沉井在软土地基上的沉降施工技术

1、科技信息建筑与工程SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2009年第15期沉井在软土地基上的沉降施工技术苏光海（中冶京塘建设有限公司河北唐山063000）【摘要】沉井在软土地基上的沉降技术与在一般地基土上的沉降技术有很大不同，本文作者根据在天津江天重工工程中旋流井实际施工经历，总结了沉井在软土地基上的沉降施工技术，具有很强的指导意义。【关键词】沉井；软土；沉降；施工技术0工程概况天津江天重工100吨电炉炼钢工程的旋流井，位于连铸车间主厂房1516轴线和BC列线区域内，深度为18.2m、外筒壁直径为12m、外筒壁厚度1000mm、底板厚度为1200mm、封底厚度为15

2、00mm；筒壁、底板、冲渣沟混凝土均采用C25,抗渗等级S6，封底混凝土采用制作第一节沉井制作第二节沉井拆除胎膜、模板、脚手架挖土下沉制作接长第三节沉井拆除模板、脚手架挖土下沉到设计深度沉井封底、浇筑底板砼内部结构施工及施工第四节沉井土方回填收尾验收3主要施工方法3.1控制与观测点，控制点设在远离沉井的地方，保证施工阶段不受干扰，详见沉井控制点平面布置图。C20。平面图及剖面图详见下图：第一节沉井采取在井中心点搭设九立杆钢管井架，上铺=20mm厚钢板作为观测台进行中心点线控制，立杆间距1.5m，水平杆纵横间距为1.5m、竖向间距为1.2m，四侧面均设上下连续的剪刀撑，顶部钢板平台下设置抛撑。其

3、余各节采取利用井外侧控制点，将纵横中心点投设在井壁外侧模板上，采用下图所示工具校正井壁位置及弧度。地质情况：表层为3米厚的素填土，以下为呈软塑状态的粉质粘土，地下水位-2.5米，针对现场地下水位较高及地下土质太软的特点，并且四周厂房柱基础已施工完毕，不能采取大开挖的施工方法，因此标高：下沉前，在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点，于壁外侧用红铅油画出标尺，以观测沉降量。轴线：将十字轴线投设至井壁上口，并在内侧弹出铅垂线，同时在此吊垂球一个，对准标志板来控制，并定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测。详见下图。挖土时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达50mm或四面标高不一致时，即应纠正。沉井下沉过程中

4、，每班至少观测两次，并应在每次下沉后进行检查，做好记录。当发现倾斜、位移、扭转时，应及时通知施工人员，进行纠正，使沉降控制在允许偏差范围以内。当沉至设计标高1施工准备1.1技术准备：认真研讨沉井施工技术难点，掌握关键施工技术，并向所有施工人员认真进行技术交底。1.2组织准备：项目部成立旋流井施工专题小组，负责旋流井的整个施工组织，并明确成员的职责分工。1.3物质准备：按施工方案要求准备所需机械、机具及相关物质。2施工顺序沉井采取4节制作下沉，详见后面外筒分段说明。沉井施工顺序为：基坑降水挖基坑铺设垫层、砌筑砖胎膜236科技信息建筑与工程SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMA

5、TION2009年第15期以上2m时，对下沉与挖土情况应加强观测，以防超沉。D沉井外径（m）H沉井下沉高度（m）R刃脚反力（），如采取将刃脚底面及斜面的土方挖空，R=0f井壁与土壤摩擦系数，取f=25KN/3.2降水因本工程的地下水位较高，地下水量较大，采取深井降水方法。在距沉井基坑边坡坡顶0.5m处设8口深30m直径为500mm的深井，深井沿圆周等间距分布，井壁为无砂管，以过滤泥沙，防止堵塞。每口井内设扬程为50m的100泥浆泵往外抽水，以达到降低地下水位的目的。降水过程中要设专人看管水井，保证连续降水，使沉井施工期间，井面水位一直低于-20米。3.3沉井基坑土方开挖基坑放坡系数为1:1，工

6、作面宽2.0m。填完碎石屑后，将基底夯实，抄平放线验线。基坑土方开挖详见下图。K1=（231.418+172.7）×24/12×3.14×1/2（0.5×25）×5+25×（11.7-5-0.5）=1.38K2=（231.418+172.7+172.7）×24/12×3.14×1/2（0.5×25）×5+25×（16.7-5）=1.13K值均大于1.05，可满足下沉要求。浇筑程序：第一节混凝土强度达到设计值的25后方可继续浇筑第二节沉井砼，待其达到设计强度的100%后，方可下

7、沉，第一节沉完后，施工第三节沉井砼，待其达到设计强度的100%后，进行第二次下沉，沉到设计标高。封底后随内筒及各层平台施工，最后浇筑第四节沉井砼。沉井制作时，上下沉井内外采取在井壁上或脚手架上安装直爬梯，进行人员通行；每节沉井制作完成，挖土下沉过程中，采取在井壁上焊接直爬梯供施工人员通行。G/F=(231.418+172.7×24/0.8（D2-d2）=(404.118×24)/0.8×3.14×(122-102)=87.75KN/m2<160KN/m2固小于粉质黏土层的地基承载力，故刃脚下采用砖砌胎模能够满足要求。本工程采用砖砌胎模MU10粘土砖

8、M5水泥砂浆砌筑。详见右图。刃脚下400厚C25砼宽度1.7m。砖模内在对拉片处预先预埋对拉片，以保证刃脚截面尺寸。3.5模板支设要点沉井外筒内外模均采用组合钢模板拼装，筒芯内外模采用宽度300200组合钢模板拼装；在井壁和梁板连接部位（预留插筋处）均采用非标准木模板；井壁与底板连接处的凹槽采用6mm钢板焊制成型，以保证其尺寸、位置正确。考虑浇筑速度快，对模板产生很大的侧压力，用20钢圈和12mm对拉片固定，对拉片上下间距300，径向间距600mm(按外圈计算)，中部设80×80×3钢板止水片。20钢圈500一道紧箍外圈模板，20钢圈按井壁曲率制作，用倒链拉紧后焊接牢固，并

9、用适当支撑支顶在外脚手架上保持模板稳定。对于井壁上预留孔，为不防碍井壁下沉，施工中采取在洞口内外预埋钢框，用钢板封闭，中间填与孔中重量相同的石块配重。沉井预留孔临时封闭时，在孔洞四周预埋宽度150mm的环形埋件，埋件采用t=10mm的钢板制成；预留孔洞处采用t=12mm的钢板封堵，待沉井施工3.4制作高度的确定根据以往经验，高度大于12m的沉井一般浇筑困难，下沉时容易引起倾斜。本工程沉井高达18.2m，采用分节制作，为保证沉井顺利下沉，其下沉系数K应大于1.05。可按下式计算：K=（Q-B）/D（H-2.5）f+R式中：K-沉井安全系数，一般大于1.05Q沉井自重及附加荷载（）B被井自重排出水

10、重（）237科技信息建筑与工程SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2009年第15期完毕后再用气焊割除封堵的钢板。外筒第一节、第二节施工时，在筒外搭设双排钢管脚手架，筒内搭设满堂脚手架，在第二节砼达到拆模强度后，即可拆除模板及脚手系统，在第二节砼强度达100%设计强度后，即可开始挖土下沉。在第一节沉完后，在筒外和筒内重新搭设脚手架，施工第三节砼，在第三节砼达到拆模强度后，即可拆除模板及脚手架，在第三节砼达100%设计强度后，即可开始挖土进行第二次下沉，将沉井下沉至设计标高。封底后施工内筒及各层平台时再重新搭设脚手系统，完成全部结构施工。3.6钢筋施工要点在施工沉井

11、外筒时，将与外筒相连的内筒及各层平台的钢筋在正确位置预留，预留筋的长度符合规范规定。3.7砼防水工程沉井井壁及底板设计砼均采用C25、抗渗等级S6。采用普通水泥配制防水砼，并掺加一定量的膨胀剂和防水剂。砼浇筑时要做好振捣工作，提高砼密实度。由于施工期间正值冬季施工，为保证施工质量，缩短砼养护时间，把沉井井壁及底板砼由原设计C25S6改为C30S6，并加入早强防冻剂。浇筑后采用草帘覆盖养护。沉井每层挖土量较大，挖土采用机械与人工配合进行。根据土方情况，采用碗形挖土自重破土方式。采用1台0.4m3液压覆带反铲挖掘机在井内挖掘，从中间开始向四周均衡对称的进行，使其能均匀地削薄土层，每人负责23m一段

12、。方法是顺序分层逐渐往刃脚方向削薄土层，每次削515cm，当土垅挡不住刃脚的积压而破裂时，沉井便在自重作用下破裂下沉。刃脚下部土方必须边挖边清理。粘土和粉质粘土层中挖土方法：一般在分层挖去锅底型井内泥土的过程中，沉井即会逐渐下沉，而且沉井刃脚始终埋在土层中。第一节沉井下沉完毕，即停止下沉，继续接高。接高时上一节竖向中心应与前一节的中心线重合或平行，沉井接缝和外壁应平滑，以利下沉。在沉井开始下沉和将沉至设计标高时，周边开挖深度应小于30cm，避免发生倾斜。尤其在开始下沉5m以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整。在离设计深度20cm左右应停止取土，依靠自重下沉至设计标

13、高。下沉完毕。用吊车将挖掘机吊出沉井外。3.11土方吊送井内土方开挖采取机械、人工配合进行，沉井内4.00m以下用小挖掘机开挖，沉井井外设1台25吨汽车吊作为垂直运输工具，相应配置4个容积为1.4m3吊斗，用吊车将沉井内挖出的土方运出井外。3.12封底当沉井沉到设计标高，经观测8小时内累计下沉量10mm时即可开始封底，封底前将土挖成锅底型，并将刃脚内侧砼壁清理干净，即可浇筑封底砼。浇筑时一次成型，振捣密实。3.13沉井内筒施工当封底混凝土达到一定强度后，方可进行井内底板及内筒和各层平台的施工。井内结构自下向上按结构层逐层施工。4经验总结4.1根据本工程的施工经历，沉井在软土地基上进行沉降首先要

14、3.8施工缝作法为使接缝严密，两节砼的接缝处埋设厚度4mm的钢板止水带（宽度为600mm、沿井壁周圈连续设置），上节钢筋绑扎前对施工缝表面应进行凿毛处理，清除浮粒。在继续浇灌砼前用水冲洗并保持湿润，砼浇筑前先浇筑一层2025mm厚的水泥砂浆，其材料和灰砂比应与砼相同，捣压密实后再继续浇灌砼。待上节模板拆除后，将施工缝上下500mm范围内清理干净并刷沥青两道，以增加施工缝处的抗渗能力。3.9刃脚砖模拆除沉井侧模板在混凝土强度达到设计强度的25%即可拆除，刃脚砖模在第二节混凝土达到100%设计强度方可拆除并开始破土下沉。拆除时要加强观测，注意下沉是否均匀，如发现倾斜，应及时处理。3.10挖土下沉做

15、好降水工作，将沉井范围内的地下水位降至封底砼底板标高以下，这是沉井施工成功的关键。如果地下水位降不下去，那么挖土下沉时，地下水将涌入沉井内，导致施工无法进行，在沉井底板砼达到设计强度后，方可停止降水。4.2在沉井挖土下沉过程中，要进行不间断观测，发现沉降不均时及时采取措施进行纠偏，保证沉井均匀沉降和位置准确。4.3在沉井下沉速度太慢时，可以在沉井上方增加荷载以加快沉井下沉速度。本工程在第二次下沉后期，由于筒壁四周的摩擦阻力越来越大，导致沉井在下部土方已挖出的情况下，仍下沉缓慢，最后在沉井上部加了600吨重的钢坯，沉井才逐步下沉到位。科责任编辑：王静（上接第224页）习，即进入到学生模仿动作阶段

16、，如果前两个转换，转换得好，那么，这个阶段就能进行得好。2.2鼓励再造想象想象会在脑子里留下记忆痕，而且脑神经系统对于想象产生的形象留下的记忆痕的反应和对真实的景象所产生的记忆痕的态度是一样的，因此，细致、真切的想象对于动作的形成是非常有帮助的。教师可以用语言暗示，描绘学生练习的场景，可以尽量细致入微。这种言语暗示，不仅有利于想象，同时也能调节学生的情绪，促进记忆。2.3发挥注意的保持功能注意的保持功能有两种含义。一是保证心理过程正常进行并将其活动结果巩固下来，即记忆。二是维持自身的强度，发挥它有效功能，保持活动的效能。前者能使表象在记忆中保留下来。而后者，在注意力高度集中的情况下，学生才有可能发挥心理活动的积极性，才能保证正确的动作。如果，注意的保持功能减弱，在学习武术时就容易出现忘记套路的情况。2.4注意语言体育课要求教师做到精讲多练，这个“精”不仅指“精简”，更重要的是指教师语言表达的准确和到位。动作表象的形成虽然以动知觉为主，但是来自于视听的感