探析沉井下沉纠偏技术

管光彬

摘    要：伴随我国建设不断加快，沉井的应用愈发普遍，此背景下为保障沉井施工的质量，有必要对沉井施工过程中可能出现的、对沉井施工质量影响较大的沉井下沉倾斜及偏移问题展开探究。本文联系沉井下沉中偏斜问题出现的时期，从初沉、终沉两个时期切入，对沉井下沉纠偏技术中的钢丝横拉和顶推纠偏技术展开探究，希望以此保障沉井施工质量，为相关施工单位及人员提供有价值参考。

关键词：沉井下沉;纠偏技术;钢丝横拉纠偏;顶推纠偏

1  引言

沉井施工常见于市政顶管工程，有节约用地、对周围建筑及环境影响较小等优势，由于沉井施工的质量关乎后续施工能否顺利进行，所以对于沉井下沉中必定会发生的偏斜，一定要加以控制，将偏斜控制在可接受范围内，以免影响后续施工。基于以上，本文将对“沉井下沉纠偏技术”展开探析，思索如何通过沉井下沉纠偏技术，确保沉井下沉过程中发生的偏斜不超过允许范围，并通过改善偏移问题保障工程整体质量。

2  导致沉井下沉过程中出现偏斜的主要原因分析

沉井下沉过程中，偏斜问题常见于初沉时期与终沉时期，考虑到偏斜现象对沉井施工造成的负面影响，下面对导致偏斜现象的常见原因进行总结：第一点，突沉现象的出现引发偏斜，比如开挖刃脚时操作不够细致、谨慎，未全面、同时进行，导致沉井下沉时出现突沉现象从而引起偏斜，另外，尤其是施工地点有夹层土壤时，由于夹层土壤具有“下松上硬”的特性，突沉现象更容易发生。第二点，底节高度不当引发偏斜，结合沉井施工的实际情况来看，底节高度不当引发偏斜的情况多见于沉井下沉初期，当底节高度過高或过低，都会降低沉井下沉过程中的稳定性，而伴随稳定性的降低，偏移现象自然也就更容易发生。第三点，翻砂现象的出现引发偏斜，其实就是当翻砂现象会导致沉井下沉过程中受到的阻力发生变化，而阻力变化会导致沉井下沉速度发生变化，具体而言，就是发生翻砂的那部分阻力会大大减小，而伴随阻力的减小沉井下沉的速度自然就会加快，此时就更容易出现偏斜。第四点，障碍物未彻底清理引发偏斜，比如刃脚一侧有硬石且沉井下沉施工时忽略了对应的清理工作，那么实际施工时就很可能因为下沉不均引发偏斜。第五点，弃土不当，该问题多见于沉井下沉的初期，弃土未按照相关规定及标准进行堆放，导致沉井出现偏斜。

总而言之，导致沉井下沉过程中出现偏斜的原因较多，除上述五点外还有井外楔形土滑移、地质资料不准确等等，在进行具体施工时，要尽可能考虑到这些导致沉井下沉过程中出现偏斜的原因，进行提前预防，以此减少偏斜现象的发生。当偏斜现象已经发生时，也应当多结合导致偏斜出现的原因，再开展纠偏工作。

3  如何对沉井下沉过程中发生的偏斜进行纠正

3.1  纠偏步骤

沉井下沉纠偏的主要步骤如下：第一步，通过精确测量掌握偏斜具体情况，测量内容包含多项基础数据，测量工具有经纬仪、水准仪等等，通过精确的测量得出沉井偏斜情况，比如经测量与计算得出沉井下沉初期向西北方偏斜10°;第二步，结合第一步得到的沉井偏斜情况制定合理的、科学的纠偏方案，在制定纠偏方案的过程中，首先要先分析针对当前沉井偏斜情况采纳井内纠偏更合适还是采纳井外纠偏更合适，比如在沉井下沉初期，井内纠偏的优先级别更高，只有当井内纠偏不适用时才选取井外纠偏，在选定究竟采用井内纠偏还是井外纠偏后，再进一步联系沉井偏斜情况，分析何种纠偏技术最为适用;第三步，将经过上述步骤得出的、最合理的纠偏技术用于沉井下沉纠偏，谨慎、细致地进行操作实现有效纠偏。

3.2  钢丝横拉和顶推纠偏技术

结合实际施工情况与上述纠偏步骤可知，对沉井下沉过程中发生的偏斜进行纠正时可采用多种技术。比如借助高压水枪改变井外土体从而改善摩擦力实现纠偏的井外射水纠偏技术、借助人工或其它力量将高侧土壤挖除从而实现纠偏的高侧除土纠偏技术等等都是十分常见的沉井下沉纠偏技术，这些技术在某些情况下可取得一定纠偏成效，但在某些时候，这些技术的纠偏成效并不明显。故，下面将围绕更为可靠的钢丝横拉和顶推纠偏技术，从沉井下沉初期与终期入手，探究如何借助这两项纠偏技术实现有效纠偏。

3.2.1  沉井下沉初期，采用钢丝横拉纠偏技术进行纠偏

一般来讲，沉井入土不超过3m时为沉井下沉初期阶段，若经过测量、计算分析，确定沉井下沉初期最适合的纠偏技术为钢丝横拉纠偏技术，钢丝横拉纠偏技术的原理为：采用钢丝横拉纠偏技术进行沉井过程中下沉纠偏的主要原理是借助卷扬机、滑车组、钢缆等设备与设施，将拉力放大并施加到发生偏斜的沉井上，将偏斜的沉井拉回正确位置且偏斜角度不超出允许偏斜的范围。在“拉”的这个过程中存在纠偏力矩，且纠偏力矩必须大于抵抗力矩，因为只有当纠偏力矩大于抵抗力矩时，出现偏斜的沉井才会一点点挪回正确位置且偏斜角度不超过允许范围。采用钢丝横拉纠偏技术时，纠偏工作主要包含两大环节：环节一，计算卷扬机配置，该环节包括力学简化、计算纠偏抵抗力矩、计算重力纠偏力矩、计算所需卷扬机台数、进行卷扬机布置与优化等内容，其中，在进行卷扬机布置与优化时必须遵循相关布置原则，比如必须遵循“拉力集中”的原则，必须遵循“纠偏力矩必须大于抵抗力矩”的原则，在遵循布置原则的基础上，选择最科学、最经济的卷扬机布置方案，并将该方案用于实际布置;环节二，纠偏施工，该环节其实就是动手操作，将纠偏方案进行落实，在落实过程中需注意——在正式操作前要对现场操作设备进行调试，调试完成后再开始正式进行纠偏，若纠偏过程中发现只依靠钢丝横拉纠偏技术无法取得令人满意的纠偏成效，可考虑将钢丝横拉技术与其他纠偏技术结合，共同用于沉井下沉纠偏，以取得更好纠偏成效。

3.2.2  沉井下沉终期，采用千斤顶横向顶推纠偏技术进行纠偏

一般来讲，沉井刃脚标高到设计标高的距离不超过2m 时为沉井下沉终期阶段，若经过测量、计算分析，确定沉井下沉初期最适合的纠偏技术为千斤顶横向顶推纠偏技术，此时纠偏工作主要有三个环节：环节一，力学估算，这里需计算出纠偏抵抗力矩与纠偏力矩，然后再根据沉井下沉施工的具体情况选择出合适的千斤顶，根据千斤顶规格确定在纠偏工作中应当采用几台千斤顶;环节二，施工布置，按照环节一得出的千斤顶台数进行布置，令千斤顶对称布置于偏低一侧，除此外，为令千斤顶发力还要在千斤顶后设置后靠，一般来讲，千斤顶后靠为符合操作需求的厚实钢板;环节三，纠偏施工，该环节的操作需要循序渐进、环环相扣慢慢完成纠偏达，具体来讲就是在实际操作时，主要操作内容有三个，操作内容一，对偏高一侧井壁外围土壤进行适当挖除，内容二，对偏高一侧刃脚旁的土体进行挖除，内容三，千斤顶顶进，其中，内容二和内容三要循环往复进行操作，直到达到预期纠偏效果为止。

4  结语

综上所述，由于沉井施工较为常见且具有节约用地等多种优势，故对于沉井下沉过程中出现的、可影响整体施工质量的偏斜现象，相关人等必须引起重视，通过提前进行针对性预防以及在下沉初期、下沉终期采取纠偏技术进行偏移纠正等方法，控制沉井下沉过程中的偏斜现象，令偏斜不超过允许范围，从而保证沉井下沉施工质量，进而保证整体工程的质量。

参考文献：

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