浅谈沉井施工

许治国

摘    要：循环水泵房位于印尼某地临海边，地下水极为丰富，涨潮海水高差平均11.5m，埋深13.95m，我司地处中国西北地区，在临海地区几乎没有施工技术和经验，攻克难关，完成施工任务、积累经验总结施工技术为首要任务。

关键词：循环水泵房;沉井施工;技术总结

1  工程概况

1.1  工程概况

印尼某电厂循环水泵房位于海边，距海边15.6m。泵房地下为箱式沉井结构，呈长方形布置，尺寸38.73m×25.2m，底标高为-8.1m，运转层标高为4.7m，沉井低端标高为-12.40m。泵房采用为整体钢筋混凝土箱型结构，外板墙厚1.35m，内墙厚1.05m，内有横隔墙3道，总隔墙3道，地梁2道，水下混凝土厚2m～3m，底板厚1.3m。使用混凝土约13，000m3钢筋约1400t。沉井制作所在平面标高1.55m，下沉深度为13.95m。

1.2  地质条件

工程位于印尼海边，平均自然地面标高约1.55米，冲击砂形成的平坦开阔地。

2  循环水泵房沉井施工过程

2.1  沉井制作

2.1.1  沉井分节

沉井总高14.10m，分节制作，由于印尼5型水泥的运输困难及现场储存能力有限，现场混凝土搅拌站每次最大供应量为1200方，因此沉井将留3次施工缝，沉井定为4节制作。

2.1.2  沉井制作

（1）模板采用20mm竹胶板材，采用方木和10号槽钢组合支撑系统。内外模板间设置间排距700×800mm的φ18钢筋对拉螺栓拉结，模板按先内后外安装。

（2）人工制作绑扎钢筋，D≥21的钢筋直螺纹套筒连接，D<21采用焊接连接，保护层采用混凝土预制块。

（3）浇筑混凝土。①混凝土在现场拌合站拌合，采用2台混凝土泵车进行浇筑。②浇筑前凿毛、清洗处理好施工缝面。③C35，抗渗等级S8砼，沉井应分层浇筑，每层厚度控制在400mm左右，按面积分六个区段同时对称均匀浇筑④沉井预埋件多，安排一名技术人员专门负责预埋件埋设工作。为保证预埋件位置的准确性，将在预铁件上钻孔，并用木螺丝固定在前混凝土的木模板上。

2.2  沉井下沉

2.2.1  机械布置及人员配备

（1）由于井壁厚，无需搭设平台，操作人员可在井壁上操作。（2）在井内设置12套8寸立式泥浆泵，主机型号为h1100-16每台流量200立方米/时，扬程16m。井外设置12台高压立式清水立压泵。清水冲泥系统主要包括卧式或立式清水立压泵、输水管、冲土水枪等，主机型号为1380-20-200，每台流量50立方米/时，扬程50m。（3）人员配备：每个沉井为一个施工班组，需备：正副班长2名、电工2名、测量员2名、安全员2名、控制电箱人员2名、机械操作工20名、潜水员4名（一个班组），共计46名人员，24小时对班倒施工。

2.2.2  准备

（1）井外准备：井外不远处设一个泥浆沉淀池及沉淀后的排放，面积约200平方米左右，越大越好。配有充分的水源，必要时用回笼水使用。（2）井上、井内的准备：井上总电箱连接甲方井外提供的电源，分电箱与总电箱连接及井内外水下吸泥泵连接。（3）开机前首先破除井外垫层和井内垫层及杂物。（4）绘制出平面坐标控制网、高程控制点、纵横十字中心控制线、水准基点等，利用测量仪器将网格控制点放射至施工现场，在下沉随测随记，及时掌握和纠改下沉出现的异常状况。

2.2.3  沉井下沉

（1）准备工作完成后初沉，排水利用沉井自重逐步下沉，及时观察沉井内外沙土上涌状况，保持下沉速度和掌握是否排水下沉。（2）中沉沉井采用不排水下沉，沉井内水压与井外土压力接近的状况下吸土，边吸土边下沉，加大测量频次，及时测量下沉速度及高差，防止出现倾斜或不均匀下沉。（3）在下沉至距设计的基底60cm时进入终沉，高差控制100mm以内，执行全天候测量监控下沉高差及变化，按照施工方案的要求及时处理异常情况，及时掌握吸土与水压变化情况，下沉接近设计标高时要确保井内水压大于井外土压及擦阻力，防止继续下沉，沉井内平衡吸土，重复慢降水慢下沉到设计标高。

2.3  水下封底

在吸土、抛石、整平、清洗工序完成后，就可以水不下封底了，井内水面上用4只泥浆泵浮体拼一个施工人员操作平台用与封底时施工，井内设水下砼导管和料斗，导管的长度由井下石块至井口下1m的尺寸为准，导管由50T的汽吊拎住，商品砼注入导管上的料斗，使商品砼不断的注入料斗，流入导管于井底，向四周铺开，保持导管下口插入水下砼0.8m～1m，随着水下砼逐步升高而提升导管，汽吊拎住导管，10cm～20cm上下活动。水下封底砼每个点的有效直径一般为8m，可在水下封底的同时慢慢的移动导管，确保水下混凝土浇筑面积、平整度及厚度，水下封底的厚度。

3  突发事件的应急预案及处置措施

（1）由于该井内无大梁，土质又差，初沉时易发生倾斜移位，因此初沉的祸底不能大，均称拆除胎模平行取土对称取土，发现高差纠偏，随时做好井内注水准备，控制沉井。

（2）沉井高差：各方人员要及时沟通，防止发生异常情况没有及时处理造成事故。

（3）沉井的离位：在沉井下沉4米左右时，检查离位情况及时纠正，如该井向南离位时，只要将南边降低下沉一段时间再纠正，检查纠正情况，依次类推。

（4）扭转：一般不出现大的高差或某一角长期低角下沉是不会扭转的，也不离位的，在沉井下沉4m左右时，检查扭转情况，一旦扭转及时纠正，该沉井设4角为A、B、C、D，假设A角向C角扭转时，是由于在下沉过程中，长期由A角向B角、D角、C角逐步低角下沉而产生扭转，出现这种现象，只要向反方向、A角或C角、D角、B角取土下沉，扭转现象就会复位，复位后，再检查是否移位。

（5）一般离位或扭转，是在下沉的4m左右时发生，因为初沉时，倾斜高差幅度较大，4m之后，下沉的沉井与井壁外的土层形成了下沉轨迹，高差及时纠正，就不易出现以上两种现象。一旦超过5m～6m，纠正是有困难的，因此，在中沉时不能长时间的某一角低角下沉。

（6）入终沉标高控制。①到位前30cm左右，预测可能出现的异常;②保持井内的水位同井口平齐;③测量员要观察井内水位下降到什么程度井开始下沉，及了解井内刃脚土层及祸底土的多少，确定井内水的压力是否大于井外摩阻力;④吸土到位前的前一个周期，井内土层不能吸得过深，从而使井在到位前，井内余有大量的土，抽水使井强迫到位，这时井是不会超沉的，便于控制（因为井内刃脚下及刃脚上的土对沉井下沉的阻力是水压力的好多倍）。

4  实施效果

此工程通过钢板桩试桩、圍堰等施工均告失败（钢板桩试桩达不到预期目标，围堰成本非常高），且通过对比成本非常大（节约成本约1243.5万元），经过对比采用了沉井施工，为我司首次沉井施工积累了经验、业绩，也满足了业主的目标要求，经业主、监理及施工方共同现场验收，工程进度、安全、质量均达到预期目标，收到业主的表扬和奖励。通过沉井施工，解决了临海（潮起潮落约11.5m）砂滩施工的难题，打破了我司首次施工的先例，填补了我司施工的空白，也培养了一批人才，为今后此类施工创造了条件。

参考文献：

[1] GB 50208—2011.地下防水工程质量验收规范[S].

[2] DL/T5702—2014.沉井施工技术规程[S].

[3] GB 50141—2008.沉井施工及验收验收规范[S].

[4] 周超.沉井施工在实际工程中的应用与问题分析[J].建材与装饰，2018（23）：93～94.

[5] 李伟彬.浅谈沉井施工在实际工程中的应用与问题分析[J].河南建材，2019（6）149+244～245.