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        沉井的施工方法及質(zhì)量控制措施

        2010-08-15 00:45:43孟金波蔡宏偉
        陜西水利 2010年2期
        關(guān)鍵詞:封頂塊石沉井

        孟金波 蔡宏偉

        (杭州市南排工程建設(shè)管理處 浙江 杭州 310020)

        1 工程概述

        沉井是一種用于垂直防沖的井筒狀結(jié)構(gòu)物,其在實(shí)際工程中使用較為廣泛。比如錢(qián)塘江標(biāo)準(zhǔn)塘設(shè)計(jì)中,為防御錢(qián)塘江大潮的垂直沖擊,鋼筋砼護(hù)坦外側(cè)基礎(chǔ)就采用的是沉井防沖。該工程位于浙江省杭州市錢(qián)塘江南岸,屬錢(qián)塘江防洪堤外坡加固工程,主要由防浪墻工程、鋼筋砼護(hù)坡工程、鋼筋砼護(hù)坦工程、垂直防沖沉井工程、拋石柔性護(hù)坦工程組成,總投資1100萬(wàn)元人民幣。為防御錢(qián)塘江大潮的沖擊,護(hù)坦外坡腳的垂直防沖采用了1m×1m×5m(長(zhǎng)×寬×高)的沉井。該次工程的沉井施工不僅質(zhì)量良好,而且進(jìn)度也比較快,監(jiān)理和業(yè)主單位都比較滿意。

        2 沉井施工方法

        沉井施工時(shí),應(yīng)先在護(hù)坦位置修筑施工便道作為施工機(jī)械作業(yè)平臺(tái),然后進(jìn)行沉井的基坑開(kāi)挖?;娱_(kāi)挖用lm3的反鏟液壓挖掘機(jī)沿沉井沉放軸線后退開(kāi)挖至設(shè)計(jì)高程,另設(shè)一臺(tái)挖機(jī)在側(cè)面開(kāi)挖柔性護(hù)坦拋石斷面至設(shè)計(jì)開(kāi)挖面,挖出的淤泥和泥夾石分別堆放于基坑外側(cè),并采用水泵沖洗以便后續(xù)利用。另外使用16t汽車(chē)吊吊裝沉井就位,三機(jī)之間間距必須保證作臂互不影響。沉井沉放后,及時(shí)進(jìn)行封底及井內(nèi)回填。當(dāng)沉井連續(xù)沉放之后,可在沉井內(nèi)側(cè)按設(shè)計(jì)要求修正沖坑,鋪設(shè)無(wú)紡布,內(nèi)、外側(cè)回填塊石混合料,然后澆筑封井鋼筋砼。開(kāi)挖基礎(chǔ)和沉井沉放可同時(shí)交叉作業(yè),即邊挖、邊放、邊沉。沉井施工的一般步驟為:測(cè)量放樣→沉井搬運(yùn)→基坑開(kāi)挖及排水→沉井沉放→沉井內(nèi)外回填及封頂。

        2.1 測(cè)量放樣

        用經(jīng)緯儀精確放出沉井外緣線,并每20m插一花桿定位以引設(shè)臨時(shí)高程點(diǎn)。水準(zhǔn)儀控制高程,經(jīng)緯儀控制軸線。

        2.2 沉井搬運(yùn)

        應(yīng)用吊機(jī)將沉井直接吊至堤腳,再吊裝就位。搬運(yùn)中要保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定和沉井安全,且按設(shè)計(jì)吊點(diǎn)吊裝,不得將沉井從堤頂順坡拖運(yùn)以免造成損壞。

        2.3 基坑開(kāi)挖及排水

        沉井施工前先用反鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖至基面設(shè)計(jì)高程。如果基坑開(kāi)挖面大,挖掘機(jī)作業(yè)半徑無(wú)法到達(dá),則可以考慮基坑開(kāi)挖分兩次進(jìn)行,即先由一臺(tái)挖機(jī)沿沉井沉放軸線在施工便道上倒退開(kāi)挖,將沉井外緣線以?xún)?nèi)的基坑開(kāi)挖到位,然后余下的外基坑部分即拋石柔性護(hù)坦部分則由另一臺(tái)挖機(jī)在基坑外側(cè)進(jìn)行第二次開(kāi)挖,以確?;娱_(kāi)挖到位。開(kāi)挖出的淤泥堆放在靠圍堰內(nèi)坡腳處?;优潘梢圆捎脻撍梦胖镣饨?,施工中可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況按需在基坑外設(shè)置集水坑排水以降低地下水位,保證基坑的正常施工。若地下水位較高,沉井沉放開(kāi)挖基坑難以形成,則需在開(kāi)挖基坑兩側(cè)布置井點(diǎn)排水,降低地下水位,確保沉井施工順利進(jìn)行。

        2.4 沉井沉放

        當(dāng)?shù)谝恢怀辆练呕娱_(kāi)挖到位后,用16t汽車(chē)吊機(jī)將砼沉井吊裝就位,同時(shí)借助經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀對(duì)沉井軸線位置及沉放高低進(jìn)行校核控制,并采取適當(dāng)?shù)墓涛淮胧?。本次工程第一只沉井主要采用挖掘機(jī)定位,即用挖掘機(jī)在沉井邊緣壓住,再在井內(nèi)外兩側(cè)同時(shí)對(duì)稱(chēng)回填塊石混合料,以確保第一只沉井沉放達(dá)到設(shè)計(jì)要求并用作后續(xù)沉放沉井的標(biāo)準(zhǔn)。之后相繼進(jìn)行第二、第三只沉井的沉放施工。當(dāng)沉井基坑為砂質(zhì)粉土?xí)r,沉井沉放可采取連續(xù)沉放多只沉井,即后面相繼逐只校正連續(xù)放進(jìn)的施工方法,使其逐只下沉到位。同時(shí)采用挖機(jī)適當(dāng)推或壓,逐只調(diào)整沉井軸線和間隙偏差并固定沉井。

        2.5 沉井內(nèi)外回填及封頂

        在沉井兩側(cè)回填之前要按護(hù)坦基坑的設(shè)計(jì)斷面要求進(jìn)行內(nèi)側(cè)邊坡人工修正,然后按設(shè)計(jì)要求在基坑與沉井間隙內(nèi)側(cè)鋪設(shè)無(wú)紡布,采用吊機(jī)網(wǎng)兜或挖斗向沉井兩側(cè)對(duì)稱(chēng)回填塊石混合料。當(dāng)沉井沉放就位,并經(jīng)質(zhì)量檢查驗(yàn)收合格后方可施工沉井封頂砼。采用壓力水槍沖洗干凈封頂砼澆筑基面,逐只檢測(cè)砼封頂?shù)臐仓疃?,然后進(jìn)行砼澆筑。同時(shí),還應(yīng)埋設(shè)好沉井頂梁的插筋。

        3 沉井沉放質(zhì)量控制

        沉井沉放施工質(zhì)量主要需要控制沉井沉放軸線偏移、高程偏差、沉井間隙及井內(nèi)石碴回填與封頂?shù)葞讉€(gè)方面。

        3.1 控制軸線的偏移

        沉井軸線偏移一般要求控制在10cm以?xún)?nèi),沉放基面開(kāi)挖基本平整,沉井吊裝四角平穩(wěn)垂直。實(shí)施沉放時(shí)一般以沉井外邊線拉線為控制,經(jīng)緯儀校核,采用汽吊吊裝緩慢輕放就位,然后及時(shí)回填并采取固位措施。軟基條件時(shí),往往因后續(xù)基坑開(kāi)挖會(huì)引起前者沉井偏斜,必要時(shí)應(yīng)適當(dāng)采用挖斗扶正,反向回填加壓使其復(fù)原。沉井的軸線偏移要盡量避免向外江側(cè)傾斜。沉井沉放必須嚴(yán)格要求達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要逐只進(jìn)行處理和糾正。本次錢(qián)塘江堤防工程中的軸線偏移控制主要采用挖掘機(jī)斗扶正,反向回填塊石混合料加壓使其復(fù)原,施工效果較好。

        3.2 控制高程的偏差

        沉井沉放底面高程的偏差要小于10cm,且沉放底面高程開(kāi)挖要求一次到位,沉放基面基本平整。對(duì)于個(gè)別難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求的,要寧低勿高,因?yàn)榉诺秃罄m(xù)只需進(jìn)行接井處理即可,而且基礎(chǔ)加深還能有利于工程防沖,放高則不但要鑿井處理也不利于防沖。軟基沉井沉放底面高程控制要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試放,適當(dāng)預(yù)留沉井自重下沉及后續(xù)基坑開(kāi)挖而引起的移位下沉影響,本次施工中就預(yù)留了20cm。沉放高程控制主要在于加大基坑排水,即降低地下水位以防止基土液化,必要時(shí)甚至可采取井點(diǎn)排水的辦法提高基土的承載能力,減少沉井下沉深度。沉放時(shí)要逐只用水準(zhǔn)儀進(jìn)行控制校核,井內(nèi)外及時(shí)回填并采取一定的固位措施。個(gè)別淤泥質(zhì)地基開(kāi)挖到位后可在沉井底面先鋪設(shè)一層塑料編織袋,既可阻止井內(nèi)淤泥回升,又可加大沉井的承壓面積,并及時(shí)向井內(nèi)、外回填塊石混合料以加大沉井下沉的摩阻力,達(dá)到減少沉井下沉深度的要求。此外,也可采用三腳小扒桿葫蘆懸吊沉井,同時(shí)抓緊井內(nèi)外回填,待沉井不再下沉?xí)r再松開(kāi)。本工程高程控制首先在基坑開(kāi)挖到位時(shí)就鋪設(shè)一層塑料編織袋,同時(shí)為防止井內(nèi)淤泥回升,待沉井就位后又再向沉井內(nèi)放入塊石壓住編織袋,效果良好。

        3.3 控制沉井的間隙

        沉井沉放要求垂直,一般間隙應(yīng)小于3cm。沉放時(shí)沉井要緊靠著下放,挖斗可在沉井下方適當(dāng)推壓。當(dāng)沉井間隙超過(guò)設(shè)計(jì)要求時(shí)可采用手拉葫蘆把需要糾正的沉井利用已放好的沉井進(jìn)行牽引鎖定,同時(shí)用塊石混合料及時(shí)回填以達(dá)到穩(wěn)定。若遇見(jiàn)難以糾正的超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的井縫,經(jīng)監(jiān)理、設(shè)計(jì)同意可采取井縫兩側(cè)封立瀝青木板,縫中灌澆細(xì)骨料高標(biāo)號(hào)砼加以封閉。對(duì)個(gè)別特大的井縫也可在沉井內(nèi)側(cè)開(kāi)挖后緊貼并縫再放一只沉井來(lái)封閉處理。本工程采用這種方法進(jìn)行間隙控制的效果比較理想,合格率在95%以上。

        3.4 控制沉井內(nèi)回填及封頂

        沉井內(nèi)外石碴回填應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,確保沉井內(nèi)石碴回填到設(shè)計(jì)高程。在井內(nèi)回填石渣時(shí),如果相隔時(shí)間太長(zhǎng)應(yīng)重新測(cè)定沉井深度,防止井內(nèi)淤泥沉積。對(duì)于深度不到的應(yīng)進(jìn)行沖井處理,待沖到設(shè)計(jì)高度后再進(jìn)行回填?;靥畹皆O(shè)計(jì)高程后方可進(jìn)行封井砼澆筑,且澆筑前應(yīng)埋好井柱鋼筋。封井砼回填需要分層進(jìn)行且振搗密實(shí)(具體有關(guān)砼施工應(yīng)嚴(yán)格按砼施工規(guī)范進(jìn)行)。

        4 結(jié)語(yǔ)

        要做好沉井施工和質(zhì)量控制,應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況作具體分析,在施工前根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況認(rèn)真編寫(xiě)施工組織設(shè)計(jì)文件。在實(shí)施質(zhì)量控制時(shí),一定要注意軸線偏移、高程偏差、沉井間隙控制的同步進(jìn)行及統(tǒng)籌考慮,其中,高程偏差與沉井間隙指標(biāo)則尤為重要,更應(yīng)特別重視。陜西水利

        [1]《地下工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)》,1999,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,夏明耀,曾進(jìn)倫主編

        [2]《沉井》,1982,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,葉政青,李珍烈,張覺(jué)生編著

        [3]《實(shí)用給排水工程施工手冊(cè)》(第五章),1998,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,孫連溪主編

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