探讨沉井施工中常见问题及处理措施

黄贺清

【摘 要】沉井因其施工工艺成熟、费用低、占地范围小、施工周期短、对环境影响小等特点，因此在市政工程污水收集系统顶管施工中的工作井及接收井常采用钢筋混凝土沉井结构形式。但沉井较一般开挖工程复杂，本文从沉井施工的角度对沉井预制、下沉过程中常遇到的问题及处理措施进行了探讨。

【关键词】沉井;下沉;常见问题;处理措施

1、引言

沉井是在地面上用钢筋混凝土预制成井筒状的结构作为基坑井壁的支撑，在井壁的保护下，用机械和人工在井内挖土，并靠自重作用克服井壁和周围土体的摩阻力而下沉的基础结构物。沉井的施工工艺可分为预制和下沉两个过程。根据沉井的高度、机械设备等条件的不同，沉井可采取一次预制完成，一次下沉或分段预制、接高、分次下沉的施工方法。当然沉井的预制、下沉施工是沉井工程中重要的两个环节，若沉井结构无法按设计图纸施工，该工程将会出现严重的质量问题。本文结合在无锡市城北污水井处理厂污水收集系统优化工程一期工程的施工经验及以往施工经验，对污水沉井施工中常見的问题进行详细阐述、分析，最后提出了相应的防治、处理措施。

2、沉井预制常见问题及防治措施

沉井下沉前应分节进行钢筋制作安装、模板安装、支撑加固、安全检查验收、混凝土浇筑等流程，直到最终沉井浇筑完成。

（1）沉井砼浇筑拆模后易产生外壁粗糙、鼓胀，增大了与土体的摩阻力，影响顺利下沉。

防治措施：检查模板表面杂物必须清理干净方可使用，模板拼缝、接缝要严丝合缝，防止漏浆，浇筑砼前要将木模板湿润;模板支撑加固要牢固，砼浇筑应分层均匀浇筑，不可过振或漏振，振捣要到位。

（2）在井筒井壁上出现纵向或水平裂缝，或在预留孔的四角出现裂缝。

防治措施：在软硬不均匀的地基处应做砂垫层或褥垫层处理，确保承载力满足荷载要求;在沉井孔洞薄弱部位应在四角增设斜向加强钢筋。

3、沉井下沉常见问题及原因分析

（1）沉井结构下沉困难、无法下沉

原因分析：①可能由于沉井结构井壁厚度不足，沉井自重不够，使得下沉施工系数太小，导致下沉困难或无法下沉;②可能是沉井结构井壁与土体间的摩擦阻力太大，导致沉井无法下沉;③可能是由于沉井结构刃脚下端有较大的障碍物或挖土不符合要求，导致下沉困难或无法下沉。

（2）沉井下沉速率过快

原因分析：①沉井下部土质为软弱土层，土的承载能力较小，使得沉井下沉的速度超过正常挖土下沉速度;②沉井基坑内经常性的抽水导致基坑外水往基坑内流动，使井壁外水土流失严重，降低沉井与基坑外土体间摩阻力;③沉井井筒外部土被液化。

（3）沉井下沉施工沉井结构超沉

原因分析：①沉井在终沉时突然下沉，井位失控;②在软弱土层中沉井到位，未及时封底施工，导致沉降量超大;③后视点设置不当，同时沉井下沉过程中监控测量不及时，致使发现时已超沉。

（4）沉井下沉施工沉井结构偏斜或位移

原因分析：①沉井刃脚下的土软硬不均匀，或制作场地高低不平整;刃脚制作质量较差，井壁与刃脚中心线不重合;②凿除混凝土垫层未严格按照顺序对称、均匀、同步凿除;③没有对称、均匀挖土使井内土面高差悬殊，且未及时发现;④井外弃土或堆物，井上附加荷重分布不均造成对井壁的偏压;⑤井内发生流砂，突然下沉，刃脚遇到障碍物停止下沉而未及时发现。

4、沉井下沉常见问题的处理措施

（1）沉井结构下沉困难、无法下沉的处理措施

①如果是井身自重不够导致的无法下沉，可以采用多浇混凝土加大井身自重、或在井筒顶部增加临时荷载的方式增大下沉系数以达到沉井下沉目的;

②如果是沉井结构与土体摩阻力大引起的无法下沉，可以在沉井下沉前在沉井结构外壁一圈预埋粗沙或在井壁外圈采用高压射水以减少井壁与土体间的摩擦力，以达到顺利下沉的目的。

③如果是沉井刃脚下端有较大的障碍物导致下沉困难的只需将障碍物清除即可。挖土要对称、均匀开挖，开挖深度严格按照论证后的专项方案实施。

（2）沉井结构下沉速率过快的处理措施

①根据下沉情况重新调整挖土工序，在刃脚下不挖或部分不挖土。

②将井筒四周外壁的土方夯实处理，增加摩阻力。

③如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石进行处理。

（3）沉井下沉施工沉井结构超沉的处理措施

①立即进行封底，阻止进一步下沉。

②沉井上部植筋，重新支立模板，将沉井加高至设计高度。

（4）沉井下沉偏斜或位移的处理措施

①在沉井高的一侧集中取土，在低的一侧回填砂石，尽量延缓下沉的速度，使偏差在下沉过程中逐步校正，待正位后再对称开挖。

②凿除砼垫层要严格按照规范要求，分区域按顺序对称凿除，顶点支撑处最后凿除，不得漏凿。

③加强过程中的监测，每班不小于2次，根据测量报表随偏随纠，多沉少挖，少沉多挖，慢中求稳。

④沉井挖出的土及时外运，若不能及时外运应该搬运至井四周影响范围外，且堆放均匀，同时减少周围车辆带来的振动。

⑤在刃脚处遇到障碍物卡住的情况下，必须清除后再下沉。可采取人工清理的方法。

5、结束语

上述原因分析和处理措施，是针对沉井预制和沉井下沉两个环节的，预制质量直接影响沉井下沉，当然下沉更是沉井施工中至关重要的一环，更要严格按照图纸和设计规范要求施工，注重过程监控，一旦出现问题，将造成严重的后果和不必要的浪费。当然由于每个项目的个体差异性，下沉时选择下沉方式应根据下沉穿过的地质和水文条件、下沉速度、周边环境等情况确定，在工程实践中要做到具体问题具体分析，有针对性地解决施工现场遇到的各种问题，确保沉井施工质量。

参考文献：

[1]梁爱仁. 综述沉井工程施工常遇问题及对策[J]. 中国科技博览，2014（29）：1-1.

[2]林雪祥. 关于市政工程沉井施工有关问题的探讨[J]. 科技与生活，2010（2）：1-1.

（作者单位：江苏天眷建设集团有限公司）