沉井施工中井筒下沉的質(zhì)量控制與實(shí)例應(yīng)用

1、沉井施工中井筒下沉的質(zhì)量控制與實(shí)例應(yīng)用作者:南鐵建筑公司水電分公司馬權(quán)大綱：針對(duì)沉井施工過程中易出現(xiàn)的井筒傾斜或位移、井筒裂縫、井筒突沉及涌砂等現(xiàn)象，分析原由和提出控制辦法。并列舉其在贛龍線于都站污水井工程和浙贛線DK575+720強(qiáng)排工程兩工程中的應(yīng)用。要點(diǎn)詞：井筒下沉質(zhì)量實(shí)例最近幾年來，跟著沉井施工技術(shù)的逐漸成熟，其比大開挖而后施工的方法更方便適用、對(duì)相鄰建筑物影響極小、土方量少、可節(jié)約勞力及工程花費(fèi)和縮散工期等長處也愈來愈明顯。所以，這類施工方法的應(yīng)用也愈來愈廣泛。井筒下沉作為沉井施工的核心內(nèi)容，其質(zhì)量控制的利害直接關(guān)系到沉井施工的成敗。所以，我們對(duì)其質(zhì)量控制中易出現(xiàn)的問題應(yīng)該有較為詳實(shí)

2、的認(rèn)識(shí)，并應(yīng)有較為完美的辦理方法。一般在井筒下沉過程中，因?yàn)樗牡刭|(zhì)資料的不全、下沉控制不嚴(yán)格或采納應(yīng)急措施不及時(shí)、不行靠等原由，?？赡艹霈F(xiàn)井筒傾斜或位移、井筒裂縫、井筒突沉及砂涌等現(xiàn)象，為預(yù)防出現(xiàn)上述狀況，應(yīng)及時(shí)采納措施加以校訂。下邊，針對(duì)這些簡單發(fā)生的狀況，我們來逐個(gè)分析原因和提出控制方法，并列舉其在工程實(shí)例中的應(yīng)用：一、井筒傾斜或位移1井筒傾斜井筒在下沉過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)沉井垂直度傾斜超出同意限度的狀況，既井筒傾斜現(xiàn)象。出現(xiàn)這類狀況時(shí)我們應(yīng)該馬上分析其原由，并采納相應(yīng)措施糾偏井筒傾斜的原由一般不超出一下素中狀況：沉井周圍土質(zhì)軟硬不均勻；沒有均勻挖土，使沉井內(nèi)土面高差懸殊；刃腳一側(cè)被阻礙物

3、攔住；沉井外面有棄土或堆物，井上附帶荷重不均勻造成對(duì)井壁的偏壓。針對(duì)這幾種原由，不一樣的狀況下應(yīng)該采納不一樣的質(zhì)量控制措施。對(duì)于沉井周圍土質(zhì)軟硬不均勻和挖土不妥引起的井筒傾斜一般有三種方法來糾偏：挖土糾偏、射水糾偏和局部增添荷載。挖土糾偏既經(jīng)過調(diào)整挖土的高差及調(diào)整沉井刃腳處儲(chǔ)存土臺(tái)的寬度進(jìn)行糾偏。射水糾偏是在挖土糾偏仍不見效的狀況十使用，采納向下沉較慢的一側(cè)的井筒外面沿著外壁周圍注射壓力水，使該處的土成為泥漿，以減小土的抗力。局部增添荷載糾偏是指在井筒下沉過程中出現(xiàn)傾斜時(shí)，在井筒較高的一側(cè)增添荷載或使用震動(dòng)機(jī)械震動(dòng)，促使井筒較高的一側(cè)較快下沉的方法。這些方法可以單獨(dú)使用，也可綜合使用。采納什么

4、辦法糾偏要依據(jù)現(xiàn)場土質(zhì)、井筒斷面大小、傾斜程度及現(xiàn)場環(huán)境來選擇。對(duì)于刃腳一側(cè)被障礙物攔住引起的井筒傾斜，假如碰著較小的孤石，可以用刨挖方法去除，孤石較大時(shí)可以用風(fēng)動(dòng)工具鑿碎，實(shí)在堅(jiān)硬孤石可以使用炸藥爆破的方法去除。而對(duì)于沉井外面有棄土或堆物引起的井筒傾斜，辦理方法越發(fā)簡單，將井外棄土或堆物消除，使其荷載均勻既可。2井筒位移井筒下沉中出現(xiàn)位移，大多是因?yàn)閮A斜引起。當(dāng)發(fā)生傾斜和糾正傾斜時(shí)，井身常向傾斜的一側(cè)的下部增添較大壓力，因此產(chǎn)生必定位移。位移的大小隨土質(zhì)狀況及向一側(cè)傾斜的次數(shù)而定。為了控制井筒位移，我們一定控制井筒不再向偏移的方向傾斜。同時(shí)，可以故意地使井筒向偏移的相反方向傾斜，當(dāng)幾次傾斜糾

5、偏以后既可以恢復(fù)到正確的位置。但是必定要注意，在傾斜和糾偏過程中必定要做好詳實(shí)的控制方法，以免矯枉過正。二、井筒裂縫沉井下沉過程中，沉井壁簡單出現(xiàn)縱向或水平方向裂縫，特別是預(yù)留孔洞口的雙側(cè)。這是影響工程質(zhì)量的另一大問題，在施工中應(yīng)該盡量預(yù)防。一般，形成井筒裂縫的原由有以下幾種：O1沉井承墊位置不正確，或下沉?xí)r被大孤石、漂石或其他阻礙物擱位，使井壁產(chǎn)生過大拉應(yīng)力而造成裂縫。O2沉井混凝土施工質(zhì)量差或混凝土還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度即開始下沉，造成井壁豎向和水平開裂。O3拆掉承墊或混凝土墊層未按對(duì)稱順序進(jìn)行，使沉井壁產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而以致縱向裂縫。O4井壁沉陷不均勻，產(chǎn)生了較大的附帶彎矩和剪應(yīng)力，且洞口處

6、截面削弱，強(qiáng)度較低，應(yīng)力集中，常造成井壁內(nèi)側(cè)或外側(cè)豎向裂縫。O5圓形沉井下沉過程中，因?yàn)檫^大的傾斜而遇到側(cè)向不均勻土壓力作用或一側(cè)忽然下沉，以致在井壁內(nèi)側(cè)或外側(cè)豎向裂縫。O6沉井下沉?xí)r，當(dāng)刃腳踏面懸空，沉井被墻部土體擠緊而懸掛在土層中，在井墻內(nèi)可能出現(xiàn)較大的豎向拉力，而將井筒水平拉裂。在施工中我們應(yīng)該竭力預(yù)防沉井裂縫的出現(xiàn)，一般可以采納以下預(yù)防措施：O1沉井承墊設(shè)置應(yīng)使支點(diǎn)和跨中發(fā)生的拉應(yīng)力彼此相等，并應(yīng)驗(yàn)算沉井井壁在垂直均布荷載作用不著的彎矩、剪力、扭矩，使其不超出沉井壁的垂直抗拉強(qiáng)度。O2對(duì)沉井孔洞單薄的部位，合適增添構(gòu)造配筋。O3下沉過程中應(yīng)預(yù)防過大的傾斜和忽然下沉。O4嚴(yán)格按施工規(guī)范進(jìn)

7、行井筒混凝土的施工，保證混凝土質(zhì)量，以滿足下沉要求。三、井筒突沉及涌砂現(xiàn)象1井筒突沉井筒突沉既沉井過程中井筒一次快速下很大的深度的現(xiàn)象。這類現(xiàn)象的發(fā)生一般有兩個(gè)原由：一個(gè)為碰著軟弱土層，土的抗剪強(qiáng)度小，使下陳的速度超出挖土速度；別的一個(gè)原由為沉井外壁受水浸泡，外壁與土之間的摩擦力減小。若突沉量過大，井內(nèi)操作人員與設(shè)備有被淹沒的危險(xiǎn)，所以我們應(yīng)該盡量預(yù)防其出現(xiàn)。其預(yù)防控制措施為：O1沉井一般在在剛開始下沉及沉井井筒入土深度小于沉井高度的1/4時(shí)，沉井下沉速度過快，且易產(chǎn)生偏斜，此時(shí)應(yīng)在刃腳處少挖土或不挖土，控制其下沉量。O2當(dāng)沉井位于軟弱土層時(shí)，應(yīng)趕早在寧靜井筒制作前加固軟弱土層。O3加大磨阻力

8、，可以采納消除井外壁相鄰積水也許在沉井外壁周圍回填粗料或土夯實(shí)。O4用不排水下沉，增添沉井的浮力。2.涌砂現(xiàn)象涌砂現(xiàn)象也是井筒下沉過程中的一個(gè)一定預(yù)防的現(xiàn)象，其形成原由一般為二種：一是沉井外降低地下水措施不妥，造成井內(nèi)外水頭差過大，以致井外土、砂涌入井內(nèi)。二是在爆破辦理阻礙物使，使井外土、砂受震進(jìn)入井體。針對(duì)這類狀況，我們可以采納響應(yīng)的控制措施來阻擋其出現(xiàn)。當(dāng)采納排水挖土下沉施工時(shí)，增強(qiáng)井外降低地下水的措施，使井內(nèi)、外水頭控制在之間。當(dāng)沉井穿過流砂層時(shí)，應(yīng)組織人力快速施工，趕忙使刃腳穿過流砂，切入土層。四、工程實(shí)例應(yīng)用1贛龍線于都站污水井工程贛龍線于都污水抽升泵井直徑6m,深10m，依據(jù)設(shè)計(jì)單

9、位供給的水文地質(zhì)資料，井要穿過3.0m厚的富含水的粉細(xì)砂。粉細(xì)砂的整體性差、抗剪強(qiáng)度小,與井外壁的摩阻力小于沉井自重,下沉速度難以控制,簡單形成井筒突沉的質(zhì)量問題。假如采納方法不妥,會(huì)出現(xiàn)井外塌方、沉井垂直難以控制等問題,嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)涌砂現(xiàn)象。針對(duì)此實(shí)質(zhì)狀況，我們詳實(shí)擬定了質(zhì)量控制方案，第一，采納?50mm鋼管在離井外壁1m處打4口點(diǎn)井抽水,降低井外處下水位,使井內(nèi)外水頭差控制在0.5m之內(nèi)；其次,在井內(nèi)挖土下沉?xí)r,主要在井中挖土,而在刃腳處少挖土或不挖土；第三,施工過程中沿沉井外壁填入碎石并夯實(shí),增添摩阻力；第四,依據(jù)細(xì)砂的不穩(wěn)固性,進(jìn)入流砂層后,停止制作井筒,組織人力快速施工,趕忙使刃腳

10、穿過流砂；第五,沉井切入土層后再連續(xù)制作井筒。經(jīng)過嚴(yán)格依據(jù)擬定的質(zhì)量控制方案挨次施工，最后戰(zhàn)勝了穿過3.0m厚的富含水的粉細(xì)砂層的難點(diǎn),并在保證質(zhì)量的狀況下準(zhǔn)時(shí)完成了贛龍線于都站污水井工程。2浙贛線電氣化改造DK575+720強(qiáng)排工程浙贛線電氣化改造過程中,因?yàn)椴糠骤F路線要新建,在鐵路與公路交織處多成立交橋涵。為保證立交橋涵雨天通行,這些橋涵排水多采納泵站強(qiáng)排形式。而這些泵井均采納沉井施工方式,DK575+720強(qiáng)排工程即是此中的一個(gè)。DK575+720強(qiáng)排泵井直徑8.0m,深9.0m,采納“多次制作、多次下沉”施工。在井筒下沉施工過程中出現(xiàn)了井筒傾斜的狀況，如不及時(shí)采納有效措施糾正,將沒法保證工程質(zhì)量。對(duì)此,我們分析了井筒傾斜的原由,因?yàn)槭┕の恢孟拗?其沉井一邊為原土層,一邊為橋涵回填土,所以確立了沉井周圍土質(zhì)軟硬不均勻?yàn)槌辆畠A斜的主要原由,采納糾偏措施火燒眉毛。針對(duì)此狀況,決定采納挖土糾偏和局部增添荷載糾偏兩種方法綜合使用。第一,增添了下沉較快一側(cè)的沉井刃腳處土臺(tái)的寬度,并對(duì)下沉較慢的一側(cè)采納多挖土的措施；其次,在下沉較慢的一側(cè)井壁上增添砂石袋加壓；第三,在糾偏過程中及時(shí)采納檢測措施,