广东省构建工程建设有限公司
摘要：沉井工程是建筑工程的重要内容，在工程实施的过程中，比较容易出现各种的质量问题，从而使沉井在使用过程中的性能受到影响。因此，本文首先介绍了沉井工程的基本概况，然后分析了施工技术及要点，最后对常见的质量问题提出了针对性保障措施。
关键词：沉井工程；施工技术；要点分析
一、工程概况
汕头市练江流域潮南区陇田、陈店、司马浦污水处理厂及管网工程——司马浦镇污水项目包括1座2.0万m3/d污水处理厂和77.48km排水管道，造价8.26亿元，其中主管21.4km，顶管采用管径d1000、III级钢筋砼管，沉井尺寸为7m×4m，壁厚0.65m，井壁及底板采用C30P6抗渗混凝土，封底采用C20素砼（沉井结构见附图）。本项目涵盖14个村片，服务范围包括司马浦镇及两英镇部分区域，总服务面积约32km2。该项目是18年中央环保督察组开展“回头看”时通报练江流域治污“光说不练”、“又黑又臭”环境整治工程之一。
.png)
附图一 沉井平面图
.png)
附图二 沉井结构图
在建筑工程中，采用现场浇筑、挖土下沉的方法没入土中的深基础即沉井。沉井具有较大的断面尺寸，能够承载较高压力，在大、重型结构物基础中多有应用，例如桥梁、港口以及水闸等工程。其次，沉井施工操作相对简便，不会过度影响周边建筑物，并且其内部空间能够得到有效利用，因此在工业建筑物中有着十分重要的应用价值，特别是对于软土中地下建筑物而言沉井具有较强的适用性。沉井分为很多种类型，以材料进行划分，可将其分为砖石沉井、钢筋混凝土沉井、素混凝土沉井等等。以横截面形式进行划分，可将沉井分为单孔沉井、单排孔沉井以及多排孔沉井等等。根据沉井的竖直截面来划分，可以将其分为阶梯沉井、柱形沉井以及锥形沉井。
沉井的主要构成部分包括刃脚、井壁、内隔墙或者竖向框架、底板、凹槽以及顶板。井壁最下端形状与刀刃相似的部分为刃脚部分，其作用在于沉井下沉过程中对土的阻力加以控制，为切入土中提供减缓压力，因此刃脚的强度必须足够高，否则就会存在挠曲、破坏等问题。沉井外壁即井壁，在沉井中具有重要作用，它可以对四边土压力与水压力起到抵抗作用，同时可以利用自重下沉，足够的强度与重量是井壁的基本要求。随着沉井的下沉，在与设计标高相同时，沉井下端部分的刃脚踏面到凹槽处进行混凝土的浇筑，并使封底得以形成。封底的作用在于避免井内涌进地下水，所以一般将其称作干封底。在封底与设计强度相符时，将钢筋混凝土地板浇筑于凹槽处。如果封底在水下形成，那么需要在水下混凝土与强度要求相符之后，将水抽干然后进行钢筋混凝土地板的浇筑。
二、施工技术及要点
1.沉降观测
测量工作的正确实施是保证下沉顺利实现的重要条件，下沉前要把轴线投测到井外壁上，每面墙上要投测至少两条轴线，以便下沉时用经纬控制沉井的垂直度，倾斜时及时挖土纠偏；在井壁内外要标出标高线，每一道标高线间距为20cm，以便在挖土下沉时控制下沉速度和各个部位的标高偏差；观测应在成像清晰、稳定时进行，照明不足的地方采用人工照明；安排专业人员进行观测，每天至少测6次下沉速率和平面位置。
2.沉井制作
（1）砂垫层及混凝土垫层制作
制作沉井的地表应平整，应有良好的排水系统，并保持地下水位低于基坑底面O．5m。在平整完场地后，进行砂垫层及混凝土垫层制作。砂垫层是保证沉井在制作过程中的稳定性和不致下沉过大的关键，所以必须采用颗粒级配良好、质地坚硬的中砂或粗砂，含泥量控制在5％以内，机械辗压压实系数达到O．93、干容重达到1．5～1．6kg／cm2、密实度0．6≤P≤O．75，再在其上浇筑C20混凝土垫层0．25m，依据垫层厚度计算公式确定混凝土垫层厚度。
（2）沉井混凝土浇注混凝土制作及输送
为了保证沉井混凝土的抗冻、抗渗性、防止钢筋锈蚀及构筑物的耐久性，采用C30w6F300混凝土，并掺入NVCGM一501钢筋阻锈剂。现场设一座出料50m3／h的混凝土搅拌站，采用混凝土泵输送方式浇注。合理布设泵管是保证泵送施工得以顺利进行的条件，泵管应该按照线路短、弯头少的原则布置，同时还需满足水平管与垂直管长度之比不小于1：4且相差不小于30m的要求，泵管采用币48×3．5钢管及扣件组成支架予以固定。泵管堵塞预防措施：对粗、细骨料进行事前检查，碎石应符合连续的颗粒级配，碎石率控制在40％左右，细度模数以2．5左右为佳。混凝土浇筑时应注意：混凝土应一次连续浇筑完成，第一节混凝土强度达到70％方可浇筑第二节；混凝土井壁浇筑时应沿井壁四周进行，应对称、均匀、按次序且分层浇筑，每层厚度不超过0．3m，同时混凝土浇筑面水平高差不能超过0．3m，以免沉井不均匀沉降出现倾斜。当沉井在第二次接高时，需实测井内泥面标高，分析所挖出土的性质及承载力，准确计算下沉稳定系数。若稳定系数大于1，沉井不稳定，则需进一步根据接高混凝土的重量，反算浇注过程中沉井的下沉量，使沉井留足地面以上的高度，防止因超沉使模板陷入地下而影响混凝土质量。也可向沉并内刃脚周围回填砂，以增加刃脚的支承力。此外，沉井接高时混凝土均匀、对称、分层下料，模板上避免出现不均匀的施工流动荷载等，亦是沉井接高混凝土浇注必须要注意的。
3.沉井下沉
首先，应该做好沉井下沉的准备工作。主要内容包括清理杂物、割除对拉螺栓、抗渗处理、隔离预埋筋、设置泥浆循环池、水电接入等工作，并对砖胎模以及素砼垫层进行拆除；其次，对沉井下沉的过程进行严格控制。为了使沉井下沉的均匀性和垂直性得到保证，挖土下沉一定要做到对称、均匀和分层，当达至地下水位之后，含沙量会逐渐增加，此时应该将砂砾全部抽出，并通过专用泵输送至围堰之外，当沉井下沉距设计标高2m处时，应控制井内除土量，注意调整沉井，避免沉井发生超量下沉或大的偏斜，造成难以按标准下沉至设计标高。
4.沉井封底
沉井下沉后8d之内，若下沉量在10mm之内，则可进行沉井封底。在封底过程中，
首先，应该保证井内与井外的水位持平；其次，对井底浮泥、沉积物等杂物进行清除，并形成锅底状，然后将粒径在50mm以下的回填土进行回填，同时保证含水量与压实要求相符；
再次，使用已确定好的混凝土进行浇筑，在对每个井进行浇筑的过程中，应该由四周向中间建筑；
最后，混凝土强度应该保证在设计强度的90%以上，然后对井内积水进行抽干，并对底板钢筋进行制作和安装。然后完成混凝土浇筑。
三、沉施工质量控制措施
1.严格遵照过程质量控制
在施工过程中，我们将全面推行施工质量过程控制，切实抓好每道施工工序的质量，本工程所实施的施工质量过程控制主要包括：工程文件及重难点学习、完善工程交底工作、构建督查小组以及保证施工规范化四个方面。
2.针对常见的质量问题采取的措施
（1）流砂处理措施
针对沉井施工中出现的流砂现象应该从两个方面着手进行处理：
其一，应该使水力梯度降低，可在沉井下沉过程中采用不排水的方法来完成下沉，从而使流砂条件得以破坏；
其二，在沉井外采取井点降水措施，使动水压力的方向得以改变，从而使土在水中的浮力减小，进而使土颗粒得以沉降并趋于稳定。
（2）沉井下沉受阻的处理措施
可对沉井自重进行增加，通过抽水的方法来使浮力降低，从而促进沉井下沉。这种方法在沉井入土较浅时不适合使用，主要是由于此时稳定性相对较差，容易造成翻砂。在井壁内将射水管组预埋，使用高压水对井壁周围土进行冲击，从而使其达到松弛状态；将刃脚土掏空，通过炮振方法下沉；此阿勇泥浆润滑套或者是空气幕下沉。
（3）沉井突沉处理措施
针对沉井突沉可采取如下方法：
第一，可采用泥浆润滑的方式来对摩擦阻力降低，使滞沉现象消除；
第二，可增设适量下框架梁来对一部分土压力进行分担；
第三，在实施砂土层下沉过程中，不可对井点降水的效果进行破坏。
（4）沉井斜沉的处理措施
在施工过程中，应该严格遵照过程质量控制，对下沉过程中进行严密控制和测量，一旦出现偏差，应该及时纠正。当沉井过程中发生的歪斜现象在可允许范围之外，应该于刃脚高侧多取土、低侧少取土，当下沉恢复正位之后在均匀的分层取土。
结语
总而言之，在建筑工程中，沉井施工技术具有较高的应用价值，其能够适应不同条件的软土地基，应用范围比较广泛，同时施工工艺也相对简单，在成本方面也具有一定优势。为此，现阶段在建筑工程中多有运用沉井施工技术。我们也要针对此展开研究，分析其中存在的不足，并提出有效改进措施，为建筑行业的发展提供强有力的支持。
参考文献：
[1]《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）
[2]《质量检查员（市政公用工程）专业基础知识》。
[3]丁良初.市政工程中管井，工作坑钢制沉井施工工艺及应用[J].中国给水排水，2010，26（20）：143-1458.