沉井工程高质量通病防治

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1、沉井工程质量通病防治沉井是修建深基础、地下室和地下构筑物广泛应用的施工方 法之一。适于在场地狭窄、软弱土层和不稳定含水土层中施工。根据工程和地质特点， 沉井下沉方法有排水下沉和不排水下沉两种，如在施工中注意不够，常会发生一系列 的质量通病，影响沉井顺利下沉和使用。因此，在施工前要制订比较科学的施工技术 方案，施工中要精心操作，防止发生各类质量问题，以确保沉井工程的质量。111 沉 井 制 作11 11 外壁粗糙、鼓胀1 现象沉井浇筑混凝土脱模后， 外壁表面粗糙、 不光滑，尺寸不准， 出现鼓胀，增大与土的摩阻力，影响顺利下沉。2 原因分析(1) 模板不平整， 表面粗糙或粘有水泥砂浆等杂物未清理干

2、净， 脱模时，混凝土表层被粘脱落。(2) 采用木模板， 浇筑混凝土前未浇水湿润或湿润不够， 混凝 土水分被吸去，致使混凝土失水过多，疏松脱落形成粗糙面。(3) 采用钢模板支模，未刷或局部漏刷隔离剂，拆模时， 表皮被钢模板粘结脱落。(4) 模板接缝、拼缝不严密，使混凝土中水泥浆流失，而使表 面粗糙；或混凝土振捣不密实，部分气泡留在模板表面，混凝土形成粗糙。(5) 筒壁模板局部支撑不牢， 或支撑刚度差， 或支撑在松软土 地基上；浇筑混凝土时模板受振，或地基浸水下沉，造成局部模板松开外壁鼓胀。(6) 混凝土未分层浇筑，振捣不实，漏振或下料过厚，振捣过 度，而造成模板变形，筒壁表面出现蜂窝、麻面或鼓胀

3、。3 预防方法(1) 模板应经平整， 板面应清理干净， 不得粘有干硬水泥 砂浆等杂物。(2) 木模板在浇筑混凝土前，应充分浇水湿润，清洗干净；钢 模脱模剂要涂刷均匀，不少于二遍，不得漏刷。(3) 模板接缝、拼缝要严密， 如有缝隙，应用油毡条、塑料条、 纤维板或刮腻子堵严，防止漏浆。(4) 模板必须支撑牢固， 支撑应有足够的刚度； 如支撑在软土 地基上应经加固，并有排水措施，防止浸泡。(5) 混凝土应分层均匀浇筑，严防下料过厚及漏振、过振，每 层混凝土均应振捣至气泡排除为止。4 治理方法 井筒外壁粗糙、鼓胀主要是增大了下沉摩阻力，影响下沉， 应加以修整。即将粗糙部位用清水刷洗，充分湿润后，用素水

4、泥浆或 1：3 水泥砂浆抹 光。鼓胀部分应将凸出部分凿去、洗净，湿润后亦用素水泥浆或 1：3 水泥砂浆抹光处 理。11 12 井筒裂缝1 现象井筒制作完毕， 在沉井壁上出现纵向或水平裂缝， 有的出现 在隔墙上或预留孔的四角。2 原因分析(1) 沉井支设在软硬不均的土层上， 未进行加固处理， 井筒浇 筑混凝土后，地基出现不均匀沉降造成井筒裂缝 c(2) 沉井支设垫木 ( 垫架) 位置不当， 或间距过大， 使沉井早期 出现过大弯曲应力而造成裂缝。(3) 拆模时垫木 ( 垫架) 末按对称均匀拆除， 或拆除过早， 强度 不够，使沉井局部产生过大拉应力，而导致出现纵向裂缝。(4) 沉井筒壁与内隔墙荷载相

5、差悬殊， 沉陷不均， 产生了较大 的附加弯矩和剪应力造成裂缝；而洞口处截面削弱，强度较低，应力集中，常导致在 洞口两侧产生裂缝。(5) 矩形沉井外壁较厚， 刚度较大，而内隔墙相对较薄、 较弱， 因温度收缩，内隔墙被外壁约束而出现温度收缩裂缝。3 预防措施(1) 遇软硬不均的地基应作砂垫层或垫褥处理， 使其受力均匀， 荷载应在地基允许承载力范围以内。(2) 沉井刃脚处支设垫木 (垫架)位置应适当， 并使地基受力均 匀。垫木 ( 垫架) 间距应通过计算确定，应使支点和跨中发生的拉应力彼此相等，并应 验算沉井壁在垂直均布荷载作用下的弯矩、剪力、扭矩 ( 对圆形沉井 ) ，使其不超过沉 井壁的垂直抗拉

6、强度。拆除垫架，大型沉井应达到设计强度的 100，小型沉井达到 70。(3) 拆除刃脚垫木 ( 垫架) 应分区、分组、依次、对称、同步地 进行，先抽除一般垫木( 垫架 ) ，后拆除定位垫架。(4) 沉井筒壁与内隔墙支模应使作用于地基的荷载基本均匀； 对沉井孔洞薄弱部位，应在四角增设斜向附加钢筋加强。(5) 矩形沉井在外壁与内隔墙交接处应适当配置温度构 造钢筋。4 治理方法(1) 对表面裂缝， 可采用涂两遍环氧胶泥或再加贴环氧玻璃布， 以及抹、喷水泥砂浆等方法进行处理。(2) 对缝宽大于0. 1mm的深进或贯穿性裂缝，应根据裂缝可 灌程度采用灌水泥浆或化学浆液 ( 环氧或甲凝浆液 ) 的方法进行

7、裂缝修补，或者采用灌浆与表面封闭相结合的方法。缝宽小于0. 1mm勺裂缝，可不处理或只作表面处理即 可。11 . 1 . 3 井筒歪斜1 .现象井筒浇筑混凝土后， 筒体出现歪斜现象， 影响沉井下沉勺垂 直度控制。2 .原因分析(1) 沉井制作场地土质软硬不均， 事前未进行地基处理， 筒体 混凝土浇筑后产生不均匀下沉。(2) 沉井一次制作高度过大，重心过高，易于产生歪斜。(3) 沉井制作质量差，刃脚不平，井壁不垂直，刃脚和井壁中 心线不垂直，使刃脚失去导向功能。(4) 拆除刃脚垫架时，没有采取分区，依次、对称、同步地抽 除承垫木。抽除后又未及时回填夯实，或井外四周勺回填土夯实不均， 致使沉井在拆

8、垫架后出现偏斜。3 .预防措施(1) 沉井制作场地应先经清理平整夯 ( 压)实，如土质不良或软 硬不均，应全部或局部进行地基加固处理 (如设砂垫层、灰土垫层等 )。(2) 沉井制作应控制一次最大浇筑高度在 12m以内，以保 持重心稳定。(3) 严格控制模板、钢筋、混凝土质量，使井壁外表面光滑， 井壁垂直。各部尺寸在规范允许偏差范围以内。(4) 抽除沉井刃脚下勺承垫木，应分区，分组、依次、对称、 同步地进行。每次抽出垫木后，刃脚下应立即回填砂砾或碎石，并夯 打密实，井外回填土应夯实均匀；定位支点处勺垫木，应最后同时抽除。4 治理方法井筒已歪斜，可在开始下沉时，采取在歪斜相反方向，刃脚 较高的部位

9、的一侧加强挖土， 在歪斜的方向较低的一侧少挖土来纠正。 11 2 沉 井 下 沉11 21 下沉过快1 现象 沉井下沉速度超过挖土速度， 出现异常情况， 施工难以控制2 原因分析(1) 遇软弱土层，土的承载力很低，使下沉速度超过挖土速 度。(2) 长期抽水或因砂的流动，使井壁与土的摩阻力下降。(3) 沉井外部土体出现液化。3 预防措施(1) 发现下沉过快，可重新调整挖土，在刃脚下不挖或部分 不挖土。(2) 将排水法改为不排水法下沉，增加浮力。(3) 在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实，增大 摩阻力。4 治理方法(1) 可用木垛在定位垫架处给以支承，以减缓下沉速度。(2) 如沉井外部土液

10、化出现虚坑时，可填碎石处理。11 2 2 下沉过慢1 现象 沉井下沉速度很慢，甚至出现不下沉的现象。2 原因分析(1) 沉井自重不够，不能克服四周井壁与土的摩阻力和刃脚 下土的正面阻力。(2) 井壁制作表面粗糙，高洼不平，与土的摩阻力加大。(3) 向刃脚方向削土深度不够，正面阻力过大。(4) 遇孤石或大块石等障碍物，沉井局部被搁住，或刃脚被 砂砾挤实。(5) 遇摩阻力大的土层，未采取减阻措施，或减阻措施遭到 破坏，侧面摩阻力增大。(6) 在软粘性土层中下沉，因故中途停沉过久，侧压力增大 而使下沉过慢或停沉。3 .预防措施(1) 沉井制作应严格按设计要求和工艺标准施工，保持尺寸 准确，表面平整光

11、滑。(2) 使沉井有足够的下沉自重，下沉前进行分阶段下沉系数X的计算(X值应控制不小于1. 101. 25)，或加大刃脚上部空隙。(3) 在软粘性土层中，对下沉系数不大的沉井，采取连续挖土， 连续下沉，中间停歇时间不要过长。(4) 在井壁上预埋射水管，遇下沉缓慢或停沉时，进行射水以 减少井壁与土层之间的摩阻力。(5) 在井壁周围空隙中充填触变泥浆(膨润土 20%、火碱5%、 水75%)或黄泥浆，以降低摩阻力，并加强管理，防止泥浆流失。泥浆应根据土 层特性按表II 1选用。不同土 层对泥浆要求表 11-1土层名称土层特点对泥浆要求粘土层粘土层结构紧密，地下水渗透缓慢，土体侧压力较大应米用密度较大

12、、失水量较小的泥浆，以防粘土遇水膨胀，而造成土壁坍落破坏砂层砂层结构松散，易坍落，有地下水渗透应米用粘度较咼，静切力较 大，产生的泥皮薄而坚韧的 泥浆，以防止砂层塌落和泥 浆流失卵石层卵石间孔隙较大，结构较松散，地下水渗流较畅通应米用粘度咼，静切力大、 密度较小的泥浆，以防止泥浆流失4.治理方法(1) 如因沉井侧面摩阻力过大造成，一般可在沉井外侧用0. 20. 4MP近力水流动水针(或胶皮水管)沿沉井外壁空隙射水冲刷助沉。下沉后， 射水孔用砂子填满。(2) 在沉井上部加荷载，或继续浇筑上一节井壁混凝土，增 加沉井自重使之下沉。(3) 将刃脚下的土分段均匀挖除，减少正面阻力；或继续进行 第二层(

13、深4050cm)碗形破土，促使刃脚下土失稳下沉。(4) 对于不排水下沉，则可以进行部分抽水，以减少浮力， 借以加重沉井。(5) 遇小孤石或块石搁住，可将四周土挖空后取出；对较大孤 石或块石，可用炸药或静态破碎剂进行破碎，然后清除。如果采用不排水下沉，则应 由潜水员进行水下清理。(6) 遇硬质胶结土层时，可用重型抓斗或加大水枪的射水压力 和水中爆破联合作业；也可用钢轨冲击破坏后，再用抓斗抓出。(7) 如因沉井四壁减阻措施被破坏，应设法恢复。(8) 采用振动装置(振动锤或振动器)振动井壁，以减低摩阻 力，但仅限于小型沉井使用。11. 2. 3瞬间突沉1 .现象沉井在瞬时间内失去控制，下沉量很大，或

14、很快，出现突沉 或急剧下沉，严重时往往使沉井产生较大的倾斜或使周围地面塌陷。2 .原因分析(1) 在软粘土层中，沉井侧面摩阻力很小，当沉井内挖土较深，或刃脚下土层掏空过多， 使沉井失去支撑，常导致突然大量下沉，或急剧下沉。(2) 当粘土层中挖土超过刃脚太深， 形成较深锅底， 或粘土层 只局部挖除，其下部存在的砂层被水力吸泥机吸空时，刃脚下的粘土一旦被水浸泡而造 成失稳，会引起突然塌陷，使沉井突沉。 当采用不排水下沉， 施工中途采取排水迫沉时， 突沉情况尤为严重。(3) 沉井下遇有粉砂层， 由于动水压力的作用， 向井筒内大量 涌砂，产生流砂现象，而造成急剧下沉。3 预防措施(1) 在软土地层下沉

15、的沉井可增大刃脚踏面宽度， 或增设底梁 以提高正面支承力；挖土时，在刃脚部位宜保留约 50cm宽的土堤，控制均匀削土，使沉井 挤土缓慢下沉。(2) 在粘土层中严格控制挖土深度 (一般为40cm)不能太多， 不使挖土超过刃脚，可避免出现深的锅底将刃脚掏空。粘土层下有砂层时，防止 把砂层吸空。(3) 控制排水高差和深度， 减小动水压力， 使其不能产生流砂 或隆起现象；或采取不排水下沉的方法施工。4 治理方法(1) 加强操作控制， 严格按次序均匀挖土， 避免在刃脚部位过 多掏空，或挖土过深，或排水迫沉水头差过大。(2) 在沉井外壁空隙填粗糙材料增加摩阻力； 或用枕木在定位 垫架处给以支撑，重新调整挖土。(3) 发现沉井有涌砂或软粘土因土压不平衡产生流塑情况时， 为防止突然急剧下沉和意外事故发生，可向井内灌水，把排水下沉改为不排水下沉。1