浅谈堤防工程沉箱施工技术

曾锦泉

（广州市水电建设工程有限公司，广东 广州 510000）

随着水运事业的发展、深水泊位建造日趋增多，沉箱预制逐渐向高大发展。沉箱是预制钢筋混凝土筒状构筑物。施工中利用机械方法清除筒内土方，沉箱借助自重克服井壁摩擦力下沉至设计高程，箱内回填砂、砾料夯实后，再浇筑混凝土顶板，从而整体构成地下基础。由于沉箱基础由砂砾石、钢筋混凝土构成， 所以具有整体性强、稳定性好的特点，而且也有效地解决了高水位时河堤基础开槽受流沙影响无法成型、无法砌筑基础的难题。

1 工程概况

广州某海口段属宽浅式河道，2004年在其左岸砌筑河堤，设计结构型式为M二衡重式浆砌石挡土墙，滩地以下基础埋深2.4 m（含河底以下埋深1.0 m），滩地以上砌石高度3.2 m。由于施工地点位于河道入海口，地层表现为粉细砂，且施工时段属大汤河行洪期，河道内水位较高，所以在基础开挖时出现了大量的流砂，基槽无法开挖至设计底高程。经设计单位变更后，决定采用沉箱基础，考虑不均匀沉降，每个箱体之间不设连接设施，其上部浆砌石挡土墙沥青木板伸缩缝可沿每个沉箱长度设置。

2 沉箱结构

结构形型为C25混凝土筒状结构，外部为长方体，每个沉箱规格为6.4 m×3.2 m×2.2 m（长×宽×高）， 内设一道隔墙，使每个沉箱形成两个对称井筒。隔墙的作用是便于控制挖土下沉，防止或纠正倾斜、偏移，并加强沉箱刚度，减小沉箱挠曲应力。箱壁、隔墙厚均为30 cm待沉箱下沉到设计高程，箱内回填粗砂、砾石，夯实后现浇混凝土顶板以承托上部浆砌石全部荷载，顶板厚0.2 m，配筋与箱壁隔墙相同，均为Φ12@200。

3 施工工艺

为避免沉箱在运输过程中损坏，在场地允许的情况下，在现场进行沉箱制作、施工。施工过程中各工序先后顺序为：场地平整→扎筋→支模→浇筑混凝土→拆模→养护→除土下沉→箱内填料→箱盖浇筑混凝土。

3.1 场地平整

将回淤的基槽重新填平，场地平整后用蛙式打夯机夯实，以防止由于地基不均匀下沉引起箱体裂缝，然后人工铺筑10 cm砾石垫层，石径不大于2 cm。

3.2 扎筋

沉箱不进行二期混凝土浇筑，箱壁隔墙钢筋同时现场绑扎，配筋相同，均为中12@20，内外两层钢筋网片之间加设钢筋连接件。

3.3 支模

内模、外模均采用酚醛板（1.2 m×2.4 m），板间拼缝于仓内粘贴塑料胶条，板间对接面粘贴柔性泡沫止水胶条并压紧，以防止混凝土振捣时漏浆。保护层用预制M10水泥砂浆块（厚2.5 cm）控制，内外模板采用对拉螺栓连接固定，模板外侧用脚手架铁管围令固定。

3.4 浇筑混凝土

由于受场地限制，所以使用商品混凝土。为缩短工期，混凝土中加入了早强剂和减水剂。混凝土由搅拌车水平运输到现场，泵车送混凝土入仓，插入式振捣器垂直振捣，每个沉箱施工过程中一次连续完成浇筑，不产生施工缝，但每个沉箱须按两个井筒同时对称均匀地分层浇灌，以免造成地基不均匀下沉引起箱体倾斜。

3.5 拆模

混凝土达到设计强度75%以后拆除摸板，注意要在拆除铁管围令、对拉螺栓及连接件后，由上而下水平拆除酚醛板。由于支模时箱壁内的对拉螺栓未加埋套管，所以拆模后只能对对拉螺栓齐混凝土表面切断，未能回收再利用。

3.6 养护

混凝土采用自然养护，拆模后洒水并覆盖麻袋片的方法进行养护，养护时间14 d。

3.7 除土下沉

沉箱下沉采取一次下沉到位，简化了施工程序，缩短了作业时间。

3.8 箱内填料

沉箱下沉到设计高程8 h以后复测沉箱位置，没有变化，立即按设计要求在箱内填充粗砂砾石，填料时一定要均匀，控制每个沉箱的两个井筒内填料高差在20 cm内，否则有可能导致沉箱移位；要求每个沉箱填料一次填满。

3.9 箱盖浇筑混凝土

浇筑混凝土前用蛙式打夯机夯实箱内填充的粗砂、砾石，然后绑扎钢筋，完成后支模板，并用预制水泥砂浆块控制保护层，模板为定型钢模，平板振捣器振捣混凝土，待混凝土初凝后，人工对箱盖混凝土拉毛，以便于与上部浆砌石良好结合，混凝土养护时间为14 d以洒水并覆盖麻袋片的方法养护。

3.9.1 下沉的准备工作

首先检查混凝土强度是否达到设计强度的100%，否则不能作业；对沉箱外观进行检查，是否出现表面破损；检查沉箱标高、轴线、河槽水位，并根据勘测结果确定下沉方法、下沉速度及采取的各类应对措施，重点是下沉过程中出现箱体偏斜时应采取应急措施；检查施工机械设备性能状况，并安排好备用设备；确定临时弃土堆放地点，要求不能影响工序作业衔接。

3.9.2 下沉方案

由于大汤河河底属于流砂底层，地下水和流砂无法大量排除，为不影响附近建筑物的安全和生产情况，采用不排水除土下沉方式。除土设备采用1 m3耐反铲液压挖掘机进行除土、排土，以提高沉箱下沉的速度和精度。

3.9.3 施工过程

挖掘机在沉箱旁侧作业，分别由井筒内取土，土方就近堆放，随着箱壁基础土方不断被挖空，沉箱开始借助自重克服井壁摩擦力逐渐下沉，直至设计高程；此后挖掘机停止挖土，进行下一个沉箱下沉作业。

3.9.4 注意事项

下沉过程中要及时测量，需要经纬仪与水准仪联合使用，经纬仪控制轴线，水准仪控制高程，保证沉箱下沉过程中不发生倾斜、位移，保证沉箱下沉至设计高程沉箱下沉至设计高程后，要继续进行沉降观测，保证沉箱在8 h内下沉量不大于10 mm。

4 结束语

综上所述，依靠沉箱整体性强、稳定性强的特点，且施工简单，尤其适用于河道砌石挡土墙堤防基础，经实际工作中运用，取得了较好的效果。