市政工程中沉井的构造及其施工工艺研究:沉井的施工工艺

  1 市政工程沉井构造简要介绍

  沉井构造一般由五个部分组成,第一部分是井壁,第二部分是刃脚,第三部分是框架,第四部分是隔墙,第五部分是底板。第一,井壁。它是沉井中最为重要的一部分。井壁的厚度反映了整个沉井的刚度和强度。第二,刃脚。它位于井壁的最下方,其作用是使沉井结构下沉时减少井壁下端切土的阻力,并便于操作人员挖掘靠近沉井刃角外壁的土体。刃脚的宽度一般控制在15-60 厘米之间。第三,框架。框架有两种形式,一种是横向框架,一种是竖向框架。一般情况下,在具体施工操作中,为有效避免隔墙对操作的阻碍,应当采用横梁和壁柱组成的框架加固井壁,提升沉井的刚度。第四,隔墙。隔墙属于沉井内部的一个构造,隔墙一般通过多道的设计来提升沉井的刚度,这样主要就是为了减少井壁的跨度,以此降低沉井的变形情况。第五,底板。沉井底板一般为钢筋混凝土结构,是沉井的井底;为增强井壁与底板的连接,在刃角上部井壁上留有连接地板的企口凹槽,深度为10-20 厘米。

  2 市政工程沉井施工工艺

  2.1 沉井制作

  (1)放线施工。市政建设中,需要结合施工图纸的设计,准确的放出位置线,并引出轴线,同时制作好控制桩。(2)基坑施工。放线位置定位之后,进行基坑开挖。地下水位应该控制在沉井基坑底以下50 厘米,开挖到设计标高后需要对表面进行平整工作,基坑内的水应该及时排除。(3)沉井刃角及井壁施工。将轴线控制桩作为基准进行轴线的设定,将周边井壁的准确位置放出。然后分节制作沉井,沉井刃角采用砖模时,其底模和斜面部分可采用砂浆、砖砌筑;第一节制作高度必须高于刃角部分;井内设有底梁或支撑梁时应与刃角部分整体浇筑。由于沉井分层浇筑会产生施工缝,应采用预埋钢板止水带处理。第一节混凝土强度达到设计要求后,先将施工缝凿毛并清理干净,接着将下一节竖向钢筋接好,最后绑扎水平钢筋。

  在上述工序做完后,开始支设模板;内外模板采用对拉螺栓固定,并且在对拉螺栓的中间设置防水片。模板支设完成后便可以浇筑混凝土,以此循环。沉井井壁混凝土需要按照设计的配合比添加抗渗剂,提升混凝土的整体防水性能。在混凝土浇筑过程中,应对称、均匀、水平连续分层浇筑,防止沉井偏斜。

  浇筑完成后及时振捣,应以使混凝土表面呈现浮浆、不再出现气泡和不再沉落为准。钢筋密集部位和预留孔底部应辅以人工振捣,保证结构密实。

  2.2 搭吊土架子

  对于某些沉井而言,其面积较小,因此在运土过程中,需要进行架子的搭设,使用卷扬机运土。如果沉井面积比较大,那么就需要采用大型机械进行运土操作。土架子的搭设,在井壁混凝土养护中就可以操作,需要结合当前的施工现场实际情况,设定出土位置、出土方向,保证土架子的设置合理。一般而言,架子和沉井外壁需要间隔一定的距离,主要为了减少外侧土方下沉中产生的影响。

  2.3 拆模弹线

  架子搭设好且混凝土强度达到设计要求后,就可以开始拆模。模板拆除应遵循先支后拆,后支先拆原则。拆完之后,要对沉井内侧和外侧进行清扫。接着在沉井井壁外侧四周弹出水平控制线,其标高可以参照附近建筑物,如果四周没有可以参照的建筑物,可以在周围设定一个标高控制桩,可以灵活掌握下沉标高尺寸。最后,在沉井外壁两个方向弹竖直控制线,用来控制下沉垂直度。

  2.4 下沉

  下沉施工分为排水下沉和不排水下沉。当沉井在下沉深度范围内有地下水,降水施工可能引起沉井周边建(构)筑物地基基础和道路的不均匀沉陷时,考虑采用不排水下沉。在这里着重介绍排水下沉,在基坑周边打降水井进行降水施工,下沉过程中应连续排水,保证沉井范围内地层水疏干。针对面积大的沉井,土方一般较多,因此可以采用大型机械进行操作;如果面积比较小,可以采用高压水枪冲土这一方式,其主要原理就是泥浆泵将泥浆抽走,使得沉井慢慢下沉。此外,对于面积小、水量小的沉井,人工挖土也是其中有效的方式。挖土应该分层、均匀、对称进行。如果沉井中间未进行隔墙的设置,可以只设定一个出土位置。如果沉井设置隔墙,就需要设定多个出土位置,具体位置根据现场情况确定。同时,需要开挖集水井,并将集水井中的水抽走。在进行人工挖土时,井壁四周都要提前进行人员的安排,将井壁下部分泥土挖去,使得井壁在下沉过程中要保持均匀。

  2.5 封底

  沉井下沉至设计标高后,就可以封底。沉井封底可分为干封底和水下封底,在此着重介绍干封底。封底前应用大石块将刃角下垫实并且设置泄水井,保持沉井周边降水井继续降水,使地下水位距坑底不小于0.5m。采用全断面封底时,混凝土垫层应一次性连续浇筑。待垫层混凝土强度达到设计要求,观察井内有无渗漏。确保无渗漏后,将底板预埋的钢筋煨直,清理其表面锈蚀部位;并且对底板和井壁混凝土接触部位凿毛处理,随后浇筑底板混凝土。待底板混凝土达到设计强度等级且满足抗浮要求时,方可封填泄水井,停止降水。

  2.6 施工井内设计和封顶

  底板混凝土达到设计强度等级后,可以施工井内设计梁、隔墙及顶板。在井内搭设满堂支架,从下而上依次绑扎钢筋、支设模板、浇筑混凝土,最后封顶。

  总之,在当前市政工程施工中,沉井施工技术应用十分广泛,同时其施工工艺也相对简单,在节省成本方面具有比较大的优势。为此,我们应该在今后的施工中应该多运用沉井技术,从中总结经验,不断创新,从而更好的推动市政沉井工艺的发展。

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