赵振宇
(江苏省交通工程集团有限公司 江苏镇江 212000)
苏州城北路(长浒大桥~娄江快速路段)改建工程S08标起点位于上高路西侧(苏交集团向东约100m),终点止于外塘河东侧(苏嘉杭高架桥以西),起讫点桩号为:K11+200~K12+530。本标段工程主要包括主线高架及地面辅道工程、上高路立交、娄北路立交、苏州东互通改造工程项目。
本标段沉井设置钢筋混凝工作井2座,内径φ7500mm,壁厚700mm;接收井2座,内径φ4500mm,壁厚600mm。
为减少沉井上部不必要的凿除工作量,先将顶管范围的原地面至路面设计标高之间原状土全断面开挖,全部清除外弃。
根据坐标用全站仪放出沉井的中心桩位,根据中心桩位坐标确定沉井起沉平台尺寸,一般比沉井放宽1.0m距离,开挖深度1.0m,基坑边坡按固定坡比放坡至地面,采用挖掘机开挖,人工整平基底。
在人工整平基底之后,按设计尺寸再次放线确定刃脚基础开挖线,人工开挖刃脚基础的沟槽,人工整平夯实,再分层铺筑砂石垫层,人工整平并用小型打夯机具夯实。基坑开挖结束后,应及时铺筑砂垫层。为了保证砂垫层质量,砂垫层采用中粗砂。
在整平后的砂石垫层上,按设计尺寸,四周立模浇注20cmC15素混凝土,覆盖养生。
结合本工程实际情况,选取合适的沉井制作方式,以本项目为例,沉井采用二次制作、一次下沉的方式。第一次浇筑到刃脚以上3.5m位置,第二次浇筑到井顶以下1.0m位置,下沉到位后再浇筑剩余1.0m范围内混凝土。
沉井施工时需提前搭设脚手架,内外脚手架采用扣件式双排钢管脚手架。搭设高度同工作井深度。外脚手架沿沉井井壁四周组成整体框架结构,外侧用阻燃安全网封闭,内外脚手架的作业层均铺脚手板。
模板采用竹胶模拼装,局部按结构尺寸切割制作。模板加固系统采用φ48的钢管制作。支设时要保证垂直,外模跟着内模支立,必须保证垂直,内外模采用对拉螺栓固定。
钢筋绑扎时在垫层混凝土上点出每根钢筋位置,严格按照标示的位置布筋,对号入位。
沉井浇筑过程中,混凝土应分层循环浇筑,并密切注意观察沉降,若发现不均匀下沉,及时调整,严防井壁断裂。
沉井刃脚斜面的模板在混凝土达到设计强度的75%以上时方可拆模。刃脚及井壁混凝土浇筑完毕后覆盖一层土工布养护,井壁洒水养护,养护周期不少于7d。
在沉井上、下节井壁间设置水平施工缝,采用一400×3钢板止水条,施工缝表面混凝土凿除浮浆,原混凝土表面充分湿润并冲洗干净,不得有积水。施工缝处先铺与混凝土成分相同的水泥砂浆一层,再行浇注混凝土。
沉井下沉前需将预留洞口封闭,并在井外壁做下沉高程控制点,并标注高程,作为下沉过程高程控制。在沉井内壁上弹出垂直轴墨线。
刃脚混凝土强度达到设计强度的80%以上后,开始凿除混凝土垫层。为了防止沉井产生不均匀下沉或下沉量过大造成偏沉,混凝土垫层凿除须对称、同步、依次进行,凿除顺序先外后内。
下沉挖土采用挖掘机与人工配合的方法,井内挖土根据沉井中心划分工作面,挖土坚持分层、均匀、对称地进行。
(1)初沉:初沉时先从沉井中间向四周挖土,在刃脚处保留一定厚度的土暂时不挖除,然后改用人工对称均匀的切削刃脚下的土体,使刃脚下土体承受不住刃脚的挤压,由于重力的作用使沉井下沉。
(2)下沉:下沉时根据沉井的下沉速度灵活控制挖土数量,挖土数量不宜一次性过大,防止突沉。如下沉过程中下沉阻力较大,则采取措施助沉,保证沉井下沉速度在合理范围内。
(3)终沉:随着沉井逐渐下沉至设计标高,应逐渐减慢下沉速度。此时以纠偏为主。沉井下沉距离设计标高0.1m时应停止下沉施工,靠自重下沉至设计标高。
平面位置控制采用全站仪检查,将仪器架设在井外部地面的中心控制点上检查设在沉井顶部的中心控制线,沉井顶部的中心控制线是在每节井段混凝土浇筑前测设到每节井段上口壁上。
高程控制采用水准仪检查,沉井下沉前用钢尺实测各标高控制点的井壁高度,计算该点位的设计高程,下沉中用水准仪检查各点的实际高程,计算出下沉高度和倾斜度。
挖土中以垂直度观测为主,通过控制单向井壁垂直度和对称轴两侧井壁垂直度之差来保证沉井的平面位置和刃脚高差。沉井下沉中加强平面位置、垂直度和高程(沉降值)的观测,发现倾斜、位移、扭转,及时纠正,使偏差控制在允许范围以内。
对于沉井四周土质软硬不均及挖土不当引起的沉井倾斜,及时采用挖土或者射水的方式进行纠偏。
沉井下沉到距设计高程0.1m时停止井内挖土,靠自重下沉到设计高程或接近设计高程,再经2~3d下沉稳定,或经观测在24h内累计下沉量不大于10mm时,即可进行混凝土封底施工。
在混凝土封底强度达到设计规定,且沉井能满足抗浮要求时,将井内水抽出,检查井底若无渗漏,即可施工钢筋混凝土底板。
当顶管顶进完成后,即可进行沉井封顶,封顶时需用钢管搭设支架,然后进行沉井封顶相关工序施工,混凝土浇筑完成后及时进行养护。
总而言之,由于沉井受力性能较好,且占用场地较少,因此在市政工程雨污水施工中被广泛应用。