沉井逆作法施工技术

王 爱 莲

(太原市市政工程总公司，山西 太原 030002)

·施工技术·

沉井逆作法施工技术

王 爱 莲

(太原市市政工程总公司，山西 太原 030002)

以太原市集中供热联网工程东中环主干线北沙河处的热力小室为例，根据实际情况，对不同施工方案的优缺点进行了分析，经比选，采用井室逆作工艺进行施工，并着重论述了沉井逆作法的施工技术要点，为今后同类工程施工提供了参考依据。

沉井逆作法，基坑，施工技术

1 概述

随着城市的不断发展，一些旧城市地下管线越来越陈旧，很多管线已不能满足城市使用要求，而一些现代构(建)筑物日益不断耸立，使在城市道路中施工各地下管线增加了难度，特别是近年来，太原市处于集中供热大改造期，在一些旧居民区内和现有道路旁施工供热管线小室受到了限制，特别是供热小室，采取基坑大开挖方式，会引起周边构(建)筑下沉，存在质量安全隐患，沉井逆作法适合此环境的施工。

2 工程实例

2.1 工程概况

太原市集中供热联网工程东中环主干线(北中环街至五龙口街)2号小室，桩号BG0+042.844，2号小室北侧墙紧靠迎春街挡墙，挡墙顶高程为843.594，小室顶设计高程843.21，北沙河抢险路路面高程840.834，小室南侧为北沙河。小室东侧有现状电力排管，西侧无建(构)筑物。1号小室位于北沙河南岸树林内，1号小室北侧紧贴北沙河片石挡墙，南侧有小区房屋及围墙。

2.2 施工方案设计

根据现场情况，2号小室挖深11.239 m。且小室北侧为迎春街挡墙，现状挡墙与北沙河抢险路面高差为2.76 m，迎春街现状车流量较大，施工中应加强对挡墙的沉降观测，且小室北侧侧墙紧靠迎春街挡墙，现场无放坡场地。为防止小室基坑开挖对迎春街路面及挡墙的影响，因过迎春街已经进行顶管施工，在顶管末端(迎春街南边坡)进行恢复混凝土砌块加固。

方案一：大开挖施工。基坑开挖前对迎春街道路进行加固，支护采用钢板桩支护，为防止钢板桩打拔对迎春街路面及挡墙造成影响，小室北侧的钢板桩打入后不再拔出。因开挖深度较深，第一层开挖2 m后再插入12 m钢板桩，内设有横撑和三角支撑，挖掘机分层开挖，现状情况只有小室西侧为施工场地，当挖掘机无工作平台时，可在小室西侧设坡道，或者采用长臂挖掘机，土方随挖随弃，运距暂以7 km计，小室周围严禁堆放土方。

优点：施工方法简单，易于操作，成本低。缺点：挖土方量大，钢板桩打拔对周围土体扰动大，安全系数低。

方案二：逆作法沉井施工。

沉井分阶段制作、施工，由上至下施工，即先施工上层钢筋混凝土和冠梁，挖下层沉井土方，下层沉井钢筋绑扎，下层沉井模板，下层沉井混凝土，养护达到设计要求后，再开挖下一层沉井土方，下一层沉井钢筋、模板、混凝土，直至达设计要求深度封底。如果按照逆作法，受现场条件制约，冠梁制作只能设置在沉井东、西侧，且冠梁需要承受很大重力，两侧冠梁能否承受小室全部重量，考虑人工在井下挖土，存在安全隐患。

优点：对周边构(建)筑物影响较小，土方量小。

缺点：分节井体间施工缝如处理不好，井体整体渗水性能不好。

通过以上比选，为确保现有建筑物安全，采用井室逆作工艺施工。

2.3 逆作沉井施工方法

1)施工顺序。沉井分阶段制作、施工，由上至下施工，即先施工上层钢筋混凝土和冠梁，挖下层沉井土方，下层沉井钢筋绑扎，下层沉井模板，下层沉井混凝土，养护达到设计要求后，再开挖下一层沉井土方，下一层沉井钢筋、模板、混凝土，直至达设计要求深度封底。

为保证周边土体安全，井体高度应根据土质情况确定，本工程为湿陷性黄土，地下水位高，土体本身自立性较好，冠梁计划为2 m，其他每节井井体为1.0 m。

2)土方开挖。开挖前必须探明周边地下水位情况、地质情况，本工程地下水位较高，为湿陷性黄土，可以直接开挖。

冠梁土方开挖采取挖掘机开挖，人工配合，以下井体开挖采取在基坑内设一台小型挖掘机开挖，人工配合，出土方式采用25 t吊车吊运土方运输至地面。基坑开挖严格分层进行，均匀对称开挖，严禁超挖，周边1 m～3 m内严禁堆载任何杂物。下节井体开挖必须待上节井体混凝土强度达到设计强度的70%以上，方可进行。

3)冠梁施工。冠梁为沉井逆作施工的首道工序，冠梁需承受整个小室全部重量，必须严格按设计规范施工。

基坑开挖至冠梁设计高程后，本工程因小室南北向无施工场地，故在小室东西两侧多挖2.5 m，将2.5 m宽度的土方平整并夯实，在其上浇筑40 cm厚C30商品混凝土。底模直接利用已经浇筑好的C30混凝土平台上，在冠梁井内与第一井段接缝处沿围护内周开挖一条深80 cm、宽为80 cm的沟槽，在该沟槽中回填细砂，并振实，上铺枕木支垫底模。为保证下部混凝土密实度不因底模向下预留钢筋可能存在缝隙而受影响，底模向下移10 cm，拆除模板后再将该部分混凝土凿除；侧模采用木模。

4)钢筋工程。钢筋按设计图纸下料加工，钢筋安装时应预留下节段井体钢筋，上下节井体钢筋主筋为焊接，为保证同一断面焊接接缝数量不大于50%，采取间隔焊接，上节井体钢筋预留钢筋为一长一短，以利于间隔焊接，保证接缝数量。

5)模板。模板采用定型钢模板，为保证钢筋的保护层，用与混凝土同标号的水泥砂浆垫块控制保护层，内外钢筋之间加设φ14钢筋支撑，间距1.5 m。

为保证下节井体浇筑混凝土，在与上段混凝土井体连接位置，模板外侧模上口设一杯形投料口，高出上下段接缝30 cm，宽出井内壁25 cm，混凝土浇筑从投料口入料。

6)混凝土浇筑。混凝土为商品混凝土，混凝土专用运输车运输，混凝土泵送车泵送混凝土。

本工程逆作法施工，沉井井体分节制作，分节浇筑，上下节施工缝处理尤为重要。施工缝为斜接缝，混凝土浇筑时间不得超过混凝土的初凝时间，同一井段的混凝土连续浇筑，并在底层混凝土初凝之前浇筑完上一层混凝土。下节井体混凝土浇筑前，将已浇混凝土表面凿毛、冲洗干净、保持湿润，浇筑下节井体混凝土时，在施工缝处先铺一层厚度为15 mm～30 mm的与混凝土同强度的水泥砂浆，使新旧混凝土紧密结合。

7)封底。当施工至最后一节井体时，先施工井室底板，再施工最后一节井体。

浇筑完底板混凝土后，最后一节井体钢筋要与上节井体预留钢筋及底板上翻钢筋进行焊接。

8)工程实例图见图1。

2.4 质量控制要点

1)沉井逆作法比较适用于基坑坑边紧邻构(建)筑物，沉井分节制作分节开挖，对土体的扰动小，构(建)筑物沉降量小，有利于保护周边构(建)筑物。

2)在施工过程中应随时进行沉降观测，若下节沉井开挖过程中出现塌方、上节沉井突然下沉等突发情况时，应立即停止施工，坑内人员撤离施工现场，待采取措施满足安全要求时方可继续施工。

3)分节沉井施工缝的处理至关重要，施工过程中应严格按规范及设计要求进行施工，保证井体的渗水性能。

4)施工前应认真调查周边地质情况和地下水情况，如遇有地下水，必须采取有效的人工降水措施，保证地下水位位于坑底高程以下50 cm方可开挖。

5)井体混凝土必须保证连续浇筑，施工现场必须准备一台柴油发电机，以供突发停电时临时供电使用。

6)沉井逆作法最后一节井体的施工为先施工底板再施工最后一节井体，施工时应注意施工顺序。

3 结语

本文所述工程实例小室采取沉井逆作法施工，解决了迎春街挡墙下沉问题，增加了基坑开挖的安全系数，现已施工完工，效果良好，可适用于基坑边有现状构(建)筑物的施工。

[1] 刘国彬，王卫东.基坑工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.

The construction technology of open caisson inverse construction method

WANG Ai-lian

(Taiyuan Municipal Engineering Corporation, Taiyuan 030002, China)

Taking the North Shahe heat chamber of East Central main line of Taiyuan centralized heating network project as an example, according to the actual situation, analyzed the advantages and disadvantages of different construction schemes, through the comparison and selection, using well chamber inverse construction process to construction, and emphatically discussed the construction technology main points of open caisson inverse construction method, provided reference basis for future similar construction projects.

open caisson inverse construction method, foundation pit, construction technology

1009-6825(2014)31-0115-02

2014-08-26

王爱莲(1970- )，女，高级工程师

TU745

A