高，这也在一定程度上提高了施工作业体的要求。再次，在进行施工的过程之中容易发生沉井的倾斜或者下沉，这需要提前制定好应急预案，防止产生不必要的危险。

二、沉井操作施工技术中存在的一些问题和处理方式

目前，我国大部分铁路消防工程操作技术的总施工程序基本一致，首先是施工前的准备工作、沉井制造、沉井的不断下沉、最后是混凝土的封底工作等。

（一）施工前的准备工作

具体的消防施工安全准备工作还应该包含修理整平施工场地，修建相关道路以及临时安装施工设备等，因为设置的沉井大多数都处在山地地区，为了尽量地防止受到山区地形的影响情况，在进行施工的过程中，应该关注到山体的整体结构，而且应该对相关工程进行的沉井地基进行详细的处理和解决，防止出现沉降影响施工的建设质量。在进行基底的挖掘时，一般采用的是抓斗式挖掘机，这种挖掘机的使用需要在人力的配合之下进行施工。在挖掘完成之后，需要及时地将坑底清理干净，保持其平整和干燥。由于其所处的地理位置较为特殊，因此在底部的周围设置排水通道，这样才能将坑底的水及时地排除。如果遇到下雨的天气，还应该用水泵将坑底的积水及时地抽出，防止由于积水而影响正常的施工。

在进行施工之前，应该首先在沉井周围设置防护栏，以防周围的施工物掉入坑中。为了保障施工人员的安全，还应该为施工人员正确配发安全防护用品，以提高施工建设的安全性。

（二）沉井的分节操作问题

依据相关的设计需求和标准，沉井的高度以及进行不断下沉之后，顶面标准高度和底部高度的要求数据都应该进行分节制造高度的确立。为了这一情况，进一步确立沉井操作分为三节制作，进而才可以更加顺利地达到最终的目的。

三、对整个沉井操作技术的相关问题讨论和研究

（一）施工山地地基对沉井操作工程的影响作用

部分山区铁路的隧道消防构筑物，经常会遭受到地势结构的影响，使得修建的难度较大。因此，在进行施工时应该结合该地区的地形走势和地质结构，同时，相关的工作人员需要对周围场地的基础情况加以处理和解决。通常情况下，不适合进行开挖深度较大进行沉井下降的制作和处理。一般情况下，施工周围的山地大多数都是黏土、砂土、砾石、弱风化岩等，这导致不仅施工的难度较大，而且地形结构较为复杂，地下水的走势难以进行精确地判断。因此，更加难以在沉井之内使用较为普通抽水的措施和方法进行输水排干工作，也更加难以抉择合适且有效的挖土机械装置。最后，施工现场的砂土大多数情况下含有孤石，这些石头的岩层裸露，当沉井方法不能够使用排水方式且不断下沉时，应该使用多种不同类型的处理措施进行清除和维修。

（二）沉井下沉方式的恰当选择和使用

通常情况下，沉井下沉的措施包括：排水下沉以及不排水下沉两种操作方式，相关的工程真实案例可以看出，首段是排水下沉操作技术，下部各段使用的操作方式则是水中抽砂逼迫排水的技术手段，实际情况下依旧属于排水下沉方法。一般而言，下沉方式多采用机械挖土或水力机具式的排水下沉法。这种方法不仅可以有效地适应山区地形，而且还可以保证施工效果。因此，如果使用大量的排水操作技术，这会造成地下水无法顺利且高效的排出，还可能影响到周边建筑物的质量安全。

（三）几种不同情况的特殊处理解决措施

在相关的应用工程中的沉井下沉速率如果太过缓慢或停滞时，可以采取以下几种不同的助沉对策。首先是增大开挖面积，直到掏挖周遭刃脚下方的土体使得相关设备不断下降，接着相关人员再设法进行开挖沉井之外的土方，利用高水压进行不断的冲刷，使得土层逐渐暴露等方式，以便顺利减轻沉井侧对外周压力以及摩擦阻力；还可以在沉井的上方逐渐增加压力和重力，以便高效地增加物体的下沉力度；还可以通过预先对沉井进行相关的操作和施工，提前做成台阶形的外壁，通过对沉井不断下降的技术使得周围土体产生大幅度位移以便顺利减轻下沉的摩擦阻力。除此之外，还应该采取一些预防沉井突然出现沉降的情况，即便是出现发生停滞下沉的情况，也不宜采取过分超挖的手段，当沉井下沉过程中出现特殊的土层时 ,应特别加强观测 ,对于有流砂的地层 ,宜采用不排水下沉或在井外设置井点降水系统。

（四）对沉井质量的控制

为了保证沉井的质量，在施工之前应该对其要使用的原材料进行检测，以及成型的钢筋结构进行质量检验。在进行混凝土浇筑时，首先要掌握好使用模板的尺寸和大小，以及要埋件的位置，同时还要检查模板的密封性。在进行拆模之后，还要检查浇筑的实际效果和质量，在保证质量的前提下再将其下沉。在下沉之后，还应检查地基的高度、沉井的稳定性。在封底之后，还应该进一步检查其密封性，防止出现渗漏。只有这样才可以保证沉井的质量，充分地发挥沉井法在施工之中的作用，并且克服山地地形所带来的弊端。

结束语：进行沉井法施工的关键性条件在于下沉，所以，应该进行更加高效且合理的下沉方式和应对措施。通常情况下的排水下沉方式非常简单可靠，而且安全、容易进行操作。当前，在我国的社会发展条件下，只要相关的环境和条件合适，就可以进行选择和使用。某些工程中使用的是抽砂泵进行抽砂工作，以便求得代替吸泥机的使用技术，但是由于抽砂泵需要随着沉井一起进行性绑定下降，可能会影响到抽砂效率的作用和发挥情况，但是可以说，不进行排水下沉方式就可以更加适合这一操作施工的深度达和地下水情况丰富的特征，有必要向类似角度和方面进行讨论和探究，所以进一步寻求更加合理的水下开挖机械设备和装置，成为了沉井操作技术提升和全新工艺水准提升的关键所在。