安徽瑞聯(lián)建設(shè)工程有限公司
沉井工程詳解
2025.03.27
一、沉井工程定義
沉井是修建深基礎(chǔ)和地下構(gòu)筑物的主要施工方法之一。它是在地面上或地坑中，先制作鋼筋混凝土井身，達(dá)到一定強(qiáng)度后，在井筒內(nèi)分層挖土，隨著井內(nèi)土面逐漸降低，使筒身借自重克服其土壁之間的摩擦阻力，不斷下沉就位的一種地下構(gòu)筑物或地下工程施工工藝。
二、沉井工程施工原理
沉井的施工原理主要基于土力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)的原理。在沉井下沉過(guò)程中，通過(guò)井內(nèi)挖土減小井壁與土體之間的摩擦阻力，使沉井在自重作用下逐漸下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。同時(shí)，沉井的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求，以確保施工過(guò)程中的安全。
三、沉井工程施工流程
沉井工程的施工流程通常包括以下幾個(gè)步驟：
- 平整場(chǎng)地與開(kāi)挖基坑：在施工前，需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行平整，并開(kāi)挖基坑，為沉井的制作和下沉提供空間。
- 沉井制作：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，制作鋼筋混凝土井身。制作過(guò)程中需確保鋼筋綁扎、模板安裝和混凝土澆筑等環(huán)節(jié)的質(zhì)量。
- 沉井下沉：沉井制作完成后，開(kāi)始分層挖土，使沉井在自重作用下逐漸下沉。下沉過(guò)程中需密切關(guān)注沉井的下沉速度、井內(nèi)水位等因素，確保沉井平穩(wěn)、垂直下沉。
- 沉井封底：沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行封底施工。封底通常采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，以確保沉井底部的穩(wěn)定性和防水性能。
- 后續(xù)處理：封底完成后，進(jìn)行沉井的后續(xù)處理，如防水處理、內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工等。
四、沉井工程的適用范圍
沉井工程適用于多種地質(zhì)條件和工程需求，包括但不限于：
- 軟土地基：在軟土地基上修建深基礎(chǔ)或地下構(gòu)筑物時(shí)，沉井工程具有明顯優(yōu)勢(shì)。
- 巖層表面平坦且覆蓋層薄：在巖層表面較為平坦且覆蓋層較薄的情況下，沉井工程可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、有效的施工。
- 地下水位較高：沉井工程可通過(guò)排水下沉等方法，適應(yīng)地下水位較高的施工環(huán)境。
- 需要大跨度空間：如橋梁墩臺(tái)、重型廠房等需要大跨度空間的工程，沉井工程可提供穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)。
五、沉井工程的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：
- 施工場(chǎng)地小：沉井工程可在較小的場(chǎng)地內(nèi)進(jìn)行施工，對(duì)周圍環(huán)境的影響較小。
- 結(jié)構(gòu)剛度大：沉井結(jié)構(gòu)具有較大的剛度，對(duì)鄰近建筑物的影響較小。
- 操作簡(jiǎn)便：沉井工程的施工流程相對(duì)簡(jiǎn)便，無(wú)需特殊的設(shè)備。
- 適用范圍廣：沉井工程適用于多種地質(zhì)條件和工程需求。
缺點(diǎn)：
- 施工周期較長(zhǎng)：沉井工程的施工周期相對(duì)較長(zhǎng)，需要精心組織和施工。
- 對(duì)粉細(xì)砂類土易發(fā)生流砂現(xiàn)象：在粉細(xì)砂類土中施工時(shí)，易發(fā)生流砂現(xiàn)象，造成沉井傾斜等安全問(wèn)題。
- 遇到大孤石或井底巖層表面傾斜過(guò)大時(shí)施工困難：在沉井下沉過(guò)程中，如遇到大孤石或井底巖層表面傾斜過(guò)大等情況，會(huì)給施工帶來(lái)一定困難。
六、實(shí)例分析
以溫州甌江北口大橋沉井施工工程為例，該工程采用了鋼沉井和鋼筋混凝土沉井相結(jié)合的方式，通過(guò)排水下沉方法使沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高。該工程的成功實(shí)施充分展示了沉井施工技術(shù)的性，包括施工周期短、施工質(zhì)量可靠、適用范圍廣及施工成本低等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，該工程也為我國(guó)沉井施工技術(shù)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)了沉井施工技術(shù)的發(fā)展。
綜上所述，沉井工程作為一種重要的地下結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，在橋梁、港口、地下建筑等工程中具有廣泛應(yīng)用前景。在施工過(guò)程中，需根據(jù)地質(zhì)條件和工程需求進(jìn)行合理設(shè)計(jì)和精心施工，以確保工程質(zhì)量和安全。
