文/尹航、于德强 中建一局集团第二建筑有限公司 北京 102600

雨水泵站被广泛应用在临江、河处市政道路的雨水排放、防洪排涝工程，泵站的基础由于埋置较深，受场地限制或临江富水影响，不宜采取大面积开挖土方施工，大都采取沉井法施工。沉井法下沉控制难度大，施工措施稍有欠缺就可能造成偏斜或超沉。

1、沉井法的概念

沉井法是修筑深基础和地下构筑物的一种施工方法，其原理是在井身内部分层取土，随着挖土和土面的降低，沉井井身藉由其自重克服与土壁间的摩擦力和刃脚反力下沉，直至设计标高，最后进行封底。

2、工程概况

(1）漳州市南江滨路工程第I标段1#雨水泵站排水工程，位于漳州市南江滨路、靖城新大桥东南侧的绿化带内。泵站设计规模为4m3/s，总占地面积为1392m2。其中泵站下部结构采用沉井施工。

(2）沉井结构长24.4m，宽17.2m，刃脚底标高为-2.4m、顶标高14.3m，四周肥槽宽度1.5m。沉井位置地面标高9.0m，紧邻的现状防洪堤标高14.79m，紧邻的九龙江非汛期常水位3.5m，地下水位丰富且防洪堤对沉井位置土体有一定侧向土压力。

3、沉井法的具体施工

本实施过程主要包括施工准备、地基压密注浆、刃脚制作、回填土加固与导向、井壁制作、取土下沉及控制、沉井封底。应用实例沉井采取分三次浇筑、一次排水下沉、干封底。

3.1 施工前准备工作

沉井施工前应做好场地平整、临时设施搭设、水电供应、编制专项方案、测量控制网布设。

3.2 采用地基压密注浆方法加固地基及偏压侧土体、隔断浅层水

由于场地表面为杂填土，承载力较低，且紧邻的九龙江防洪堤对土体有较大侧向土压力，为减小沉井预制及下沉时对沉井的偏移影响，现场采取挖除2m表层杂填土，利用液压设备把能固化的浆液注入土层加固土体及边坡，压浆深度为刃脚下1.5m。压密注浆采取梅花型布孔，以保证浆液均匀渗透，使得处理后地基连成一体，增强沉井工作面及偏压侧土体承载力，保证沉井均匀下沉，减小防洪堤对沉井处土体的侧向土压力，同时隔断基底浅层水及偏压侧渗水。

3.3 沉井刃脚制作

本工程沉井分为制作刃脚、井壁施工。采用砖胎模法制作沉井刃脚，主要是取消刃脚斜面部位的支撑、模板和底面的承垫木。沉井内刃脚部位用胎模和砼垫层来代替模板和垫木，胎模按刃脚的形状成型后，内壁用1：3水泥砂浆抹平并压光，在浇筑混凝土前刷隔离剂，保证刃脚光滑，以减少摩擦便于下沉。

3.4 回填土加固与导向

采用浅开槽制作刃脚再回填压实土方，对沉井刃脚结构起到很好的稳定作用，可显著减少下沉过程中的偏位，保证沉降均匀下沉，同时压实后的土方可为井壁搭设脚手架提供优良工况。

3.5 沉井井壁制作

(1)井壁脚手架搭设完毕后进行上部井壁施工，井壁分两次浇筑，首节浇筑4.5m高，次节浇筑4m高。

(2)每节竖筋可一次绑到顶部，在顶部用几道环向钢筋固定，水平筋分段绑扎。竖筋与上一节井壁连接处伸出的插筋采用焊接或搭接连接，接头错开，接头面积的百分比不应超过50%。为确保钢筋位置和保护层厚度正确，内外钢筋之间加设梯子筋。在钢筋外侧垫置水泥砂浆保护层垫块。

(3)模板采用对拉螺栓紧固，因一次浇筑混凝土较高，在支模前对模板进行计算，避免胀模、跑模的现象出现。对拉螺栓中间设钢板止水片，止水片与对拉螺栓必须满焊。

(4)浇筑沉井混凝土时，应均匀、对称进行，以免不均匀沉降引起沉降开裂。

3.6 取土下沉

(1)当沉井井壁的混凝土强度达到设计强度100%时，方可凿除刃脚下的混凝土垫层。沉井下沉前应检查降、排水效果，当达到设计要求后方可开始下沉。

(2)挖土应分层进行，防止锅底挖得太深或刃脚挖土太快，以防突沉伤人。在挖土时，刃脚处、隔墙下不准有人操作或穿行，以免刃脚处切土过快伤人。挖土下沉时先挖两层土（让沉井底部形成锅底的形状），再集中人力沿沉井井壁每2-3m一段，向刃脚方向逐层全面、对称、均匀的开挖土层，每次挖去5-10cm，沉井便在自重作用下竖直均匀破土下沉，下沉过程中不得有过大的倾斜，沉井挖土班组连续作业，中途不停顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。

(3)在沉井的下沉过程中，应经常观测沉井的倾斜度和刃脚踏面的高程。在刃脚的入土深度未及沉井高度的1/3时，应重点观测沉井井筒的倾斜度；当沉井刃脚踏面的高程下沉到距设计高程约2m时，应加强对踏面高程及下沉量的观测。

3.7 流砂处理

(1)流砂形成的原因:一是在井内抽水后的水位低于井外水位。二是井内外水力坡度较大,动水压力大于颗粒的浸水浮重,使土粒悬浮失去稳定随水冲入井内。三是从井底涌起或两侧涌入,变成流动状态。

(2)处理措施：工期允许情况下,土方工程应在全年最低水位季节施工并在沉井周围补打深井,将井外水位降于井内水位之下。

3.8 沉井排水法封底

(1)修筑锅底：先铺一层50cm厚的碎石，在其上浇筑一层混凝土垫层，在刃脚下填严，振捣密实，以保证沉井的稳定，再将封底混凝土与底板接触的部位冲刷干净并凿毛,对井底进行修整,成为锅底形,由刃脚向中心设置成放射形排水沟,沟内铺设卵石作滤水暗沟。采用明沟排水与水泵抽水相结合的办法进行，严格控制地下水位，保持基坑干燥。降水曲线应始终保持在开挖面0.5m以下，保证干地施工。

(2)清理井底：井底基础表面不得有积水,待检验合格后, 浇筑一层厚500mm～1500mm的混凝土垫层，振捣必须密实。待垫层混凝土强度达50 %以后,即可绑扎底板钢筋,钢筋两端应伸入刃脚或凹槽内,然后浇注混凝土。浇注时应分层,每层厚度 300mm～500mm,由四周向中央进行,振捣密实,自然养护。

结语:

在工程实施过程中会遇见各种难题，在复杂环境条件下的沉井施工应根据项目实际情况具体分析，做好过程中的质量和安全控制是工程顺利进行的首要条件。本文通过实际案例为沉井工艺在类似条件下的应用提供一定技术支撑。