沉井与沉箱工程施工与监理要点(2)

9）爆破后，应开放排气阀，同时增大进气量，迅速排出有害气体。经检验当有害气体含量符合有关规定后，方可由专门人员进入作业室检查爆破效果。如

有瞎炮，须经处理后，方可继续施工。

10）沉箱下沉到设计标高后，施工人员按要求填筑作业室，并采取压浆方法填实顶板与填筑物。

3沉井（箱）施工中的常见问题

3.1、沉井下沉过程中出现倾斜、扭转或位移

（1）引起沉井倾斜、扭转或位移的原因是：刃脚下土层或筑岛被水冲坏后软硬不匀；抽刃脚下垫木不对称或回填砂石不密实；井内挖土不均匀或刃脚下掏空过多，造成突沉或个别障碍物未及时发现和处理；井外弃土、排水开挖出现流砂或其他原因形成对井壁的偏压等。沉井的观测可利用在沉井顶面画轴线和井壁上设标尺、井内吊铅锤等来进行。如检查有倾斜、偏移或扭转，可随时采用以下办法纠正。

（2）纠正沉井倾斜的方法：一般可靠近刃脚较高的一侧挖除，干挖时还可在较低的刃脚一侧适当回填砂石；当矩形沉井长边产生偏斜时，可采用偏心压重进行纠偏；对于下沉较深或矩形沉井短边方向发生倾斜，可在少沉一侧外部用压力水冲井壁附近的土并加偏心压重，下沉多的一侧加水平推力；直径相对其高较小的圆形沉井，下沉一定深度出现倾斜时，宜在下沉多的方向挖土，下沉少的一侧加压重，并用钢丝绳从横向给沉井一定位力，必要时还可以在加压侧刃脚下挖空处用少量炸药放炮振动纠偏；对空气幕沉井可采取偏侧压气纠偏。

3.2、摩阻力过大的处理方法

（1）对于下沉很深的沉井，下沉系数小于1.0的，宜在沉井混凝土内预埋射水管。射水管的冲刷水量和水压，应视土质而定。如沉井通过粘土层时，则不应计算射水中冲刷的作用。

（2）沉井圬工尚未完成时，可以接筑；如已完成，则可在沉井内或顶部压重。压重如果没有纠偏的问题，则应均匀对称放置。

（3）用人工或水枪掏刃脚下的土层以减少正面阻力，但挖空高度宜小，逐次进行。

（4）在砂砾或卵石等土层中可采用井外挖土的办法减阻。

（5）不排水下沉的沉井，当刃脚下已挖空仍不下沉时，可用抽水的办法降低井内水位，促使沉井下沉，但流砂处不宜采用此方法。

（6）沉井外壁做成倾斜或台阶形或在沉井底节台阶形的井壁与土壁间，随沉井下沉随时填入粒径10～30mm的小卵石，借助卵石滚动，以减少摩阻力。还可采用泥浆套或空气幕来减少摩阻力。

3.3、沉井下沉到接近设计标高但因土层软弱摩阻力过小而不能稳定时，可采取以下措施处理：

（1）如不排水下沉时，可向井内注水，增加对沉井的上浮力。

（2）采用排水开挖下沉的可在沉井刃脚斜面设计标高处，提前放置一定数量的块石或混凝土块，使沉井最后落在混凝土块或块石上。

（3）根据具体情况，可采取适当的阻沉法，如井壁外侧设挑翼搁在地面上，沉井内设下横担梁，增大刃脚正面阻力等等。

3.4、沉井下沉过程中，如发现障碍物，应立即停止下沉，针对障碍物的具体情况采取最恰当的处理方法。

（1）如刃脚下遇到较小的孤石，可将四周土掏空后取出，若障碍物为较大的孤石或大块混凝土等，可用风动工具或爆破成小块后取出。刃脚下孤石打炮眼须与刃脚斜面平行，装药量在0.2kg以内，并在其上压放草袋等。如在水下也可用射水管将孤石上面掏洞，用防水袋装药水下爆破。

（2）如遇大块铁件，采用排水处理无法实现时，进行水下切割。沉井下有无障碍物，应在施工前调查清楚，便确定合理的设计方案和施工措施，只有在不得已时，才考虑将沉井改装为气压沉箱。

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5、含有饱和粉砂层的地带下沉沉井，常会遇到流砂现象，乃至周围土体严重坍塌使沉井无法下沉。避免流砂发生的具体作法是：

（1）采取不排水开挖下沉，减小井内外的水头差。必要时使沉井内的水位高出地下水。

（2）开挖前采用井点、深井或其他办法降低沉井内外地下水。使粉砂层降水固结，降水一直到沉井封底浇筑的底板混凝土达足够强度后方能停止。

3.6、在淤泥质粘土层中或遇到流砂时，沉井可能突然下沉(其下沉量一次可达5m之多)。较大的倾斜或超沉，危及施工人员的安全。防止突沉的措施主要有：

（1）刃脚附近的土不要挖得太深。沉井内合理分格，设一定数量的下框架梁，较弱土层中下沉还可加大刃脚踏面宽度以增大正面阻力。

（2）为了杜绝突然下沉前的滞沉现象，可适当加大下沉系数或采用泥浆套等减少摩阻力的措施。一般情况下应该防止突沉，但在一定条件下也可利用突沉。如可以利用突沉快速穿过薄的流砂层，使井壁将流砂层隔绝；利用突沉使沉井下端形成在有土塞的情况下开挖，这样也可以减少对沉井周围土体的影响而保护附

近设施，但施工时必须认真研究谨慎操作。

3.7、沉井施工过程中不应该出现超出设计规范容许的裂缝，如钢筋混凝土沉井有超过0.3mm宽的裂缝时，或设计不容许出现裂缝而有裂缝时，应找出原因采取相应的处理措施。沉井出现裂缝的主要原因和避免方法是：

（1）竖向裂缝的产生主要是设计验算的支承点过多，与实际情况不符；沉井周围存在不对称荷载及由于沉井倾斜产生较大的侧压力与沉井，施工质量差所至。施工中应按前面论述的相应措施予以避免。

（2）沉井水平裂缝的产生除避免沉井质量差和倾斜之外，还应检查沉井上部是否被卡住，刃脚下是否挖空太多。使沉井悬吊坑中的承载力与竖向配筋不符，能将沉井拉出水平裂缝。遇此情况应在沉井内或顶部加压重或用高压水冲切土壁或刃脚下不要挖土太深使沉井能均匀下沉。沉井壁出现裂缝在0.5～1.0mm以内，一般不作特殊处理，以环氧树脂等将其缝封闭即可(使用有严格要求时，则另行处理)。裂缝宽度达1～2mm以上时，所在井壁钻30～40cm深的孔安装数排直径16～20mm牵钉，使井壁与填充混凝土或修补混凝土连成整体。牵钉间距约50cm，外露高度约40cm并应有弯钩。

3.8、沉井设计的基底为倾斜岩层或参差不平岩面时，应事先钻探准确，做成高低刃脚。如果未根据岩面标高做成高低刃脚，或高低刃脚与基岩不吻合时，可按以下办法处理：

（1）若这部份刃脚下井外降水，井内排水开挖、井外的土不会向井内坍塌时，则可将井内土全部挖净后，一次封底；如果井外土仍向井内坍塌时，则分段局部跳槽挖到基岩并浇筑混凝土，使沉井刃脚与岩面最后用混凝土全部封闭，然后再处理沉井内部。当局部沉井刃脚与基岩面相差数米，仅靠浇筑的混凝土已无法挡住井外土压力时，则可逆作护壁作成锚杆式或加固井外土体使其自身能挡住井外土压力等。

（2）若井内涌水量大，井外土又易向井内塌，则可采取不排水，并将井内水位提高到足以防止井外泥沙涌入时，利用水下除土的一套办法，一边除土，一边由潜水人员将基岩面处理后用袋装水泥或干搅混凝土堵塞住缺口。全部刃脚下堵塞完毕后，再同上清理基岩面进行封底等。

（3）若刃脚距岩层最多达1m左右，开挖时，刃脚外的土又向井内坍塌较多，容易引起沉井倾斜，这时只要井外为砂性土或砂夹石类的土层，则可用尖头带眼的钢管从刃脚下向外斜向打入井外土层至岩面，压水泥浆，使该部分土体加固，然后再逐步将刃脚与岩面间用混凝土填塞封闭。

（4）根据设计承力与工艺要求，如井底岩层倾斜或凹凸不平，宜将岩面凿成台阶形或榫形；如基坑还要继续向下开挖时，宜采用井中间掏槽的光面控制爆破或人工凿岩，且岩面下的基坑壁只能与沉井内壁平。

3.9、沉井下沉过程中如遇到了硬质胶结土层或姜结石层等，用抓斗齿无法插而需排水开挖时，则可采用钢钎撬挖，不排水开挖可采用射水管射水或钢制冲头冲击破坏硬质土层。必要时还可打眼爆破，每孔放药量宜控制在0.2kg以内。

4沉井与沉箱的监理验收

监理员须检查沉井或沉箱的平面尺寸、模板、钢筋及其预埋件等是否符合设计要求，以及对工程中的模板、钢筋、混凝土，砌砖、钢壳制作、钢丝网水泥壳体制作等分项工程根据有关规范的规定分别进行验收。

监理员必须在沉井或沉箱下沉之前检验砂浆和混凝土抗压强度、混凝土抗渗标号、砖砌体的强度等是否符合设计要求和施工技术规程的规定。

复核沉井或沉箱的定位放线和轴线、标高等是否符合设计要求和有关施工规范的规定。

5结语

本章较系统的阐述了沉井（箱）施工中质量控制、监理检查沉井（箱）施工中的常见问题等。论述了沉井（箱）施工项目监理检查关键项等。总结了作者在实践中对常遇问题的处理方法，特别是施工必须确保垂直且不能中出现倾斜、扭转或位移有许多心得体会。

参考文献

(1)国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

(2)国家标准《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；

(3)国家标准《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；

(4)国家标准《工程测量规范》（GB50026-93）；

(5)国家标准《建筑变形测量规程》（JGJ/T8-97）;

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