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贾红玲
（武汉经开投资有限公司,湖北 武汉 430056）
摘 要：沉井是在土层中修筑地下建筑物的方法之一,在工程实际中往往需要对一些埋深较大的井室、水池、设备基础等进行施工.为了确保施工质量和准确控制工程造价,文章对沉井的基本原理和工艺流程进行探讨,并通过实际工程案例及现场图片说明如何对部分工序进行优化,并详细介绍方案的变动对工程造价的
影响.
关键词：沉井施工；工艺流程；工程造价；施工工序优化
中图分类号：TU723文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）23-0104-03
1.沉井的基本概念及其优缺点
沉井在施工期间是一个上无盖、下无底的筒状结构,通常用钢筋混凝土制成,在其井壁的挡土和防水的围护作用下,从井内取土,借其自重使之下沉至设计标高.要对沉井工程的造价进行详细的分析,首先就必须详细了解其适用范围、构成、优点、缺点、工艺流
程等.
1.1适用范围
当天然基础和桩基础受水文、地质条件限制施工困难时,可采用沉井基础,沉井基础尤其适用于竖向和横向承载力大的深基矗与传统的大开挖相比沉井可减小土方工程量,节约工程用地且可以建造深度很大的地下构筑物和基矗
1.2沉井的组成
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沉井一般由井壁、刃脚、隔墙、凹槽、封底（包括底板）和顶盖等部分组成（图1）.井壁是指沉井的外壁,是沉井的主要部分.它应有足够的强度,以便承受沉井下沉过程中及使用时作用的荷载；同时还要求有足够的重量,使沉井在自重作用下能顺利下沉；刃脚位于井壁的最下端,多做成有利于切入土中的形状.此外,还要求有一定的强度,以免挠曲或损坏.刃脚下部的水平面称为踏面,其宽度视土质的软硬和井壁重量、厚度而定；隔墙是为了加强沉井的刚度,或由于使用需要而设置的；凹槽位于刃脚的上方,使混凝土底板能和井壁更好地连接.封底是指沉井下沉到设计标高后,在沉井底面用素混凝土封底,作地下建筑物的基础,再在凹槽处灌筑钢筋混凝土底板.顶盖是指在修筑好满足内部使用要求的各种结构后,修筑的位于沉井结构最上方的混凝土板.详细结构见下图：
1.人孔2.取土井３.顶盖４.凹槽５.井壁６.内隔墙７.刃脚８.封底
1.3沉井的优点
（1）施工场地占地面积比较孝出土量少、成本低、整体性强、稳定性好,有较大的承载面积,能承受较大的垂直荷载和水平荷载.沉井既是基础,又是施工时的挡土和挡土围堰的结构物,其施工工艺也不复杂.（2）适用土质范围广,淤泥土、砂土、粘土、砾砂等均适合沉井施工；（3）施工深度比较大,最大深度可达100m；（4）施工给周围地层中造成的位移小,对临近建筑物的影响校
1.4沉井的缺点
沉井工期较长；对粉细砂类土在井内抽水易发生流砂现象,造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层表面倾斜过大,均会给施工带来一定困难.所以说,在确定采用沉井施工工艺之前,必须要对拟施工现场的地下土层情况作详细的了解.
1.5沉井施工工艺的应用条件
一是上部荷载比较大,而表层地基土的容许承载力不足,做扩大基础开挖工作量大,以及支撑困难,但在一定深度下有好的持力层,采用沉井基础与其他深基础相比较,经济上较为合理的；二是在山区河流中,虽然土质较好,但冲刷大,或河中有较大卵石不便桩基础施工时；三是岩层表面较平坦且覆盖层薄,但河水较深,扩大基础施工围堰有困难时.
2.工程实例
2.1工程概况
武汉经济技术开发区47R地块雨污排水系统迁改工程,本项目地点位于武汉经济技术开发区,北至珠山湖大街,南临珠山湖,西至全力一路,东至枫树五路；为了落实新的工业生产项目的用地,需要对47R地块进行综合整治.本工程对珠山湖论文范文雨水箱涵出口延伸段、47R地块现状DN1200污水干管进行迁移改造.其中污水主干管长为2100m,雨水主管涵长1400m,根据规划部门对雨、污水管位的要求.建设方仅提供了一条穿越220kV高压线塔下宽度为10m的管线走廊,雨污管线仅是避开现状高压铁塔,选择绕行方案.由于在现状高压线路下,尽可能采用顶管施工.由于污水干管的埋深为4～11m,顶管工作井和接收井拟采用矩形或圆形钢筋砼沉井结构,采用排水下沉,干封底.
矩形工作井平面净尺寸为7.0m×4.5m,深度7.8～12.45m.
矩形接收井平面净尺寸为7.0m×4.5m,深度7.7～10.05m.
圆形工作井平面净尺寸为7.0m,深度10.1m.
圆形接收井平面净尺寸为4.5m,深度11.8m.
2.2该设计采用沉井基础的原因
钢筋砼沉井具有施工速度快,成本低的优势,该项目的工作井如不采用沉井结构,而采用传统的土方开挖后再施工的方案.可能增加的论文范文有：（1）由于工作井埋深较大,深度7.8～12.45m,必然要进行土方大开挖,而深基坑的大开挖需要进行较大幅度的放坡,如果放坡的话,需要现场的场地无限制,但工作井附近有高压铁塔,大放坡场地受限.即使无场地限制,大面积放坡挖土方,必然会引起较大工程量的土方回填、外运等后续工序,论文范文会大幅增加；（2）如果不进行大开挖,则必然要考虑深基础开挖的支护方案,不管采用桩基储钢板桩或者其他支护方案,其工程论文范文有可能会超过井体结构本身的论文范文.因此该项目工作井和接收井采用沉井基础为最优方案,既大幅度地节省了工程造价,而且施工周期短,质量较优.
2.3对沉井的施工要求
沉井结构采用排水下沉,干封底,施工时施工单位根据地质及施工条件,确定起沉标高；沉井抽除垫木或底模下沉,应在砼达到设计强度后进行：刃脚斜面的模板,应在混凝土强度达到设计强度的70%及以上时方可拆除；沉井下沉中应加强观察,每班至少测量一次,并应在每次下沉后进行检查,如发现倾斜、位移时应注意纠正,沉井初沉和终沉阶段应增加观察次数；为防突沉,施工时应控制均匀挖土,在井壁四周靠近刃脚处挖土时,应注意不宜掏挖过沉.下沉前,刃脚内侧（包括凹槽）应打毛,打毛范围不应小于封底混凝土和底板混凝土的接脚面.
沉井在下沉过程中应做好施工排水工作,确保沉井在下沉过程中至钢筋混凝土底板封底未达到设计强度前,始终保持地下水位不超过刃脚底面.还应对周围路面及附近建筑物定期观察,防止沉陷或坍塌等事故,施工过程中应严格按照有关安全操作事项执行.
由于现场沉井上方有高压线影响,沉井一次下沉的所需高度可能不能满足高压线的安全保护净距,因此需要施工单位根据现场实际条件,将沉井分成2～3次制作,分次下沉来满足高压线下安全施工的要求.
另外根据地质报告大部沉井进入粉质粘土层中,局部还需要进入含砾粘土中,由于该土层较坚实,土层与井壁之间的摩阻力较大,不宜下沉,下沉时施工单位应采取相应的助沉措施,如井壁面外侧台阶上灌砂助沉,触变泥浆减阻等施工措施.
了解沉井施工工艺中各环节人工、材料及机械的消耗情况,研究其工艺或对其局部工艺可能采用的新的技术可行性及新的材料的利弊和相应的成本,总结施工工艺中对施工组织提出的要求是否具有优势性,分析施工工艺中消耗的环境成本、社会成本等,有助于其工程造价的分析更精确.
2.4沉井工程造价的计算过程
下面以一座工作井的工程造价分析为例来说明沉井工程造价的计算过程.首先根据其工序的先后顺序进行造价分析.第一步：地表制作井筒状的结构物,由于现场土质较好,因此先将地面杂物清理掉整平地面,如果场地内有土质松软的现象,应先整平夯实或换土夯实,本项目只需对现场进行常规平整.之后,应在整平场地上铺上不小于0.5m厚的砂或砂砾石,然后绑扎钢筋—支模板—浇筑混凝土,形成地上结构物,如图2所示：
这个阶段的工程造价主要是对钢筋工程、混凝土及模板支护的计算,同时不能忽略砂垫层,以及刃脚基础处垫木的论文范文计算.当沉井混凝土强度达到设计强度的70%时,可拆除模板,达到设计强度时方可抽撤垫木；抽撤垫木的过程中,随抽随用砂土回填捣实,抽撤垫木后,沉井基础正式开始下沉.
接着就是利用反铲在井筒内挖土方,然后利用井筒自身的自重下沉.这个阶段应注意的是不可掏挖过深以及注意安全,并防止沉井倾斜,如图3.
下沉到位后,沉井进行封底封顶等工序.当沉井沉至设计标高,经2～3天下沉已稳定或经过8小时累计下沉量不大于10mm时,即应进行封底.封底时,必须先进行素混凝土封底,再打钢筋混凝土底板以免地下水进入沉井内部.沉井沉至要求标高后,即可进行后续工程的
施工.
3.总结
施工工艺是工程造价的基础,只有准确了解工艺流程及各道工序,才能对各种类型工程项目的造价进行精确控制.工程造价是促进施工工艺发展的动力.两者密不可分,相互依存,共同发展.从事物的发生的先后顺序来看,施工工艺的发展是在工程造价之前,工程造价是附着在施工工艺的进步上进行发展的,换言之,工程造价的发展很大程度上依赖着施工工艺的发展.这种关系的建立是其本身固有的特性所导致的,因为工程造价的实质就是反映工程建设的全部论文范文,而在总论文范文里基本造价因素相对建设的同一时期来说是固定的,所不同的就是其消耗的数量,那么影响其消耗量的因素在同一设计前提下就是施工的工艺.不同时代的施工工艺是不一样的,施工工艺在变化,消耗量消耗组成就随之变化,论文范文也随之变化,最终才反映到工程造价.而人们通常趋向于选择质优价廉的设计方案和施工工艺.通过这样原则的比选之后,风险大、论文范文高的施工工艺就随着趋势被社会自然地淘汰,人们就会越来越多地选择新的施工工艺.从而完成了工程造价对施工工艺发展的促进工作.所以,施工工艺和工程造价除了彼此相互促进,同时是促进社会生产力进步的重要手段.近年来沉井施工工艺在很多项目上面取代了基坑大开挖,不仅为项目节约了大量资金,而且施工更简便,质量更优良,论文范文更低.沉井施工工艺的大量应用,正是验证了工程造价促进优先施工工艺的发展,充分体现了市场优胜劣汰的本质.
总结：本文是一篇关于沉井下沉论文范文，可作为相关选题参考,和写作参考文献。
沉井工程引用文献:
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